高考物理一轮复习实验专题：光学实验

高考物理一轮复习实验专题：光学实验班级：___________姓名：___________学号：___________1．①“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好平行玻璃砖，aa’和bb’分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针，P1和P2，用“×”表示大头灯的位置，然后在另一侧透过玻璃窗观察，并依次插入大头针P3和P4。在插P3和P4时，应使__________________。图1

图2②某同学实验中作出光路图如图2所示，在入射光线上任取一点A，过A点做法线的垂线，B点是垂线与法线的交点。O点是入射光线与aa’界面的交点，C点是出射光线与bb’界面的交点，D点为法线与bb’界面的交点。则实验所用玻璃的折射率n=________（用图中线段表示）。2．在“测定玻璃的折射率”和“探究单摆周期与摆长的关系”实验中(1)“测定玻璃的折射率”实验是利用了光的________(填“折射”、“干涉”、“衍射”或“偏振”)原理．(2)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，测量单摆的周期时，图1中________(选填“甲”“乙”或“丙”)作为计时开始与终止的位置更好些．3．（1）用“插针法”测定玻璃的折射率，如图丙所示，玻璃砖4个光学面A、B、C、D。其中A、C两面相互平行，实验中对于入射面和出射面的选择，下列说法正确的是___A．只能选用A、C两面B．不能选用C、D丙C．既可以选用A、C两面，也可以选用A、B两面（2）在完成“测定玻璃的折射率”的实验后，同学们对“插针法”的适用范围进行了讨论，玻璃砖的形状如图丁所示，下列说法正确的是____A．“插针法”只能用于测梯形玻璃砖的折射率B．“插针法”只能用于测梯形玻璃砖和三角形玻璃砖的折射率C．测梯形玻璃砖、三角形玻璃砖和半圆形玻璃砖的折射率均可用“插针法”4．用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝的距离L1＝60mm，双缝与光屏的距离L2＝700mm，单缝宽d1＝0.10mm，双缝间距d2＝0.25mm。(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，手轮上的读数如图乙所示，则对准第1条时读数x1＝________mm，对准第4条时读数x2＝________mm，相邻两条亮条纹间的距离Δx＝________mm。(2)计算波长的公式λ＝________，求得的波长是________nm（保留3位有效数字）。5．在“测定玻璃的折射率”实验中①下列给出的实验器材中，本实验需要用到的有________②实验中，下列做法正确的是__________(填选项前的字母)A．入射角不宜太小B．为了测量的准确性，必须选用平行玻璃砖来测量C．在白纸上放好玻璃破后，可以用铅笔贴着光学面画出界面D．为了减小实验误差，应该改变入射角的大小，多做几次，然后将几次测量的不同入射角、折射角求平均值，代入公式计算折射率③实验中，已画好玻璃砖边界ab，cd后，放置玻璃砖时不小心向下稍平移了一点，如图所示．其他振作正确，则测得玻璃的折射率将_____(选填“变大”、“不变”或“变小“”)6．右图所示为用插针法测定玻璃的折射率的纪录白纸，P1、P2、P3、P4是四颗大头针所在的位置，aa’、bb’是玻璃砖的两条边界：(1)画出完整的光路图．(2)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是入射角α和折射角β，在图上标出它们．(3)计算折射率的公式是n．7．在“用双缝干涉测光的波长”实验中：(1)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图乙所示，其示数为________；(2)为了减小测量误差，可用测微目镜测出第1条亮条纹中心到第n条亮条纹中心间的距离为a，则相邻两条亮纹间距________，若已知双缝间距为d，测得双缝到屏的距离为L，则光的波长________。8．某同学利用全反射测定半圆形玻璃砖的折射率，如图所示，将半圆形玻璃砖放在白纸上，记下界面（直径）MN和圆心的位置.竖直插下大头针P1和P2，使P1和P2的延长线过圆心O(1)该同学在MN左侧对着O点观察，透过玻璃砖能看到P2的像（P1的像P2被挡住），以O为轴___（选填“顺时针”或“逆时针”）缓慢转动玻璃砖，直至在任何位置对着O点都不能观察到P1、P2的像为止；(2)接下来在MN右侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继插上两枚大头针P3、P4使P3____，P4_____；(3)测得P3P4与P1P2直线间夹角为θ，则玻璃砖折射率n=____。9．(1)实验室有一梯形玻璃砖，某同学想用“插针法”测定玻璃的折射率．玻璃砖有4个光学面A、B、C、D，如图所示，其中A、C两面相互平行，实验中该同学对入射面和出射面的认识正确的是______．A．只能选用A、C两面B．可以选用A、B两面C．不能选用B、D两面(2)该同学在选用A、C两面进行实验时，正确操作后，做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n=___________(用图中的θ1、θ2表示)．10．(1)几位同学做“用插针法测定玻璃折射率”实验，图示直线aa′、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，其他操作正确B．乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，将玻璃砖向aa′方向平移了少许，其他操作正确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，其他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________(填写选项前的字母)．(2)在用插针法测玻璃砖折射率的实验中，已确定好入射方向AO，插了两枚大头针P1和P2，如图所示(①②③是三条直线)．在以后的操作说法中你认为正确的是________．A．在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在③线上B．保持O点不动，减小入射角，在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在①线上C．保持O点不动，增大入射角，在bb′侧调整观察视线，看不清P1和P2的像，这可能是光在bb′侧面发生全反射11．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为CE________A．(2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm．(3)为了增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，可以________．A．增大单缝和双缝之间的距离

B．增大双缝和光屏之间的距离C．将红色滤光片改为绿色滤光片

D．增大双缝之间的距离12．(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，下列器材在实验中不必用到有____________．(2)若在实验中用匝数N1＝400匝和N2＝800匝的变压器，对应的电压测量数据如表所示．根据测量数据，下列说法正确的是______．A．N1一定是原线圈

B．N2一定是原线圈C．N1可能是副线圈

D．N2可能是副线圈(3)实验室有一梯形玻璃砖，某同学想用“插针法”测定玻璃的折射率．玻璃砖有4个光学面A、B、C、D，如图所示，其中A、C两面相互平行，实验中该同学对入射面和出射面的认识正确的是______．A．只能选用A、C两面B．可以选用A、B两面C．不能选用B、D两面(4)该同学在选用A、C两面进行实验时，正确操作后，做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n=___________(用图中的θ1、θ2表示)．13．某同学利用图示装置测量某种单色光波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：（1）关于本实验下列说法正确的是___________。A．若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致B．若想增加从目镜中观察到的条纹个数应将屏向远离双缝方向移动C．使用间距更小的双缝会使条纹间距变小（2）某次测量时，选用的双缝的间距为，测得屏与双缝间的距离为，用某种单色光实验得到的干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺的读数也如图2中所示，则A位置对应的读数为___________。已知B位置对应的读数为则相邻条纹中心的间距为___________，所测单色光的波长为___________。（3）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行如图3所示，在这种情况想测量相邻条纹间距时，测量值___________实际值。（填“大于”“小于”或“等于”）14．(1)某同学用如图所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验，他用带有游标尺的测量头测量相邻两条亮条纹间的距离。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹确定为第一亮条纹）的中心，此时游标尺上的示数x1=1.15mm；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第六亮条纹的中心，此时游标尺上的示数x2=8.95mm。双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm。实验中计算波长的表达式λ=________（用直接测量量的符号表示）。根据以上数据，可计算得出光的波长λ=__________m。（结果保留两位有效数字）(2)关于该实验，以下说法中正确的是()。A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B．将滤光片由蓝色的换成红色的，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15．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图甲所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．（1）本实验的步骤有：①调节单缝与双缝的间距为5~10cm，并使单缝与双缝相互平行；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③取下遮光筒右侧的元件，打开光源，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；④用米尺测出双缝到屏的距离；用测量头（读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离；⑤将测得的数据代入公式求出红光的波长．以上步骤合理的顺序是________．（只填步骤代号）（2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示；然后同方向转动测量头，使分划板的中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示．则图乙中手轮上的示数是________mm；图丙中手轮上的示数是________mm．（3）已知双缝到屏的距离为0.500m，使用的双缝间距为2.8×10–4m，由此可求得所测红光波长为λ=________m（结果保留三位有效数字）．16．如图所示，是用光传感器做双缝干涉的实验装置．激光光源在铁架台的最上端，中间是刻有双缝的挡板，下面是光传感器．光传感器是一个小盒，在图中白色狭长矩形部分，沿矩形的长边分布着许多光敏单元．这个传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机