高考物理一輪專題： 第55講 實驗：測定玻璃的折射率

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） 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(xué)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_ 2. （6分） (2018溫州模擬) 在“測定玻璃的折射率”實驗中某同學(xué)在畫玻璃磚邊界時操作如圖甲所示，請指出其不當(dāng)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”）二、 實驗探究題 (共8題；共39分)3. （7分） (2019高二下西城期末) 如圖所示，在“測量玻璃的折射率”的實驗中，當(dāng)光線AO以一定入射角穿過兩面平行的玻璃磚時，通過插針法找到跟入射光線AO對應(yīng)的出射光線OB，從而確定玻璃中的折射光線OO。 （1） 下列措施中，不能減小實驗誤差的是_。 A . 玻璃磚界面aa與bb間的距離適當(dāng)大些B . 入射角要盡量小些C . 大頭針應(yīng)豎直地插在紙面上D . 針P1與P2、P3與P4的間距要適當(dāng)遠(yuǎn)些（2） 在圖中標(biāo)記了四個角，分別為1、2、3、4，則玻璃的折射率n =_。 （3） 下列措施中，不能減小實驗誤差的是_。 A . 玻璃磚界面aa與bb間的距離適當(dāng)大些B . 入射角要盡量小些C . 大頭針應(yīng)豎直地插在紙面上D . 針P1與P2、P3與P4的間距要適當(dāng)遠(yuǎn)些4. （4分） (2019高二下江蘇期中) 用圓弧狀玻璃磚做測定玻璃折射率的實驗時，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1、P2 ， 然后在玻璃磚的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4 ， 使P3擋住P1和P2的像，P4擋住P3以及P1和P2的像，在紙上標(biāo)出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓，如圖甲所示，其中O為兩圓弧圓心，圖中已畫出經(jīng)P1、P2點的入射光線 （1） 在圖上補(bǔ)畫出所需的光路 為了測出玻璃的折射率，需要測量入射角和折射角，請在圖中的AB分界面上畫出這兩個角（2） 在圖上補(bǔ)畫出所需的光路 為了測出玻璃的折射率，需要測量入射角和折射角，請在圖中的AB分界面上畫出這兩個角（3） 用所測物理量計算折射率的公式為n_ （4） 用所測物理量計算折射率的公式為n_ （5） 為了保證在弧面CD得到出射光線，實驗過程中，光線在弧面AB的入射角應(yīng)適當(dāng)_(填小一些無所謂或大一些) （6） 為了保證在弧面CD得到出射光線，實驗過程中，光線在弧面AB的入射角應(yīng)適當(dāng)_(填小一些無所謂或大一些) （7） 多次改變?nèi)肷浣?，測得幾組入射角和折射角，根據(jù)測得的入射角和折射角的正弦值，畫出了如圖乙所示的圖象，由圖象可知該玻璃的折射率n_ （8） 多次改變?nèi)肷浣?，測得幾組入射角和折射角，根據(jù)測得的入射角和折射角的正弦值，畫出了如圖乙所示的圖象，由圖象可知該玻璃的折射率n_ 5. （10分） (2017高二下永春期末) 如圖a所示，在測量玻璃折射率的實驗中，兩位同學(xué)先在白紙上放好截面是正三角形ABC的三棱鏡，并確定AB和AC界面的位置。然后在棱鏡的左側(cè)畫出一條直線，并在線上豎直插上兩枚大頭針P1和P2 ， 再從棱鏡的右側(cè)觀察P1和P2的像。 1此后正確的操作步驟是_。（選填選項前的字母）A插上大頭針P3 ， 使P3擋住P2的像B插上大頭針P3 ， 使P3擋住P1、P2的像C插上大頭針P4 ， 使P4擋住P3的像D插上大頭針P4 ， 使P4擋住P3和P1、P2的像2正確完成上述操作后，在紙上標(biāo)出大頭針P3、P4的位置（圖中已標(biāo)出）。為測量該種玻璃的折射率，兩位同學(xué)分別用圓規(guī)及刻度尺作出了完整光路和若干輔助線，如圖甲、乙所示。在甲、乙圖中能夠僅通過測量ED、FG的長度便可正確計算出折射率的是圖_（選填“甲”或“乙”），所測玻璃折射率的表達(dá)式n=_（用代表線段長度的字母ED、FG表示）。6. （4分） (2019高二下乾安月考) 用三棱鏡做“測定玻璃的折射率”的實驗，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和P1、P2的像，在紙上標(biāo)出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖10所示。（1） 在本題的圖上畫出所需的光路。 （2） 在本題的圖上畫出所需的光路。 （3） 為了測出棱鏡玻璃的折射率，需要測量的量是_、_，并在圖上標(biāo)出它們。 （4） 為了測出棱鏡玻璃的折射率，需要測量的量是_、_，并在圖上標(biāo)出它們。 （5） 計算折射率的公式是n=_。 （6） 計算折射率的公式是n=_。 7. （5分） (2019天津) （1） 第26屆國際計量大會決定，質(zhì)量單位“千克”用普朗克常量 定義，“國際千克原器”于2019年5月20日正式“退役” 的數(shù)值為 ，根據(jù)能量子定義， 的單位是_，該單位用國際單位制中的力學(xué)基本單位表示，則為_。 （2） 第26屆國際計量大會決定，質(zhì)量單位“千克”用普朗克常量 定義，“國際千克原器”于2019年5月20日正式“退役” 的數(shù)值為 ，根據(jù)能量子定義， 的單位是_，該單位用國際單位制中的力學(xué)基本單位表示，則為_。 （3） 某小組做測定玻璃的折射率實驗，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙。下列哪些措施能夠提高實驗準(zhǔn)確程度_。A.選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚B.選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚C.選用粗的大頭針完成實驗D.插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些該小組用同一套器材完成了四次實驗，記錄的玻璃磚界線和四個大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實驗操作正確的是_。該小組選取了操作正確的實驗記錄，在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點 為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于 、 點，再過 、 點作法線 的垂線，垂足分別為 、 點，如圖所示，則玻璃的折射率 _。（用圖中線段的字母表示）（4） 某小組做測定玻璃的折射率實驗，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙。下列哪些措施能夠提高實驗準(zhǔn)確程度_。A.選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚B.選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚C.選用粗的大頭針完成實驗D.插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些該小組用同一套器材完成了四次實驗，記錄的玻璃磚界線和四個大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實驗操作正確的是_。該小組選取了操作正確的實驗記錄，在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點 為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于 、 點，再過 、 點作法線 的垂線，垂足分別為 、 點，如圖所示，則玻璃的折射率 _。（用圖中線段的字母表示）（5） 現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)是_; 。利用下列器材設(shè)計一個電路，盡量準(zhǔn)確地測量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻 ，約為 ，畫出實驗電路圖，并標(biāo)明器材代號_。電源 （電動勢 ，內(nèi)阻約為 ）電流表 （量程 ，內(nèi)阻 ）電流表 （量程 ，內(nèi)阻約為 ）滑動變阻器 （最大阻值 ，額定電流 ）開關(guān) 及導(dǎo)線若干某同學(xué)設(shè)計方案正確，測量得到電流表 的讀數(shù)為 ，電流表 的讀數(shù)為 ，則這段金屬絲電阻的計算式 _。從設(shè)計原理看，其測量值與真實值相比_（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。（6） 現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)是_; 。利用下列器材設(shè)計一個電路，盡量準(zhǔn)確地測量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻 ，約為 ，畫出實驗電路圖，并標(biāo)明器材代號_。電源 （電動勢 ，內(nèi)阻約為 ）電流表 （量程 ，內(nèi)阻 ）電流表 （量程 ，內(nèi)阻約為 ）滑動變阻器 （最大阻值 ，額定電流 ）開關(guān) 及導(dǎo)線若干某同學(xué)設(shè)計方案正確，測量得到電流表 的讀數(shù)為 ，電流表 的讀數(shù)為 ，則這段金屬絲電阻的計算式 _。從設(shè)計原理看，其測量值與真實值相比_（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。8. （3分） (2019高二下平羅月考) 如圖甲所示，某同學(xué)在“測定玻璃的折射率”的實驗中，先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，玻璃磚平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面 和 。O為直線AO與 的交點。在直線OA上豎直地插上 兩枚大頭針。 該同學(xué)接下來要完成的必要步驟有_A插上大頭針 ，使 僅擋住 的像B插上大頭針 ，使 擋住的 像和 的像C插上大頭針 ，使 僅擋住 D插上大頭針 ，使 擋住 和 、 的像某同學(xué)做“測定玻璃折射率”實驗時，完成光路圖后，由于沒有量角器，借助圓規(guī)以O(shè)為圓心畫圓，分別交入射光線于A點，交 連線延長線于C點分別過A點、C點作法線 的垂線交 于B點、D點，則需要測量的物理量為_的長度 、_的長度 （用圖乙中字母表示）。則此玻璃磚的折射率n= _。（用 表示）9. （3分） (2019高二下湖州期末) 在“測定玻璃的折射率”實驗中 下列給出的實驗器材中，本實驗需要用到的有_實驗中，下列做法正確的是_(填選項前的字母)A.入射角不宜太小B.為了測量的準(zhǔn)確性，必須選用平行玻璃磚來測量C.在白紙上放好玻璃破后，可以用鉛筆貼著光學(xué)面畫出界面D.為了減小實驗誤差，應(yīng)該改變?nèi)肷浣堑拇笮?，多做幾次，然后將幾次測量的不同入射角、折射角求平均值，代入公式計算折射率實驗中，已畫好玻璃磚邊界ab，cd后，放置玻璃磚時不小心向下稍平移了一點，如圖所示。其他振作正確，則測得玻璃的折射率將_(選填“變大”、“不變”或“變小“”)10. （3分） (2019高二下諸暨期中) 在“測定玻璃的折射率”的實驗中， （1） 小朱同學(xué)在實驗桌上看到方木板上有一張白紙，白紙上有如圖甲所示的實驗器材，他認(rèn)為除了缺刻度尺還少了一種器材，請你寫出所缺器材的名稱：_老師將器材配齊后，他進(jìn)行實驗，圖乙是他在操作過程中的一個狀態(tài)，請你指出第四枚大頭針應(yīng)在圖乙中的位置_（填“A”、“B”或“C”）。 （2） 小朱同學(xué)在實驗桌上看到方木板上有一張白紙，白紙上有如圖甲所示的實驗器材，他認(rèn)為除了缺刻度尺還少了一種器材，請你寫出所缺器材的名稱：_老師將器材配齊后，他進(jìn)行實驗，圖乙是他在操作過程中的一個狀態(tài)，請你指出第四枚大頭針應(yīng)在圖乙中的位置_（填“A”、“B”或“C”）。 （3） 小紅利用方格坐標(biāo)紙測定玻璃的折射率，如圖丙所示，AO是畫在紙上的直線，她在直線AO適當(dāng)位置豎直插上P1、P2兩枚大頭針，放上半圓形玻璃磚，使其圓心與O重合，然后插上P3、P4兩枚大頭針，以確定折射光線其中她確定P3大頭針位置的方法應(yīng)當(dāng)是_。操作完成后，她用圓規(guī)作了一個以O(shè)為圓心、半徑與玻璃磚半徑相同的半圓（如圖丙中虛線所示），則她測出玻璃的折射率n_。 （4） 小紅利用方格坐標(biāo)紙測定玻璃的折射率，如圖丙所示，AO是畫在紙上的直線，她在直線AO適當(dāng)位置豎直插上P1、P2兩枚大頭針，放上半圓形玻璃磚，使其圓心與O重合，然后插上P3、P4兩枚大頭針，以確定折射光線其中她確定P3大頭針位置的方法應(yīng)當(dāng)是_。操作完成后，她用圓規(guī)作了一個以O(shè)為圓心、半徑與玻璃磚半徑相同的半圓（如圖丙中虛線所示），則她測出玻璃的折射率n_。 三、 綜合題 (共1題；共10分)11. （10分） (2019高二下上饒月考) 如圖所示，上下表面平行的玻璃磚折射率為 ，下表面鑲有銀反射面，一束單色光與界面成45角射到玻璃表面上，結(jié)果在玻璃磚右邊豎直光屏上出現(xiàn)相距h2.0cm的光點A和B.(光速c=3.0108m/s) （1） 求光在玻璃磚中運(yùn)動的時間。 （2） 求玻璃磚的厚度d； （3） 求光在玻璃磚中運(yùn)動的時間。 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、答案：略3-2、答案：略3-3、答案：略4-1、4-2、4-3、答案：略4-4、答案：略4-5、4-6、4-7、4-8、5-1、6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、答案：略6-6、答案：略7-1、7-2、7-3、7-4、7-5、7-6、答案：略8-1、9-1、10-1、10-2、10-3、10-4、三、 綜合題 (共1題；共10分)11-1、答案：略11-2、答案：略11-3、答案：略