2024年高考物理实验探究题专项训练：光

2024年高考物理实验探究题专项训练：光 1．某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时，已经画好了部分图线，如图甲所示，在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，确定入射光线AO。现需在玻璃砖另一侧插上P3和P4大头针，以确定光在玻璃砖中的折射光线。 (1)下列确定P3位置的方法正确的是（　　） A．透过玻璃砖观察，使P3挡住P2的像 B．透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2的像 C．先插上P4大头针，在靠近玻璃砖一侧P3挡住P4的位置 (2)在图甲中作出光在玻璃砖中光线和从玻璃砖中出射后的光线的光路图，并画出玻璃砖中光线的折射角 ； (3)经过多次测量作出的图像如图乙所示，玻璃砖的折射率为 。（保留三位有效数字） 2．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”，此句有唐代诗人储光羲对折射现象的描绘。为了提高对折射规律的理解，小华利用“插针法”测定一个长方体玻璃砖的折射率。实验中，先在玻璃砖的左侧垂直纸面插上两枚大头针和，然后在右侧透过玻璃砖观察，再垂直纸面正确插上大头针、，最后作出光路图甲，据此计算得出玻璃的折射率。 (1)下列说法正确的是________。 A．若由于切割原因，造成玻璃砖左右表面不平行，其他操作无误，则无法测出折射率 B．大头针只须挡住及的像 C．实验的精确度与、的间距，的大小均有关 (2)此玻璃砖的折射率计算式为 （用图中的、表示）。 (3)小华在画界面时，不小心将界面画歪了一些，如图乙所示，则计算测得的折射 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 3．某实验小组用“插针法”测玻璃的折射率，如图甲所示。 (1)甲同学在实验中多次改变入射角，测出多组相关角度，，作出的图像，如图乙所示，则此玻璃砖的折射率为 ； (2)乙同学手头有圆规和刻度尺但没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的垂线，与法线的交点分别为B点和D点，如图丙所示．用刻度尺测得AB的长度为，CD的长度为，则玻璃砖的折射率 （用测量的字母表示）。相对误差的计算式。为了减小、测量的相对误差，数据处理过程中画圆时半径尽量 （填“大”或“小”）一些。 4．下图是小明同学在做“测定玻璃的折射率”的实验中所留下的图纸。如图（a）所示，该同学选用的玻璃砖前后两个光学面相互平行，a和分别是玻璃砖与空气的两个界面，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并插上大头针，使其挡住、的像；接着插上大头针，使其挡住和、的像，用“。”表示大头针的位置，这样、确定了射入玻璃砖的光线，、确定了射出玻璃砖的光线。 (1)根据以上信息，请你在答题卡的图（a）中画出光路图 。 (2)小明同学根据a界面测得的入射角和折射角的正弦值画出了如图（b）所示的图像，从图像可求得玻璃砖的折射率是 （保留两位有效数字）。 (3)如图（c）所示，若在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面画到图中虚线位置，而在作光路图时界面a仍为开始所画的，则所测得的折射率与真实值相比将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 5．小明做了一个如图所示的水流导光实验。在透明塑料瓶下方侧面开一个小孔，瓶中灌入适量清水，水从小孔中流出。将红光和绿光同时从瓶的另一侧水平射向小孔，观察到有一色光从水流侧方射出，而另一色光顺着水流中呈锯齿形路线传播。则呈锯齿形路线传播的是 （选填“红光”或“绿光”），其原因是该光在水与空气的界面上发生了多次 （选填“折射”“折射及反射”或“全反射”）；随着瓶中水位下降过程中，单位长度的水柱内锯齿的数目将 （选填“增加”“减少”或“保持不变”）。 6．某学习小组用如图（a）所示的双缝干涉实验装置测量光的波长。请根据提示完成下列问题： （1）若取下滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中( ) A．观察不到干涉条纹 B．可观察到明暗相间的白色条纹 C．可观察到彩色条纹 （2）实验中，选用绿色滤光片测量绿光波长，测得双缝间的距离，双缝与屏之间的距离。当分划板的中心刻线与第1条亮条纹的中心对齐时，手轮上读数为，转动手轮，使分划线向一侧移动，当分划板的中心刻线与第6条亮条纹的中心对齐时，手轮上示数如图（b）所示，其读数为 ，由以上数据求得绿光的波长为 （计算结果保留三位有效数字）。 7．“测定玻璃的折射率的实验中，在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+“表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。 （1）在插和时，应使 （