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备考2019年高考物理一轮专题: 第55讲 实验:测定玻璃的...

更新时间:2018-11-30 浏览次数:421 类型:一轮复习
一、填空题
  • 1. (2017高二下·包头期中)

    在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面ab、cd与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示,其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖.他们的其他操作均正确,且均以ab、cd为界面画光路图.

    则甲同学测得的折射率与真实值相比(填“偏大”、“偏小”或“不变”),乙同学测得的折射率与真实值相比(填“偏大”、“偏小”或“不变”),丙同学测得的折射率与真实、值相比

  • 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”).

二、实验探究题
  • 3. 某同学用插针法测量半圆形的玻璃砖的折射率,实验步骤如下:

    ①首先在白纸上画一条直线aa′,再画一条入射光线AO.

    ②然后把半圆形的玻璃砖放在白纸上,使平界面与直线aa′对齐,且使其圆心与O点对齐.

    ③在AO上间隔一定距离竖直地插上2枚大头针P1、P2

    1. (1) 在半圆形的玻璃砖的圆形侧插上第三枚大头针P3 , 使其同时挡住
    2. (2) 画出完整的光路图.
    3. (3) 对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射率n=(保留3位有效数)
  • 4. 一块玻璃砖用两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的(光线不能通过表面).现要测定此玻璃的析射率.给定的器材还有:白纸、铅笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、带有刻度的直角三角板、量角器.实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的表面与纸面垂直.在纸上画出直线aa表示镀银的玻璃表面,bb′表示另一表面,如图所示.然后,在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2(位置如图).用P1、P2的连线表示入射光线.

    1. (1) 为了测量折射率,大头针P3、P4应插在     
      A . 玻璃砖aa′一侧 B . 玻璃砖bb′一侧 C . 玻璃砖aa′′、bb′两侧各插一枚
    2. (2) 试在题图中标出P3、P4的位置.然后,移去玻璃砖与大头针.试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2 , 并写出主要作图步骤:
    3. (3) 写出θ1、θ2表示的折射率公式为n=
  • 5. 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)

  • 6. (2018·浙江模拟) 小张同学利用“插针法”测定玻璃的折射率.
    1. (1) 小张将玻璃砖从盒子拿出放到白纸上,图示操作较为规范与合理的是

    2. (2) 小张发现玻璃砖上下表面不一样,一面是光滑的,一面是磨砂的,小张要将玻璃砖选择 填“磨砂的面”或“光滑的面” 与白纸接触的放置方法进行实验较为合理.
    3. (3) 小张正确操作插好了4枚大头针,如图所示,请帮助小张画出正确的光路图 然后进行测量和计算,得出该玻璃砖的折射率 保留3位有效数字

  • 7. (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°.
  • 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. (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”).

  • 10. (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

三、综合题
  • 11. 2015年12月,中国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破﹣可见光通信的实时通信速率已经提高至50Gbps,相当于0.2s即可下载一部高清电影.

    1. (1) 关于可见光,下列说法正确的是      
      A . 可见光中的红光比紫光的频率低 B . 可见光不能在真空中传播 C . 可见光波长越长,越容易发生衍射 D . 可见光能发生光的干涉和衍射现象,说明光是横波
    2. (2) 真空中一束波长为6×10﹣7m的可见光,频率为 Hz,已知光在真空中的速度为3×108m/s.该光进入水中后,其波长与真空中的相比变(选填“长”或“短”).
    3. (3) 可见光通信是利用LED灯的光线实现上网的新型高速数据传输技术.如图所示,ABCD是LED闪光灯的圆柱形封装玻璃体,其横截面的直径AB=d,厚度AD= d.LED灯(可视为点光源)固定在玻璃体CD面的圆心O.玻璃体的折射率为 ,光在真空中的传播速度为c.求:

      ①光在玻璃体中传播的速度;

      ②光线OA在AB面发生折射时的折射角.

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