专题限时评价14-【名师导航】2025年高考物理二轮总复习教师用书（通用版）

专题限时评价(十四) (建议用时：60分钟) 1．(2024·安徽卷)某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验。 (1)为测量玻璃的折射率，按图甲所示进行实验，以下表述正确的一项是________。 甲 A. 用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a′ B. 在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O1。在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针P4，使它把P1、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O2 C. 实验时入射角θ1应尽量小一些，以减小实验误差 (2)为探究介质折射率与光的频率的关系，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面。保持相同的入射角，根据实验结果作出光路图，并标记红光和绿光，如图乙所示。此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关。频率大，折射率________(选填“大”或“小”)。 　　 　乙　　　 　丙　　　 　丁 (3)为探究折射率与介质材料的关系，用同一束激光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图丙、丁所示。保持相同的入射角α1，测得折射角分别为α2、α3(α2＜α3)，则玻璃和该介质的折射率大小关系为n玻璃________(选填“> ”或“< ”)n介质。此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材料有关。 解析：(1)选项B的操作只能确定入射光线、出射光线，不能确定入射点和出射点，在选项B操作前进行选项A操作可确定入射点和出射点；实验时入射角不能太小，也不能太大，故选A。 (2)红、绿两束光入射角相同，红光折射角较大，由折射定律可知红光的折射率较小，由于红光的频率小于绿光，所以频率大，折射率大。 (3)保持相同的入射角α1，入射到玻璃的折射角为α2，由折射定律有n玻璃＝，入射到某介质的折射角为α3，由折射定律有n介质＝，又α2<α3，则n玻璃>n介质。 答案：(1)A　(2)大　(3)> 2．(2024·湖北卷)某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下： ①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线AA′和BB′，交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴AA′，并使其圆心位于O点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图甲所示。 甲 ②将一细激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃砖，记录折射光线与半圆弧的交点M。 ③拿走玻璃砖，标记CO光线与半圆弧的交点P。 ④分别过M、P作BB′的垂线MM′、PP′，M′、P′是垂足，并用刻度尺分别测量MM′、PP′的长度x和y。 ⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组x和y的数据。根据这些数据作出y-x图像，如图乙所示。 乙 (1)关于该实验，下列说法正确的是　　　。 A. 入射角越小，误差越小 B. 激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差 C. 选择圆心O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显 (2)根据y-x图像，可得玻璃砖的折射率为________(结果保留3位有效数字)。 (3)若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 解析：(1)入射角和折射角的测量会造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差，A错误；通过插针法来确定入射光线和出射光线时会造成误差，而激光的平行度好，更有利于减小误差，B正确；选择圆心O点作为入射点，是为了利用圆的半径表示入射角和折射角的正弦值，而不是因为O处的折射现象最明显，C错误。 (2)玻璃的折射率n＝，又sin∠POP′＝，sin∠MOM′＝，所以n＝，即y-x图像的斜率表示玻璃的折射率，则n＝k＝≈1.58。 (3)由(2)可知，折射率的表达式n＝与半圆弧轮廓线半径的大小无关，所以折射率的测量结果不变。 答案：(1)B　(2)1.58　(3)不变 3．(2024·福建卷)一束光以入射角i(i>0)射入透镜，遇反射膜反射，垂直射到反射膜则原路返回成为激光，如图所示。将蓝、绿两条光束以相同入射角射入透镜，已知透镜对蓝光折射率大于绿光，则透镜中蓝光折射角________(选填“大于”“等于”或“小于”)绿光；若此时激光为蓝光，要变为绿光，则________(选填“顺时针”或“逆时针”)改变入射角。 解析：由题知，透镜对蓝光折射率大于绿光，由n＝可知，蓝、绿两条光束以相同入射角射入透镜，蓝光折射角小于绿光折射角；若要让绿光的折射光线垂直于反射膜，即需透镜内绿光的折射角减小为此时蓝光的折射角，则需要减小绿光的入射角，因此应顺时针改变入射角。 答案：小于　顺时针 4．物理小组的同学们利用图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。实验步骤如下： ①将注射器下端开口处套上橡胶套，和柱塞一起封闭一段空气柱； ②测出空气柱的横截面积，通过刻度尺读取空气柱的长度，可得空气的体积V； ③从与注射器内空气柱相连的压力表读取空气柱的压强p； ④把柱塞迅速地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强，获取空气柱的体积V和压强p的几组数据； ⑤将各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线，得出温度不变时气体压强与体积的关系。 完成下列填空： (1)实验中出现错误的步骤是　　　(选填步骤前的数字序号)，应该纠正为________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)纠正了实验中的错误后，重新规范完成实验。用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线如图乙所示，根据绘制的p-V图像　　　(选填“能”或“不能”)直观判断空气柱的压强与体积成反比，理由是__________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________。 甲 乙 解析：(1)实验中出现错误的步骤是④，为避免气体温度变化，应该纠正为把柱塞缓慢地向下压或向上拉。 (2)根据绘制的p-V图线，不能直观判断空气柱的压强与体积成反比，理由是p-V图线是曲线，只能猜想p与V成反比，若要证实p与V成反比，需要转化为直线进一步检验。 答案：(1)④　把柱塞缓慢地向下压或向上拉 (2)不能　见解析 5．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每V1体积的溶液中有V2体积的纯油酸，用注射器和量筒测得V0体积中有n滴上述溶液，把1滴该溶液滴入盛水且撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形格的边长为a。 (1)油酸薄膜的面积S＝　　　　　。 (2)油酸分子的直径是　　　　　(用V1、V2、V0、n、S表示)。 (3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是由于　　　　　。 A. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 B. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C. 用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴 D. 油膜中含有大量未溶解的酒精 解析：(1)轮廓所包围的方格为117个，一个方格的面积为a2，故油酸薄膜的面积为S＝117a2。 (2)每滴溶液中含有纯油酸的体积为V＝·，则油酸分子的直径为d＝＝。 (3)如果水面上痱子粉撒得较多，油酸没有充分展开，会导致统计的油酸面积比充分展开的油酸面积小，由d＝可知，计算结果将偏大，故A正确；如果计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，会导致统计的油膜面积偏小，由d＝可知，计算结果将偏大，故B正确；若用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴，则每一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积的测量值偏小，由d＝可知，计算结果将偏小，故C错误；如果油膜中含有大量未溶解的酒精，会导致油膜的实际面积比统计面积小，计算时采用统计的油膜面积S偏大，由d＝可知，油酸分子直径d的计算值与真实值相比偏小，故D错误。 答案：(1)117a2(116a2～118a2均可)　(2)　(3)AB 6．某同学用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时遵循的规律，实验装置如图甲所示。用活塞和注射器外筒封闭一定的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得。 甲 (1)在注射器柱塞上涂上润滑油，其主要目的是　　　　　。 (2)该同学进行一次实验过程中，计算机屏幕显示如图乙所示，其纵坐标表示封闭气体的体积，则横坐标表示的物理量是封闭气体的　　　　　。 乙 A. 热力学温度T B. 摄氏温度t C. 压强p D. 压强的倒数 (3)若该实验的误差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积V0导致的，由图乙可得V0大小为________mL(结果保留1位有效数字)。 解析：(1)在注射器柱塞上涂上润滑油，其主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化。 (2)理想气体发生等温变化时遵循玻意耳定律，有pV＝C，得V＝C，则V-图像是一条直线，故选D。 (3)题图乙所示的V-图线不过原点，就是由于计算体积时没考虑注射器与传感器之间细管中的气体体积，故纵截距大小即为V0，由图像可知V0＝1 mL。 答案：(1)防止漏气　(2)D　(3)1 8/8 学科网（北京）股份有限公司 $$