高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí): 專題57 測定玻璃的折射率
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1、高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí): 專題57 測定玻璃的折射率 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 單選題 (共1題;共2分) 1. (2分) 用插針法做“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)時: ①甲同學(xué)在紙上正確畫出矩形玻璃磚的兩個分界面ab和cd,因不慎碰動了玻璃磚,使它向ab方向平移了一點(diǎn),如圖甲所示,以后的操作都正確無誤,但在畫光路圖時仍以ab和cd為分界面,則測得的折射率n的值將不受影響. ②乙同學(xué)為了避免筆尖觸劃玻璃面,畫出的a′b′和c′d′都比實(shí)際的分界面向外側(cè)平移了一些,如圖乙所示,后來的操作都正確,
2、但在畫光路圖時仍以a′b′和c′d′為分界面,則測得的折射率n的值將偏?。? ③丙同學(xué)的操作和所畫的光路圖都正確無誤,但所用玻璃磚的兩個折射界面并不平行,如圖丙所示,則測得的折射率n的值將偏大. 上述說法中正確的是: A . ①和② B . ①和③ C . ②和③ D . ③ 二、 填空題 (共2題;共9分) 2. (6分) (2017高二下包頭期中) 在用插針法測定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中,甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面ab、cd與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖①、②和③所示,其中甲、丙同學(xué)用的是矩形玻璃磚,乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚.他們的其他操作均正確,且均以ab、cd為界面畫
3、光路圖. 則甲同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”、“偏小”或“不變”),乙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”、“偏小”或“不變”),丙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)、值相比________. 3. (3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”) 三、 實(shí)驗(yàn)探究題 (
4、共10題;共47分) 4. (5分) 在利用插針法測定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)為圓心,10.00cm長為半徑畫圓,分別交線段OA于A點(diǎn),交O、O′連線延長線于C點(diǎn).過A點(diǎn)作法線NN的垂線AB交NN于B點(diǎn),過C點(diǎn)作法線NN的垂線CD交NN于D點(diǎn),如圖1
5、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(shí)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(shí)值________(選填“偏大”、“偏小”或“不變”). 5. (3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______
6、__,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(diǎn)O為圓心作一半徑為5. 00 cm的圓,與入射光線、折射光線分別交于A、B點(diǎn),再過A、B點(diǎn)作法線NN的垂線,垂足分別為C、D點(diǎn),如圖所示。測得AC=4.00 cm,BD=2.80 cm,則玻璃的折射率n=________。 6. (3分) 兩位同學(xué)用兩面平行的玻璃磚做“測玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn). (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
7、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(diǎn)為圓心,10.00cm長為半徑畫圓,分別交線段OA于A點(diǎn),交O、O′連線延長線于C點(diǎn).過A點(diǎn)作法線NN的垂線AB交NN于B點(diǎn),過C點(diǎn)作法線NN的垂線CD交NN于D點(diǎn),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(shí)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(shí)值________(選填“偏大”、“偏小”或“不變”
8、). 7. (10分) 根據(jù)所學(xué)知識完成填空: (1) 用插針法測定玻璃磚的折射率的實(shí)驗(yàn)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) 8. (3分) 根據(jù)所學(xué)知識完成下面兩個實(shí)驗(yàn): (1) 在“用雙縫干涉測光的波長”的實(shí)驗(yàn)中 ①已知雙縫到光屏之間的距離為600m
9、m,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________mm,由此可以計算出這次實(shí)驗(yàn)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
10、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(shí)驗(yàn)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,可以確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路,從而求出玻璃的折射率.實(shí)驗(yàn)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
11、________,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:________(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) 9. (4分) 某同學(xué)用插針法測定玻璃的折射率,其操作如下: a.把長方形玻璃磚放在白紙上,使它的長邊跟aa′對齊 b.先在白紙上畫出一條直線aa′代表兩種介質(zhì)的界面,過aa′上的O點(diǎn)畫出界面的法線NN′,并畫一條
12、線段AO作為入射光線 c.在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針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P1的像被P2擋住 d.移去大頭針和玻璃磚,連接P1、P2作為入射光線,連接P3、P4作為折射光線,測量入射角i與折射角r,填入表格中,通過計算得到結(jié)論. e.再在觀察的這一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4 , 使P3擋住P1、P2的像,P4擋住P1、P2的 像和P3 , 記下P3、P4的位置 (1) 上述操作步驟中存在嚴(yán)重的缺漏,應(yīng)當(dāng)補(bǔ)充的是________; (2) 以上操作的合理順序是________.(只排補(bǔ)充前的步驟) 10. (2分) 一塊玻
13、璃磚用兩個相互平行的表面,其中一個表面是鍍銀的(光線不能通過表面).現(xiàn)要測定此玻璃的析射率.給定的器材還有:白紙、鉛筆、大頭針4枚(P1、P2、P3、P4)、帶有刻度的直角三角板、量角器.實(shí)驗(yàn)時,先將玻璃磚放到白紙上,使上述兩個相互平行的表面與紙面垂直.在紙上畫出直線aa表示鍍銀的玻璃表面,bb′表示另一表面,如圖所示.然后,在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2(位置如圖).用P1、P2的連線表示入射光線. (1) 為了測量折射率,大頭針P3、P4應(yīng)插在 A . 玻璃磚aa′一側(cè) B . 玻璃磚bb′一側(cè) C . 玻璃磚aa′′、bb′兩側(cè)各插一枚 (2) 試在題圖中標(biāo)出P3、
14、P4的位置.然后,移去玻璃磚與大頭針.試在題圖中通過作圖的方法標(biāo)出光線從空氣到玻璃中的入射角θ1與折射角θ2,并寫出主要作圖步驟:________; (3) 寫出θ1、θ2表示的折射率公式為n=________. 11. (3分) 某同學(xué)用插針法測量半圓形的玻璃磚的折射率,實(shí)驗(yàn)步驟如下: ①首先在白紙上畫一條直線aa′,再畫一條入射光線AO. ②然后把半圓形的玻璃磚放在白紙上,使平界面與直線aa′對齊,且使其圓心與O點(diǎn)對齊. ③在AO上間隔一定距離豎直地插上2枚大頭針P1、P2 . (1) 在半圓形的玻璃磚的圓形側(cè)插上第三枚大頭針P3,使其同時擋住________.
15、 (2) 畫出完整的光路圖. (3) 對你畫出的光路圖進(jìn)行測量和計算,求得該玻璃磚的折射率n=________(保留3位有效數(shù)) 12. (8分) (2018浙江模擬) 小張同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率. (1) 小張將玻璃磚從盒子拿出放到白紙上,圖示操作較為規(guī)范與合理的是________. (2) 小張發(fā)現(xiàn)玻璃磚上下表面不一樣,一面是光滑的,一面是磨砂的,小張要將玻璃磚選擇________; 填“磨砂的面”或“光滑的面” 與白紙接觸的放置方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)較為合理. (3) 小張正確操作插好了4枚大頭針,如圖所示,請幫助小張畫出正確的光路圖 然后進(jìn)行測量和計算___
16、_____,得出該玻璃磚的折射率 ________; 保留3位有效數(shù)字 13. (6分) 根據(jù)所學(xué)知識完成小題: (1) ①測定玻璃的折射率時,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)該注意的是:________; A.玻璃磚的寬度宜大些B.入射角應(yīng)盡量小些 C.大頭針應(yīng)垂直的插在紙面上D.大頭針P1、P2及P3、P4之間的距離適當(dāng)大些 ②某同學(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了些,其他操作均正確,則他測得的折射率與實(shí)際折射率比較結(jié)果是:________(選填“偏小”、“偏大”或“不變”) (2) ①幾位同學(xué)進(jìn)行“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn),黃同學(xué)分別選用四種
17、材料不同、直徑相同的實(shí)心球做實(shí)驗(yàn),記錄的實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)如下,若要比較準(zhǔn)確的計算當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎担瑧?yīng)選用第________組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù). 組別 擺球材料 擺長L/m 最大擺角 全振動次數(shù)N/次 1 銅 0.40 15 20 2 鐵 1.00 5 50 3 鋁 0.40 15 10 4 木 1.00 5 50 ②馬同學(xué)選擇了合理的實(shí)驗(yàn)裝置后,測量出幾組不同擺長L和周期T的數(shù)值,畫出如圖1中T2﹣L圖象中的實(shí)線OM,羅同學(xué)也進(jìn)行了與馬同學(xué)同樣的實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)后他才發(fā)現(xiàn)自己測量擺長時忘了加上擺球的半徑,則該同學(xué)當(dāng)時做出的T2﹣L圖象應(yīng)該是_______
18、_ A.虛線①,不平行OMB.虛線②,平行OM C.虛線③,平行OMD.虛線④,不平行OM (3) ①在“測金屬電阻率”實(shí)驗(yàn)中,螺旋測微器測金屬絲的直徑的讀數(shù)如圖2,則直徑d=________mm. ②已知金屬絲電阻大約為10Ω.在用伏安法準(zhǔn)確測其電阻時,有下列器材可供選擇,除必選電源(電動勢1.5V,內(nèi)阻很?。?、導(dǎo)線、開關(guān)外,電流表應(yīng)選________,電壓表應(yīng)選________,滑動變阻器應(yīng)選________(填代號) A1電流表(量程400mA,內(nèi)阻約0.5Ω)A2電流表(量程100mA,內(nèi)阻約0.6Ω) V1電壓表(量程6V,內(nèi)阻約30kΩ)V2電壓表(量程1V,內(nèi)阻
19、約的20kΩ) R1滑動變阻器(范圍0﹣10Ω)R2滑動變阻器(范圍0﹣2kΩ) ③將設(shè)計好的測量電路原理圖畫在圖3虛框內(nèi)________. 第 14 頁 共 14 頁 參考答案 一、 單選題 (共1題;共2分) 1-1、 二、 填空題 (共2題;共9分) 2-1、 3-1、 三、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共10題;共47分) 4-1、 4-2、 4-3、 4-4、 5-1、 6-1、 6-2、 6-3、 6-4、 7-1、 7-2、 7-3、 8-1、 8-2、 9-1、 9-2、 10-1、 10-2、 10-3、 11-1、 11-2、 11-3、 12-1、 12-2、 12-3、 13-1、 13-2、 13-3、
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