高考物理二轮复习考点第十五章选考部分专题测量玻璃的折射率

专题15.7 测量玻璃的折射率1. (2020·四川成都三模)图2甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n 的装置示意图。

他让光从空气射向玻璃砖，在正确操作后，他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦(sin r)与入射角正弦(sin i)的关系图象。

则下列说法正确的是( )图2A.该玻璃的折射率n ＝23B.该玻璃的折射率n ＝1.5C.在由空气进入该玻璃中传播时，光波频率变为原来的23D.在由空气进入该玻璃中传播时，光波波长变为原来的1.5倍【参考答案】B2．(2020·温州期中)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。

【参考答案】光学 d e3．(2020·宁波期中) “测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D。

在插入第四个大头针D时，应使它________________。

如图是在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a、a′是描在纸上的玻璃砖的两个边。

根据该图可算得玻璃的折射率n＝________。

(计算结果保留两位有效数字)【答案】挡住C及A、B的像 1.8(1.6～1.9)【名师解析】测定玻璃折射率的实验是利用大头针观看进入玻璃的入射光线，在另一侧插入大头针C挡住前面的A、B的像，同样插入大头针D挡住C及A、B的像，C和D两点确定了出射光线，利用入射点和出射点的连线来确定折射光线，作出法线FG，连接OO′，以O点为圆心画圆，分别交AB、OO′于E、Q两点，分别过E、Q向GF作垂线EG、FQ并用毫米刻度尺测其长度，如图所示，根据n＝sin θ1sin θ2可得：n＝EGFQ＝1.8。

4.某校开展研究性学习，某研究小组根据光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器，如图5所示。

在一个圆盘上，过其圆心O作两条相互垂直的直径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。

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，就可以直接读出液体折射率的值。

图5(1)若∠AOF＝30°，OP3与OC之间的夹角为45°，则在P3处刻的刻度值为________。

(2)若在同一液体中沿AO方向射入一束白光，最靠近OC边的是________色的光，增大入射角度，________色的光在刻度盘上先消失。

【答案】(1) 2 (2)紫紫5.(2020·南京高三检测)“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D.在插入第四个大头针D时，要使它________．如图是在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a、a′是描在纸上的玻璃砖的两个边．根据该图可算得玻璃的折射率n＝________.(计算结果保留两位有效数字)【参考答案】挡住C及A、B的像 1.8(1.6～1.9)6.（2020··浙江）在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图19-1-甲所示。

（1）在图19-1-乙中画出完整的光路图；（2）对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n= (保留3为有效数字)；（3）为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图19-1-丙所示。

图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和（填“A”或“B”）。

【参考答案】（1）完整的光路图如图。

（2）1.51（3）A图19-1-甲图19-1-乙图19-1-丙【点评】若待测玻璃砖两界面平行时，入射线和出射线平行；若待测玻璃砖两界面不平行时，入射线和出射线不平行。

注解：利用插针法测量玻璃折射率，画出入射线、法线和折射线后，可以通过测量入射角、折射角，利用折射定律得出折射率；也可以以入射点作为圆心画出单位圆，单位圆与入射线和折射线相交。

分别过这两个交点作法线的垂线，测量这两段垂线的长度，这两段垂线的长度的比值等于玻璃折射率。

7．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________(选填“d”或“e”)点得到的值较小，用________(选填“d”或“e”)点得到的值误差较小．【参考答案】光学 d e8.如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P 2的像，连接OP 3，图中MN 为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B 、C 分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB 、CD 均垂直于法线并分别交法线于A 、D 点．(1)设AB 的长度为l 1，AO 的长度l 2，CD 的长度为l 3，DO 的长度为l 4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量________，则玻璃砖的折射率可表示为________．(2)该同学在插大头针P 3前不小心将玻璃砖以O 为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．【参考答案】 (1)l 1和l 3 n ＝l 1l 3(2)偏大 【名师解析】(1)sin θ1＝l 1BO ，sin θ2＝l 3CO ，因此玻璃的折射率n ＝sin θ1sin θ2＝l 1BO l 3CO＝l 1l 3，因此只需测量l 1和l 3即可．(2)当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为l 1是不变的，即入射角不变，而l 3减小，所以测量值n ＝l 1l 3将偏大．高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题1．如图所示，固定平行导轨间有磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场，导轨间距为l 且足够长，左端接阻值为R的定值电阻，导轨电阻不计。

现有一长为2l的金属棒垂直放在导轨上，在金属棒以O点为轴沿顺时针方向以角速度转过60°的过程中(金属棒始终与导轨接触良好，电阻不计)A．通过定值电阻的最大电流为B．通过定值电阻的最大电流为C．通过定值电阻的电荷量为D．通过定值电阻的电荷量为2．如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈正上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。

在将磁铁的S极插入线圈的过程中（）A．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥B．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引C．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引D．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥3．用如图所示电路可以测量干电池的电动势和内阻，图中R为电阻箱。

下列关于该实验的说法中正确的是（）A．为了测量电动势和内阻，至少需要测量6组数据B．用图象处理数据时，为了得到线性图象，可以作U与R的图象C．用图象处理数据时，为了得到线性图象，可以作1/U与R的图象D．因电压表内阻产生的误差属于系统误差4．如图所示，两个相同的小球AB用等长的绝缘细线悬挂在竖直绝缘的墙壁上的O点，将两小球分别带上同种电荷，其中小球A的电荷量为q1，由于库仑力，细线OA恰好水平。

缓慢释放小球A的电荷量，当细线OA与竖直方向夹角为60°时，小球A的电荷量为q2。

若小球B的电荷量始终保持不变，则q1：q2的值为A．B．C．D．5．甲、乙两物体同时从同一地点、沿同一方向做直线运动，其v-t图象如图所示,则( )A．1 s末，甲和乙相遇B．0—2 s内，甲、乙间的距离越来越大C．2—6 s内，甲相对乙的速度大小恒为2 m/sD．0—6 s内，4 s末甲、乙间的距离最大6．如图所示，理想变压器电路原线圈匝数可调，调节触头为S，副线圈电路中r为光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，滑动变阻器R与灯泡L并联在电路中，关于电路变化问题，下列说法正确的是( )A．保持S位置和光照强度不变，将P向上滑，灯泡L变亮B．保持S位置和光照强度不变，将P向下滑，电流表示数变小C．保持P位置和光照强度不变，将S向下滑，光敏电阻的功率变小D．保持P位置和S位置不变，使光线变暗，原线圈的输入功率变大二、多项选择题7．如图甲为某一列沿轴正向传播的简谐横波在时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图像，则下列说法正确的是（）A．该简谐横波的传播速度为B．从此时刻起，经过，P质点运动了的路程C．乙图可能是甲图中处质点的振动图像D．此时刻M质点的振动速度小于Q质点的振动速度8．现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。

下列说法正确的是( )A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关9．如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0～时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为g，关于微粒在0～T时间内运动的描述，正确的是( )A．末速度大小为 v0B．末速度沿水平方向C．重力势能减少了 mgdD．克服电场力做功为mgd10．如图所示，a，b两颗质量相同的人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球作匀速圆周运动，则A．卫星a的周期大于卫星b的周期B．卫星a的动能大于卫星b的动能C．卫星a的势能大于卫星b的势能D．卫星a的加速度大于卫星b的加速度三、实验题11．三段不可伸长的轻绳OA、OB、OC共同悬挂一质量为m的物块，如图所示，其中A端、B端都固定，OB沿水平方向，OA与竖直方向的夹角为θ，重力加速度用g表示，请：(1)画出结点O受力的示意图；(2)求OA绳上拉力的大小F 。