高考物理一輪專題: 第55講 實(shí)驗(yàn):測定玻璃的折射率
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1、高考物理一輪專題: 第55講 實(shí)驗(yàn):測定玻璃的折射率 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 填空題 (共2題;共9分) 1. (3分) 如圖一所示,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.有一同學(xué)把大頭針插在P1′和P2′位置時,在MN另外一側(cè)看不到大頭針的像.其原因是________. 2. (6分) (2018溫州模擬) 在“測定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)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
2、點(diǎn)即可) ②實(shí)驗(yàn)中,已畫好玻璃磚邊界ab、cd后,不小心誤將玻璃磚向上稍平移了一點(diǎn),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(shí)驗(yàn)探究題 (共8題;共39分) 3. (7分) (2019高二下西城期末) 如圖所示,在“測量玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)光線AO以一定入射角穿過兩面平行的玻璃磚時,通過插針法找到跟入射光線AO對應(yīng)的出射光線O′B,從而確定玻璃中的折射光線OO′。 (1) 下列措施中,不能減小實(shí)驗(yàn)誤差的是_________。 A . 玻璃磚界面aa與bb間的距離適當(dāng)大些 B . 入射角要盡量小些 C
3、. 大頭針應(yīng)豎直地插在紙面上 D . 針P1與P2、P3與P4的間距要適當(dāng)遠(yuǎn)些 (2) 在圖中標(biāo)記了四個角,分別為θ1、θ2、θ3、θ4,則玻璃的折射率n =________。 (3) 下列措施中,不能減小實(shí)驗(yàn)誤差的是_________。 A . 玻璃磚界面aa與bb間的距離適當(dāng)大些 B . 入射角要盡量小些 C . 大頭針應(yīng)豎直地插在紙面上 D . 針P1與P2、P3與P4的間距要適當(dāng)遠(yuǎn)些 4. (4分) (2019高二下江蘇期中) 用圓弧狀玻璃磚做測定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)時,先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚,在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1、P2 , 然后在玻璃磚的另一側(cè)觀察
4、,調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住,接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4 , 使P3擋住P1和P2的像,P4擋住P3以及P1和P2的像,在紙上標(biāo)出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓,如圖甲所示,其中O為兩圓弧圓心,圖中已畫出經(jīng)P1、P2點(diǎn)的入射光線. (1) ①在圖上補(bǔ)畫出所需的光路. ②為了測出玻璃的折射率,需要測量入射角和折射角,請?jiān)趫D中的AB分界面上畫出這兩個角. (2) ①在圖上補(bǔ)畫出所需的光路. ②為了測出玻璃的折射率,需要測量入射角和折射角,請?jiān)趫D中的AB分界面上畫出這兩個角. (3) 用所測物理量計(jì)算折射率的公式為n=________. (4) 用所測物理
5、量計(jì)算折射率的公式為n=________. (5) 為了保證在弧面CD得到出射光線,實(shí)驗(yàn)過程中,光線在弧面AB的入射角應(yīng)適當(dāng)________(填小一些無所謂或大一些). (6) 為了保證在弧面CD得到出射光線,實(shí)驗(yàn)過程中,光線在弧面AB的入射角應(yīng)適當(dāng)________(填小一些無所謂或大一些). (7) 多次改變?nèi)肷浣?,測得幾組入射角和折射角,根據(jù)測得的入射角和折射角的正弦值,畫出了如圖乙所示的圖象,由圖象可知該玻璃的折射率n=________. (8) 多次改變?nèi)肷浣?,測得幾組入射角和折射角,根據(jù)測得的入射角和折射角的正弦值,畫出了如圖乙所示的圖象,由圖象可知該玻璃的折射率n=
6、________. 5. (10分) (2017高二下永春期末) 如圖a所示,在測量玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中,兩位同學(xué)先在白紙上放好截面是正三角形ABC的三棱鏡,并確定AB和AC界面的位置。然后在棱鏡的左側(cè)畫出一條直線,并在線上豎直插上兩枚大頭針P1和P2 , 再從棱鏡的右側(cè)觀察P1和P2的像。 1此后正確的操作步驟是________。(選填選項(xiàng)前的字母) A.插上大頭針P3 , 使P3擋住P2的像 B.插上大頭針P3 , 使P3擋住P1、P2的像 C.插上大頭針P4 , 使P4擋住P3的像 D.插上大頭針P4 , 使P4擋住P3和P1、P2的像 2正確完成上述操作后,在紙上標(biāo)
7、出大頭針P3、P4的位置(圖中已標(biāo)出)。為測量該種玻璃的折射率,兩位同學(xué)分別用圓規(guī)及刻度尺作出了完整光路和若干輔助線,如圖甲、乙所示。在甲、乙圖中能夠僅通過測量ED、FG的長度便可正確計(jì)算出折射率的是圖________(選填“甲”或“乙”),所測玻璃折射率的表達(dá)式n=________(用代表線段長度的字母ED、FG表示)。 6. (4分) (2019高二下乾安月考) 用三棱鏡做“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn),先在白紙上放好三棱鏡,在棱鏡的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2 , 然后在棱鏡的另一側(cè)觀察,調(diào)整視線使P1的像被P2擋住,接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4 , 使P3擋住P1、P2的像
8、,P4擋住P3和P1、P2的像,在紙上標(biāo)出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖10所示。 (1) 在本題的圖上畫出所需的光路。 (2) 在本題的圖上畫出所需的光路。 (3) 為了測出棱鏡玻璃的折射率,需要測量的量是________、________,并在圖上標(biāo)出它們。 (4) 為了測出棱鏡玻璃的折射率,需要測量的量是________、________,并在圖上標(biāo)出它們。 (5) 計(jì)算折射率的公式是n=________。 (6) 計(jì)算折射率的公式是n=________。 7. (5分) (2019天津) (1) 第26屆國際計(jì)量大會決定,質(zhì)量單位“千克”用普朗克常量
9、 定義,“國際千克原器”于2019年5月20日正式“退役” 的數(shù)值為 ,根據(jù)能量子定義, 的單位是________,該單位用國際單位制中的力學(xué)基本單位表示,則為________。 (2) 第26屆國際計(jì)量大會決定,質(zhì)量單位“千克”用普朗克常量 定義,“國際千克原器”于2019年5月20日正式“退役” 的數(shù)值為 ,根據(jù)能量子定義, 的單位是________,該單位用國際單位制中的力學(xué)基本單位表示,則為________。 (3) 某小組做測定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn),所用器材有:玻璃磚,大頭針,刻度尺,圓規(guī),筆,白紙。 ①下列哪些措施能夠提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確程度________。 A.選
10、用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚 B.選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚 C.選用粗的大頭針完成實(shí)驗(yàn) D.插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些 ②該小組用同一套器材完成了四次實(shí)驗(yàn),記錄的玻璃磚界線和四個大頭針扎下的孔洞如下圖所示,其中實(shí)驗(yàn)操作正確的是________。 ③該小組選取了操作正確的實(shí)驗(yàn)記錄,在白紙上畫出光線的徑跡,以入射點(diǎn) 為圓心作圓,與入射光線、折射光線分別交于 、 點(diǎn),再過 、 點(diǎn)作法線 的垂線,垂足分別為 、 點(diǎn),如圖所示,則玻璃的折射率 ________。(用圖中線段的字母表示) (4) 某小組做測定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn),所用器材有:玻璃磚,大頭針
11、,刻度尺,圓規(guī),筆,白紙。 ①下列哪些措施能夠提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確程度________。 A.選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚 B.選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚 C.選用粗的大頭針完成實(shí)驗(yàn) D.插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些 ②該小組用同一套器材完成了四次實(shí)驗(yàn),記錄的玻璃磚界線和四個大頭針扎下的孔洞如下圖所示,其中實(shí)驗(yàn)操作正確的是________。 ③該小組選取了操作正確的實(shí)驗(yàn)記錄,在白紙上畫出光線的徑跡,以入射點(diǎn) 為圓心作圓,與入射光線、折射光線分別交于 、 點(diǎn),再過 、 點(diǎn)作法線 的垂線,垂足分別為 、 點(diǎn),如圖所示,則玻璃的折射率 ________。(用
12、圖中線段的字母表示) (5) 現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。 ①某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示,其讀數(shù)是________; 。 ②利用下列器材設(shè)計(jì)一個電路,盡量準(zhǔn)確地測量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻 ,約為 ,畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并標(biāo)明器材代號________。 電源 (電動勢 ,內(nèi)阻約為 ) 電流表 (量程 ,內(nèi)阻 ) 電流表 (量程 ,內(nèi)阻約為 ) 滑動變阻器 (最大阻值 ,額定電流 ) 開關(guān) 及導(dǎo)線若干 ③某同學(xué)設(shè)計(jì)方案正確,測量得到電流表 的讀數(shù)為 ,電流表 的讀數(shù)為 ,則這段金屬絲電阻的計(jì)算式 _______
13、_。從設(shè)計(jì)原理看,其測量值與真實(shí)值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。 (6) 現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。 ①某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示,其讀數(shù)是________; 。 ②利用下列器材設(shè)計(jì)一個電路,盡量準(zhǔn)確地測量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻 ,約為 ,畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并標(biāo)明器材代號________。 電源 (電動勢 ,內(nèi)阻約為 ) 電流表 (量程 ,內(nèi)阻 ) 電流表 (量程 ,內(nèi)阻約為 ) 滑動變阻器 (最大阻值 ,額定電流 ) 開關(guān) 及導(dǎo)線若干 ③某同學(xué)設(shè)計(jì)方案正確,測量得到電流表 的讀數(shù)為 ,
14、電流表 的讀數(shù)為 ,則這段金屬絲電阻的計(jì)算式 ________。從設(shè)計(jì)原理看,其測量值與真實(shí)值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。 8. (3分) (2019高二下平羅月考) 如圖甲所示,某同學(xué)在“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中,先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定,玻璃磚平放在白紙上,然后在白紙上確定玻璃磚的界面 和 。O為直線AO與 的交點(diǎn)。在直線OA上豎直地插上 兩枚大頭針。 ①該同學(xué)接下來要完成的必要步驟有________ A.插上大頭針 ,使 僅擋住 的像 B.插上大頭針 ,使 擋住的 像和 的像 C.插上大頭針 ,使 僅擋住
15、 D.插上大頭針 ,使 擋住 和 、 的像 ②某同學(xué)做“測定玻璃折射率”實(shí)驗(yàn)時,完成光路圖后,由于沒有量角器,借助圓規(guī)以O(shè)為圓心畫圓,分別交入射光線于A點(diǎn),交 連線延長線于C點(diǎn).分別過A點(diǎn)、C點(diǎn)作法線 的垂線交 于B點(diǎn)、D點(diǎn),則需要測量的物理量為________的長度 、________的長度 (用圖乙中字母表示)。則此玻璃磚的折射率n= ________。(用 表示) 9. (3分) (2019高二下湖州期末) 在“測定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中 ①下列給出的實(shí)驗(yàn)器材中,本實(shí)驗(yàn)需要用到的有________ ②實(shí)驗(yàn)中,下列做法正確的是________(填選
16、項(xiàng)前的字母) A.入射角不宜太小 B.為了測量的準(zhǔn)確性,必須選用平行玻璃磚來測量 C.在白紙上放好玻璃破后,可以用鉛筆貼著光學(xué)面畫出界面 D.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)該改變?nèi)肷浣堑拇笮?,多做幾次,然后將幾次測量的不同入射角、折射角求平均值,代入公式計(jì)算折射率 ③實(shí)驗(yàn)中,已畫好玻璃磚邊界ab,cd后,放置玻璃磚時不小心向下稍平移了一點(diǎn),如圖所示。其他振作正確,則測得玻璃的折射率將________(選填“變大”、“不變”或“變小“”) 10. (3分) (2019高二下諸暨期中) 在“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中, (1) 小朱同學(xué)在實(shí)驗(yàn)桌上看到方木板上有一張白紙,白紙上有如圖甲
17、所示的實(shí)驗(yàn)器材,他認(rèn)為除了缺刻度尺還少了一種器材,請你寫出所缺器材的名稱:________老師將器材配齊后,他進(jìn)行實(shí)驗(yàn),圖乙是他在操作過程中的一個狀態(tài),請你指出第四枚大頭針應(yīng)在圖乙中的位置________(填“A”、“B”或“C”)。 (2) 小朱同學(xué)在實(shí)驗(yàn)桌上看到方木板上有一張白紙,白紙上有如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材,他認(rèn)為除了缺刻度尺還少了一種器材,請你寫出所缺器材的名稱:________老師將器材配齊后,他進(jìn)行實(shí)驗(yàn),圖乙是他在操作過程中的一個狀態(tài),請你指出第四枚大頭針應(yīng)在圖乙中的位置________(填“A”、“B”或“C”)。 (3) 小紅利用方格坐標(biāo)紙測定玻璃的折射率,如圖丙所示,
18、AO是畫在紙上的直線,她在直線AO適當(dāng)位置豎直插上P1、P2兩枚大頭針,放上半圓形玻璃磚,使其圓心與O重合,然后插上P3、P4兩枚大頭針,以確定折射光線.其中她確定P3大頭針位置的方法應(yīng)當(dāng)是________。操作完成后,她用圓規(guī)作了一個以O(shè)為圓心、半徑與玻璃磚半徑相同的半圓(如圖丙中虛線所示),則她測出玻璃的折射率n=________。 (4) 小紅利用方格坐標(biāo)紙測定玻璃的折射率,如圖丙所示,AO是畫在紙上的直線,她在直線AO適當(dāng)位置豎直插上P1、P2兩枚大頭針,放上半圓形玻璃磚,使其圓心與O重合,然后插上P3、P4兩枚大頭針,以確定折射光線.其中她確定P3大頭針位置的方法應(yīng)當(dāng)是_____
19、___。操作完成后,她用圓規(guī)作了一個以O(shè)為圓心、半徑與玻璃磚半徑相同的半圓(如圖丙中虛線所示),則她測出玻璃的折射率n=________。 三、 綜合題 (共1題;共10分) 11. (10分) (2019高二下上饒?jiān)驴? 如圖所示,上下表面平行的玻璃磚折射率為 ,下表面鑲有銀反射面,一束單色光與界面成θ=45角射到玻璃表面上,結(jié)果在玻璃磚右邊豎直光屏上出現(xiàn)相距h=2.0cm的光點(diǎn)A和B.(光速c=3.0108m/s) (1) 求光在玻璃磚中運(yùn)動的時間。 (2) 求玻璃磚的厚度d; (3) 求光在玻璃磚中運(yùn)動的時間。 第 13 頁 共 13 頁 參考答案
20、 一、 填空題 (共2題;共9分) 1-1、 2-1、 二、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共8題;共39分) 3-1、答案:略 3-2、答案:略 3-3、答案:略 4-1、 4-2、 4-3、答案:略 4-4、答案:略 4-5、 4-6、 4-7、 4-8、 5-1、 6-1、 6-2、 6-3、 6-4、 6-5、答案:略 6-6、答案:略 7-1、 7-2、 7-3、 7-4、 7-5、 7-6、答案:略 8-1、 9-1、 10-1、 10-2、 10-3、 10-4、 三、 綜合題 (共1題;共10分) 11-1、答案:略 11-2、答案:略 11-3、答案:略
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