昆明市高考物理一輪基礎復習： 專題57 測定玻璃的折射率（I）卷

昆明市高考物理一輪基礎復習： 專題57 測定玻璃的折射率（I）卷 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 單選題 (共1題；共2分) 1. （2分） 用插針法做“測定玻璃的折射率”的實驗時： ①甲同學在紙上正確畫出矩形玻璃磚的兩個分界面ab和cd，因不慎碰動了玻璃磚，使它向ab方向平移了一點，如圖甲所示，以后的操作都正確無誤，但在畫光路圖時仍以ab和cd為分界面，則測得的折射率n的值將不受影響． ②乙同學為了避免筆尖觸劃玻璃面，畫出的a′b′和c′d′都比實際的分界面向外側(cè)平移了一些，如圖乙所示，后來的操作都正確，但在畫光路圖時仍以a′b′和c′d′為分界面，則測得的折射率n的值將偏小． ③丙同學的操作和所畫的光路圖都正確無誤，但所用玻璃磚的兩個折射界面并不平行，如圖丙所示，則測得的折射率n的值將偏大． 上述說法中正確的是： A . ①和② B . ①和③ C . ②和③ D . ③ 二、 填空題 (共2題；共9分) 2. （6分） 如圖所示，在“測定玻璃的折射率”的實驗中，當入射光AO以一定的入射角射入兩面平行的玻璃磚時，出射光線O′B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θ1和折射角θ2 ， 那么，該玻璃磚的折射率n=________在該實驗中，下列說法中正確的是________． A．實驗時，盡可能將大頭針豎直插在紙上，且P1和P2之間，P3和P4之間的距離要稍大一些，這樣可以提高測量的準確度 B．入射角θ1應適當小一些，以減小測量角度的誤差 C．入射角θ1應適當大一些，以減小測量角度的誤差 D．如果入射角θ1太大，那么，折射光線OO′會在玻璃磚的內(nèi)表面bb′發(fā)生全反射，使實驗無法進行． 3. （3分） (2018溫州模擬) 在“測定玻璃的折射率”實驗中 ①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） ②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”） 三、 實驗探究題 (共10題；共47分) 4. （5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. （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”）． 6. （3分） 某同學用插針法測定玻璃的折射率，其操作如下： a．把長方形玻璃磚放在白紙上，使它的長邊跟aa′對齊 b．先在白紙上畫出一條直線aa′代表兩種介質(zhì)的界面，過aa′上的O點畫出界面的法線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，測量入射角i與折射角r，填入表格中，通過計算得到結(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重的缺漏，應當補充的是________; （2） 以上操作的合理順序是________．（只排補充前的步驟） 7. （10分） 根據(jù)所學知識完成填空： （1） 用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗中，把P1、P2連線與玻璃磚表面垂線的夾角作為________角，這個角過小會________，過大會使從bb′面看不到P1、P2的________；若已確定了P1、P2的位置，欲確定P3的位置，應在觀察時使P3________， （2） 在圖中作出光路圖，并標出入射角、折射角． （3） 該玻璃折射率的表達式為________（用圖中夾角表示） 8. （3分） 一塊玻璃磚用兩個相互平行的表面，其中一個表面是鍍銀的（光線不能通過表面）．現(xiàn)要測定此玻璃的析射率．給定的器材還有：白紙、鉛筆、大頭針4枚（P1、P2、P3、P4）、帶有刻度的直角三角板、量角器．實驗時，先將玻璃磚放到白紙上，使上述兩個相互平行的表面與紙面垂直．在紙上畫出直線aa表示鍍銀的玻璃表面，bb′表示另一表面，如圖所示．然后，在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2（位置如圖）．用P1、P2的連線表示入射光線． （1） 為了測量折射率，大頭針P3、P4應插在 A . 玻璃磚aa′一側(cè) B . 玻璃磚bb′一側(cè) C . 玻璃磚aa′′、bb′兩側(cè)各插一枚 （2） 試在題圖中標出P3、P4的位置．然后，移去玻璃磚與大頭針．試在題圖中通過作圖的方法標出光線從空氣到玻璃中的入射角θ1與折射角θ2，并寫出主要作圖步驟：________; （3） 寫出θ1、θ2表示的折射率公式為n=________． 9. （4分） 根據(jù)所學知識完成下面兩個實驗： （1） 在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中 ①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．某同學在用測量頭測量時，先將從測量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對準某條亮紋（記作第1條）的中心，這時手輪上的示數(shù)如圖甲所示．然后他轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準第7條亮紋的中心，這時手輪上的示數(shù)如圖乙所示．圖乙的示數(shù)為________mm，由此可以計算出這次實驗中所測得的單色光的波長為________nm．（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字） ②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） 利用插針法可以測量半圓柱形玻璃磚的折射率．實驗方法如下：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，可以確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路，從而求出玻璃的折射率．實驗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． ①某學生用上述方法測量玻璃的折射率，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看到P1、P2的像，原因是________，他應采取的措施是________． ②為了確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路，在玻璃磚的右側(cè)，最少應插________枚大頭針． ③請在半圓柱形玻璃磚的右側(cè)估計所插大頭針的可能位置（用“”表示），并作出光路圖________．為了計算折射率，應該測量的量有：________（作圖并在光路圖上標出），計算折射率的公式是________．（用測量的量表示） 10. （2分） (2020莆田模擬) 某同學用“插針法”測一玻璃磚的折射率。 ①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，應使P3________，用同樣的方法插上大頭針P4。 ②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=________。 11. （3分） 根據(jù)所學知識完成小題： （1） 某組同學用插針法測平行玻璃磚的折射率，記錄下入射、折射、出射光線后，以入射點O為圓心畫單位圓，用直尺測得有關線段的長度，如圖所示，則下面四個表達式中，正確地表達折射率的關系式是 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，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 . 將濾光片由藍色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬 C . 將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬 D . 換一個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 12. （8分） 某同學用插針法測量半圓形的玻璃磚的折射率，實驗步驟如下： ①首先在白紙上畫一條直線aa′，再畫一條入射光線AO． ②然后把半圓形的玻璃磚放在白紙上，使平界面與直線aa′對齊，且使其圓心與O點對齊． ③在AO上間隔一定距離豎直地插上2枚大頭針P1、P2 ． （1） 在半圓形的玻璃磚的圓形側(cè)插上第三枚大頭針P3，使其同時擋住________． （2） 畫出完整的光路圖． （3） 對你畫出的光路圖進行測量和計算，求得該玻璃磚的折射率n=________（保留3位有效數(shù)） 13. （6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”）． 第 14 頁 共 14 頁 參考答案 一、 單選題 (共1題；共2分) 1-1、 二、 填空題 (共2題；共9分) 2-1、 3-1、 三、 實驗探究題 (共10題；共47分) 4-1、 4-2、 4-3、 4-4、 5-1、 5-2、 6-1、 6-2、 7-1、 7-2、 7-3、 8-1、 8-2、 8-3、 9-1、 9-2、 10-1、 11-1、 11-2、 12-1、 12-2、 12-3、 13-1、 13-2、 13-3、 13-4、