专题14 实验专项训练(实战册)-【实战高考】2026年高考物理总复习（山东专版）

实战册 实战高考·物理 实验考什么 实验专 实验6测量玻璃的折射率 1.(2024湖北，11,7分)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： C B 0 B 甲 5 3/mm 40 35 30 10 0 出 510152025 30x/mm 乙 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。 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，并用米尺分别测量M、 224 项训练 答案：P533 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。 (1)关于该实验，下列说法正确的是 (单选，填字母)。 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yx图像，可得玻璃砖的折射率为 (保留三位有效数字)。 (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”)。 2.(2024安徽，11,6分)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，按如图甲所示进 行实验，以下表述正确的一项是 (选填字母)。 N P P,O 玻璃 N 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P、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O。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P、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01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。频率越大，折 射率越 (选填“大”或“小”)。 玻璃 绿 乙 (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1，测得 折射角分别为a2、a3(a2<a3),则玻璃和该介 质的折射率大小关系为n玻璃 (选填 “>”或“<”)阶质。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。 玻璃 某介质Q3 丙 丁 3.(2024山东菏泽一模)带茶叶滤网的圆柱形 玻璃茶壶，当茶壶中盛有部分水时，由于折 射，观察者从侧面看到的滤网的水下部分要 比水上部分粗一些。某实验小组仅用手机 拍摄的茶壶照片即可估测水的折射率，照片 如图甲所示，若忽略茶壶玻璃壁的厚度，只 0专题14光 考虑光在水和空气交界面上的折射现象，把 茶壶俯视图进行光路图的建模分析，如图乙 所示。 滤网 D-- 茶壶 B 滤网的像 B 甲 乙 (1)如图乙是实验小组作出的两条边界光线 的光路图，你认为正确的光路是 (选填“ABC”或“A'B'C”)。 (2)用刻度尺测得照片中滤网水下部分的直 径为d',水上部分的直径为d,则水的折射 率n= 4.(2024山东青岛二模)如图甲所示，图中阴 影部分ABC为透明材料制成的柱形光学元 件的横截面，AC为半径为R的圆弧，某 实验小组为测量该光学元件的折射率，先通 过作图确定了圆心O的位置。请回答下列 问题： 甲 乙 (1)实验小组先在O处插一枚大头针P1,然 后在线段OB和OC之间某一位置插大头针 P2,在BC边右侧任意位置观察，发现P2都 无法挡住P,原因是 ,若 要在BC边右侧观察到P2挡住P1,应将P2 225 实战册 实战高考·物理 向 (选填“OB”或“OC”)边方向 移动。 (2)该小组经过讨论，重新设计了实验方案， 进行了如下操作： ①在O处插大头针P1,在BC边右侧合适 位置插大头针P2,调整观察角度，再插上大 头针P3,使P3把P和P2都挡住。 ②画出元件边界，作出如图乙所示的光路 图，以P2、P3连线与BC边交点O为圆心 作圆，分别过圆与直线O0和P2P3的交点 作BC边的垂线，垂足分别为N1、N2。 ③用刻度尺测出线段ON1和ON2的长度 分别为d1、d2,则该元件的折射率n (3)若测得该元件的折射率n=2,在O处固 定一点光源，只考虑首次从圆弧AC直接射 向AB、BC的光线，从点光源射向圆弧AC 的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射 出，则这部分光照射到圆弧AC上的弧长 为 实验⑦用双缝干涉测量光的波长 1.(2024江西，9,6分)（多选）某同学用普通光 源进行双缝干涉测光的波长实验。下列说 法正确的是() A.光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、 双缝、单缝、遮光筒、测量头等元件 B.透镜的作用是使光更集中 C.单缝的作用是获得线光源 D.双缝间距越小，测量头中观察到的条纹 数目越多 2.(2024河北，11(1)，2分)某同学通过双缝干 涉实验测量单色光的波长，实验装置如图所 示，其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划 板、手轮、目镜等。 226 凸透镜 单缝 光源 滤光片 双缝 遮光筒 测量头 该同学调整好实验装置后，分别用红色、绿 色滤光片，对干涉条纹进行测量，并记录第 一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺 读数，如表所示： 单色光类别 x1/mm x6/mm 单色光1 10.60 18.64 单色光2 8.44 18.08 根据表中数据，可知单色光1为 (选填“红光”或“绿光”)。 3.(2025山东日照一模)“用双缝干涉测量光 的波长”的实验装置如图所示。 灯泡透镜 单缝双缝 手轮 遮光筒 测量头目镜 标尺 (1)下列说法正确的是 (选填字母)。 A.滤光片应置于单缝与双缝之间 B.保持双缝位置不变，减小单缝到双缝的 距离，干涉条纹间距不变 C.保持双缝位置不变，减小双缝到屏的距 离，干涉条纹间距变大 (2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中 心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，记下此 时手轮上的示数1，然后同方向转动测量 头，使分划板中心刻线与第10条亮纹中心 对齐，记下此时手轮上的示数x2。则两相 邻亮条纹中心间的距离为 ,已知双 缝间距为d,测得双缝到屏的距离为L,则 所测光的波长为 (用所给物理量的 符号表示)。-91=2g. 则光线从d点经e,点到f点的传播路程s=2√L, 根据==6,可得时间= =26 v② 6a2经 (2)37° 解析(1)对单色光，设折射角为α，根据折射定律有n =sin53° sin a 3 解得sina三，则tana= ana,又= 单色光在材料中的传播路程为=2X3R, n 联立可得单色光在材料中的传播时间为=三=32R 3c 实验专 实验⑥测量玻璃的折射率 ①(1)B(2)1.57(1.56~1.60均可)(3)不变 解析(1)入射角适当即可，不能太小，入射角太小，导致折 射角太小，测量的误差会变大，故A错误；激光的平行度 好，比用插针法测量更有利于减小误差，故B正确；相同 的材料在各点的折射效果都一样，故C错误。故选B。 (2)设半圆柱体玻璃砖的半径为R,根据几何关系可得入 射角的正孩值为sn=良，折射角的正弦值为sn=贡， 折射率n=s肌=义，可知yx图像的斜率大小等于折射 sin r x 单即n-数1.57。 (3)根据(2)中数据处理方法可知，若描画的半圆孤轮廓 线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果 不变。 2(1)B(2)大(3)> 解析(1)在白纸上画出一条直线α作为界面，把长方体玻 璃砖放在白纸上，使它的一个长边与a对齐，用直尺或者 三角板轻靠在玻璃砖的另一长边，按住直尺或三角板不 动，将玻璃砖取下，画出直线α代表玻璃砖的另一边，而 不能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',故A错误。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O。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,故B正确。实验时入射角应尽量大一 些，但也不能太大（接近90），以减小实验误差，故C错 误。故选B。 ○实战册参考答案及解析 (2)若光线在材料内球面格好发生金发射，有smC-是 由于sina 邵，解得R0=5R, Ro 光路如图所示， A .3R y 0 在△AOB中，由正弦定理有sin(π一C-sina 5R 3R, 又sin=ine,解得s=号 所以=37°。 项训练 (2)由题图乙可知，入射角相同，绿光的折射角小于红光 的折甜角，根器光的新利定体川一温导可如绿光的新特 率大于红光的折射率，又因为绿光的频率大于红光的频 率，所以频率越大，折射率越大。 (3)根据折射律公式可知，玻璃的折射率为破精=s加， sin a2 该介质的折射率为n阶质-imC,其中2<3，所以疏转 sin a3 >n阶质。 同aAc(e号 解析(1)入射点在B点的入射光线与滤网相切，可知正确 的光路是ABC。 (2)根据折射率的定义式n=s加三，设茶壶的半径为R,由 sinr d d 几何知识得sini= 心，sinr=及，联立解得n=及 d。 ④(1)经过P1、P2的光线在BC面上发生了全反射OC (2(3言k 解析(I)在BC边右侧任意位置观察，发现P2都无法挡 住P1,说明经过P1、P2的光线在BC面发生了全反射。 若要在BC边右侧观察到P2挡住P1,应使入射角减小， 所以应将P2向OC边方向移动。 ON2 (②)根据折射律公式得n=s(90°-∠P0N2)。 R =sin(90°-ZPON-ON R -d2 。 (3)若测得该元件的折射率=2，则全反射的临界角为 533 答率册 实战高考·物理 mc-士分：周c-30 测量头中观察到的条纹数目越少，故D错误。故选B、C。 光路如图所示， 日绿光解析根据△=子入，可得入-，由表格数据 L E B 可知，△1=18.6410.60mm=1.608mm,△2= 5 18.08-8.44mm=1.928mm,故△1<△x2,则1<2， 5 已知绿光的波长小于红光的波长，则单色光1是绿光。 3(1)B(2)2二1x2-x1)d 若沿OE方向射到AB面上的光线恰好发生全反射，则 9 9L /AOF=30°，同理，若沿OG方向射入的光线恰好在BC 解析(1)滤光片应置于单缝的前面，故A错误；根据△x= 面上发生全反射，可得∠COG=30°，因此/FOH=30°，根 久可知，保持双缝位置不变，减小单缝到双缝的距离，千 据几何关系可得FH=2×2mR=合R。 涉条纹间距不变；保持双缝位置不变，减小双缝到屏的距 实验⑦用双缝干涉测量光的波长 离，千涉条纹间距变小，故B正确，C错误。故选B。 ①BC解析进行双缝干涉测量光的波长实验，光具座上 (2)两相邻亮条纹中心间的距离为△x=二召= 10-1 依次摆放光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、测量头 等元件，故A错误；透镜的作用是使光更集中，故B正确； 。,根据4虹=导入可得，所测光的波长为入 9 单缝的作用是获得线光源，故C正确：根据条纹间距公式 (x2-x1)d 9L △x=二入可知，双缝间距越小，相邻亮条纹的间距越大， 专题15。热学 山东新高考全练 ①C解析若两个分子间距离r等于r0时分子势能为 3=p0,V3未知，T3=400K。由理想气体状态方程可得 零，从0处随着距离的增大，分子间的作用力表现为引 包_0_兴，解得加=专0，V,=号V,等压过 T2 T3 力，分子间作用力做负功，故分子势能增大；从处随着 距离的减小，分子间的作用力表现为斥力，分子间作用力 程中，气体体积增加了原体积的了，C错误。等容过程中 也做负功，分子势能也增大。故可知当r不等于r0时，Ep 气体对外界做功为零，由热力学第一定律得△U=W十Q 为正。故选C。 =400J,两个过程的初、末温度相同即内能变化相同，因 2C解析a→b为等压过程，由V=CT可知，气体温 此内能增加量都为400J,D正确：等压过程内能增加了 度升高，内能增加，气体体积增大，对外做功，故从外界吸 400J,吸收热量为600J,由热力学第一定律可知气体对 收的热量一部分用来增加内能，另一部分用来对外做功， 外做功为200J,即微功的大小为W=加（号V。-Vo)= A错误；b→c为绝热过程，c→a过程为等温过程，所以Tc =Ta,结合T6>Ta,可知T6>Tc,所以b→c过程内能减 200J,解得V=6L,A正确，B错误。故选A、D。 少，B错误；c→a为等温过程，a、c两状态气体温度相同， ④C解析设活塞质量为m,大气压强为p0,左图中缸 内能相同，故a→b→c过程气体的内能变化量△U=0,则 内气体压强为1，右图中缸内气体压强为2，活塞的横 Q吸=W,C正确；c→a过程放出的热量等于外界对气体 截面积为S,则1S=mg十S,即=号+0，S= 做的功，且做的功的绝对值等于cα图线与横坐标轴所 0S,即2=0，因此在该过程中缸内气体压强变小，体 围的面积，而气体在a→bc过程吸收的热量与在a→b 积增大，气体膨胀对外做功，则外界对气体做的功W<0, 过程吸收的热量相等，该热量也与W相等，W大小等于a 由于是绝热容器，即Q=0,根据热力学第一定律△U=Q →b→状态变化曲线与横坐标轴所围的面积，D错误。 十W可知△U<0,即理想气体内能减小，气体温度降低， 3AD解析设理想气体初始状态的压强、体积和温度 选项A、D错误；理想气体的温度降低，分子平均动能减 分别为1=0，V1=V0,T1=300K;等容过程为状态二， 小，但并不是所有气体分子的运动速率都会减小，选项B p2未知，V2=V1=Vo,T2=400K;等压过程为状态三， 错误；根据理想气体的分子运动速率分布规律，当温度降 534