专题17 光学与热学实验-2023年高考物理二轮复习讲练测（全国通用）

2023年高考物理二轮复习讲练测 专题17 光学与热学实验（精练） 1．如图甲所示，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aa'和bb'。O为直线AO与aa'的交点．在直线OA上竖直地插上、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，使仅挡住的像 B．插上大头针，使挡住的像和的像 C．插上大头针，使仅挡住 D．插上大头针，使挡住和、的像 （2）过、作直线交bb'于O'，过O'作垂直于bb'的直线NN'，连接OO'。测量图甲中角和的大小。则玻璃砖的折射率n=______。 （3）该同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图之后，过O作垂直于aa'的直线MM'，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO'的延长线于C点，过A点和C点作垂直MM'的线段分别交于B点和D点，如图所示。测量有关线段的长度，可得玻璃的折射率n=______。（用图中线段字母表示） （4）如图乙所示，该同学在实验中将玻璃砖界面aa'和bb'的间距画得过宽。若其他操作均正确，则折射率的测量值______准确值（填“大于”、“小于”或“等于”）。 2．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和。O为直线AO与的交点。在直线OA上竖直地插上、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，使仅挡住的像 B．插上大头针，使挡住的像和的像 C．插上大头针，使仅挡住 D．插上大头针，使挡住和、的像 （2）过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接。测量图中角和的大小。则玻璃砖的折射率n＝______。 （3）如图所示，该同学在实验中将玻璃砖界面和的间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值______准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （4）另一位同学准确地画好玻璃砖的界面和后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些，如图所示，而实验的其他操作均正确，则折射率的测量值______准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 3．在做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像。如图所示，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“+”表示大头针的位置。图中AO表示经过大头针P1和P2的光线，该光线与界面交于O点，MN表示法线。 （1）请将光路图画完整，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角和折射角；( ) （2）该玻璃砖的折射率可表示为n=_____。（用和表示） （3）在做“用插针法测玻璃折射率”实验中，图中所示直线、表示在白纸上画出的两个界面。两位同学选择的器材和操作如下： A．甲同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面与后，将玻璃砖垂直于方向沿纸面向上平移了少许，其它操作正确 B．乙同学在白纸上画、两界面时，其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微小些，其它操作正确 甲同学测出玻璃砖的折射率与真实值相比______。乙同学测出玻璃砖的折射率与真实值相比______。（填“偏大、偏小、不变”） （4）对“测定玻璃折射率”的实验中的一些问题，几个同学发生了争论，他们的意见如下，其中正确的是( ) A．为了提高测量的精确度，P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大一些 B．为了提高测量的精确度，入射角应适当大一些 C．P1、P2之间的距离的大小及入射角的大小跟测量的精确度无关 D．如果入射角太大，则反射光过强，折射光过弱，不易观察 （5）如下图所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学换了一块三棱镜来实验，先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜，并确定AB和AC界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像。插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像。正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、P4的位置（图中已标出）。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，如图甲、乙所示。在图中能够仅通过测量ED、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ED、FG表示）。 4．如图甲所示装置中的光源发出某种单色光，某实验小组用该装置观察光的干涉图样，然后进一步测量其波长。 （1）对图甲中a、b两处各自放入的光学器件