专题09 光学实验-备战2023-2024学年高二物理下学期期末真题分类汇编（天津专用）

专题09 光学实验 一、实验题 1．（2023下·天津一中·高二期末）在“测定玻璃的折射率”的实验中，如图甲所示，某同学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所在直线和。O为直线AO与的交点，在直线AO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α和β的大小。则玻璃砖的折射率n=______。 （3）实验时，该同学为了避免笔尖触划玻璃砖的折射面，画出的比实际的折射面向外侧平移了一些（如图乙所示），以后的操作都正确无误，并仍以和为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （4）以往，已知材料的折射率都为正值（n>0）。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n<0），称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。若该材料对于电磁波的折射率n=-1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是______。 A． B． C． D． 2．（2023下·天津一中·高二期末）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上（如图甲），并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。 （1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则__________。 A．可观察到水平方向的干涉条纹 B．可观察到竖直方向的干涉条纹 C．看不到干涉现象 （2）若取下红色滤光片，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条纹 C．可观察到彩色条纹 （3）若实验中在屏上得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图乙中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2（已知x1<x2），则入射的单色光波长的计算表达式为λ＝____________。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图丙所示，则其读数为____________mm。 （4）光屏上出现的明暗相间条纹如图丁所示，光屏上P、P1、P2处是亮条纹，Q1、Q2处是暗条纹，P到S1、S2的距离相等。某同学突发奇想，如果在遮光筒内装满水，其他条件不变，则光屏上__________ 。 A．P处可能出现暗条纹 B．不再出现明暗相间的条纹 C．明暗相间的条纹间距变窄 D．原P1处的第一级亮条纹向P点靠近 3．（2023下·东丽区·高二期末统考）如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，双缝、之间的距离是，P为光屏，双缝到屏的距离为1.2m。用绿色光照射单缝S时，可在光屏P上观察到第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为。若相邻两条亮条纹中心间距为，则下列说法错误的是（　　） A．为 B．增大双缝到屏的距离，将变大 C．改用间距为的双缝，将变大 D．换用红光照射，将变大 1．（2023下·滨海新区·高二期末统考）在利用“插针法”测定玻璃的折射率实验中 ①下列操作可以减小实验误差的是 ______（多选填字母代号） A．P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些 B．选择平行玻璃砖进行实验 C．入射角适当大些 D．若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较小的 ②正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示，此玻璃的折射率计算式为=________(用图中的、表示) ③同学在画界面时，不小心将两界面的间距画得比玻璃砖宽度略大，则测得的折射率____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)． 2．（2023下·东丽区·高二期末统考）如图甲、图乙所示，在“用插针法测定玻璃的折射率”的实验中，当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线O′B，从而确定折射光线OO′． （1）如图甲，测出入射角i和折射角r，则玻璃的折射率 n =_________ ． （2）如图乙，以O为圆心，作圆与OA、OO′分别交于P、Q两点，过P、Q两点分别作法线NN′的垂线，垂足分别为P′、Q′，则玻璃的折射率可以表示为 n =_________ ． 3．（2023下·河北区·高二期末统考）利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法中正确的是（ ） A．将屏向左移动，其它不动，则干涉条纹间距变大 B．测量过程中误将5 个条纹间距数成6 个，波长测量值偏小 C．将双缝换为间距更小