2020年高考物理一輪專題： 第55講 實驗：測定玻璃的折射率

2020年高考物理一輪專題： 第55講 實驗：測定玻璃的折射率姓名:_ 班級:_ 成績:_一、 填空題 (共2題；共9分)1. （3分） (2018溫州模擬) 在“測定玻璃的折射率”實驗中某同學在畫玻璃磚邊界時操作如圖甲所示，請指出其不當之處：_（寫出一點即可）實驗中，已畫好玻璃磚邊界ab、cd后，不小心誤將玻璃磚向上稍平移了一點，如圖乙所示，其他操作正確，則測得玻璃的折射率將_（選填“變大”、“不變”或“變小”）2. （6分） 如圖一所示，一半圓形玻璃磚外面插上P1、P2、P3、P4四枚大頭針時，P3、P4恰可擋住P1、P2所成的像有一同學把大頭針插在P1和P2位置時，在MN另外一側(cè)看不到大頭針的像其原因是_ 二、 實驗探究題 (共8題；共39分)3. （7分） 兩位同學用兩面平行的玻璃磚做“測玻璃的折射率”實驗 （1） 甲同學在紙上正確畫出玻璃磚的兩個界面aa和bb后，不小心碰了玻璃磚使它向aa方向平移了少許，如圖甲所示則他測出的折射率將如何變化？ （2） 乙同學在畫界面時，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，則他測得的折射率將如何變化？ （3） 甲同學由于沒有量角器，他在完成了光路圖以后，以O(shè)點為圓心，10.00cm長為半徑畫圓，分別交線段OA于A點，交O、O連線延長線于C點過A點作法線NN的垂線AB交NN于B點，過C點作法線NN的垂線CD交NN于D點，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=_ （4） 乙同學在畫界面時，不小心將兩界面ab和cd間距畫得比玻璃磚寬度大些，下界面與實際相同，如圖2所示若其他操作無誤，則他測得的折射率比真實值_（選填“偏大”、“偏小”或“不變”） 4. （4分） 在利用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中： （1） 甲同學在紙上正確畫出玻璃磚的兩個界面aa和bb后，不小心碰了玻璃磚使它向aa方向平移了少許，如圖甲所示則他測出的折射率將如何變化？ （2） 乙同學在畫界面時，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，則他測得的折射率將如何變化？ （3） 甲同學由于沒有量角器，他在完成了光路圖以后，以O(shè)點為圓心，10.00cm長為半徑畫圓，分別交線段OA于A點，交O、O連線延長線于C點過A點作法線NN的垂線AB交NN于B點，過C點作法線NN的垂線CD交NN于D點，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=_ （4） 乙同學在畫界面時，不小心將兩界面ab和cd間距畫得比玻璃磚寬度大些，下界面與實際相同，如圖2所示若其他操作無誤，則他測得的折射率比真實值_（選填“偏大”、“偏小”或“不變”） 5. （10分） (2020莆田模擬) 某同學用“插針法”測一玻璃磚的折射率。 在木板上平鋪一張白紙，并把玻璃磚放在白紙上，在紙上描出玻璃磚的兩條邊界。然后在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩根大頭針P1、P2 ， 透過玻璃磚觀察，在玻璃磚另一側(cè)豎直插大頭針P3時，應(yīng)使P3_，用同樣的方法插上大頭針P4。在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點O為圓心作一半徑為5. 00 cm的圓，與入射光線、折射光線分別交于A、B點，再過A、B點作法線NN的垂線，垂足分別為C、D點，如圖所示。測得AC=4.00 cm，BD=2.80 cm，則玻璃的折射率n=_。6. （4分） 甲、乙兩同學分別用不同的方法測定一半圓柱形玻璃磚的折射率 （1） 甲同學先在白紙上作一互相垂直的直線MN和QO交點為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，大頭針P4、P3和P2、P1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_；標出入射角1和折射角2；寫出計算玻璃折射率的表達式_（2） 乙同學則是在QO上插上兩根大頭針P1和P2，然后緩慢讓玻璃磚繞O點順時針轉(zhuǎn)動，并且在直徑AB這一側(cè)不斷觀察，當玻璃磚轉(zhuǎn)動到一定的位置時突然發(fā)現(xiàn)在這一側(cè)任何位置都看不到P1和P2的像記下這時玻璃磚的位置如圖乙所示然后移去玻璃磚，問： 需要測出的物理量及符號_；計算折射率的表達式_7. （5分） 在“測定玻璃的折射率”的實驗中，選用的是入射面和出射面相互平行的矩形玻璃磚，用“插針法”測定某種玻璃的折射率 （1） 實驗時在直線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，那么后兩個大頭針就確定了從玻璃磚射出的光線 （2） 實驗中為了減少誤差，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） 某同學在找到入射光線和折射光線以后，以入射點O為圓心，以任意長為半徑畫圓，分別與AO交于C點，與OO交于D點，過C、D兩點分別向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)測得的入射角和折射角的正弦值畫出的圖線如圖3所示當光線是由空氣射入玻璃磚時，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_ 8. （3分） 在用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中， （1） 某同學由于沒有量角器，在完成了光路以后，他以O(shè)點為圓心、10.00cm長為半徑畫圓，分別交線段OA于A點，交OO連線延長線于C點，過A點作法線NN的垂線AB交NN于點B，過C點作法線NN的垂線CD交NN于D點，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=_ （2） 如圖2所示，一半圓形玻璃磚外面插上P1、P2、P3、P4四枚大頭針時，P3、P4恰可擋住P1、P2所成的像，則該玻璃磚的折射率n=_有一同學把大頭針插在P1和P2位置時，在P3、P4一側(cè)怎么也看不到大頭針的像，其原因是_ 9. （3分） 根據(jù)所學知識完成小題： （1） 測定玻璃的折射率時，為了減小實驗誤差，應(yīng)該注意的是：_;A玻璃磚的寬度宜大些B入射角應(yīng)盡量小些C大頭針應(yīng)垂直的插在紙面上D大頭針P1、P2及P3、P4之間的距離適當大些某同學在畫界面時，不小心將兩界面aa、bb間距畫得比玻璃磚寬度大了些，其他操作均正確，則他測得的折射率與實際折射率比較結(jié)果是：_（選填“偏小”、“偏大”或“不變”）（2） 幾位同學進行“用單擺測定重力加速度”的實驗，黃同學分別選用四種材料不同、直徑相同的實心球做實驗，記錄的實驗測量數(shù)據(jù)如下，若要比較準確的計算當?shù)氐闹亓铀俣戎?，?yīng)選用第_組實驗數(shù)據(jù) 組別擺球材料擺長L/m最大擺角全振動次數(shù)N/次1銅0.4015202鐵1.005503鋁0.4015104木1.00550馬同學選擇了合理的實驗裝置后，測量出幾組不同擺長L和周期T的數(shù)值，畫出如圖1中T2L圖象中的實線OM，羅同學也進行了與馬同學同樣的實驗，但實驗后他才發(fā)現(xiàn)自己測量擺長時忘了加上擺球的半徑，則該同學當時做出的T2L圖象應(yīng)該是_A虛線，不平行OMB虛線，平行OMC虛線，平行OMD虛線，不平行OM（3） 在“測金屬電阻率”實驗中，螺旋測微器測金屬絲的直徑的讀數(shù)如圖2，則直徑d=_mm 已知金屬絲電阻大約為10在用伏安法準確測其電阻時，有下列器材可供選擇，除必選電源（電動勢1.5V，內(nèi)阻很?。?、導線、開關(guān)外，電流表應(yīng)選_，電壓表應(yīng)選_，滑動變阻器應(yīng)選_（填代號）A1電流表（量程400mA，內(nèi)阻約0.5）A2電流表（量程100mA，內(nèi)阻約0.6）V1電壓表（量程6V，內(nèi)阻約30k）V2電壓表（量程1V，內(nèi)阻約的20k）R1滑動變阻器（范圍010）R2滑動變阻器（范圍02k）將設(shè)計好的測量電路原理圖畫在圖3虛框內(nèi)_10. （3分） 用插針法測量矩形玻璃磚的折射率，先在白紙上放好一矩形玻璃磚，兩邊與畫好的直線aa，bb對齊，在玻璃磚一側(cè)插上兩根大頭針P1、P2 ， 然后在另一側(cè)面插兩根大頭針P3、P4 ， 通過玻璃磚觀察使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像，并在紙上標出大頭針的位置，如圖所示 （1） 請在圖上畫出光路，并利用測量的物理量，寫出計算玻璃折射率的公式n=_ （2） 某同學在已畫好玻璃磚界面后，不慎將玻璃磚向上平移了一些，如圖所示，在其它操作均正確的情況下，測得的折射率將_（選填“偏大、偏小或不變”） 三、 綜合題 (共1題；共10分)11. （10分） (2017自貢模擬) 學校開展研究性學習某研究小組的同學根據(jù)所學的光學知識，設(shè)計了一個測液體折射率的儀器如圖所示，在一個圓盤上過其圓心0作兩條互相垂直的直徑BC、EF，在半徑OA上垂直盤面插下兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P1位置不變，每次測量時讓圓盤的下半部分豎直進入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察Pl、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3 ， 使P3正好擋住Pl、P2 ， 同學們通過計算，預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值則：（1） 若AOF=30，OP3與OC的夾角為30，則P3處所對應(yīng)的折射率的值為_ （2） 圖中P3、P4兩位置哪一處所對應(yīng)的折射率值大？答：_ 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、 實驗探究題 (共8題；共39分)3-1、3-2、3-3、3-4、4-1、4-2、4-3、4-4、5-1、6-1、6-2、7-1、7-2、7-3、7-4、8-1、8-2、9-1、9-2、9-3、10-1、10-2、三、 綜合題 (共1題；共10分)11-1、11-2、