专题80 测量玻璃的折射率和用双缝干涉实验测量光的波长-【鼎力高考】2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升

2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升 专题80 测量玻璃的折射率和用双缝干涉实验测量光的波长 特训目标 特训内容 目标1 测量玻璃的折射率（1T—5T） 目标2 用双缝干涉实验测量光的波长（6T—10T） 【特训典例】 1、 测量玻璃的折射率 1．某同学利用防水激光笔、长方体透明水槽、圆规和刻度尺等测定水的折射率，实验过程如下： （1）将水槽平放在水平桌面上，防水激光笔固定在水槽中的S处。 （2）①如图甲所示，用激光笔靠近水槽前侧面发出一细束激光，在激光传播光路上选取两个点O和A，并用记号笔在水槽前侧面上记下O、A两点的位置。 ②保持激光笔位置和发射激光束的方向不变，在水槽中慢慢注入清水，使水面恰好到达O点处，在水面上方的激光传播光路上选取B点，用记号笔在前侧面上记录B点的位置。 ③如图乙所示，用直尺在水槽前侧面上过O点作竖直线，分别连接和得到加水前后激光的出射光线。 ④以O点为圆心，用圆规在水槽前侧面上作辅助圆，分别交和于点和点，再分别过点和点作竖直线的垂线，垂足分别为E点和F点。 ⑤分别用刻度尺测量线段的长度和的长度，其中，的读数如图丙所示， 则 。 （3）利用所测的物理量，水的折射率可表示为 ，由测得的数据计算水的折射率 （结果保留三位有效数字）。 （4）为了减小实验测量误差，下列实验操作正确的是 （填正确答案标号）。 A．选取A点和B点时应该尽量靠近O点 B．应该尽量使激光束处于竖直面内 C．激光在水面处的入射角越大越好 D．辅助圆的半径应该尽量大些 2．该同学转身一看，旁边有玻璃砖，于是他开始做“测定玻璃的折射率”的实验。 ①为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是 。 A．选择的入射角应尽量小些 B．大头针应垂直地插在纸面上 C．大头针和及和之间的距离尽量小些 D．在观察时，大头针只需要将挡住即可 ②该同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，他以点为圆心，OA为半径画圆，交延长线于点，过A点和点作垂直法线的直线分别交于点和点，如图甲所示，他测得，，则可求出玻璃的折射率 。 ③他在画界面时，不小心将两界面、间距画得比玻璃砖的宽度稍大些，如图乙所示，则他测得的折射率 （选填“偏大”“ 偏小”或“不变”）。 3．某实验小组在用插针法“测玻璃的折射率”实验中，画出光线的径迹，如图甲所示。 （1）在实验前如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度 。（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。 （2）该实验小组某同学在甲图的基础上，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图乙所示，则玻璃的折射率 （用图中线段的字母表示）； （3）若该组某同学在画界面时，不小心将两界面和间距画得比玻璃砖宽度大些，如图丙所示，则他测得的折射率将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （4）另一个实验小组使用半圆柱玻璃砖测定玻璃的折射率。如图所示，在平铺的白纸上垂直纸面插大头针、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，使挡住、的像，连接，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。 该同学在插大头针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”）。 4．某同学测量玻璃的折射率。实验过程如下： （1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界。 （2）①激光笔发出的激光从玻璃砖上的P点水平入射，到达bc面上的Q点后折射出玻璃砖，用大头针在白纸上标记P点、Q点和激光笔出光孔S的位置； ②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，做ab界面的法线PM和光线PQ的反向延长线PN，过法线上的M点分别做PS和PN的垂线，垂足分别为点A和点B，如图甲所示； ③用刻度尺测量MA和MB的长度和，MA的长度读数如图乙所示， cm，测得为。 （3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖的折射率表达式为 ，由测得的数据可得折射率n为 （结果保留3位有效数字）。 （4）为了减小实验的相对误差，下列说法正确的是 。 A．选取点M尽量靠近入射点P B．选取点M尽量远离入射点P C．选取ab界面的入射角尽量大些 D．选取ab界面的入射角尽量小些 5．实验室有一个直角三棱镜，物理小组的同学准备测量它的折射率，实验步骤如下：    （1）在木板