热门试卷

（6分）现在用“测定玻璃的折射率”实验中的仪器来测定光在玻璃中的传播速度。实验中可提供的器材有：矩形玻璃砖、四枚大头针、木板、白纸、复写纸、图钉、刻度尺、游标卡尺、圆规。请完成以下填空和作图：

（1）从上述器材中选出实验所需的器材：                    。

（2）作出相应的光路图。

（3）若已知真空中的光速为c，测得玻璃的折射率为n，则光在玻璃中的传播速率=_______。

如图所示，某种折射率较大的透光物质制成直角三棱镜ABC，在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧通过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2的像挡住，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，记下P3、P4和三棱镜的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4作直线与AB面交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°，则：

（1）请做出光路图；（2）透光物质的折射率n =          。

（10分）在”用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，并选用缝间距d="0.20" mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L="700" mm。然后,接通电源使光源正常工作。

（1）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去,第1次映入眼帘的干涉条纹如图甲(a)所示,图甲(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图甲(b)中游标尺上的读数x1="__________" mm；接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示,此时图乙(b)中游标尺上的读数       mm。

(2) 利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离x=        mm；这种色光的波长          nm.。

(3) 如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如右图所示.则在这种情况下测量干涉条纹的间距x时,测量值_______实际值.(填”大于”“小于”或”等于”)

某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率（如图所示）．实验的主要步骤如下：

A．把白纸用图钉钉在木板上，在白纸上作出直角坐标系xOy，在白纸上画一条线段AO表示入射光线；

B．把半圆形玻璃砖M放在白纸上，使其底边aa′与Ox轴重合，且圆心恰好位于O点；

C．在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2；

D．在坐标系的y<0的区域内竖直地插上大头针P3，并使得从P3一侧向玻璃砖方向看去，P3能同时挡住P1和P2的像；

E．移开玻璃砖，作OP3连线，用圆规以O点为圆心画一个圆（如图中虚线所示），此圆与AO线交点为B，与OP3连线的交点为C．测出B点到x、y轴的距离分别为l1、d1，C点到x、y轴的距离分别为l2、d2．

（1）根据测出的B、C两点到两坐标轴的距离，可知此玻璃折射率测量值的表达式为：

n=___________．

（2）若实验中该同学在y＜0的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到P1、P2像，其原因可能是：_______________________________________________________．

用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，双缝之间的距离是0.5mm，用的是红色滤色片，在毛玻璃屏上可以看到红色干涉条纹。

（1）毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直还是平行？____________

（2）如果把单缝向双缝移近一些，相邻两亮条纹中心的距离____________．（填“增大”、“不变”或“减小”）

（3）经测量双缝与光屏间距离L=1.5m，某次实验用某种单色光照射双缝得到干涉图样如图，分划板在图中A、B位置时测量头的读数如图所示，试读出分划板在B位置时测量头（图乙所示）的读数为   　    ，该单色光的波长为       m．

利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率．实验方法如下：在白纸上作一直线MN，并作出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上，它的直径与直线MN重合，在垂线AB上插两个大头针P1和P2，如图所示,然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率．

(1)某学生用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在半圆柱形玻璃砖右侧的区域内，无论从何处观察，都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像，原因是                 ，他应采取的措施是                    ．

(2)为了确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧，最少应插入         枚大头针．

(3)请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置(用“x”表示)，并作出光路图

如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②__________、③__________、④__________、⑤遮光筒、⑥光屏．对于某种单色光，为增加相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离，可采取________或________的方法．

（1）在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路如图所示，对实验中的一些具体问题，下列意见正确的是(　　)

（2）图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的光学面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，如图2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。

在"用双缝干涉测量单色光的波长”实验中，某同学准备的实验仪器包括以下元件：

E．遮光筒；F．红色滤光片；

G．凸透镜(其中双缝和光屏连在遮光筒上）

(1) 把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：A         EC

(2) 将测量头的分划板中心刻线与某亮纹对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时10等分的游标卡尺位置如图甲所示，其读数为         mm，继续转动测量头，使分划板中心刻线与第7条亮纹中心对齐，此时游标卡尺位置如图乙所示，其读数为           mm。

(3) 若已知双缝间距为0.2mm,测得双缝到屏的距离为70.00cm,则所测红光波长为            。

在测定玻璃的折射率实验中，由于实验室中矩形玻璃砖的数量不够，部分同学需改用直角三棱镜做“测定玻璃的折射率”的实验，实验步骤如下：

a．如图所示，先在一张白纸上作相互垂直的直线ab、a′b′作为三棱镜的两个界面，并在直线上标出点O；

b．标出P3、P4位置；

c．将三棱镜放在白纸上，使短边跟ab对齐，长边跟a′b′对齐；

d．在长边a′b′的外侧透过三棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像完全被P2挡柱；

e．在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像和P3；

f．在O点作一垂直ab的线段AO，在AO上垂直地插两枚大头针P1、P2；

g．移去三棱镜和大头针，连接P3P4，交a′b′于O′，过O′点作与a′b′垂直的直线MN；

h．作光路图，计算折射率n.

(1)正确的实验步骤顺序为                                           

(2)根据题图中所给数据求出该玻璃的折射率n＝_______ _

现有双缝A、白光光源B、单缝C、只能透过红光的滤光片D等光学元件，要把它们放在光具座上组装成双缝干涉实验装置，用以测量红光的波长．

（1）将白光光源B放在光具座的最左端，依次放置其它光学元件，由左向右的排列顺序应为B、_______________、遮光筒（带有屏和测量头）．（填仪器前的字母）

（2）某同学用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻度线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，记录手轮上的示数x1，然后他转动测量头，使分划板中心刻度线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数是x2，由此可以计算相邻亮条纹之间的距离是________。

（3）以下操作能够增大屏上条纹之间距离的是_______

A．增大单缝和双缝之间的距离             B．增大双缝到屏之间的距离

C．将红色滤光片改为绿色滤光片           D．增大双缝之间的距离

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，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′。O为直线AO与aa′的交点。在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针。

（1）该同学接下来要完成的必要步骤有         

A. 插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像

B. 插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像

C. 插上大头针P4，使P4仅挡住P3

D. 插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像

（2）过P3、P4作直线交bb′于O′，过O′作垂直于bb′的直线NN′，连接OO′。测量图甲中角α和β的大小。则玻璃砖的折射率n＝        。

（3）如图乙所示，该同学在实验中将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值       准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

乙

（4）在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，玻璃折射率n＝，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，P3和P4的距离应适当取大些

B. 如果在界面aa′光的入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖

C. 不论光以什么角度从aa′射入，经一次折射后达到界面bb′都能射出

D. 当光在界面aa′的入射角i＝arctan时，反射光线跟折射光线恰好垂直

在用双缝干涉测光的波长的实验中，所用实验装置如图甲所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某条亮条纹(并将其记为第一条)的中心，如图乙所示，此时手轮上的读数为________mm；转动手轮，使分划线向右侧移动到第四条亮条纹的中心位置，读出手轮上的读数，并由两次读数算出第一条亮条纹到第四条亮条纹之间的距离a＝9.900mm，又知双缝间距d＝0.200mm，双缝到屏的距离l＝1.000m，则对应的光波的波长为________m．如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长，则图中除了光源以外，其他不必要的器材元件有________．