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备考2018年高考物理一轮基础复习: 专题57 测定玻璃的折...

更新时间:2018-01-30 浏览次数:312 类型:一轮复习
一、单选题
  • 1. 用插针法做“测定玻璃的折射率”的实验时:

    ①甲同学在纸上正确画出矩形玻璃砖的两个分界面ab和cd,因不慎碰动了玻璃砖,使它向ab方向平移了一点,如图甲所示,以后的操作都正确无误,但在画光路图时仍以ab和cd为分界面,则测得的折射率n的值将不受影响.

    ②乙同学为了避免笔尖触划玻璃面,画出的a′b′和c′d′都比实际的分界面向外侧平移了一些,如图乙所示,后来的操作都正确,但在画光路图时仍以a′b′和c′d′为分界面,则测得的折射率n的值将偏小.

    ③丙同学的操作和所画的光路图都正确无误,但所用玻璃砖的两个折射界面并不平行,如图丙所示,则测得的折射率n的值将偏大.

    上述说法中正确的是:     

    A . ①和② B . ①和③ C . ②和③ D .
二、填空题
  • 2. 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;若已确定了P1、P2的位置,欲确定P3的位置,应在观察时使P3

    甲同学做实验时所画的MN线(入射界面)虽与玻璃ab面重合,但PQ线却略向外平移,乙同学之间距离虽等于,但实验时玻璃砖的都相对平移了一些.取走玻璃砖后,他们分别按MN、PQ及画图求折射率,那么,甲测出的折射率将,乙测出的折射率将(填“偏大”、“偏小”或“不变”).

  • 3. 如图所示,在测定玻璃的折射率的过程中,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使B把A档住.如果在眼睛这一侧再插第三个大头针C,应使它把档住,插第四个大头针D,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.

    为了减小实验误差,应该注意的是

    A .A、B及C、D之间的距离应适当大些可以提高准确度

    B .A、B及C、D之间的距离应取得小些可以提高准确度

    C .入射角θ1适当大些可以提高准确度

    D .入射角太大,折射光线将会在玻璃的内表面发生全反射,使实验无法进行

    E .A、B间的距离、入射角的大小均与实验的准确度无关.

三、实验探究题
  • 4. (2017高二下·鄞州期末)

    在“用插针法测玻璃砖折射率“的实验中,玻璃砖的ab边与a′b′边相互平行,aa′边与bb′边不平行.某同学在白纸上仔细画出了玻璃砖的两条边线aa′和bb′,如图所示.

    1. (1) 实验时,先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO.接着,眼睛在玻璃砖的(选填“同一侧”、“另一侧”)观察所插的两枚大头针P1和P2 , 同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线.

    2. (2) 实验中是否要求四枚大头针的针帽在同一视线上?(填“是”或“否”)

    3. (3) 下列操作可以减小实验误差的是        (填字母代号)

      A . 适当增大大头针P1、P2的间距 B . 选择玻璃砖相互平行的ab、a′b′边来测量 C . 选用尽可能细的笔画线 D . 使AO的入射角接近于90°.
  • 5. (2017高二下·邯郸期末)

    如图甲,长方形玻璃砖的上下表面是磨砂面,前侧面是光学面,后侧面是镀银面,前后面间的距离为d,现用圆规和直尺测定其折射率,主要操作如下(俯视图如图乙)

    A.在木板上固定一张白纸,在白纸上画一条直线ab,并在适当位置作ab的垂线ON

    B.利用圆规和直尺作∠aON角平分线AO

    C.在AO上的适当位置竖直固定两枚大头针P1、P2

    D.放上玻璃砖,使光学面的底线与ab重合

    E.通过光学面观察P1、P2经镀银面成的像,并在视线上插一枚大头针P3 , 使P3挡在P1、P2的像;再插一枚大头针P4 , 使P4挡住P3及P1、P2的像

    F.连接P4P3并延长与ab相交于O1

    1. (1) P4、P3连线与直线ab的夹角为θ=

    2. (2) 若测得O、O1间的距离为l,则该玻璃砖的折射率可表示为n=

    3. (3) 若操作中玻璃砖的实际位置没有与ab重合,而位于ab的后方(图中的虚线处),则测得的折射率比真实值(填“偏大”、“偏小”或“不变”).

  • 6. (2017高二下·绵阳期中)

    在课外探究活动中,某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器.如图所示,在一圆盘上,过其圆心O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、P2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P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3 , 使P3正好挡住P1、P2的像.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. (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. (2) 图中P3处所对应的折射率(填“大于”或“小于”)P4位置所对应的折射率;

    3. (3) 作AO的延长线交圆周于K,K处所对应的折射率值应为

  • 7. 用“插针法”测一块两面不平行的玻璃砖的折射率.
    1. (1) 下列操作应该在将玻璃砖放在白纸上之前完成的有      
      A . 在白纸上画一条直线代表空气与玻璃的一个界面 B . 在白纸上画两条直线代表空气与玻璃的两个界面 C . 画一条线段代表入射光线 D . 画一条线段代表折射光线 E . 画一条线段代表光线透过玻璃砖后的传播路径
    2. (2) 放好玻璃砖,在玻璃砖的一侧的合适位置插上两枚大头针P1和P2 , 然后在玻璃砖的另一侧观察,调整视线使P2挡住P1的像;接着在眼睛所在的一侧插上两枚大头针P3 , P4 , 使挡住的像,挡住的像.P1、P2、P3、P4在纸上的位置如图所示,虚线代表玻璃砖的四个面.

      ①在图上将实验所需的图补充完整

      ②测量工具是量角器,为了测出玻璃砖的折射率,需要测量的物理量是

      ③计算折射率的公式n=.(要求用②中测得的物理量表示)

  • 8. 如图所示,在做《测定玻璃砖的折射率》的实验时,提供的实验器材是:两对面平行的玻璃砖一块,大头针四枚,白纸一张,直尺一把.

    部分实验操作步骤如下:

    ①先在白纸上画出一条直线EE′,代表两种介质的分界面;再画出一直线段AB代表入射光线;然后画出分界面上B点处的法线.

    ②把长方形玻璃砖放在白纸上,使它的一个长边与EE’对齐,然后用笔沿着玻璃砖的面画出直线FF’.

    ③在直线AB上竖直地插上两枚大头针G1、G2 , 然后透过玻璃砖观察大头针G1、G2的像,调整视线方向,直到G1的像被G2挡住.

    ④再在观察的这一侧竖直地插上两枚大头针G3、G4 , 用G3挡住G1和G2的像,用G4挡住G3以及G1、G2的像.

    ⑤移去大头针和玻璃砖,过G3、G4的插点画直线CD,与FF’相交于C点,画出直线BC.

    1. (1) 还缺少的器材是
    2. (2) 上述操作中有一处错误,这个错误出现在步骤中.(填写步骤序号)
    3. (3) 某同学在用“插针法”测定一块矩形玻璃砖的折射率时,在纸上画出的界面aa'和bb'与玻璃砖的位置关系如图所示,他的其他操作均正确,则他测得的折射率与真实值相比.(填“偏大”或“偏小”)
  • 9. 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. (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.

      ①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θ1和折射角θ2

      ②写出计算玻璃折射率的表达式

    2. (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:

      ①需要测出的物理量及符号

      ②计算折射率的表达式

  • 10. 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、a′b′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a′b′对齐;

    d.在长边a′b′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a′b′于O′,过O′点作与a′b′垂直的直线MN;

    h.作光路图,计算折射率n.

    1. (1) 正确的实验步骤顺序为
    2. (2) 根据题图中所给数据求出该玻璃的折射率n=
  • 11. 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,
    1. (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. (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

  • 12. 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. (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. (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NNˊ的夹角越大越好
    3. (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OOˊ交于D点,过C、D两点分别向NNˊ作垂线,交NNˊ于Cˊ、Dˊ,所以折射率n=.(用图示中的线段表示)

    4. (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θ1和θ2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

  • 13. 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. (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、P4 B . P4、P3、P2、P1 C . P1、P3、P2、P4 D . P4、P2、P3、P1
    2. (2) 若P1P2与MN垂直,用量角器量得图中的θ1=30°,θ2=45°,则玻璃的折射率约为      
      A . 1.41 B . 1.73 C . 1.22 D . 1.58
    3. (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. (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”).

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