18 光学实验—2025-2026学年高二物理下学期期末复习专题
2026-06-12
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第一册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第四章 光 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 光学 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.21 MB |
| 发布时间 | 2026-06-12 |
| 更新时间 | 2026-06-12 |
| 作者 | “北清”高中物理名师堂 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58315113.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025-2026学年度高二物理下学期期末复习专题
18 光学实验
知识梳理
温故知新
一、测量玻璃的折射率
如图所示,为两面平行的玻璃砖,光线的入射角为,折射角为,根据 可以计算出玻璃的折射率。
二、用双缝干涉实验测量光的波长
1.实验原理 相邻两条亮条纹间距与入射光波长 ,双缝、间距及双缝与屏的距离满足关系式为:①_ _ _ _ _ _ _ _ 。
2.实验装置
3.观察与记录
.调单缝与双缝间距为几厘米时,观察白光的干涉条纹。
.在单缝和光源之间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹。
.调节测量头,使分划板中心刻线对齐第1条亮条纹的中心,记下手轮上的读数,转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划板中心刻线与第条亮条纹中心对齐时,记下手轮上的读数,则相邻两条亮条纹间的距离②_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
.换用不同的滤光片,测量其他色光的波长。
题型速练
一题一思,查漏补缺
一、单选题
1.在“测量玻璃的折射率”实验中,通过“插针法”绘制的光路图如图所示。关于此实验下列说法正确的是( )
A.插大头针时,P4必须同时挡住P1、P2和P3三根大头针
B.相邻两个大头针插得较近可提高测量精度
C.更换MN面和PQ面间距离更小的玻璃砖可提高测量精度
D.该实验也可以用MN面和PQ面不平行的玻璃砖完成
2.抬头显示器 (HUD) 广泛应用于军用战斗机,其核心成像部件之一是透明树脂屏。某同学采用图甲所示 “插针法” 测量该树脂屏的折射率: 先在纸上固定树脂屏并画出其长方形边界面,插大头针确定入射光线,再通过插确定出射光线;测得多组入射角与折射角 ,作出图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该透明树脂的折射率约为0.67
B.光在空气中传播速度是该树脂屏中的1.5倍
C.插大头针时只需挡住即可
D.若在插大头针时不小心把树脂屏平行移到虚线位置,测得的折射率偏大
3.某同学欲测一块矩形玻璃砖的折射率,实验过程中,他把玻璃砖一边与对齐,但另一条边画得略窄于玻璃砖,如图所示,其它操作符合要求,他测得的折射率为1.8,则该玻璃砖的折射率最有可能为下列选项中的是( )
A.2.0 B.1.9 C.1.7 D.1.0
4.如图所示,某同学用插针法“测定玻璃的折射率”,对实验中的一些具体问题,下列说法中正确的是( )
A.为了减小作图误差,和的距离应适当取小些
B.如果在界面光的入射角大于临界角,光将不会进入玻璃砖
C.如果在界面光的入射角太大,经一次折射后光可能不能从界面射出
D.如图所示如果误将玻璃砖的边画到与平行),折射率的测量值将偏小
5.如图, “测量玻璃的折射率”实验中,正确的是( )
A.将玻璃砖的边 PQ画到P'Q',折射率的测量值偏小
B.量角器量出i1、i2,可求出玻璃砖的折射率
C.大头针 P4只需挡住大头针P3
D.增大 i1,经过P1、P2的光在PQ面上会发生全反射
6.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,通过目镜观察到清晰的明暗相间的单色条纹时,发现如图所示的现象,产生此现象的原因及接下来的操作是( )
A.单缝和双缝不平行,应调节拨杆使二者平行
B.光源、单缝、双缝不共轴,应调节使其共轴
C.分划板左偏,调节使其适当右移
D.分划板右偏,调节使其适当左移
7.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.实验装置中的a、b、c元件分别为滤光片、双缝、单缝
B.将滤光片由紫色换成红色,干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
D.测量过程中误将5个条纹间距数成6个,波长测量值偏大
8.如图所示为测量单色光波长的实验装置,下列说法正确的是( )
A.单缝与双缝垂直
B.去掉滤光片后,干涉条纹消失
C.减小双缝与光屏间的距离,光屏上观察到的条纹个数会增加
D.将蓝色滤光片换成红色滤光片,干涉条纹间距变窄
9.某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为Δx,下列说法正确的是( )
A.中央亮条纹最亮最宽
B.测得单色光的波长
C.撤去滤光片,干涉条纹消失
D.将屏向远离双缝的方向移动,可以减少从目镜中观察到的条纹个数
10.用双缝干涉实验测量黄光的波长,其实验装置如图甲所示,下列说法正确的是( )
A.若乙图中的点出现暗条纹,则和到点的光程差一定为黄光波长的奇数倍
B.仅减小双缝间距,光屏上的相邻亮条纹间距将变小
C.仅减小滤光片到单缝的距离,光屏上的相邻亮条纹间距将变大
D.仅改变滤光片的颜色,使黄光变成蓝光,光屏上的相邻亮条纹的间距将变小
二、实验题
11.某学习小组进行测量玻璃的折射率实验。小明同学采用如图甲的实验方法:先在木板上面铺一张白纸并用图钉固定,用直尺画一条直线,把平行玻璃砖放在纸上,一边与直线平齐,描出玻璃砖的另一条边,在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使B把A挡住。接下来在眼睛这一侧插上大头针C,使C挡住A和B,再插上大头针D,使D挡住A、B、C。
(1)关于此实验,下列说法正确的是___________(多个选项正确)
A.为了减小作图误差,C和D的距离应适当小些
B.在白纸上用笔沿着玻璃砖下边缘画出直线
C.不论光以多大角度从边射入,经两次折射后都能从边射出
D.若误将玻璃砖的两界面间距画得偏大,则折射率的测量值将偏小
(2)移开玻璃砖,过A、B作直线交直线于点,过C、D作直线交直线于点,连接,过作垂直于的直线,测量图甲中角和的大小,则玻璃砖的折射率________;
(3)另一名同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率,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激光笔发出的激光沿从玻璃砖上的点水平入射,到达面上的A点后反射到eh面的B点。用大头针在白纸上标记O点、A点和B点位置。
③移走玻璃砖,在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路,作连线的延长线与面的边界交于C点,如图所示。
④用刻度尺测量、、的长度。利用所测量的物理量,写出玻璃砖折射率的表达式________。(用来表示)
12.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,平行玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面和,为直线与的交点,在直线上竖直地插上、两枚大头针。
(1)该同学接下来要完成的两个必要步骤是( )
A.插上大头针,使挡住的像和的像
B.插上大头针,使仅挡住的像
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,连接,过作垂直于的直线,测图甲中角和的大小,则玻璃砖的折射率_____(用三角函数表示)。
(3)对实验中的一些具体问题,下列说法中正确的是( )
A.为了减小作图误差,和的距离应适当取大些
B.入射角越小,折射率的测量越准确
C.不论光以什么角度从射入,经一次折射后到达界面都能射出
D.如果在界面光的入射角大于临界角,光将不会进入玻璃砖
(4)如图乙所示,如果误将玻璃砖的边画到(与平行),相对于折射率的测量值,真实值将_____。(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
13.物理兴趣小组的同学利用如图(a)所示的干涉仪做“用双缝干涉测量光的波长”实验。
(1)实验过程中,同学发现测量头视野较暗,可以尝试的操作为__________。
A.旋转测量头 B.左右调节拨杆使相应元件共轴
C.将透镜紧贴单缝放置 D.使透镜到单缝的距离足够远
(2)某次测量中,小明将测量头的分划板中心刻线对准第1条亮条纹中心,手轮示数为,调节测量头,让分划板中心刻线对准第5条亮条纹中心时,手轮示数如图(b)所示,此时示数__________。
(3)若测出装置中双缝的间距、双缝到屏的距离,则形成此干涉图样的单色光的波长为__________(保留3位有效数字)。
14.现用如图甲所示的双缝干涉实验装置来测量光的波长。
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可以________。
A.将单缝向双缝靠近 B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动 D.使用双缝之间的距离更大的双缝
(2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有10分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹,此时测量头上游标卡尺的读数为2.7 mm;接着再同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时测量头上游标卡尺的示数如图乙所示,则读数为________mm。已知双缝间距,测得双缝到毛玻璃屏的距离,所测光的波长________nm(保留3位有效数字)。
(3)为减小误差,该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有________。
A.“卡文迪什扭秤”的实验中测定万有引力常数G的数值
B.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
C.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量
D.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
试卷第12页,共14页
试卷第13页,共14页
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2025-2026学年度高二物理下学期期末复习专题
18 光学实验
知识梳理
温故知新
一、测量玻璃的折射率
如图所示,为两面平行的玻璃砖,光线的入射角为,折射角为,根据 可以计算出玻璃的折射率。
二、用双缝干涉实验测量光的波长
1.实验原理 相邻两条亮条纹间距与入射光波长 ,双缝、间距及双缝与屏的距离满足关系式为:①_ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】
2.实验装置
3.观察与记录
.调单缝与双缝间距为几厘米时,观察白光的干涉条纹。
.在单缝和光源之间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹。
.调节测量头,使分划板中心刻线对齐第1条亮条纹的中心,记下手轮上的读数,转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划板中心刻线与第条亮条纹中心对齐时,记下手轮上的读数,则相邻两条亮条纹间的距离②_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
.换用不同的滤光片,测量其他色光的波长。
【答案】
题型速练
一题一思,查漏补缺
一、单选题
1.在“测量玻璃的折射率”实验中,通过“插针法”绘制的光路图如图所示。关于此实验下列说法正确的是( )
A.插大头针时,P4必须同时挡住P1、P2和P3三根大头针
B.相邻两个大头针插得较近可提高测量精度
C.更换MN面和PQ面间距离更小的玻璃砖可提高测量精度
D.该实验也可以用MN面和PQ面不平行的玻璃砖完成
【答案】D
【详解】A.插针法实验中,需要挡住的是、经玻璃砖折射后的像,以及,并非直接挡住、本身(、在玻璃砖入射侧,出射侧只能看到它们的像),A错误;
B.相邻大头针间距过小时,确定光路直线的误差会更大,实验要求大头针适当拉开距离,才能减小误差提高精度,B错误;
C.和间距更小(玻璃砖更薄),确定玻璃内折射光线的误差会更大,会降低测量精度,C错误;
D.本实验的原理是通过光路得到入射角和折射角,利用计算折射率,只要能正确确定入射和折射光路即可,玻璃砖两个界面不平行不影响实验完成,D正确。
故选 D。
2.抬头显示器 (HUD) 广泛应用于军用战斗机,其核心成像部件之一是透明树脂屏。某同学采用图甲所示 “插针法” 测量该树脂屏的折射率: 先在纸上固定树脂屏并画出其长方形边界面,插大头针确定入射光线,再通过插确定出射光线;测得多组入射角与折射角 ,作出图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该透明树脂的折射率约为0.67
B.光在空气中传播速度是该树脂屏中的1.5倍
C.插大头针时只需挡住即可
D.若在插大头针时不小心把树脂屏平行移到虚线位置,测得的折射率偏大
【答案】B
【详解】A.该透明树脂的折射率约为,A错误;
B.根据可知,光在空气中传播速度是该树脂屏中的1.5倍,B正确;
C.插大头针时,需挡住以及的像,C错误;
D.若在插大头针时不小心把树脂屏平行移到虚线位置,则入射角和折射角都不变,则测得的折射率不变,D错误。
故选B。
3.某同学欲测一块矩形玻璃砖的折射率,实验过程中,他把玻璃砖一边与对齐,但另一条边画得略窄于玻璃砖,如图所示,其它操作符合要求,他测得的折射率为1.8,则该玻璃砖的折射率最有可能为下列选项中的是( )
A.2.0 B.1.9 C.1.7 D.1.0
【答案】C
【详解】根据题干中的玻璃砖形状与摆法,设有一束光线射入玻璃砖,光线1为实际传播路径,如图所示
由于画的略窄,2为实验中画出的光路,可知折射角的大小偏小,根据折射率公式
折射角偏小时,测得的折射率偏大,实际的折射率应小于1.8,并且折射率大于1。
故选C。
4.如图所示,某同学用插针法“测定玻璃的折射率”,对实验中的一些具体问题,下列说法中正确的是( )
A.为了减小作图误差,和的距离应适当取小些
B.如果在界面光的入射角大于临界角,光将不会进入玻璃砖
C.如果在界面光的入射角太大,经一次折射后光可能不能从界面射出
D.如图所示如果误将玻璃砖的边画到与平行),折射率的测量值将偏小
【答案】D
【详解】A.折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的,和之间的距离适当大些,可以提高准确度,故A错误;
B.在界面光的入射角大于临界角,是光疏介质进入光密介质,不会在玻璃砖的上表面发生全反射,一定进入玻璃砖,故B错误;
C.根据光的可逆性及折射定律可知,在界面光的入射角太大,经一次折射后光可以从界面射出,故C错误;
D.如图所示
此时折射角偏大,根据折射定律可得折射率测量值偏小,故D正确。
故选D。
5.如图, “测量玻璃的折射率”实验中,正确的是( )
A.将玻璃砖的边 PQ画到P'Q',折射率的测量值偏小
B.量角器量出i1、i2,可求出玻璃砖的折射率
C.大头针 P4只需挡住大头针P3
D.增大 i1,经过P1、P2的光在PQ面上会发生全反射
【答案】A
【详解】B.量角器量出i1、i2,可求出玻璃砖的折射率,故B错误;
A.将玻璃砖的边 PQ画到P'Q',由题图可知折射角i2测量值偏大,根据可知,折射率的测量值偏小,故A正确;
C.大头针 P4需要挡住大头针P3以及P1、P2的像,故C错误;
D.根据图中几何关系可知,光线在PQ面的入射角等于在MN面的折射角,根据光路可逆可知,增大 i1,经过P1、P2的光在PQ面上不会发生全反射,故D错误。
故选A。
6.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,通过目镜观察到清晰的明暗相间的单色条纹时,发现如图所示的现象,产生此现象的原因及接下来的操作是( )
A.单缝和双缝不平行,应调节拨杆使二者平行
B.光源、单缝、双缝不共轴,应调节使其共轴
C.分划板左偏,调节使其适当右移
D.分划板右偏,调节使其适当左移
【答案】C
【详解】图中干涉图样可知,干涉条纹清晰,亮度正常,干涉条纹偏右,出现这种现象的原因是分划板左偏,调节使其适当右移。故选C。
7.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.实验装置中的a、b、c元件分别为滤光片、双缝、单缝
B.将滤光片由紫色换成红色,干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
D.测量过程中误将5个条纹间距数成6个,波长测量值偏大
【答案】B
【详解】A.实验装置中的a、b、c元件分别为滤光片、单缝、双缝,A错误;
B.将滤光片由紫色换成红色,波长增大,根据公式可知,干涉条纹间距变宽,B正确;
C.干涉条纹间距和单缝与双缝间的距离无关,C错误;
D.测量过程中误将5个条纹间距数成6个,则偏小,波长测量值偏小,D错误。
故选B。
8.如图所示为测量单色光波长的实验装置,下列说法正确的是( )
A.单缝与双缝垂直
B.去掉滤光片后,干涉条纹消失
C.减小双缝与光屏间的距离,光屏上观察到的条纹个数会增加
D.将蓝色滤光片换成红色滤光片,干涉条纹间距变窄
【答案】C
【详解】A.在双缝干涉实验中,为了使单缝衍射后的光能够同时到达双缝,并形成两束相干光,单缝和双缝必须相互平行,故A错误;
B.去掉滤光片后,会观察到彩色的条纹,故B错误;
C.根据可知,减小双缝与光屏间的距离,干涉条纹间距变窄,光屏上观察到的条纹个数会增加,故C正确;
D.根据可知,将蓝色滤光片换成红色滤光片,波长增大,干涉条纹间距变宽,故D错误;
故选C。
9.某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为Δx,下列说法正确的是( )
A.中央亮条纹最亮最宽
B.测得单色光的波长
C.撤去滤光片,干涉条纹消失
D.将屏向远离双缝的方向移动,可以减少从目镜中观察到的条纹个数
【答案】D
【详解】A.中央亮纹最亮,但中央亮纹宽度与其他亮条纹宽度相同,故A错误;
B.若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为Δx,则相邻暗条纹间距
又
联立解得单色光的波长为,故B错误;
C.撤去滤光片,将变成白光干涉,干涉条纹不会消失,故C错误;
D.将屏向远离双缝的方向移动,即变大,根据可知条纹的宽度增大,从目镜中观察到的条纹个数减少,故D正确。
故选D。
10.用双缝干涉实验测量黄光的波长,其实验装置如图甲所示,下列说法正确的是( )
A.若乙图中的点出现暗条纹,则和到点的光程差一定为黄光波长的奇数倍
B.仅减小双缝间距,光屏上的相邻亮条纹间距将变小
C.仅减小滤光片到单缝的距离,光屏上的相邻亮条纹间距将变大
D.仅改变滤光片的颜色,使黄光变成蓝光,光屏上的相邻亮条纹的间距将变小
【答案】D
【详解】A.若乙图中的点出现暗条纹,则和到点的光程差为黄光半波长的奇数倍,故A错误;
BCD.根据可知仅减小双缝间距,光屏上的相邻亮条纹间距将变大;仅减小滤光片到单缝的距离,光屏上的相邻亮条纹间距不变;仅改变滤光片的颜色,使黄光变成蓝光,由于蓝光的波长小于黄光的波长,则光屏上的相邻亮条纹的间距将变小,故BC错误,D正确。
故选D。
二、实验题
11.某学习小组进行测量玻璃的折射率实验。小明同学采用如图甲的实验方法:先在木板上面铺一张白纸并用图钉固定,用直尺画一条直线,把平行玻璃砖放在纸上,一边与直线平齐,描出玻璃砖的另一条边,在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使B把A挡住。接下来在眼睛这一侧插上大头针C,使C挡住A和B,再插上大头针D,使D挡住A、B、C。
(1)关于此实验,下列说法正确的是___________(多个选项正确)
A.为了减小作图误差,C和D的距离应适当小些
B.在白纸上用笔沿着玻璃砖下边缘画出直线
C.不论光以多大角度从边射入,经两次折射后都能从边射出
D.若误将玻璃砖的两界面间距画得偏大,则折射率的测量值将偏小
(2)移开玻璃砖,过A、B作直线交直线于点,过C、D作直线交直线于点,连接,过作垂直于的直线,测量图甲中角和的大小,则玻璃砖的折射率________;
(3)另一名同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率,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激光笔发出的激光沿从玻璃砖上的点水平入射,到达面上的A点后反射到eh面的B点。用大头针在白纸上标记O点、A点和B点位置。
③移走玻璃砖,在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路,作连线的延长线与面的边界交于C点,如图所示。
④用刻度尺测量、、的长度。利用所测量的物理量,写出玻璃砖折射率的表达式________。(用来表示)
【答案】(1)CD
(2)
(3)
【详解】(1)A.为了减小作图误差,C和D的距离应适当大些,故A错误;
B.要先画好界线和法线,用玻璃砖的一边对准界线后用三角板轻贴玻璃砖的另一边,移去玻璃砖后再画出另外一条界线,故B错误;
C.根据光的可逆性可知,不论光以多大角度从a边射入,经两次折射后都能从边射出,故C正确;
D.如图所示
入射角没有变化,但折射角的测量值偏大,故折射率测量值偏小,故D正确。
故选CD。
(2)根据题意有折射率
(3)根据折射率
设,由几何关系可得,
联立解得
12.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,平行玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面和,为直线与的交点,在直线上竖直地插上、两枚大头针。
(1)该同学接下来要完成的两个必要步骤是( )
A.插上大头针,使挡住的像和的像
B.插上大头针,使仅挡住的像
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,连接,过作垂直于的直线,测图甲中角和的大小,则玻璃砖的折射率_____(用三角函数表示)。
(3)对实验中的一些具体问题,下列说法中正确的是( )
A.为了减小作图误差,和的距离应适当取大些
B.入射角越小,折射率的测量越准确
C.不论光以什么角度从射入,经一次折射后到达界面都能射出
D.如果在界面光的入射角大于临界角,光将不会进入玻璃砖
(4)如图乙所示,如果误将玻璃砖的边画到(与平行),相对于折射率的测量值,真实值将_____。(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
【答案】(1)AD
(2)
(3)AC
(4)偏大
【详解】(1)利用插针法测定玻璃的折射率时,插上大头针,要使挡住、的像,插上大头针,要使挡住和、的像,使得四个大头针在同一条光路上,故选AD。
(2)由折射定律可知,玻璃砖的折射率为
(3)A.、距离适当大些,确定入射光线时误差更小,可减小作图误差,A正确;
B.入射角越小,折射角也越小,角度测量的相对误差越大,测量误差更大,B错误;
C.因为玻璃砖上下表面平行,第一次折射的折射角等于第二次的入射角,光线从空气进入玻璃时的折射角小于临界角,所以光线在玻璃砖内到达时的入射角始终小于临界角,所以不会发生全反射,一定能射出,C正确;
D.全反射只发生在光从光密介质射向光疏介质时,光从空气(光疏)射入玻璃(光密),无论入射角多大,都不会发生全反射,一定会进入玻璃砖,D错误。
故选AC。
(4)如果误将玻璃砖的边画到(与平行),得到的光路图如图所示
画出的折射光线如图中的虚线,可看出折射角的测量值偏大,折射率的测量值将偏小。(真实值比测量值偏大)
13.物理兴趣小组的同学利用如图(a)所示的干涉仪做“用双缝干涉测量光的波长”实验。
(1)实验过程中,同学发现测量头视野较暗,可以尝试的操作为__________。
A.旋转测量头 B.左右调节拨杆使相应元件共轴
C.将透镜紧贴单缝放置 D.使透镜到单缝的距离足够远
(2)某次测量中,小明将测量头的分划板中心刻线对准第1条亮条纹中心,手轮示数为,调节测量头,让分划板中心刻线对准第5条亮条纹中心时,手轮示数如图(b)所示,此时示数__________。
(3)若测出装置中双缝的间距、双缝到屏的距离,则形成此干涉图样的单色光的波长为__________(保留3位有效数字)。
【答案】(1)B
(2)16.102/16.101/16.103
(3)630
【详解】(1)A.旋转测量头是为了看清分划板刻线,不能改变视野亮度,故A错误;
B.左右调节拨杆可以使单缝与双缝平行,或者调节光源、透镜、单缝、双缝共轴,使更多光线通过双缝进入测量头,从而增加视野亮度,故B正确;
C.透镜通常放置在单缝前,紧贴单缝放置不符合实验规范,且不能显著增加亮度,故C错误;
D.使透镜到单缝的距离足够远会导致光线发散,进入单缝的光减少,视野变暗,故D错误。
故选B。
(2)螺旋测微器固定刻度读数为,可动刻度读数为,则最终读数为
(3)根据题意,第1条亮条纹中心读数,第5条亮条纹中心读数,则相邻亮条纹间距
根据双缝干涉条纹间距公式
可得
代入数据解得
14.现用如图甲所示的双缝干涉实验装置来测量光的波长。
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可以________。
A.将单缝向双缝靠近 B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动 D.使用双缝之间的距离更大的双缝
(2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有10分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹,此时测量头上游标卡尺的读数为2.7 mm;接着再同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时测量头上游标卡尺的示数如图乙所示,则读数为________mm。已知双缝间距,测得双缝到毛玻璃屏的距离,所测光的波长________nm(保留3位有效数字)。
(3)为减小误差,该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有________。
A.“卡文迪什扭秤”的实验中测定万有引力常数G的数值
B.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
C.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量
D.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
【答案】(1)BD
(2) 16.6 695
(3)D
【详解】(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,应减小相邻亮条纹间距,根据条纹间距公式可知,故减小双缝到光屏的距离,增大双缝间的宽度,都减小相邻亮条纹间距。
故选BD。
(2)[1]10分度游标卡尺的精确值为,图乙的读数为
[2]相邻亮条纹间距为
又
可得所测光的波长为
(3)先测量n个条纹的间距再求出△x,属于放大测量取平均值,用的是累积法;
A.“卡文迪什扭秤”的实验中测定万有引力常数G的数值,采用的是放大法,故A错误;
B.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量,采用的是等效替代法,故B错误;
C.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量,形变量是单独测量每个力对应的伸长量,不属于累积法,故C错误;
D.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量,属于放大测量取平均值,用的是累积法,故D正确。
故选D。
试卷第12页,共14页
试卷第13页,共14页
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