太原市高考物理一輪專題： 第55講 實驗：測定玻璃的折射率（II）卷

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1、太原市高考物理一輪專題： 第55講 實驗：測定玻璃的折射率（II）卷 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 填空題 (共2題；共9分) 1. （3分） 在《為測定玻璃的折射率》實驗中，某同學(xué)經(jīng)過正確操作，得出多組數(shù)據(jù)后畫出如圖所示的圖象，則該圖象斜率大小的物理意義是________（用文字表述）． 2. （6分） (2018溫州模擬) 在“測定玻璃的折射率”實驗中 ①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） ②實驗中，已畫好玻璃磚邊界ab、c

2、d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） (2020莆田模擬) 某同學(xué)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(yīng)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

3、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=________。 4. （4分） 在利用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中： （1） 甲同學(xué)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(xué)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(xué)由于沒有量角器，他在完成了光路圖以后，以O(shè)點為圓心，10.00cm長為半徑畫

4、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(xué)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. （10分） 兩位同學(xué)用兩面平行的玻璃磚做“測玻璃的折射率”實驗． （1） 甲同學(xué)在紙上正確畫出玻璃磚的兩個界面aa′和bb′后，

5、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(xué)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(xué)由于沒有量角器，他在完成了光路圖以后，以O(shè)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(xué)在畫界面時，不小心將

6、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”）． 6. （4分） 根據(jù)所學(xué)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(xué)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(zhǔn)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(zhǔn)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

7、________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

8、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(xué)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(yīng)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(yīng)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(yīng)該測量的量有：____

9、____（作圖并在光路圖上標(biāo)出），計算折射率的公式是________．（用測量的量表示） 7. （5分） 某同學(xué)在利用“插針法”測定一塊紅色直角三角形玻璃磚的折射率時發(fā)現(xiàn)，由于玻璃的顏色較深，在另一側(cè)很難觀測到對側(cè)所插的針．他想到可以用實驗室的紅色激光器來完成實驗．如圖所示，他在木板上固定好白紙，放好玻璃磚，正確作出了界面MN、MP、NP，然后讓很細(xì)的激光平行于木板從玻璃磚的上界面MN入射． （1） 由于激光很強，不能用眼睛直接觀測，該同學(xué)通過在木板上插入被激光照亮的針來確定激光光路，正確的插針順序應(yīng)是 A . P1、P2、P3、P4 B . P4、P3、P2、P1 C .

10、P1、P3、P2、P4 D . P4、P2、P3、P1 （2） 若P1P2與MN垂直，用量角器量得圖中的θ1=30，θ2=45，則玻璃的折射率約為 A . 1.41 B . 1.73 C . 1.22 D . 1.58 （3） 若激光器正常發(fā)光，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)在MP一側(cè)始終找不到出射光線，則可能的原因是________． （4） 若該同學(xué)在MP一側(cè)沒有找到出射光線，但在NP一側(cè)找到了出射光線，并用“插針法”確定了激光在MN一側(cè)的入射光線和NP一側(cè)的出射光線，如果入射光線與MN相垂直，則測量后他________計算出玻璃的折射率（填“能”或“不能”）． 8. （3分） 根據(jù)所學(xué)

11、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(yīng)在觀察時使P3________， （2） 在圖中作出光路圖，并標(biāo)出入射角、折射角． （3） 該玻璃折射率的表達(dá)式為________（用圖中夾角表示） 9. （3分） 在用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中， （1） 某同學(xué)由于沒有量角器，在完成了光路以后，他以O(shè)點為圓心、10.00cm長為半徑畫圓，分別交線段OA于A點，交O

12、O′連線延長線于C點，過A點作法線NN′的垂線AB交NN′于點B，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=________． （2） 如圖2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，則該玻璃磚的折射率n=________．有一同學(xué)把大頭針插在P1′和P2′位置時，在P3、P4一側(cè)怎么也看不到大頭針的像，其原因是________． 10. （3分） 在“測定玻璃的折射率”的實驗中，選用的是入射面和出射面相互平行的矩形玻璃磚，用“

13、插針法”測定某種玻璃的折射率． （1） 實驗時在直線AO上豎直插上兩枚大頭針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P2檔住P1的像．再在觀察的這一側(cè)插大頭針P3，應(yīng)使它把________檔住，插大頭針P4，應(yīng)使它把________檔住，那么后兩個大頭針就確定了從玻璃磚射出的光線． （2） 實驗中為了減少誤差，下列意見正確的是 A . 為了減少誤差，P1和P2、P3和P4的距離應(yīng)適當(dāng)取大些 B . 為了減少誤差，P1、P2的連線與NNˊ的夾角越大越好 （3） 某同學(xué)在找到入射光線和折射光線以后，以入射點O為圓心，以任意長為半徑畫圓，分別與AO交于C點

14、，與OOˊ交于D點，過C、D兩點分別向NNˊ作垂線，交NNˊ于Cˊ、Dˊ，所以折射率n=________．（用圖示中的線段表示） （4） 根據(jù)測得的入射角和折射角的正弦值畫出的圖線如圖3所示．當(dāng)光線是由空氣射入玻璃磚時，則θ1和θ2中為入射角的是________；從圖線可知玻璃磚的折射率是________；該種玻璃全反射的臨界角是________． 三、 綜合題 (共1題；共10分) 11. （10分） 根據(jù)所學(xué)知識填空： （1） 下列關(guān)于測定玻璃折射率實驗要求的敘述，正確的是 A . 玻璃磚的寬度宜大些 B . 大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上 C . 每邊的兩個大頭針的

15、距離近些容易觀察 D . 在插P4時，只要能擋住P3的光線就行，與P1、P2無關(guān) （2） 某同學(xué)做測定玻璃折射率實驗時，用他測得的多組入射角i與折射角r，作出sini﹣sinr圖象如圖示，下列判斷中正確的是 A . 他做實驗時，光線是由空氣射入玻璃的 B . 玻璃的折射率為0.67 C . 玻璃折射率為1.5 D . 玻璃臨界角的正弦值為0.67． 第 12 頁 共 12 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、 4-1、 4-2、 4-3、 4-4、 5-1、 5-2、 5-3、 5-4、 6-1、 6-2、 7-1、 7-2、 7-3、 7-4、 8-1、 8-2、 8-3、 9-1、 9-2、 10-1、 10-2、 10-3、 10-4、 三、 綜合題 (共1題；共10分) 11-1、 11-2、