2020年高考物理二轮复习对点集训-光学实验（原卷版+解析版）

绝密★启用前 2020年高考物理二轮复习对点集训-光学实验 1.题图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的_____面不能用手直接接触．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a，b，c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a，b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d，e两点，如题图乙所示．计算折射率时，用_____(填“d”或“e”)点得到的值较小，用_____(填“d”或“e”)点得到的值误差较小． 【答案】光学　d　e 【解析】若用手接触光学面，则油污层可使透过光的量及部分光的传播方向发生变化，使玻璃砖折射成像不清，观察模糊，影响实验效果．如图所示， 用d点得到n的测量值较小，用e点得到n的测量值误差较小 2.在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图所示)： ①下列说法哪一个是错误的_____．(填选项前的字母) A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝 B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐 C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距Δx＝a/(n－1) ②测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图所示，其示数为_____mm. 【答案】①A　②1.970 【解析】①在不放置单缝和双缝时才能根据光屏上光斑的形状来判定光束是否沿遮光筒的轴线传播，故A错误．因条纹宽度是指相邻亮纹中心或相邻暗纹中心之间的距离，故B正确．微小量累积法可有效减小测量中的偶然误差，故C正确．答案为A. ②手轮上固定刻度读数为1.5 mm，可动刻度读数为47.0×0.01 mm，故测量结果为1.5 mm＋47.0×0.01 mm＝1.970 mm 3.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率．开始玻璃砖的位置如图5中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且使P2的像挡住P1的像．当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只须测量出_____，即可计算出玻璃砖的折射率．请用你的测量量表示出折射率n＝_____. 【答案】玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ　 【解析】 若半圆形玻璃砖转过θ角时在半圆形玻璃砖直径边一侧恰好看不到P1、P2的像，那么此时恰好发生了全反射．如图所示，过P1、P2的光线在玻璃砖内的入射角为θ，在空气中折射角为90°，根据折射定律得n＝＝，只要测出θ，就可求出玻璃砖的折射率． 4.在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中： (1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图甲所示。则他测出的折射率将如何变化？ (2)乙同学在画界面时，不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得的折射率将如何变化？ 【答案】(1)不变　(2)偏小 【解析】(1)如图甲所示，甲同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角、折射角没有受到影响，因此测得的折射率将不变。 (2)如图乙所示，乙同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小。 5.几位同学做“用插针法测定玻璃折射率”实验，直线aa′与bb′表示在白纸上画出的玻璃砖的两个界面．几位同学进行了如下操作： A．甲同学选定的玻璃砖两个光学面aa′与bb′不平行，其它操作正确． B．乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面aa′与bb′后，将玻璃砖向aa′方向平移了少许，其它操作正确 C．丙同学在白纸上画aa′、bb′两界面时，其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微大些，其它操作正确． 上述几位同学的操作，对玻璃折射率的测定结果没有影响的是_____ ... ...