重庆市2020年高考物理一轮专题： 第55讲 实验：测定玻璃的折射率（I）卷

重庆市2020年高考物理一轮专题： 第55讲 实验：测定玻璃的折射率（I）卷姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 填空题 (共2题；共9分)1. （3分） 在为测定玻璃的折射率实验中，某同学经过正确操作，得出多组数据后画出如图所示的图象，则该图象斜率大小的物理意义是_（用文字表述） 2. （6分） 如图所示，在“测定玻璃的折射率”的实验中，当入射光AO以一定的入射角射入两面平行的玻璃砖时，出射光线OB与入射光线AO_（选填“平行”或“不平行”）如果用量角器分别量出入射角1和折射角2 ， 那么，该玻璃砖的折射率n=_在该实验中，下列说法中正确的是_ A实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间，P3和P4之间的距离要稍大一些，这样可以提高测量的准确度B入射角1应适当小一些，以减小测量角度的误差C入射角1应适当大一些，以减小测量角度的误差D如果入射角1太大，那么，折射光线OO会在玻璃砖的内表面bb发生全反射，使实验无法进行二、 实验探究题 (共8题；共39分)3. （7分） 根据所学知识完成下面两个实验： （1） 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中 已知双缝到光屏之间的距离为600mm，双缝之间的距离为0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm某同学在用测量头测量时，先将从测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如图甲所示然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如图乙所示图乙的示数为_mm，由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为_nm（计算结果保留3位有效数字）下列操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是_A增大单缝和双缝之间的距离B增大双缝和光屏之间的距离C将红色滤光片改为绿色滤光片D增大双缝之间的距离（2） 利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率实验方法如下：在白纸上作一直线MN，并作出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃砖（底面的圆心为O）放在白纸上，它的直径与直线MN重合，在垂线AB上插两个大头针P1和P2，如图丙所示，然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等 某学生用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在半圆柱形玻璃砖右侧的区域内，无论从何处观察，都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像，原因是_，他应采取的措施是_为了确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧，最少应插_枚大头针请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置（用“”表示），并作出光路图_为了计算折射率，应该测量的量有：_（作图并在光路图上标出），计算折射率的公式是_（用测量的量表示）4. （4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=_ 5. （10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”） 6. （4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_ 7. （5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_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） 某同学用插针法测定玻璃的折射率，其操作如下： a把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa对齐b先在白纸上画出一条直线aa代表两种介质的界面，过aa上的O点画出界面的法线NN，并画一条线段AO作为入射光线c在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2 ， 透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2挡住d移去大头针和玻璃砖，连接P1、P2作为入射光线，连接P3、P4作为折射光线，测量入射角i与折射角r，填入表格中，通过计算得到结论e再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 ， 记下P3、P4的位置（1） 上述操作步骤中存在严重的缺漏，应当补充的是_; （2） 以上操作的合理顺序是_（只排补充前的步骤） 10. （3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”） 三、 综合题 (共1题；共10分)11. （10分） 用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2 ， 然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4 ， 使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3、P1和P2的像，在纸上标出大头针的位置和三棱镜的轮廓如图所示 （1） 在图中画出所需的光路； 为了测出三棱镜玻璃的折射率，需要测量哪些物理量？在图中标出它们；（2） 计算折射率的公式是n=_ 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、4-1、4-2、5-1、5-2、5-3、5-4、6-1、6-2、6-3、6-4、7-1、7-2、8-1、8-2、9-1、9-2、10-1、10-2、10-3、10-4、三、 综合题 (共1题；共10分)11-1、11-2、