知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．小明有一个圆形量角器，指针可绕圆心O转动，如图所示。小明用它测量透明液体的折射率，在量角器刻度盘下方300°处固定一个标记物P，然后将量角器竖直放人液体中，使液面与0～180°刻度线相平，保持量角器不动，顺时针缓慢转动指针，逆着指针方向观察，当观察到指针与P在一条直线上时停止转动，此时指针对应的刻度为135°。
（1）该液体的折射率为______。
（2）不断改变标记物P在量角器圆周上的位置，让指针在0～180°范围内转动，逆着指针方向能看到标记物，标记物在液体中对应的刻度范围为______度到______度。

难度：较易

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2．
“测定玻璃的折射率”实验中，白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针$P_{1}$和$P_{2}$，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针$P_{3}$和$P_{4}$。
$①$在插$P_{3}$和$P_{4}$时，正确的操作是 ______
A、使$P_{3}$只挡住$P_{2}$的像
B、使$P_{4}$只挡住$P_{3}$的像
C、使$P_{3}$能同时挡住$P_{2}$和$P_{1}$的像
D、使$P_{4}$能同时挡住$P_{3}$和$P_{2}$和$P_{1}$的像
$②$如图，请将光路图补充完整，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角$θ_{1}$和折射角$θ_{2}$
$③$对入射角$θ_{1}$和折射角$θ_{2}$进行测量，根据折射率$n=$ ______ 可计算得出玻璃的折射率

难度：较易

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3．
某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好圆柱形玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针$P_{1}$和$P_{2}$，然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察，调整视线使$P_{1}$的像被$P_{2}$的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针$P_{3}$、$P_{4}$，使$P_{3}$挡住$P_{1}$、$P_{2}$的像，使$P_{4}$挡住$P_{3}$和$P_{1}$、$P_{2}$的像，在纸上标出的大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图$1$所示。
$①$在图上画出所需的光路。
$②$为了测量出玻璃砖折射率，需要测量的物理量有 ______ $($要求在图上标出$)$。
$③$写出计算折射率的公式$n=$ ______ 。
$④$如图$2$所示，将刻度尺直立在装满某种透明液体的宽口瓶中$($液体未漏出$)$，从刻度尺上$A$、$B$两点射出的光线$AC$和$BC$在$C$点被折射和反射后都沿直线$CD$传播，已知刻度尺上相邻两根长刻度线间的距离为$1cm$，刻度尺右边缘与宽口瓶右内壁间的距离$d=2.5cm$，由此可知，瓶内液体的折射率$n=$ ______ $($可保留根号$)$。

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4．如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面$aaˊ$和$bbˊ.O$为直线$AO$与$aaˊ$的交点$.$在直线$OA$上竖直地插上$P_{1}$、$P_{2}$两枚大头针．

$(1)$该同学接下来要完成的必要步骤有 ______
A.插上大头针$P_{3}$，使$P_{3}$仅挡住$P_{2}$的像
B.插上大头针$P_{3}$，使$P_{3}$挡住$P_{1}$的像和$P_{2}$的像
C.插上大头针$P_{4}$，使$P_{4}$仅挡住$P_{3}$
D.插上大头针$P_{4}$，使$P_{4}$挡住$P_{3}$和$P_{1}$、$P_{2}$的像
$(2)$过$P_{3}$、$P_{4}$作直线交$bbˊ$于$Oˊ$，过$O$作垂直于$aaˊ$的直线$NNˊ$，连接$OO′.$测量图中角$α$和$β$的大小$.$则玻璃砖的折射率$n=$ ______ ．

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5．如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的______面不能用手直接接触。
在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图乙所示。计算折射率时，用______（填“d”或“e”）点得到的值较小，用______（填“d”或“e”）点得到的值误差较小。

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6．一复色光中只含有a、b两种单色光，在真空中a光的波长大于b光的波长．
①在真空中，a光的速度 ______ （填“大于”、“等于”或“小于”）b光的速度．
②若用此复色光通过半圆形玻璃砖且经圆心O射向空气时，下列四个光路图中可能符合实际情况的是 ______ ．

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7．某同学用如图甲所示实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验，相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头测出，测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，则此时手轮上的示数为0.070mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，如图乙所示，此时手轮上的示数为 ______ mm．已知双缝间距离为d=0.400mm，测得双缝到毛玻璃屏的距离为L=0.600m，求得相邻亮纹间距离为△x，写出计算被测量波长的表达式λ= ______ ，并算出其波长λ= ______ nm．

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8．
某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行$.$正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示．
$(1)$此玻璃砖的折射率计算式为$n=$ ______ $($用图中的$θ_{1}$、$θ_{2}$表示$)$；
$(2)P_{1}$、$P_{2}$及$P_{3}$、$P_{4}$之间的距离适当 ______ $($填“大”或“小”$)$些，可以提高准确度．

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9．学校开展研究性学习，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$P_{1}$、$P_{2}$，并保持$P_{1}$、$P_{2}$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$P_{3}$，使$P_{3}$正好挡住$P_{1}$、$P_{2}$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：

$(1)$若$∠AOF=30^{\circ}$，$OP_{3}$与$OC$的夹角为$30^{\circ}$，则$P_{3}$处所对应的折射率的值为______．

$(2)$图中$P_{3}$、$P_{4}$两位置哪一处所对应的折射率的值大？

答：_______________________________________________________________．

$(3)$作$AO$的延长线交圆周于$K$，$K$处所对应的折射率值应为________．

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10．如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体的截面，一束细光束由真空沿着径向与AB成θ角射入，实验记录了射出的折射光线的强度，发现它随着θ角的变化而变化，变化关系如图乙所示，如图丙所示是这种材料制成的玻璃砖，左侧截面是半径为R的半圆，右侧截面是长为3R，宽为2R的长方形，一束平行于截面的单色光从左侧A点沿半径方向与长边成53°角射入玻璃砖，则：

（1）该透明材料的折射率为 ______ （sin53°= $%20%5Cfrac%20%7B4%7D%7B5%7D$ ，cos53°= $%20%5Cfrac%20%7B3%7D%7B5%7D$ ，tan53°= $%20%5Cfrac%20%7B4%7D%7B3%7D$ ）．
（2）光线在玻璃砖中传播的总时间为 ______ （光在空气中的传播速度为c）．

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