假期必刷16 实验：测量玻璃的折射率-【快乐假期】2025-2026学年高二物理暑假必刷题

三0022 富二物理， 服即刻扫码 假期必刷16实验：测量玻璃的折射率 AI伴学助手 ✉答幸速查手册 同步学习微误 考点复习攻路 素养解读 (2)正确完成上述操作后，在纸上标出大头 1.插针法确定光路：P挡住P、P2的像；P 针P、P4的位置，如图乙所示，过P、P,作 挡住P3和P1、P2的像， 一条直线与AB边相交于O点，过P3、P 2.求折射率的三种方法：(1)计算法（用量角器 作一条直线与AC相交于H,并以入射点O 量角)；(2)图像法（作sin01一sin02图像）； 为圆心作一个圆，与入射光线相交于D,与 (3)辅助线段法（利用刻度尺作辅助线） OH连线的延长线相交于G,过O点作法 素养训练 线，过D点作法线的垂线交于E,过G点作 1.在“用插针法测量玻璃砖的 法线的垂线交于F,则所测玻璃折射率的表 折射率”的实验中，取一块半 圆形玻璃砖，O为圆心，如图 达式为n .(用代表线段长度的 所示，点P、P2、P3、P4依次 字母表示) 分别为四个插针位置，其中O、P1、P2三点 3.在“测定玻璃的折射率”的 a 在同一直线上。 实验中，实验小组在白纸上b (1)在某次测量中，测得∠P,OF=45°， 放好玻璃砖MVQP,画出玻璃砖与空气的 ∠P,OE=60°，则该玻璃砖的折射率为 两个界面aa'和bb'(如图)，在玻璃砖的一侧 插上大头针P· (2)实验时，若在插P,处的大头针时，不小 (1)接下来他们要完成的步骤可以是 心将玻璃砖逆时针转动一个角度(O点不 变)，则折射率的测量结果 (填“偏 A.在玻璃砖的另一侧插上大头针P,使P 大”“偏小”或“不变”). 挡住P,的像，撤去玻璃砖，拔出大头针， 2.如图甲所示，为测定一块三棱镜的折射率，将 描绘出光路图 三棱镜固定在一张白纸上，并确定好AB和 B.在玻璃砖的另一侧插上大头针P,和P?, AC界面的位置.然后在棱镜的左侧画出一条 使P,、P,均能挡住P,的像，撤去玻璃 直线，并在线上竖直插上两枚大头针P和 砖，拔出大头针，描绘出光路图 P2,再从棱镜的右侧观察P和P,的像， C.在P,的同侧插上大头针P2,在玻璃砖的 另一侧插上大头针P,使P。能同时挡住 P1和P,的像，撒去玻璃砖，拔出大头 针，描绘出光路图 (1)此后正确的操作步骤是 D.在P的同侧插上大头针P2,在玻璃砖的 A.插上大头针P3,使P3挡住P,的像 B.插上大头针P3,使P3挡住P、P2的像 另一侧插上大头针P,和P4,使P3能同 C.插上大头针P,使P,挡住P的像 时挡住P,和P,的像，使P,能同时挡住 D.插上大头针P4,使P4挡住P和P、P P3以及P,和P2的像，撤去玻璃砖，拔 的像 出大头针，描绘出光路图 31 飞堡快乐假翻 00M= (2)某次实验中，实验小组一直无法透过玻 ①从图上看，肯定把针插错了的同学是 璃砖看到另一侧的两枚大头针重叠在一起， 这可能是因为 ②从图上看，测量结果准确度最高的同学是 A.沿两枚大头针的光线没能射入玻璃砖 B.沿两枚大头针的光线在进入玻璃砖之后 素养培优 直接从MP或NQ侧面射出了 4.(创新实验)用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折 C.沿两枚大头针的光线在玻璃砖aa'或bb' 射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃 界面发生了全反射 砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针 (3)实验小组内的三位学生在实验中 P、P,,然后在玻璃砖的另一侧观察，调整 d a a 视线使P,的像被P。的像挡住，接着在眼睛 (b) (c) 所在的一侧插两枚大头针P和P,使P ①第一位学生在纸上正确画出了玻璃砖的 挡住P和P2的像，P4挡住P3以及P和 两个折射面aa'和bb'.因不慎碰动了玻璃 P,的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状 砖，使它向aa'方向平移了一点（如图(a)所 玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧 示)，以后的操作都正确无误，并仍以aa'和 圆心，图中已画出经P、P,点的人射光线， bb'为折射面画出了光路图，这样测出的折 tsin 射率n的值将 (选填“偏大”“偏小” 0.8 0.6 0.4 或“不变”) DP0.2 ②第二位学生为了避免笔尖触划玻璃砖的 0 0020.40.60.8sinr 甲 乙 折射面，画出的aa'和bb'都比实际的折射面 (1)在图甲上补画出所需的光路； 向外侧平移了一些（如图(b)所示），以后的 (2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射 操作都正确无误，并仍以aa'和bb'为折射面 角i和折射角r,请在图甲中的AB分界面 画出了光路图，这样测出的折射率的值将 上标出这两个角： (选填“偏大”“偏小”或“不变”). (3)用所测物理量计算折射率的公式为n= ③第三位学生的操作和所画的光路图都正 确无误，只是所用的玻璃砖的两个折射面不 (4)为了保证在弧面CD得到出射光线，实 平行（如图(c)所示）.用这块玻璃砖测出的 验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当 折射率n的值将 (选填“偏大”“偏 （填“小一些”“无所谓”或“大 小”或“不变”) 一些”)； (4)另一实验小组的甲、乙、丙、丁四位同学 (5)多次改变入射角，测得几组入射角和折 实验中得到如图所示的插针结果，由图可知 射角，根据测得的人射角和折射角的正弦 值，画出了如图乙所示的图像，由图像可知 该玻璃的折射率n= 32三0022 (2)根据折射定律有n=sinY, sin 其中sin0= 2R =0.6, √(2R)2+h d sin y=- +L' =0.8,解得n=青≈1.3. 答案：(1)1.6m(2)1.33 假期必刷15 素养训练 1.D[在图甲中，利用光的干涉原理检测物体表面的平整度， 选项A正确，不符合题意；在图乙中，内窥镜利用了光的全 反射原理，选项B正确，不符合题意；在图丙中，全息照片的 拍摄利用了光的干涉原理，选项C正确，不符合题意；在图 丁中，超声波测速仪利用多普勒效应原理测汽车速度，选项 D错误，符合题意. 2.BC[环状条纹是由凸透镜与平面玻璃所夹空气膜的上、下 表面反射光千涉形成的，故A错误；绿光波长比红光波长 短，若仅将红光改用绿光来照射，则条纹间距将变窄，故B 正确；若仅换用曲率半径更大的凸透镜，则空气膜从内到外 厚度的变化变缓，条纹间距变宽，故C正确；白光是复色光， 若仅用白光照射，看到的是彩色的环状条纹，故D错误.门 3.C[若单缝宽度变窄，则两种衍射条纹宽度都变宽，因为通 过的光变少，所以亮度变暗，A、B错误；甲、乙两束单色光， 经过同一单缝后乙光的中央亮条纹较宽，说明乙光波长较 长，则在同一介质中乙光的折射率较小，根据=可知，甲 光比乙光的传播速度小，C正确；乙光的折射率较小，根据 snC=,所以乙光的临界角较大，则甲光和乙光以相同的 入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定 是乙光，D错误.] 4.AD[AB.根据光的反射对称性可知光源S与平面镜中的 虚像距离为2，根据条纹间距公式可知△r=白=会，故 A正确，B错误；C.若将整套装置完全浸入折射率为n的燕 糖溶液中，光的频率不支，根据入=c0=入/一行，共中c为 在真空中的光速，则入=，故C错误：D.若将整套装置完 全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距 为△r,根器条线间距公式有A=品，可得入-20A,结 合C选项的分析可知：=“元，所以n三2aA,故D 正确.] 5.BD[自然光在垂直于传播方向上沿一切方向振动，且各个 方向振动的光波强度都相同，而偏振光在垂直于传播方向上 沿某个方向振动，A错误；自然光在水面反射时，反射光和折 射光的振动方向不同，但都是一定程度的偏振光，B正确；光 的偏振现象说明光是一种横波，C错误，D正确.] 6.C[单色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻璃上表面的反 射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两 块玻璃距离的两倍，根据光的千涉知识可知，同一条千涉条 纹位置处光的波程差相等，即滚珠的直径与滚珠b的直径 相等，即滚珠b合格，不同的千涉条纹位置处光的波程差不 同，则滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等，即滚珠c不 合格.] 7.B[光源发射波长为6.0×107m的橙光时，光屏上的P 点恰是第二级亮纹，当路程差是光波波长的整数倍时，出现 亮条纹，则有光程差 △d=2×6.0×10-7m=12×10-7m, 现改用其他颜色的可见光做实验，路程差是半波长的奇数倍 时，出现暗条纹，光屏上的P点是暗条纹的位置，那么合·” 高三物理 =△d=12×10-7m,(n=1,3,5…) 当n=1时，则入=24×107m,由=无可知%= 1.25×104Hz, 当n=3时，则入=8X107m,由=无可知， =3.75×104Hz, 当1=5时，则入，=4.8X10?m,由=无可知4= 6.25×104Hz, 当n=7时，则入=3.42×10？m,依据=无可知出 8.77×104Hz,故B正确，A、C、D错误.] 8.C[由题图看出，太阳光射入六角形冰晶时，a光的偏折角 小于b光的偏折角，由折射定律得知，六角形冰晶对α光的 折射率小于对b光的折射率，由0=二知b光的传播速度 小，A错误：b光的折射率大，波长短，波动性弱，当用b光做 单缝衍射实验，要比用α光做中央亮纹条更窄，B错误；根 据△r=名a光的凌长大于b光的波长，所以u光相年条 纹间距大，C正确：由临界角公式sinC=号知a光的临界角 大，D错误.] 9.C[海市蜃楼是因为海面上上层空气的折射率比下层空气 的折射率要小发生全反射而形成的，所以A错误；由题图乙 可知a光的折射率较大，由u=C可得在棱镜中a光的波速 比b光的波速小，所以B错误：根据条纹的间距公式△x= 入知，绿光的波长比红光短，所以绿光的相邻亮条纹间距 比红光小，所以绿光的第一条亮条纹到O点的距离变小，所 以P点会下移，故C正确；自然光穿过偏振片P后，转动P, 光屏上亮度不变，故D错误.] 素养培优 10CD[无线电波（电磁波）在真空中的传播速度与光速相 同，保持不变，其速度与频率没有关系，故A错误：由公式c =可知入=，频率变高，泼长变短，衍射本领变弱，故B 错误，C正确；无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同 时间内可传递的信息量越大，故D正确.] 假期必刷16 素养训练 1.解析：1)根据光的折射定律，该玻璃砖的折射率n=sin60 sin 45 21 (2)玻璃砖逆时针转动一个角度后，作出射光线时得到的 ∠P,OE偏大，故折射率的测量结果偏大. 答案：19(2绚大 2.解析：(1)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P,和P,,确定入射光线，然后插上大头针P,使 P。挡住P、P。的像，再插上大头针P,使P,挡住P,和 P、P2的像，从而确定出射光线.故选BD. (2②)茂入特角为。，折粉角为B.根据折铅定作得1一曲合根 DE 据几何关系有：对于sina=R, sin B=GF R sin aDE 折射率n=sin 8 GF 答案：(1)BD(2)DE GF 7 飞空快乐慑期 3.解析：(1)根据实验的原理，连接P、P,表示入射光线，连接 P、P,表示出射光线，连接两光线与玻璃砖的交，点即为折射 光线，实验的过程中，要先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的 一侧插上两枚大头针P,和P,,然后在玻璃砖另一侧观察 调整视线使P,的像被P,的像挡住，接着在眼睛所在一侧 相继又插上两枚大头针P。、P,,使P。挡住P,、P,的像，使 P挡住P和P、P,的像，故D正确. (2)无法透过玻璃砖看到另一侧的两枚大头针重叠在一起，可 能是沿两枚大头针的光线没能射入玻璃砖，也可能是沿两枚大 头针的光线在进入玻璃砖之后直接从MP或VQ侧面射出了， 因为全反射需要光线从光密介质进入光疏介质，所以光线不可 能在玻璃砖aa'界面发生全反射，故A、B正确，C错误， (3)如图，①第一位学生的结果中，光线的入射角和折射角测 量准确，所以折射率n的值不变， ②第二位学生的结果中，光线的入射角测量准确，折射角测 量偏大，所以折射率n的值偏小 ③第三位学生的结果中，光线的入射角和折射角测量准确， 所以折射率n的值不变， (4)①甲同学的图中P,、P。连线与玻璃砖的交点和P,、P 连线与玻璃砖的交点的连线与玻璃面垂直，所以肯定是把针 插错了.乙同学的图中P,、P、P、P,的连线在同一直线上 所以肯定是把针插错了. ②丁同学P,、P,之间的距离和P、P,之间的距离较大，误 差较小，所以测量结果准确度最高. 答案：(1)D(2)AB(3)①不变②偏小③不变(4)① 甲、乙②丁 素养培优 4.解析：(1)(2)连接P、P,与孤面CD交 于一点，此交点即为光线从玻璃砖中射 出的位置，P,、P。的连线与孤面AB的 交点即为光线进入玻璃砖的位置，连接 B C 0 两交点即可作出玻璃砖中的光路，标出入射角，折射角， 如图所示： (3)由折村定律可得1一细 (4)为了保证能在弧面CD上有出射光线，实验过程中，光线 在孤面AB上的入射角应适当小一些，才不会使光线在CD 面上发生全反射： (5)图像的斜率k=1n=,由题图乙可知斜率为1.5，即该 sin r 玻璃的折射率为1.5. 答案：(1)见解析图(2)见解析图(3)sini sin r (4)小一些(5)1.5 假期必刷17 素养训练 1.解析：(1)为获取单色线光源，光源后面要有滤光片、单缝、双 缝，则①是滤光片，②是单缝，③是双缝，故选C (2)游标卡尺读数为d=0.2cm十1×0.05mm=2mm十 0.05mm=2.05mm. (3)湘邻两亮条纹间距为号，由千涉条纹间距与波长间的关 系可知-白得份 5 答案：(1)C(2)2.05(3)△ 51 2.解析：(1)题图甲中的条纹间距和亮度相同，是千涉图样，题 图乙中的条纹中央亮纹最宽，是衍射图样； (2)光源发出的白光，各种频率都有，加上透红光的滤光片后 通过的只有红光了，变成单色光，加上单缝和双缝后，就得到 两列频率相同、步调一致的相千光，最后放置光屏，干涉条纹 呈现在光屏上，所以顺序为EDBA: --000= (3)由题图(b)可知，游标卡尺是20分度的卡尺，其精确度为 0.05mm,由游标卡尺可读出，主尺读数为111mm,可动部 分第三个刻度与主尺对齐，所以A位置的示数为111mm十 3×0.05mm=111.15mm B位置的示数为115.45mm,所以题图(a)中A、B之间的距 离为x=(115.45-111.15)mm=4.30mm 则相邻亮条纹的间距为△x=4.30 7 mm 银据分式可得发承方-马4-L00×42X10m 0.50 7 6.1×107m 答案：(1)甲(2)EDBA(3)111.156.1×10-7 3.解析：(1)光具座上放置的光学元件依次为：①凸透镜、②单 缝、③双缝、④遮光筒、⑤光屏、⑥目镜. 根据双缝千涉条纹间距公式△x=导入，若增大相邻亮条纹 (暗条纹)间的距离，可增大双缝到光屏的距离 (2)分划板中心线与干涉条纹不平行，故应调节测量头使干 涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，可采取的措施为其 他不动，将测量头流转一定角度.故选A. (3》千涉图样条纹间距为△x=一4，根据双缝干涉条纹 6 间距公式△7一合1，单色光波长的表达式为A=d 6/ 答案：(1)双缝增大(2)A(3)（二)d 61 素养培优 4.解析：(1)根据“用双缝千涉测量光的波长”的实验中仪器的 位置可知，从左向右依次为：白色光源、凸透镜、滤光片、单 缝、双缝、测量头，将以上器材安装在光具座遮光筒上时，自 光源起合理的顺序是：A、B、D、C、F、E; (2)为了便于测量，要使条纹亮度增加，即使得单位时间内的 光子数目增多. 当增加光源的功率，导致单位时间内的光子数目增多，故A 正确；将毛玻璃换成透明玻璃，不会看到亮条纹，故B错误； 将凸透镜换成一个面积更大的凸透镜，则光的强度的增强， 导致亮度增加，故C正确；调节测量头的位置，亮度不变，故 D错误 (3)千涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的 和，为两个相邻的明条纹（或暗条纹）的中心之间的距离，故 C正确 (4)由题图可知，第一次得到的条纹间距较小，根据△x=入可 知：单缝与双缝的间距对条纹间距无影响，选项A错误；光 强度对条纹间距无影响，选项B错误；光源到双缝的距离对 条纹间距无影响，选项C错误；双缝到光传感器的距离【较 小，则条纹间距较小，选项D正确， 答案：(1)DC(2)AC(3)C(4)D 假期必刷18 素养训练 1.C[根据安培定则可知，三个通电铁环 在圆心O处产生的磁感应强度方向如图 所示，根据勾股定理求出合磁感应强度 B 为B。=√B2+(W2B)2=√3B,故C正确， B0 A、B、D错误.] B 2.D[设a、b两棒的长度分别为L。和L,, c的直径为d.由于导体棒都与匀强磁场垂直，则a、b二棒所 受安培力的大小分别为F。=ILB,F=ILB=IdB;c棒所受 安培力与长度为d的直导体棒所受安培力的大小相等，则 F=IdB,因为l>d,则F>F,=F,D正确.] 3.C[根据右手螺旋定则可知导线框所在磁场方向向里，由 于1>12，可知左侧的磁场强度大，同一竖直方向上的磁场 强度相等，故导线框水平方向导线所受的安培力相互抵消， 根据左手定则结合F=BIL可知左半边竖直方向的导线所