呼和浩特市高考物理一轮专题： 第55讲 实验：测定玻璃的折射率（II）卷

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1、呼和浩特市高考物理一轮专题： 第55讲 实验：测定玻璃的折射率（II）卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、 填空题 (共2题；共9分) 1. （3分） 如图所示的装置测定玻璃的折射率．在光具盘的中央固定一个半圆形的玻璃砖，使二者的圆心重合，使激光束从玻璃圆弧一侧入射并垂直直径平面通过圆心O射出玻璃砖，记下入射光束在光具盘上所对应位置的刻度，以圆心O为轴逆时针缓慢转动光具盘，同时观察直径平面一侧出射光线的变化：出射光线不断向下偏转并越来越暗，直到刚好看不到出射光线为止，并记下这时入射光线在光具盘上位置的

2、刻度，光具盘上两次刻度之间的夹角θ就是光束从玻璃射向空气的________．玻璃的折射率表达式n=________． 2. （6分） 如图一所示，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．有一同学把大头针插在P1′和P2′位置时，在MN另外一侧看不到大头针的像．其原因是________． 二、 实验探究题 (共8题；共39分) 3. （7分） 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

3、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） 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） 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） 若激光器正常发光，该同学发现在MP一侧始终找不到

4、出射光线，则可能的原因是________． （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”）． 4. （4分） 根据所学知识完成填空： （1） 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的________；若已确定了P1、P2的位置，欲确定P3的位置，应在观察时使P3________，

5、 （2） 在图中作出光路图，并标出入射角、折射角． （3） 该玻璃折射率的表达式为________（用图中夹角表示） 5. （10分） 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） 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

6、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） 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________． 6. （4分） 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中， （1） 某同学由于没有量角器，在完成了光路以后，他以O点

7、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） 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________． 7. （5分） 在利用插针法测定玻璃

8、砖折射率的实验中： （1） 甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图甲所示．则他测出的折射率将如何变化？ （2） 乙同学在画界面时，不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得的折射率将如何变化？ （3） 甲同学由于没有量角器，他在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O、O′连线延长线于C点．过A点作法线NN的垂线AB交NN于B点，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

9、此可得出玻璃的折射率n=________． （4） 乙同学在画界面时，不小心将两界面ab和cd间距画得比玻璃砖宽度大些，下界面与实际相同，如图2所示．若其他操作无误，则他测得的折射率比真实值________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）． 8. （3分） 根据所学知识完成小题： （1） 某组同学用插针法测平行玻璃砖的折射率，记录下入射、折射、出射光线后，以入射点O为圆心画单位圆，用直尺测得有关线段的长度，如图所示，则下面四个表达式中，正确地表达折射率的关系式是 A . n= ． B . n= C . n= ． D . n= （2） 利用如图

10、所示的装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法： 其中正确的是． A . 将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B . 将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 C . 将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D . 换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 E . 去掉滤光片后，干涉现象消失 9. （3分） 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） 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

11、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） 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） 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） 根据测得的入射角和折射角的正弦值画

12、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________． 10. （3分） 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

13、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） 正确的实验步骤顺序为________; （2） 根据题图中所给数据求出该玻璃的折射率n=________． 三、 综合题 (共1题；共10分) 11. （10分） (2017自贡模拟) 学校开展研究性学习．某研究小组的同

14、学根据所学的光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器．如图所示，在一个圆盘上过其圆心0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、P1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Pl、P2的像，并在圆周上插上大头针P3 ， 使P3正好挡住Pl、P2 ， 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） 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） 图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大？答：________． 第 12 页 共 12 页 参考答案 一、 填空题 (共2题；共9分) 1-1、 2-1、 二、 实验探究题 (共8题；共39分) 3-1、 3-2、 3-3、 3-4、 4-1、 4-2、 4-3、 5-1、 5-2、 6-1、 6-2、 7-1、 7-2、 7-3、 7-4、 8-1、 8-2、 9-1、 9-2、 9-3、 9-4、 10-1、 10-2、 三、 综合题 (共1题；共10分) 11-1、 11-2、