《重慶市2020年高考物理一輪專題: 第55講 實(shí)驗(yàn):測(cè)定玻璃的折射率(I)卷》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《重慶市2020年高考物理一輪專題: 第55講 實(shí)驗(yàn):測(cè)定玻璃的折射率(I)卷(13頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、重慶市2020年高考物理一輪專題: 第55講 實(shí)驗(yàn):測(cè)定玻璃的折射率(I)卷姓名:_ 班級(jí):_ 成績(jī):_一、 填空題 (共2題;共9分)1. (3分) 在為測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)經(jīng)過正確操作,得出多組數(shù)據(jù)后畫出如圖所示的圖象,則該圖象斜率大小的物理意義是_(用文字表述) 2. (6分) 如圖所示,在“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)入射光AO以一定的入射角射入兩面平行的玻璃磚時(shí),出射光線OB與入射光線AO_(選填“平行”或“不平行”)如果用量角器分別量出入射角1和折射角2 , 那么,該玻璃磚的折射率n=_在該實(shí)驗(yàn)中,下列說法中正確的是_ A實(shí)驗(yàn)時(shí),盡可能將大頭針豎直插在紙上,且P1和P2
2、之間,P3和P4之間的距離要稍大一些,這樣可以提高測(cè)量的準(zhǔn)確度B入射角1應(yīng)適當(dāng)小一些,以減小測(cè)量角度的誤差C入射角1應(yīng)適當(dāng)大一些,以減小測(cè)量角度的誤差D如果入射角1太大,那么,折射光線OO會(huì)在玻璃磚的內(nèi)表面bb發(fā)生全反射,使實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行二、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共8題;共39分)3. (7分) 根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成下面兩個(gè)實(shí)驗(yàn): (1) 在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中 已知雙縫到光屏之間的距離為600mm,雙縫之間的距離為0.20mm,單縫到雙縫之間的距離是100mm某同學(xué)在用測(cè)量頭測(cè)量時(shí),先將從測(cè)量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)某條亮紋(記作第1條)的中心,這時(shí)手輪上的示數(shù)如圖甲所示然后他轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)
3、量頭,使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第7條亮紋的中心,這時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙所示圖乙的示數(shù)為_mm,由此可以計(jì)算出這次實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的單色光的波長(zhǎng)為_nm(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)下列操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離的是_A增大單縫和雙縫之間的距離B增大雙縫和光屏之間的距離C將紅色濾光片改為綠色濾光片D增大雙縫之間的距離(2) 利用插針法可以測(cè)量半圓柱形玻璃磚的折射率實(shí)驗(yàn)方法如下:在白紙上作一直線MN,并作出它的一條垂線AB,將半圓柱形玻璃磚(底面的圓心為O)放在白紙上,它的直徑與直線MN重合,在垂線AB上插兩個(gè)大頭針P1和P2,如圖丙所示,然后在半圓柱形玻璃磚的右側(cè)插上適量的大頭針,可以確定光
4、線P1P2通過玻璃磚后的光路,從而求出玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)室中提供的器材除了半圓柱形玻璃磚、木板和大頭針外,還有量角器等 某學(xué)生用上述方法測(cè)量玻璃的折射率,在他畫出的垂線AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針,但在半圓柱形玻璃磚右側(cè)的區(qū)域內(nèi),無論從何處觀察,都無法透過玻璃磚同時(shí)看到P1、P2的像,原因是_,他應(yīng)采取的措施是_為了確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路,在玻璃磚的右側(cè),最少應(yīng)插_枚大頭針請(qǐng)?jiān)诎雸A柱形玻璃磚的右側(cè)估計(jì)所插大頭針的可能位置(用“”表示),并作出光路圖_為了計(jì)算折射率,應(yīng)該測(cè)量的量有:_(作圖并在光路圖上標(biāo)出),計(jì)算折射率的公式是_(用測(cè)量的量表示)4. (4分) 在測(cè)定玻璃的折
5、射率實(shí)驗(yàn)中,由于實(shí)驗(yàn)室中矩形玻璃磚的數(shù)量不夠,部分同學(xué)需改用直角三棱鏡做“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下: a如圖所示,先在一張白紙上作相互垂直的直線ab、ab作為三棱鏡的兩個(gè)界面,并在直線上標(biāo)出點(diǎn)O;b標(biāo)出P3、P4位置;c將三棱鏡放在白紙上,使短邊跟ab對(duì)齊,長(zhǎng)邊跟ab對(duì)齊;d在長(zhǎng)邊ab的外側(cè)透過三棱鏡觀察大頭針P1、P2的像,調(diào)整視線方向,直到P1的像完全被P2擋柱;e在觀察的這一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4 , 使P3擋住P1、P2的像,P4擋住P1、P2的像和P3;f在O點(diǎn)作一垂直ab的線段AO,在AO上垂直地插兩枚大頭針P1、P2;g移去三棱鏡和大頭針,連接P3P4 , 交ab
6、于O,過O點(diǎn)作與ab垂直的直線MN;h作光路圖,計(jì)算折射率n(1) 正確的實(shí)驗(yàn)步驟順序?yàn)開; (2) 根據(jù)題圖中所給數(shù)據(jù)求出該玻璃的折射率n=_ 5. (10分) 某同學(xué)在利用“插針法”測(cè)定一塊紅色直角三角形玻璃磚的折射率時(shí)發(fā)現(xiàn),由于玻璃的顏色較深,在另一側(cè)很難觀測(cè)到對(duì)側(cè)所插的針?biāo)氲娇梢杂脤?shí)驗(yàn)室的紅色激光器來完成實(shí)驗(yàn)如圖所示,他在木板上固定好白紙,放好玻璃磚,正確作出了界面MN、MP、NP,然后讓很細(xì)的激光平行于木板從玻璃磚的上界面MN入射 (1) 由于激光很強(qiáng),不能用眼睛直接觀測(cè),該同學(xué)通過在木板上插入被激光照亮的針來確定激光光路,正確的插針順序應(yīng)是A . P1、P2、P3、P4B . P
7、4、P3、P2、P1 C . P1、P3、P2、P4D . P4、P2、P3、P1(2) 若P1P2與MN垂直,用量角器量得圖中的1=30,2=45,則玻璃的折射率約為A . 1.41B . 1.73C . 1.22D . 1.58(3) 若激光器正常發(fā)光,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)在MP一側(cè)始終找不到出射光線,則可能的原因是_ (4) 若該同學(xué)在MP一側(cè)沒有找到出射光線,但在NP一側(cè)找到了出射光線,并用“插針法”確定了激光在MN一側(cè)的入射光線和NP一側(cè)的出射光線,如果入射光線與MN相垂直,則測(cè)量后他_計(jì)算出玻璃的折射率(填“能”或“不能”) 6. (4分) 在“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中,選用的是入射面和出
8、射面相互平行的矩形玻璃磚,用“插針法”測(cè)定某種玻璃的折射率 (1) 實(shí)驗(yàn)時(shí)在直線AO上豎直插上兩枚大頭針P1、P2,透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像,調(diào)整視線方向,直到P2檔住P1的像再在觀察的這一側(cè)插大頭針P3,應(yīng)使它把_檔住,插大頭針P4,應(yīng)使它把_檔住,那么后兩個(gè)大頭針就確定了從玻璃磚射出的光線 (2) 實(shí)驗(yàn)中為了減少誤差,下列意見正確的是 A . 為了減少誤差,P1和P2、P3和P4的距離應(yīng)適當(dāng)取大些 B . 為了減少誤差,P1、P2的連線與NN的夾角越大越好(3) 某同學(xué)在找到入射光線和折射光線以后,以入射點(diǎn)O為圓心,以任意長(zhǎng)為半徑畫圓,分別與AO交于C點(diǎn),與OO交于D點(diǎn),過C、D
9、兩點(diǎn)分別向NN作垂線,交NN于C、D,所以折射率n=_(用圖示中的線段表示) (4) 根據(jù)測(cè)得的入射角和折射角的正弦值畫出的圖線如圖3所示當(dāng)光線是由空氣射入玻璃磚時(shí),則1和2中為入射角的是_;從圖線可知玻璃磚的折射率是_;該種玻璃全反射的臨界角是_ 7. (5分) 甲、乙兩同學(xué)分別用不同的方法測(cè)定一半圓柱形玻璃磚的折射率 (1) 甲同學(xué)先在白紙上作一互相垂直的直線MN和QO交點(diǎn)為O,再以O(shè)為圓心畫一與玻璃磚相同的半圓,將玻璃磚平放在白紙上,使其與所畫的半圓重合,在玻璃磚外的PO上插兩枚大頭針P1和P2,在另一側(cè)先后插兩枚大頭針P3和P4,使從另一側(cè)隔著玻璃磚觀察時(shí),大頭針P4、P3和P2、P1
10、的像恰在一直線上,移去玻璃磚和大頭針后,在白紙上得到圖甲所示的圖 在圖中畫出沿P1、P2連線方向的入射光線通過玻璃磚以及射出玻璃磚后的傳播方向_;標(biāo)出入射角1和折射角2;寫出計(jì)算玻璃折射率的表達(dá)式_(2) 乙同學(xué)則是在QO上插上兩根大頭針P1和P2,然后緩慢讓玻璃磚繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),并且在直徑AB這一側(cè)不斷觀察,當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)動(dòng)到一定的位置時(shí)突然發(fā)現(xiàn)在這一側(cè)任何位置都看不到P1和P2的像記下這時(shí)玻璃磚的位置如圖乙所示然后移去玻璃磚,問: 需要測(cè)出的物理量及符號(hào)_;計(jì)算折射率的表達(dá)式_8. (3分) 根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成小題:(1) 某組同學(xué)用插針法測(cè)平行玻璃磚的折射率,記錄下入射、折射、出射光線后,以
11、入射點(diǎn)O為圓心畫單位圓,用直尺測(cè)得有關(guān)線段的長(zhǎng)度,如圖所示,則下面四個(gè)表達(dá)式中,正確地表達(dá)折射率的關(guān)系式是A . n= B . n= C . n= D . n= (2) 利用如圖所示的裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時(shí),有下面幾種說法:其中正確的是A . 將屏移近雙縫,干涉條紋間距變窄B . 將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的,干涉條紋間距變寬C . 將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后,干涉條紋間距變寬D . 換一個(gè)兩縫之間距離較大的雙縫,干涉條紋間距變窄E . 去掉濾光片后,干涉現(xiàn)象消失9. (3分) 某同學(xué)用插針法測(cè)定玻璃的折射率,其操作如下: a把長(zhǎng)方形玻璃磚放在白紙上,使它的長(zhǎng)邊跟aa對(duì)齊b先在白紙上畫出一條直
12、線aa代表兩種介質(zhì)的界面,過aa上的O點(diǎn)畫出界面的法線NN,并畫一條線段AO作為入射光線c在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2 , 透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像,調(diào)整視線方向,直到P1的像被P2擋住d移去大頭針和玻璃磚,連接P1、P2作為入射光線,連接P3、P4作為折射光線,測(cè)量入射角i與折射角r,填入表格中,通過計(jì)算得到結(jié)論e再在觀察的這一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4 , 使P3擋住P1、P2的像,P4擋住P1、P2的像和P3 , 記下P3、P4的位置(1) 上述操作步驟中存在嚴(yán)重的缺漏,應(yīng)當(dāng)補(bǔ)充的是_; (2) 以上操作的合理順序是_(只排補(bǔ)充前的步驟) 10. (3分) 在利用插
13、針法測(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中: (1) 甲同學(xué)在紙上正確畫出玻璃磚的兩個(gè)界面aa和bb后,不小心碰了玻璃磚使它向aa方向平移了少許,如圖甲所示則他測(cè)出的折射率將如何變化? (2) 乙同學(xué)在畫界面時(shí),不小心將兩界面aa、bb間距畫得比玻璃磚寬度大些,如圖乙所示,則他測(cè)得的折射率將如何變化? (3) 甲同學(xué)由于沒有量角器,他在完成了光路圖以后,以O(shè)點(diǎn)為圓心,10.00cm長(zhǎng)為半徑畫圓,分別交線段OA于A點(diǎn),交O、O連線延長(zhǎng)線于C點(diǎn)過A點(diǎn)作法線NN的垂線AB交NN于B點(diǎn),過C點(diǎn)作法線NN的垂線CD交NN于D點(diǎn),如圖1所示,用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm由此可得出玻璃的折射率n=_
14、 (4) 乙同學(xué)在畫界面時(shí),不小心將兩界面ab和cd間距畫得比玻璃磚寬度大些,下界面與實(shí)際相同,如圖2所示若其他操作無誤,則他測(cè)得的折射率比真實(shí)值_(選填“偏大”、“偏小”或“不變”) 三、 綜合題 (共1題;共10分)11. (10分) 用三棱鏡做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn),先在白紙上放好三棱鏡,在棱鏡的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2 , 然后在棱鏡的另一側(cè)觀察,調(diào)整視線使P1的像被P2擋住接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4 , 使P3擋住P1、P2的像,P4擋住P3、P1和P2的像,在紙上標(biāo)出大頭針的位置和三棱鏡的輪廓如圖所示 (1) 在圖中畫出所需的光路; 為了測(cè)出三棱鏡玻璃的折射率,需要測(cè)量哪些物理量?在圖中標(biāo)出它們;(2) 計(jì)算折射率的公式是n=_ 第 13 頁 共 13 頁參考答案一、 填空題 (共2題;共9分)1-1、2-1、二、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共8題;共39分)3-1、3-2、4-1、4-2、5-1、5-2、5-3、5-4、6-1、6-2、6-3、6-4、7-1、7-2、8-1、8-2、9-1、9-2、10-1、10-2、10-3、10-4、三、 綜合題 (共1題;共10分)11-1、11-2、