知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．（2015春•龙海市校级期末）小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验（如图所示），他进行的主要步骤是：
A．用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d
B．先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心O、直径AB、AB的法线OC
C．将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置
D．调节激光器，使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，并使长直尺MN的左右两端均出现亮点，记下左侧亮点到A点距离x₁，右侧亮点到A点的距离x₂．则：
（1）小明利用实验数据计算玻璃折射率的表达式n= ．
（2）关于上述实验以下说法正确的是．
A．在∠BOC的范围内，改变入射光PO的入射角，直尺MN上不可能只出现一个亮点
B．左侧亮点到A点的距离x₁一定等于右侧亮点到A点的距离x₂
C．左侧亮点到A点的距离x₁一定大于右侧亮点到A点的距离x₂
D．要使左侧亮点到A点的距离x₁增大，应减小入射角．

难度：中等

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2．（2015春•陕西校级期末）某研究小组的同学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浸入液体中，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M，使M正好挡住P₁、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M所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：
①若∠AOF=30°，OM与OC的夹角为30°，则M处所对应的折射率的值为    ．
②图中M、N两位置哪一处所对应的折射率值大？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
④是否可能有某种液体，在KC部分观察不到大头针P₁、P₂的像．答：    ．

难度：较难

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3．如图1所示，在用插针法“测定玻璃砖的折射率”的实验中，

（1）对于该实验中的一些具体问题，几个学生发生了争论，他们的意见正确的是    ．（选填选项前的字母）
A．为了提高测量精确度，P₁与P₂、P₃与P₄之间的距离应适当取大些
B．为了提高测量精确度，P₁与P₂、P₃与P₄之间的距离应取小些
C．为了提高测量精确度，入射角i应适当取大些
D．为了提高测量精确度，入射角i应取小些
（2）如图1所示，某位同学先在白纸上放好平板玻璃砖，并确定aa′和bb′界面的位置．然后画出一条直线AO做为入射光线，并在线上竖直插上两枚大头针P₁和P₂，再从玻璃砖的另一侧观察P₁和P₂的像．此后正确的操作步骤是    ．（选填选项前的字母）
A．插上大头针P₃，使P₃挡住P₂的像
B．插上大头针P₃，使P₃挡住P₁、P₂的像
C．插上大头针P₄，使P₄挡住P₃的像
D．插上大头针P₄，使P₄挡住P₃和P₁、P₂的像
（3）正确完成上述操作后，为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图2甲、乙所示．在图2中能够仅通过测量DE、FG的长度便可正确计算出折射率的是图    （选填“甲”或“乙”），所测玻璃折射率的表达式n=    （用代表线段长度的字母DE、FG表示）．
（4）某位同学做测定玻璃砖折射率实验时，用他测得的多组入射角i与折射角r，作出sini～sinr图象如图3所示．下列判断中是正确的是    ．
A．他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃时的折射现象
B．他做实验时，研究的是光线从玻璃射入空气时的折射现象
C．玻璃砖折射率为1.5
D．玻璃砖的折射率为0.67
（5）某同学用插针法测定玻璃砖的折射率，他的实验方法和操作步骤正确无误．但他处理实验记录时发现玻璃砖的两个光学面aa′与bb′不平行，如图4所示．下列判断中是正确的是    ．
A．P₁P₂与P₃P₄两条直线平行
B．P₁P₂与P₃P₄两条直线不平行
C．他测出的折射率偏大
D．他测出的折射率不受影响．

难度：较难

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4．（2015春•黄山期末）在“测玻璃的折射率”实验中：
（1）为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是
A．必须选用上下表面平行的玻璃砖；
B．选择的入射角应尽量小些；
C．大头针应垂直地插在纸面上；
D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离尽量小些．
（2）某同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图1所示，若他测得AB=6cm，CD=4cm，则可求出玻璃的折射率n=    ．
（3）某同学在画界面时，不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图2所示，则他测得折射率    （选填“偏大”“偏小”或“不变”）．

难度：较难

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5．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉仪按要求安装在光具座上（如图所示）．从仪器注明的规格可知：双缝屏的缝间距d，像屏与双缝屏间的距离L．然后，接通电源使光源正常工作．

（1）已知测量头是50分度的游标卡尺．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图（a）所示，图（a）中的数字是该同学给各亮纹的编号，此时图（b）中游标尺上的读数x₁=1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图（c）所示，此时图（d）中游标尺上的读数x₂= mm；

（2）利用上述测量结果，该同学经计算得这种色光的波长λ=660nm．已知L=700mm，则该同学选用的双缝屏的缝间距d= mm．（计算结果保留两位有效数字）

难度：较难

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6．（2015春•尤溪县校级期中）测定玻璃砖折射率的实验如图所示，在把玻璃砖放在白纸上之前应在纸上先画好三条直线，它们分别是、、，最后按正确的要求插上大头针P₃、P₄，由P₃、P₄的位置决定了光线的方向，从而确定了折射光线的方向．

难度：较难

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7．（2014•南京模拟）某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率，实验后留下的痕迹如图所示，设AB的长度为l₁，AO的长度为l₂，CD的长度为l₃，DO的长度为l₄，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，只需用刻度尺测量和（选填l₁、l₂、l₃或l₄），则玻璃砖的折射率可表示为．

难度：中等

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8．（2011春•濮阳县校级月考）学校开展研究型学习，某研究小组的同学们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，在一个圆盘上，过其圆心O做两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P₁、P₂并保持P₁、P₂位置不变，每次测量都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，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    处所对应的折射率值大．
（3）做AO的延长线交圆周与K，K处所对应的折射率值应为    ．

难度：较难

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9．（2010春•台州期末）在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，
（1）如图所示，P₁、P₂、P₃、P₄为所插4枚大头针的位置．某同学插针的步骤如下，请在横线上补充完整步骤③；
①入射光线AO上插上两枚大头针P₁、P₂；
②在白纸上放上玻璃砖，使其中一个长边与直线aa′对齐，并画出另一条对齐线bb′；
③通过玻璃砖观察并调整视线，使P₂的像挡住P₁的像，然后在观察一侧插上大头针P₃，使P₃挡住P₁、P₂的像；再插P₄，使；
④移去玻璃砖，拔去大头针P₃、P₄，由大头针的针孔位置确定出射光线O′B及出射点O′，连接OO′．
（2）对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是．
A．为了减小作图误差，P₃和P₄的距离应适当取大些
B．为减少测量误差，P₁、P₂的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好
C．为了使玻璃砖的长边与直线bb′尽量对齐，应该用玻璃砖当尺子画出直线bb′
D．若P₁、P₂连线与法线NN´夹角过大，有可能在bb′面上发生全反射，所以在bb′一侧就看不到P₁、P₂的像．

难度：中等

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