2020年高考物理一轮专题： 第55讲 实验：测定玻璃的折射率

2020年高考物理一轮专题： 第55讲 实验：测定玻璃的折射率姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 填空题 (共2题；共9分)1. （3分） (2018温州模拟) 在“测定玻璃的折射率”实验中某同学在画玻璃砖边界时操作如图甲所示，请指出其不当之处：_（写出一点即可）实验中，已画好玻璃砖边界ab、cd后，不小心误将玻璃砖向上稍平移了一点，如图乙所示，其他操作正确，则测得玻璃的折射率将_（选填“变大”、“不变”或“变小”）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） 两位同学用两面平行的玻璃砖做“测玻璃的折射率”实验 （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”） 4. （4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”） 5. （10分） (2020莆田模拟) 某同学用“插针法”测一玻璃砖的折射率。 在木板上平铺一张白纸，并把玻璃砖放在白纸上，在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针P1、P2 ， 透过玻璃砖观察，在玻璃砖另一侧竖直插大头针P3时，应使P3_，用同样的方法插上大头针P4。在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作一半径为5. 00 cm的圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示。测得AC=4.00 cm，BD=2.80 cm，则玻璃的折射率n=_。6. （4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_7. （5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_ 8. （3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_ 9. （3分） 根据所学知识完成小题： （1） 测定玻璃的折射率时，为了减小实验误差，应该注意的是：_;A玻璃砖的宽度宜大些B入射角应尽量小些C大头针应垂直的插在纸面上D大头针P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些某同学在画界面时，不小心将两界面aa、bb间距画得比玻璃砖宽度大了些，其他操作均正确，则他测得的折射率与实际折射率比较结果是：_（选填“偏小”、“偏大”或“不变”）（2） 几位同学进行“用单摆测定重力加速度”的实验，黄同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验，记录的实验测量数据如下，若要比较准确的计算当地的重力加速度值，应选用第_组实验数据 组别摆球材料摆长L/m最大摆角全振动次数N/次1铜0.4015202铁1.005503铝0.4015104木1.00550马同学选择了合理的实验装置后，测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图1中T2L图象中的实线OM，罗同学也进行了与马同学同样的实验，但实验后他才发现自己测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学当时做出的T2L图象应该是_A虚线，不平行OMB虚线，平行OMC虚线，平行OMD虚线，不平行OM（3） 在“测金属电阻率”实验中，螺旋测微器测金属丝的直径的读数如图2，则直径d=_mm 已知金属丝电阻大约为10在用伏安法准确测其电阻时，有下列器材可供选择，除必选电源（电动势1.5V，内阻很小）、导线、开关外，电流表应选_，电压表应选_，滑动变阻器应选_（填代号）A1电流表（量程400mA，内阻约0.5）A2电流表（量程100mA，内阻约0.6）V1电压表（量程6V，内阻约30k）V2电压表（量程1V，内阻约的20k）R1滑动变阻器（范围010）R2滑动变阻器（范围02k）将设计好的测量电路原理图画在图3虚框内_10. （3分） 用插针法测量矩形玻璃砖的折射率，先在白纸上放好一矩形玻璃砖，两边与画好的直线aa，bb对齐，在玻璃砖一侧插上两根大头针P1、P2 ， 然后在另一侧面插两根大头针P3、P4 ， 通过玻璃砖观察使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，并在纸上标出大头针的位置，如图所示 （1） 请在图上画出光路，并利用测量的物理量，写出计算玻璃折射率的公式n=_ （2） 某同学在已画好玻璃砖界面后，不慎将玻璃砖向上平移了一些，如图所示，在其它操作均正确的情况下，测得的折射率将_（选填“偏大、偏小或不变”） 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 13 页 共 13 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、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、 综合题 (共1题；共10分)11-1、11-2、