呼和浩特市高考物理一轮专题： 第55讲 实验：测定玻璃的折射率（II）卷

呼和浩特市高考物理一轮专题： 第55讲 实验：测定玻璃的折射率（II）卷姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 填空题 (共2题；共9分)1. （3分） 如图所示的装置测定玻璃的折射率在光具盘的中央固定一个半圆形的玻璃砖，使二者的圆心重合，使激光束从玻璃圆弧一侧入射并垂直直径平面通过圆心O射出玻璃砖，记下入射光束在光具盘上所对应位置的刻度，以圆心O为轴逆时针缓慢转动光具盘，同时观察直径平面一侧出射光线的变化：出射光线不断向下偏转并越来越暗，直到刚好看不到出射光线为止，并记下这时入射光线在光具盘上位置的刻度，光具盘上两次刻度之间的夹角就是光束从玻璃射向空气的_玻璃的折射率表达式n=_ 2. （6分） 如图一所示，一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像有一同学把大头针插在P1和P2位置时，在MN另外一侧看不到大头针的像其原因是_ 二、 实验探究题 (共8题；共39分)3. （7分） 某同学在利用“插针法”测定一块红色直角三角形玻璃砖的折射率时发现，由于玻璃的颜色较深，在另一侧很难观测到对侧所插的针他想到可以用实验室的红色激光器来完成实验如图所示，他在木板上固定好白纸，放好玻璃砖，正确作出了界面MN、MP、NP，然后让很细的激光平行于木板从玻璃砖的上界面MN入射 （1） 由于激光很强，不能用眼睛直接观测，该同学通过在木板上插入被激光照亮的针来确定激光光路，正确的插针顺序应是A . P1、P2、P3、P4B . P4、P3、P2、P1 C . P1、P3、P2、P4D . P4、P2、P3、P1（2） 若P1P2与MN垂直，用量角器量得图中的1=30，2=45，则玻璃的折射率约为A . 1.41B . 1.73C . 1.22D . 1.58（3） 若激光器正常发光，该同学发现在MP一侧始终找不到出射光线，则可能的原因是_ （4） 若该同学在MP一侧没有找到出射光线，但在NP一侧找到了出射光线，并用“插针法”确定了激光在MN一侧的入射光线和NP一侧的出射光线，如果入射光线与MN相垂直，则测量后他_计算出玻璃的折射率（填“能”或“不能”） 4. （4分） 根据所学知识完成填空： （1） 用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中，把P1、P2连线与玻璃砖表面垂线的夹角作为_角，这个角过小会_，过大会使从bb面看不到P1、P2的_；若已确定了P1、P2的位置，欲确定P3的位置，应在观察时使P3_， （2） 在图中作出光路图，并标出入射角、折射角 （3） 该玻璃折射率的表达式为_（用图中夹角表示） 5. （10分） 甲、乙两同学分别用不同的方法测定一半圆柱形玻璃砖的折射率 （1） 甲同学先在白纸上作一互相垂直的直线MN和QO交点为O，再以O为圆心画一与玻璃砖相同的半圆，将玻璃砖平放在白纸上，使其与所画的半圆重合，在玻璃砖外的PO上插两枚大头针P1和P2，在另一侧先后插两枚大头针P3和P4，使从另一侧隔着玻璃砖观察时，大头针P4、P3和P2、P1的像恰在一直线上，移去玻璃砖和大头针后，在白纸上得到图甲所示的图 在图中画出沿P1、P2连线方向的入射光线通过玻璃砖以及射出玻璃砖后的传播方向_；标出入射角1和折射角2；写出计算玻璃折射率的表达式_（2） 乙同学则是在QO上插上两根大头针P1和P2，然后缓慢让玻璃砖绕O点顺时针转动，并且在直径AB这一侧不断观察，当玻璃砖转动到一定的位置时突然发现在这一侧任何位置都看不到P1和P2的像记下这时玻璃砖的位置如图乙所示然后移去玻璃砖，问： 需要测出的物理量及符号_；计算折射率的表达式_6. （4分） 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中， （1） 某同学由于没有量角器，在完成了光路以后，他以O点为圆心、10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交OO连线延长线于C点，过A点作法线NN的垂线AB交NN于点B，过C点作法线NN的垂线CD交NN于D点，如图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） 如图2所示，一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像，则该玻璃砖的折射率n=_有一同学把大头针插在P1和P2位置时，在P3、P4一侧怎么也看不到大头针的像，其原因是_ 7. （5分） 在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中： （1） 甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa和bb后，不小心碰了玻璃砖使它向aa方向平移了少许，如图甲所示则他测出的折射率将如何变化？ （2） 乙同学在画界面时，不小心将两界面aa、bb间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得的折射率将如何变化？ （3） 甲同学由于没有量角器，他在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O、O连线延长线于C点过A点作法线NN的垂线AB交NN于B点，过C点作法线NN的垂线CD交NN于D点，如图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） 乙同学在画界面时，不小心将两界面ab和cd间距画得比玻璃砖宽度大些，下界面与实际相同，如图2所示若其他操作无误，则他测得的折射率比真实值_（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 8. （3分） 根据所学知识完成小题：（1） 某组同学用插针法测平行玻璃砖的折射率，记录下入射、折射、出射光线后，以入射点O为圆心画单位圆，用直尺测得有关线段的长度，如图所示，则下面四个表达式中，正确地表达折射率的关系式是A . n= B . n= C . n= D . n= （2） 利用如图所示的装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：其中正确的是A . 将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B . 将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C . 将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D . 换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄E . 去掉滤光片后，干涉现象消失9. （3分） 在“测定玻璃的折射率”的实验中，选用的是入射面和出射面相互平行的矩形玻璃砖，用“插针法”测定某种玻璃的折射率 （1） 实验时在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P2档住P1的像再在观察的这一侧插大头针P3，应使它把_档住，插大头针P4，应使它把_档住，那么后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线 （2） 实验中为了减少误差，下列意见正确的是 A . 为了减少误差，P1和P2、P3和P4的距离应适当取大些 B . 为了减少误差，P1、P2的连线与NN的夹角越大越好（3） 某同学在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点，与OO交于D点，过C、D两点分别向NN作垂线，交NN于C、D，所以折射率n=_（用图示中的线段表示） （4） 根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图3所示当光线是由空气射入玻璃砖时，则1和2中为入射角的是_；从图线可知玻璃砖的折射率是_；该种玻璃全反射的临界角是_ 10. （3分） 在测定玻璃的折射率实验中，由于实验室中矩形玻璃砖的数量不够，部分同学需改用直角三棱镜做“测定玻璃的折射率”的实验，实验步骤如下： a如图所示，先在一张白纸上作相互垂直的直线ab、ab作为三棱镜的两个界面，并在直线上标出点O；b标出P3、P4位置；c将三棱镜放在白纸上，使短边跟ab对齐，长边跟ab对齐；d在长边ab的外侧透过三棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像完全被P2挡柱；e在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4 ， 使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像和P3；f在O点作一垂直ab的线段AO，在AO上垂直地插两枚大头针P1、P2；g移去三棱镜和大头针，连接P3P4 ， 交ab于O，过O点作与ab垂直的直线MN；h作光路图，计算折射率n（1） 正确的实验步骤顺序为_; （2） 根据题图中所给数据求出该玻璃的折射率n=_ 三、 综合题 (共1题；共10分)11. （10分） (2017自贡模拟) 学校开展研究性学习某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器如图所示，在一个圆盘上过其圆心0作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P1位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察Pl、P2的像，并在圆周上插上大头针P3 ， 使P3正好挡住Pl、P2 ， 同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值则：（1） 若AOF=30，OP3与OC的夹角为30，则P3处所对应的折射率的值为_ （2） 图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大？答：_ 第 12 页 共 12 页参考答案一、 填空题 (共2题；共9分)1-1、2-1、二、 实验探究题 (共8题；共39分)3-1、3-2、3-3、3-4、4-1、4-2、4-3、5-1、5-2、6-1、6-2、7-1、7-2、7-3、7-4、8-1、8-2、9-1、9-2、9-3、9-4、10-1、10-2、三、 综合题 (共1题；共10分)11-1、11-2、