知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
“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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2．
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$)$。

难度：较易

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3．
$[$物理$——$选修$3–4](15$分$)$

$(1)(5$分$)$ 一列沿$x$轴正方向传播的简谐横波在$t=0$时刻的波形如图所示，质点$P$的$x$坐标为$3 m$。已知任意振动质点连续$2$次经过平衡位置的时间间隔为$0.4 s$。下列说法正确的是________。

A.波速为$1 m/s$

B.波的频率为$1.25 Hz$

C.$x$坐标为$15 m$的质点在$t=0.6 s$时恰好位于波峰

D.$x$坐标为$22 m$的质点在$t=0.2 s$时恰好位于波峰

E.当质点$P$位于波峰时，$x$坐标为$17 m$的质点恰好位于波谷

$(2)(10$分$)$如图所示，一束截面为圆形$($半径$R=1 m)$的平行紫光垂直射向一半径也为$R$的玻璃半球的平面，经折射后在屏幕$S$上形成一个圆形亮区。屏幕$S$至球心距离为$D=( \sqrt{2}+1)m$，不考虑光的干涉和衍射，试问：

$(ⅰ)$若玻璃半球对紫色光的折射率为$n= \sqrt{2}$，请你求出圆形亮区的半径；

$(ⅱ)$若将题干中紫光改为白光，在屏幕$S$上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色？

难度：中等

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4．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$53^{\circ}$角射入玻璃砖，则：

$(1)$该透明材料的折射率为 ______ $(\sin 53^{\circ}= \dfrac {4}{5},\cos 53^{\circ}= \dfrac {3}{5},\tan 53^{\circ}= \dfrac {4}{3}).$
$(2)$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$c)$．

难度：较难

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5．一复色光中只含有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 ______ ．

难度：较易

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6．
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．

难度：较易

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7．
$(1)$一列简谐横波沿$x$轴正方向传播，$t=0$时刻的波形如图所示，介质中质点$P$、$Q$分别位于$x=2m$，$x=4m$处，从$t=0$时刻开始计时，当$t=15s$时质点$Q$刚好第$4$次到达波峰，以下说法正确的是$($ $)$

A.这列简谐横波的波速为$1m/s$

B. 当$t=15s$时质点$P$经历过$3$次波峰

C. 质点$P$作简谐运动的表达式为$y=0.2\sin 0.5πt(m)$

D. 从$t=0$开始计时，到$t=14s$时质点$P$的路程为$3m$

E. 当$t=2.5s$时质点$Q$的振动方向向上

$(2)$如图所示，光学玻璃制成的透明球体，半径为$R$，$AB$是竖直方向的直径。现有一束横截面为半径为$\dfrac{\sqrt{3}}{2}R$的细圆环的环形光束，沿$AB$方向射向球体，$AB$直径为光束的中心轴线所有的光线经折射后恰好经过$B$点，从$B$点射出的光在水平光屏上形成一圆形亮环。水平光屏到$B$点的距离为$L=R$求：

$(1)$球体材料的折射率；

$(2)$光屏上圆亮环的半径。

难度：中等

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8．
下列说法正确的是( )

A.在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置高

B.光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大

C.水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故

D.全息照相主要是利用了光的衍射现象

E.沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象

难度：难

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9．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）．

难度：较易

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10．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P₁、P₂两枚大头针．
（1）该同学接下来要完成的必要步骤有 ______
A．插上大头针P₃，使P₃仅挡住P₂的像
B．插上大头针P₃，使P₃挡住P₁的像和P₂的像
C．插上大头针P₄，使P₄仅挡住P₃
D．插上大头针P₄，使P₄挡住P₃和P₁、P₂的像
（2）过P₃、P₄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= ______ ．

难度：易

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