2025-2026学年高二下学期期末物理基础知识复习2

**基本信息** 以“规律-方法-应用”为主线整合光学、电磁振荡、分子动理论及固液气体知识，通过题型化方法提炼与递进式逻辑构建，强化物理观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |光学|6例|几何法（直角三角形/正弦定理）、全反射判断、插针法误差控制|从折射定律→全反射→色散→实验，构建光现象规律链| |电磁振荡与电磁波|11点|LC振荡过程分析、电磁波谱应用|振荡电路→电磁波产生→发射接收，形成电磁理论体系| |分子动理论|8点|油膜法测分子直径、分子力与势能分析|分子大小→热运动→分子力→内能，建立微观模型| |固液气体|9点|理想气体状态方程应用、晶体特性判断|固体分类→液体现象→气体规律，衔接宏观与微观|

姓名： 班级：高2024级 班 高二期末复习物理基础知识2 第4单元 光学 1、在几何光学中，常用平面几何知识，寻找直角三角形，没有直角三角形的，考虑用解斜三角形的正弦定理。 2、光的折射定律：（定义式，与入射角度无关），光路是可逆的。折射率（绝对折射率，介质本身性质决定，一定是真空射入介质），反映介质的光学特性，折射率越大，光从真空射入到该介质时偏折越大，垂直入射不偏折。，因v<c,故任何介质的折射率总大于1。注意入射角、折射角均为光线与法线的夹角。注意当光从介质射入真空时，要利用光路的可逆性，转化为光从真空射入介质。 3、通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移d。 三棱镜横截面为三角形，光线通过三棱镜经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折。 横截面是圆界面的法线是过圆心的直线，光线经过两次折射后向圆心偏折。 4、全反射：光从光密介质射向光疏介质；（光密介质、光疏介质是相对的）入射角大于等于临界角。 临界角：折射角等于90°时的入射角C。刚好发生全反射时，,。 光在两界面发生折射时必须注意是否发生全反射；光是否从光密介质进入光疏介质，入射角是否大于等于临界角。如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象。当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射。 例1、如图，一半径为R的玻璃半球,0点是半球的球心，虚线00/表示光轴(过球心0与半球底面垂直的直线).已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。求（1）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴的距离的最大值; (2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离。 例2、如图，ABC为一透明材料制成的柱形光学元件的横截面，该种材料的折射率n=。AC是一半径为R 的圆弧,O为圆弧面圆心，ABCO构成正方形，在O处有一点光源，从点光源射入圆弧AC的光线，进入透明材料后首次射向AB或BC界面直接射出，下面的问题只研究进入透明材料后首次射向AB或BC界面的光线,已知AB面上的P点到A点的距离为R.求:(1)从P点射出的光线的折射角; (2)AB 和BC截面上没有光线射出部分的总长度。 (提示：先确定有光照的范围，在有光照的区域考虑是否全反射) 5、光的色散，白光是复色光；单色光：红橙黄绿青蓝紫。按照红→紫的顺序，频率↑、同一介质中折射率↑、同一介质中速度↓（但是真空均为c）、波长↓、临界角↓。 例3、(多选)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出a、b两束光线，则( ) A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度 B.在真空中,a光的波长小于b光的波长 C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失 E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 6、插针法测玻璃的折射率： 在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住，再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置，如图。 (3)单位圆法(如图所示) n == 误差分析：玻璃砖要用厚度较大的；入射角应在30°到60°之间；大头针要竖直插在白纸上，且距离应尽量大一些；玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线。 例4、如图，标有直角坐标系Oxy的白纸放在水平桌面上，半圆形玻璃砖放在白纸上，圆心在坐标的原点，直径与x轴重合，OA是画在白纸上的直线，P1、P2是竖直插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直插在白纸上的第三枚大头针，α是直线OA与y轴正方向的夹角，β是直线OP3与y轴负方向的夹角，只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测得角α和β，便可求得玻璃的折射率n。某同学用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的直线OA上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在y<0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像。 (1)他应该采取的措施是________OA和y轴正方向的夹角α(选填“增大”或“减小”)。 (2)若他已正确地测得了α、β的值，则玻璃的折射率n＝_______________。 7.视深：水面上观察水下物体时，视深=实际深度÷n，变浅了； 视高：水面下观察水上物体时，视高=实际高度×n，变高了。 8、光的干涉：两束光的频率相同，相位差恒定（通常采用双缝分光）。干涉图样:单色光照射时形成等间距的，等亮度明暗相间的条纹；白光照射时，中央是白色条纹，两边是彩色的条纹。条纹间距:∆x=其中L是双缝到光屏的距离；d是双缝间的距离，λ是光波的波长。 采用双缝分光得到的两束光频率相同，相位差为0.波程差δ=kλ（k=0,1,2,3.....）明条纹；波程差δ=kλ+（k=0,1,2,3.....）暗条纹；薄膜干涉（应用于增透膜、增反膜、检查镜面平整程度。）(1)形成：如图，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来，形成两列频率相同的光波相遇并且叠加，同一条亮(或暗)纹对应薄膜的厚度相等。 (2)在P1、P2处，两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍（也等于该处薄膜厚度的2倍），即Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出现亮条纹。 在Q处，两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍（也等于该处薄膜厚度的2倍），即Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出现暗条纹。 9、干涉法检查平面，如图，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲( 凹，提前；凸，延后;倾角大，密，倾角小，疏)。 例5、（多选）如图所示是用干涉法来检查某块厚玻璃板上表面是否平整的装置，所用红色光是用普通光源加红色滤光片产生的。从上往下观察到的干涉条纹如下右图所示，则下列判断正确的是（ ） A. 若观察到的条纹如图甲所示，则说明厚玻璃板上表面是平整的 B. 若观察到的条纹如图乙所示，则厚玻璃板上表面有下凹的位置 C. 若观察到的条纹如图乙所示，则厚玻璃板上表面有上凸的位置 D. 若是用黄色滤光片产生的黄色光做该实验，则干涉条纹变密 E.若减少板间的夹角，则干涉条纹变密 10、牛顿环(光的干涉) 11、光的衍射（衍射不需要条件，发生明显衍射的条件是只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。） 单缝衍射：单色光，中央为亮且宽的条纹，两侧为明暗相间的条纹，且越靠近两侧，亮条纹的亮度减弱，宽度越小 (如图甲所示）；白光，中央为亮且宽的白色条纹，两侧为亮度逐渐变暗、宽度逐渐变窄的彩色条纹，其中最靠近中央的色光是紫光、离中央最远的是红光。 泊松亮斑(圆盘衍射)当光照射到不透明的半径很小的小圆盘上时，在圆盘的阴影中心出现亮斑 ，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。(如图丙所示) 干涉和衍射是波的特征，波长越长，干涉和衍射现象越明显。衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况。只有在光的波长比障碍物小得多时，光才可以看做是沿直线传播的。证明光具有波动性。 12、光的偏振(1)自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。(2)偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光。(3)偏振光的两种形成方式①让自然光通过偏振片形成偏振光。②让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光。(4)光的偏振现象说明光是一种横波。 自然光通过两个共轴的偏振片，第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光，叫起偏器.第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器。全息照像利用光的干涉；光纤通信、医用纤维式内窥镜利用光全反射；立体电影利用光的偏振。 13、用双缝干涉测光的波长实验：利用关系式： Δx＝λ。接好电源，打开开关，使灯丝正常发光，调节各部件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。 安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝的缝平行。 ①调单缝与双缝间距为几厘米时，观察白光的干涉条纹。 ②在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。 ③调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮上的读数x1，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第n条相邻的亮条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数x2，则相邻两亮条纹间的距离Δx＝。 误差分析(1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度。(2)误认为Δx为亮条纹的宽度（相邻条纹中心间距）。 （3）分划板中心刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于亮条纹中心。(4)测量多条亮条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条纹数未数清。 例6、某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可______。A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 (2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝________。 第5单元 电磁振荡与电磁波 1.LC电磁振荡电路 图a，电容放电，由于自感，电路的电流逐渐增加到最大，如图b，放电完毕； 图b，反向充电，电路的电流逐渐减小到0，如图c，充电完毕。 2.振荡电流的振幅减小的振荡叫阻尼振荡；振荡电流的振幅不变的振荡叫无阻尼振荡。 3.振荡电路的固有周期： 4.均匀变化磁场产生恒定电场，周期性变化磁场产生同频率周期性变化电场。 周期性交替变化的电场、磁场相互激发，由近及远传播，形成电磁波。 5.电磁波真空中速度为C，空气中近似，液体中较小一些，固体中更小一些。 机械波真空中不传播，空气中较小，液体中较大一些，固体中更大一些。 6.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在。 7.电磁波谱：波长由大变小无线电波、红外线、可见光（红、橙、黄、绿、青、蓝、紫）紫外线、X射线、γ射线。红外线：热效应强，红外测温、遥感、夜视仪、遥控板；紫外线：荧光效应、杀菌消毒、防伪，过量损伤皮肤。X射线：穿透性强，医用拍片、透视。γ射线：极强穿透，工业探伤、放疗、γ刀。 8.无线电发射：开放电路+足够高频率。载波：用来“运载”信号的高频等幅波；把图像或声音信号“加”到载波上，叫调制（调幅、调频）；沿地面传播叫地波，依靠电离层反射叫天波。 9.电谐振（选台原理），接收天线收到各种频率电磁波，使接收LC回路固有频率与某一电磁波频率相等，回路产生最强感应电流，即电谐振，类比机械共振。这个过程叫调谐。 10. 解调（又叫检波）把加载在高频载波上的低频信号分离还原成声音或图像信号，是调制的逆过程。 11.传感器：把非电学量（温度、压力、光照等）转换成电学量。干簧管(磁敏元件) 第6单元 分子动理论 1.分子直径：10-10m。用油膜法粗测分子直径，纯油酸体积÷面积。理想模型法。固体、液体分子看作紧密排列的小球，气体分子所占空间看作立方体。 2.分子永不停息地做无规则热运动。扩散现象：不同物质彼此相互进入对方的现象。特点：温度越高，扩散越快。直接证明分子在不停运动。布朗运动：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，间接证明分子在不停运动。布朗运动是固体颗粒的运动，肉眼无法观察，用光学显微镜观察，尘埃飞舞不是布朗运动。颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，运动越剧烈。 3.温度是分子热运动平均动能的标志。与物体的动能无必然联系。 4.引力、斥力同时存在，同时变化。斥力比引力变化更快。设分子平衡距离为r0， r=r0，引力等于斥力，分子合力为零；r<r0：合力表现为斥力；r>r0：合力表现为引力。r>10r0：分子间距很大，引力斥力几乎为零，作用力忽略不计（理想气体）。 5.分子势能，由分子之间相对位置决定的势能，由分子力做功决定。（选无穷远处的分子势能为零点）r=r0，分子势能最小且为负值。分子力做功与分子势能负相关。分子势能和体积有关。体积改变，分子间距改变，分子势能改变。 6.内能：物体内所有分子的分子动能与分子势能总和。影响因素：温度、体积、物质的量（分子数目）。 7.内能是物体本身具有的能量；热量是热传递过程中转移的能量，只能说吸收或放出热量，不能说物体含有热量。机械能是宏观物体整体动能+势能；内能是微观分子能量，二者可以相互转化。做功、热传递可以改变物体内能。 8.分子热运动的统计规律：速率较大的分子所占比例越高对应温度越高。 第7单元 固、液、气体 1.固体可分为晶体，金刚石、云母、雪花，具有规则几何形状，具有各向异性，有固定熔点；由许多晶粒构成的晶体叫多晶体，如金属、岩石，无规则外形；各向同性；有固定熔点。固体可分为非晶体，玻璃、石蜡，没有规则几何形状，具有各向同性，没有固定熔点。 易错点：只有单晶体表现各向异性；多晶体、非晶体都是各向同性。区分晶体与非晶体唯一依据：有无确定熔点。 液态晶体简称液晶。 2.液体表面存在的收缩力叫表面张力。使液体表面积趋向最小。露珠呈球形、肥皂泡收缩、水面浮针、昆虫浮在水面。表面张力沿液体表面切线方向。 3.浸润：液体附着在固体表面，如水浸润玻璃。成因：液体分子与固体分子引力大于液体表面张力。浸润液体在细管中呈上升的毛细现象，液面凹陷； 不浸润：液体收缩成球状，如水银不浸润玻璃。液体分子间引力大于固、液分子引力。不浸润液体在细管中呈下降的毛细现象，液面凸起。 管子内径越细，液面上升（或下降）高度越大，毛细现象越明显。例：毛巾吸水、土壤地下水沿毛细管上升。 4.热力学温度与摄氏温度差值273k。0 k 叫绝对零度，不能达到。 5.一定质量的理想气体状态方程： 等温变化等温线：p-V图像是双曲线。温度越高，双曲线离坐标轴越远。 p- 图像是过原点倾斜直线.温度越高，斜率越大。 等容变化p-T图像：过原点倾斜直线。等容线斜率越大，体积越小。 等压变化V-T图像：过原点倾斜直线。等压线斜率越大，压强越小。 注意：温度必须代入热力学温度T，不能用摄氏温度t。 6.浮力：F=ρ液gV排 ，P=ρgh 热学问题注意 考虑大气压强。同一深度，液体向各个方向的压强相等。 7.1L=1000mL,1L=1立方分米，1mL=1立方厘米。标况下，1mol理想气体所占体积约为22.4L 。 8.理想气体： ①分子是不占空间的质点 ②相互作用力可以忽略，不考虑分子势能，只考虑分子平均动能。 ③内能只由温度决定，温度不变，内能不变。 9.一定质量的气体，体积越小，分子越密集，碰撞的频繁程度越大；温度越高，分子的平均动能越大，碰撞的平均作用力越大。 参考答案 例1： 【答案】（1）R；（2）2.74R 【详解】（1）如图，从底面上A处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为i，当i等于全反射临界角ic时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为l。 i＝ic 设n是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有 由几何关系有 联立并利用题给条件，得 （2）设与光轴相距的光线在球面B点发生折射时的入射角和折射角分别为i1和r1，由折射定律有 nsin i1＝sin r1 设折射光线与光轴的交点为C，在△OBC中，由正弦定理有 由几何关系有 ∠C＝r1－i1 sin i1＝ 联立及题给条件得 例2： 【答案】（1）600（2）0.59R 【详解】(1)设射向P点的光线入射角为θ1，折射角为，由几何关系有θ1=300 根据折射定律有 解得θ2=600 (2)设材料的临界角为C，射向M点的光线恰好发生全反射，则有 AB截面没有光射出部分的长度为 根据对称性可知，两截面上没有光线射出部分的总长度为 代入解得 例3： 【答案】ABD 【详解】A、C、光线a的偏折程度大，根据折射定律公式，光线a的折射率大；再根据公式，光线a在玻璃中的传播速度小，故A正确，C错误；B、光线a的折射率大，说明光线a的频率高，根据c=λf，光线a在真空中的波长较短，故B正确；D、若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到90°，故先发生全反射，先消失，故D正确；E、光线a在真空中的波长较短，根据双缝干涉条纹间距公式，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故E错误；故选ABD． 例4： （1）在y＜0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法使同时挡住、的像，是因为入射角太大，发生了全反射，所以采取的措施是减小入射角。 （2）由于光线从玻璃射入空气，则由折射定律可得 例5： 【答案】ABD 【详解】薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的发射光干涉产生的，若观察到的条纹如图甲所示，则说明厚玻璃板上表面是平整的．故A正确；薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同．从弯曲的条纹可知，检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知该处凹陷，故B正确，C错误．若是用黄色滤色光片产生的黄色光做该实验，则波长变短，则干涉条纹变密．故D正确．若减少板间的夹角，则干涉条纹变疏，E错。 故选ABD． 例6： （1）若要在目镜中看到更多条纹，需要减小相邻两条纹之间的距离，根据双缝干涉的条纹间距公式 需要减小双缝到光屏的距离，或增加双缝之间的距离，而单缝与双缝之间的距离对此无影响。 故选B。 （2）根据公式有 可解得 第 36 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $