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第64 讲 光学实验
目 录
模拟·基础演练.........................................................................................................................1
题型01 测定玻璃的折射率原型实验...............................................................................1
题型02 测定玻璃的折射率创新实验...............................................................................5
题型03 用双缝干涉实验测量光的波长原型实验.............................................................8
题型04 用双缝干涉实验测量光的波长创新实验..........................................................11
重难·创新演练.........................................................................................................................12
真题·实战演练.........................................................................................................................15
模拟·基础演练
考查重点:测定玻璃的折射率、用双缝干涉实验测量光的波长……
⏳题型01 测定玻璃的折射率原型实验
1.(25-26 高二下·辽宁葫芦岛)在测玻璃的折射率实验中:
“
”
(1)如图1,用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,下列说法中正确的是_______。
A.若不小心用手触摸了光学表面,不会影响测量
B.为减少测量误差,P1、P2的连线与法线NN ′的夹角应尽量小些
C.为了减小作图误差,P3和P4的距离应适当取大些
D.bb′界面一定要与aa′平行,否则会有误差
(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度_______(填大或小)
“
”
“
”
的玻璃砖来测量。
(3)在该实验中,光线是由空气射入玻璃砖,根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图像如图2 所示,
从图像可知玻璃砖的折射率等于___________。
(4)如图所示,该同学在实验中将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画斜了。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)。
“
”
“
”
“
”
2.(25-26 高三·黑龙江辽宁·二轮复习)某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:
a.激光笔发出的激光从玻璃砖上的M 点水平入射,到达ef 面上的O 点后反射到N 点射出。用大头针在白纸
上标记O 点和激光笔出光孔Q 的位置;
b.将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上,用铅笔在白纸上标记玻璃砖的边界;
c.用刻度尺测量PM 和OM 的长度d1和d2,测得d1=2.26cm ,d2=3.42cm;
d.移走玻璃砖,在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路,作QM 连线的延长线与ef 面的边界交于P 点,
如图所示。利用所测量的物理量,写出玻璃砖折射率的表达式n=_______;由测得的数据可得折射率n 为
_______(结果保留3 位有效数字)。
3.(24-25 高一下·吉林长春)如图所示,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'。测量图中角α 和β 的大小。则玻
璃砖的折射率n=___________;
(3)该同学想用两块同样的玻璃直角棱镜ABC 来做实验,两者的AC 面是平行放置的,插针P1、P2的连线垂
直于AB 面,若操作无误,在图丙中右边的插针应该是( )
A.P3、P6
B.P3、P8
C.P5、P6
D.P7、P8
(4)另一位同学准确地画好玻璃砖的界面aa'和bb'后,实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了少许,但他没有
察觉,继续进行了后续的其他实验操作,且均正确,则折射率的测量值___________准确值(选填大于、
“
”
小于或等于)。
“
”
“
”
4.(25-26 高二下·黑龙江哈尔滨)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(多选)_________________。
A.插上大头针P3,使P3挡住P1的像和P2的像
B.插上大头针P3,使P3仅挡住P2的像
C.插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像
D.插上大头针P4,使P4仅挡住P3
(2)如图乙所示,该同学在实验中将玻璃砖界面aa
′和bb
′的间距画斜了。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)。
“
”
“
”
“
”
(3)在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,对实验中的一些具体问题,下列说法中错误的是(多
选)________。
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平行玻璃砖界面aa
′射入,经一次折射后达到玻璃砖界面bb
′都能射出
D.为减少测量误差,P1和P2的连线与法线的夹角应尽量小些
5.(25-26 高二下·黑龙江佳木斯)如图所示,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两个必要步骤是( )
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',连接OO',过O'作垂直于aa' 的直线NN',测图中角α 和β 的大小,则玻璃
砖的折射率n =_______。
(3)对实验中的一些具体问题,下列说法中正确的是( )
A.入射角越小,折射率的测量越准确
B.为了减小作图误差,P1和P2的距离应适当取大些
C.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
D.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
(4)在做测定玻璃的折射率的实验时,法线画得与界面不垂直,出现如图所示的倾斜;则测得的折射率比真
实值________(填偏大、偏小、等于)
⏳题型02 测定玻璃的折射率创新实验
6.(25-26 高二下·山东青岛)水对特定光的折射率主要由其矿物质含量(溶质浓度)决定。为筹备校运会,
团队采购了一批矿泉水,小聪和小明分别想到了用双缝干涉装置测定这种矿泉水折射率的不同方法。两位
同学先用图甲所示装置在空气环境中进行了实验。
(1)在空气中实验时,若仅增大双缝间距,其他条件不变,光屏上相邻亮条纹的间距将________(选填变
“
大
变小或不变)。
”“
”
“
”
(2)小聪设想:将整套实验装置浸没在矿泉水中再次实验,其余条件不变。若测得浸没在矿泉水中前、后光
屏上相邻两条亮条纹的间距分别为x1、x2,则这种矿泉水的折射率n1=__________。
(3)小明设想:如图乙所示,在狭缝S2前放置一个充满矿泉水的特制透明容器(不计器壁对光的影响),其
余条件不变。若观察到中央零级亮纹偏移至原来第5 级亮纹的位置,已知特制容器的宽度为15λ,则这种
矿泉水的折射率n2=_________。(计算结果保留两位有效数字)
7.(2026·全国·一模)某物理兴趣小组设计实验测量一个实心透明圆柱体的折射率。如图乙所示,他们将
圆柱体放在水平桌面上,底下垫白纸,并用铅笔在白纸上描出圆柱体的底面,其圆心为O。将激光器放置
于桌面上,使其发出的光束经圆柱体折射后射出。
(1)用10 分度的游标卡尺测得圆柱体底面的直径如图甲所示,则该直径D=________cm。
(2)激光束射到底面上的A 点,入射光线为CA,用铅笔挡光,然后在白纸上记下该点的位置,找到两个位
置,然后连线即可在白纸上画出光束路径,如图乙所示。过O 点作OG 垂直AB,垂足为G,测得OG 的长
度L=1.00cm,则激光束在A 点处折射角的正弦值为________。(结果用分数表示)
(3)如图乙所示,过E 点作EF 垂直AC,垂足为F,测得EF 和AE 的长度,通过计算得到入射角的正弦值
为0.6,则圆柱体的折射率为________。(结果保留两位有效数字)
8.(25-26 高二下·福建福州)小凯同学家有一个摆件上挂着一个球形透明物,为了弄清这个球形物体的材
质是什么,小凯设计了一个实验来测定该球体的折射率。
(1)小凯同学先用游标卡尺测量球体的直径D,测量结果如图甲所示,球体直径D =_______ cm;
(2)图乙是小凯同学设计的实验原理图,他将该球体固定在水平桌面上,找来一支激光笔,射出一束沿水平
方向的红色激光照在球体上,调整水平激光的高度,当看到光线在进出球体时没有发生偏折时,说明激光
通过了球体的球心(如图中MN),在球体上光线出射的位置做一个记号(图中P 点)。将激光笔竖直向
上移动,保持入射光线水平,当光线经球体发生折射后恰好能从P 点射出时,将激光笔固定,测量得到该
过程中光线向上移动的距离为d =2.00cm。根据所测数据可求得球体的折射率为n=________(❑√5=2.24,
计算结果保留两位有效数字);
(3)若实际操作中,光线经球体折射后,从球体出射时的位置相对P 点向上偏了一点,小凯仍按照(2)中
原理计算折射率,实验结果将___________(填偏大、偏小或没有影响)。
“
”
“
”
“
”
9.(2026·浙江宁波·二模)一块高度为2 cm 圆柱形透明玻璃砖内有一粒直径很小的不透明球状杂质,小
明设计了如下实验测量该杂质与玻璃砖中心轴线的距离。
(1)用游标卡尺测量该玻璃砖的直径D,如图甲所示,D =___________cm。
(2)在水平桌面上固定一张白纸,如图乙所示,以O为圆心作出直径为D的内圆(实线圆)和另一个外圆
(虚线辅助圆),过O点作相互垂直的直线ab和cd(与内圆交点为a、b、c、d)。
(3)在直线ab与外圆交点上分别竖直插两枚大头针P1和P2。将该玻璃砖置于纸上并与内圆重合,使玻璃
砖绕其中轴线旋转(保持其始终与内圆重合),并在P2右侧沿平行纸面方向观察,直至P2恰好完全遮挡住
杂质的像和P1的像,此后固定玻璃砖。
(4)在外圆弧线上适当的位置竖直插一枚大头针P3,再在适当位置竖直插一枚大头针P4,使得沿平行纸
面方向观察时P4完全遮挡住P3和杂质的像。
(5)记下四枚大头针的位置并撤掉玻璃砖,作直线P3 P4与内圆交于e点,作出直线Oe,用量角器测量出
图中夹角α和β,若该玻璃砖的折射率为❑√3,α =60°,β =30°,则该杂质与玻璃砖中轴线的距离x =
___________(用直径符号D表示)。
10.(2026·山东青岛·三模)某实验兴趣小组用两块玻璃板、垫片和CCD 器件测量光的波长及介质折射率。
在玻璃板上端放置垫片,下端紧靠在一起,构成一个“V”形槽,并将“V”形槽前后两侧密封,其截面图如图
所示,截面两边夹角很小且边长相等,实验步骤如下:
A.用刻度尺测量两玻璃板交点O到上端的距离L;
B.用螺旋测微器测量垫片的厚度d;
C.将槽固定,使右侧玻璃板竖直,让一束平行激光水平入射,在入射侧利用CCD 器件采集条纹图像,利
用数字图像处理技术获得相邻两亮条纹间的距离为Δ x1;
D.将未知液体注入槽内,使其充满容器,再次测量相邻两亮条纹间的距离为Δ x2。
请回答以下问题:
(1)实验所用激光的波长为________(用实验测得数据符号表示);
(2)未知液体的折射率为________(用实验测得数据符号表示);
(3)注入液体后,观察相邻两亮条纹间距________(选填变大
变小或不变),要使条纹间距便于测量
“
”“
”
“
”
,
可采取的措施是________。
⏳题型03 用双缝干涉实验测量光的波长原型实验
11.(25-26 高二上·江苏苏州)某物理兴趣小组在用如图所示的双缝干涉实验装置测定光的波长实验中,
通过目镜成功观察到光屏上的干涉条纹。
(1)已知该装置中双缝间距d =0.50 mm,双缝到光屏的距离l =0.50 m,在光屏上得到的干涉图样如图(a)
所示,分划板中心刻线在图中A 位置时游标卡尺如图(b)所示(箭头处对齐),则其示数为___________
mm;在B 位置时游标卡尺如图(c)所示(箭头处对齐),则其示数为___________mm。由以上所测数据
可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为___________m(此空保留两位有效数字)。
(2)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,如图(d)所示.则在这种情况下来测量
干涉条纹的间距Δ x时,测量值___________(选填大于
小于或等于)实际值。
“
”“
”
“
”
12.(25-26 高三上·内蒙古赤峰)祖冲之研究小组利用图示装置测量某种单色光的波长。
“
”
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可______。
A.将单缝远离双缝
B.使用间距更小的双缝
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更大的双缝
(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为L,测得第1 条亮条纹到第6 条亮条纹之间的距离为Δ x
′,则
单色光的波长λ =______。
(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.400mm,测得屏与双缝间的距离为1.40m,第1 条亮条纹到第4 条
亮条纹之间的距离为7.66mm,则所测单色光的波长为______nm(结果保留三位有效数字)。
13.(25-26 高二上·广东惠州)在用双缝干涉测光的波长实验中,如图甲所示,光具座上放置的光学元
“
”
件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。
(1)M、N、P 三个光学元件依次为滤光片、单缝和________。
(2)观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准a 时,手轮的读数
x1=1.002mm,继续转动手轮,使分划板中心刻线对准b 时,手轮的读数如图丙所示,x2=________mm。
(3)若已知双缝间距d,双缝到屏的距离l,则待测光的波长为________。(用x1、x2、l 和d 表示)
(4)某同学观察到如图所示图像,即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,若继续移动目
镜观察,将会使测量结果出现偏差。若在这种情况下测出干涉条纹的间距Δx,则波长的测量值________
(填大于
小于或等于)其实际值。
“
”“
”
“
”
14.(2025 高三·内蒙古)某实验小组的同学利用如图1 所示的装置测量某光的波长。
(1)对下列操作以及实验装置的理解,下列说法正确的是______。
A.去掉单缝,在光屏上仍能得到干涉条纹
B.滤光片只能放在光源和凸透镜之间
C.为了减小测量误差,应测量多条亮纹中心间的距离
(2)在某次操作时,分划板的中心线与第一条亮纹对齐时,其刻度如图2 所示,该读数为______mm;当分
划板的中心线与第四条亮纹对齐时,其读数为7.870mm。
(3)若双缝到光屏的距离为L=0.8 m,双缝之间的距离为d =0.25 mm,由以上可求得该光的波长为λ =______
m(结果保留2 位有效数字)。
15.(2026·青海西宁·二模)某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置来测量光的波长。某次实验选用的双
缝间距d =0.2mm,毛玻璃屏与双缝间的距离L=0.75m,滤光片为红色滤光片,接通电源使光源正常
工作。
(1)正确的组装实验设备时,图甲中a、b 分别为________(填正确答案标号)。
A.双缝、单缝
B.单缝、双缝
(2)已知测量头上主尺的最小刻度是毫米,游标尺上有20 个等分刻度,该小组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(如图乙所示),此时测量头上游标卡尺的
读数x1为4.65mm;接着再同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第5 条亮纹中心对齐(如图丙所示),此
时测量头上游标卡尺的示数如图丁所示,则读数x2为________mm,实验所用红光的波长λ =________nm
(结果保留三位有效数字)。
(3)若仅将红色滤光片更换为绿色滤光片,则条纹间的距离将________(填变大
变小或不变)。
“
”“
”
“
”
⏳题型04 用双缝干涉实验测量光的波长创新实验
16.在2026 年5 月20 日世界计量日来临之际,某研究团队举办了一场主题为光:从波动本性到精密测
“
”
“
量的探究活动。该团队利用激光分别开展了两项实验:
”
实验Ⅰ:用图1 甲的装置研究光的干涉现象。某次实验用绿色激光照射缝屏上的双缝,在光屏上得到明暗
相间的干涉条纹。图1 乙所示的光照强度分布图,光照强度峰值处为各亮条纹中心。请回答下列问题:
(1)若双缝竖直,则光屏上出现一系列__(填水平或竖直)的明暗相间的条纹;
“
”
“
”
(2)不改变光的种类,增大激光器的发射功率,光照强度分布图发生的变化是__
A.光照强度的峰值变大 B.相邻光照强度峰值处水平间距变小
(3)若改用功率相同的红色激光照射,光屏上条纹间距____(选填变大
不变或变小)。
“
”“
”
“
”
实验Ⅱ:为了测量某星球的质量,该团队利用激光完成如图所示的实验。
“
”
(1)图2 甲为扭称装置测量引力常量,为测量石英丝极微小的扭转角,能实现微小量放大的措施是
“
”
____;
A.增大石英丝的直径
B.减小T 形架横梁的长度
C.利用波长更大的激光照射
D.增大刻度尺与平面镜的距离
(2)如图2 甲,四颗相同的均匀铅球质量为m、半径为r,其中AA
'两球固定在倒悬的T 形架横杆两端,
BB
'两球分别在AA
'两球旁,稳定时A、B 两球表面的最近距离为L,两球间的万有引力大小为F,则引力
常量G =____;(用题中所给物理量符号表示)
(3)在该星球上用如图2 乙所示装置做如下实验:小球摆到悬点O 正下方时悬线被P 点炽热电热丝瞬间
烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。用频闪数码相机在有坐标纸的背景屏前拍下小球的多张照片,
照片合成后如图2 丙所示,a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置。
已知频闪数码相机连续拍照的时间间隔
①
T =0.1s,照片中坐标为物体运动的实际距离,则该星球表面的
重力加速度大小g=____m/s
2;(保留两位有效数字)
测定引力常量
②
G、星球表面重力加速度g后,为了测量该星球质量,还需要测量该星球的__(填物理量
名称及符号),则星球的质量表达式是M =__。
17.(25-26 高二下·重庆)某小组利用平面镜进行双缝干涉实验。基本装置如图甲所示,S 为单色光源,
M 为平面镜,S 光源直接发出的光和经过平面镜M 反射的光形成一对相干光。光源S 到光屏的垂直距离为
L,到平面镜的垂直距离为a,在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。
(1)已知光屏上第一条亮条纹读数为x1,第七条亮条纹如图丙所示读数记为x7=_____________mm,该单色
光的波长λ=_____________(用a,L,x1和x7表示)。
(2)如图甲,某同学做实验时,平面镜意外沿纸面向下平移了一小段。与未发生平移时相比,干涉条纹间距
将_____________(选填变大、变小或不变)
“
”
“
”
“
”
(3)若改用激光器进行双缝干涉实验,在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片,测得的干涉
条纹间距与不加偏振片相比_____________(选填变大、变小或不变)
“
”
“
”
“
”
(4)如图甲,若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为b,平面镜宽为c,则光屏上出现干涉条纹区域
的竖直长度为_____________(用L、a、b 和c 表示)
重难·创新演练
设题创新:结合生活实际(T2 );新角度考查研究方法(T1);
1.(2026·山东济南·三模)某同学利用如图所示装置来测量水对激光的折射率。将圆柱形的薄壁玻璃杯放
在铁架台上,杯中有适量的水,将激光笔固定在铁架台上,并保持激光照射到水面的入射角θ不变,在玻
璃杯侧壁标记水面的位置为O1,激光光点的位置为O2。再向杯内加入少量的水,记录此时水面与O1点之
间的距离为x1,激光光点与O2点之间的距离为x2,继续多次向杯内加水,激光光点始终在侧壁上,记录多
组x1和x2的值,做出x1−x2图像,该图像为过原点的直线,求出图像的斜率为k。请回答下列问题:
(1)向杯中加水后的激光光点在O2点的________(选填上方或下方);
“
”
“
”
(2)若某次实验时打在侧壁上的光点不能在侧壁外面被观察到,则应适当________(选填增大或减小)
“
”
“
”
入射角θ;
(3)已测得θ = 45°,则水对激光的折射率n=________(用k表示)。
2.(2026·山东东营·二模)含糖饮料过量摄入会影响身体的健康,我们可以通过劈尖干涉测量折射率的方
法来测量饮料中蔗糖的浓度。如图甲,用平行的红色光垂直照射玻璃板,用光学显微镜从上方观察。劈尖
之间未滴入溶液时(可视为真空),测得条纹间距为0.280mm。
(1)在两玻璃片之间滴入蔗糖溶液,将读数显微镜视场准星与第1 条亮纹中心对齐,读出示数为
15.120mm;然后同向转动显微镜视场,使视场准星与第5 条亮纹中心对齐,此时示数如图乙所示,该示数
为_____mm,进而得出蔗糖折射率为_____。
(2)蔗糖浓度和溶液折射率的关系如图丙,则所测量蔗糖溶液的浓度为_____。
(3)某次测量时,一同学将读数显微镜视场准星与第1 条亮纹左边界对齐,同方向转动后又与第5 条亮纹右
边界对齐,则他所测量的蔗糖溶液浓度_____(选填偏高还是偏低)。
“
”
“
”
3.(25-26 高二下·重庆九龙坡)某实验小组用如图所示的装置来研究光的折射规律和测量介质的折射率。
(1)如图甲所示,把一个带圆弧刻度的光具盘竖直放置,把半圆形玻璃砖安装在光具盘上,O 是圆心,让光
从O 点斜射入玻璃砖。保持入射点O 不变,多次改变入射角进行实验并记录对应的入射角θ1和折射角θ2的
大小,发现折射角θ2始终______(填小于或大于)入射角
“
”
“
”
θ1,根据图甲所测的θ1、θ2,写出玻璃砖折
射率的表达式n1=______;
(2)如图乙所示,把一个光具盘(圆弧刻度未标出)的一半竖直放置在水中,AB 是竖直直径,CD 是贴着水
面的水平直径,O 是圆心,让一束光在水槽内从O 点射出水面进入空气,光线经过光具盘上的M、N 两点,
测出M、N 两点到AB 的距离分别为L1、L2。根据所测的距离L1、L2,写出水折射率的表达式n2=
______。
4.(2025·吉林长春·模拟预测)某同学测量一半圆形透明玻璃砖的折射率,实验过程如下:
用游标卡尺测量玻璃砖的直径
①
d,确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上;
将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系
②
Oxy 的白纸上,使其底面圆心和直径分别与O 点和x 轴重
合,将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x 轴放置,如图(b)所示:
用激光器发出激光从玻璃砖外壁始终指向
③
O 点水平射入,从y 轴开始向右缓慢移动激光器,直至恰好没
有激光从玻璃砖射出至挡板上y<0 的区域时,在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P。
取走玻璃砖,过
④
P 点作y 轴的垂线PQ,用刻度尺测量PQ 的长度L。
根据以上步骤,回答下列问题:
(1)测得半圆形玻璃砖直径d 的读数如图(a)所示,则d=________cm;
(2)若测得PQ 线段的长度L=2.00cm,计算可得玻璃砖的折射率为n=________。(结果保留3 位有效数字)
5.(2026·陕西西安·模拟预测)图甲是某学习小组自制的液体折射率测量仪装置,由一端有转轴的主支
“
”
架和两根与主支架垂直的分支架1 和2 组成,分支架1 上沿其轴线方向固定一支激光笔,一直角扇形量角
盘固定在主支架和分支架1 之间,交点处用细线悬挂一重锤,分支架2 上放置装有待测液体的透明容器,
整个装置可绕转轴在竖直面内转动。
(1)打开激光笔开关,让激光垂直容器壁射入液体并在液面处出现图乙所示的光路,缓慢转动装置,为了使
透射出液面的光线消失,主支架绕转轴的转动方向为________(填顺时针或逆时针);
“
”
“
”
(2)将透射出液面的光线恰好消失时重垂线与主支架间的夹角记为θ,则该待测液体的折射率的表达式为
________,越靠近激光笔,标注的折射率值________(填越大
不变或越小);
“
”“
”
“
”
(3)若容器壁稍增厚,则激光在液面处的入射角________(填增大
不变或减小)。
“
”“
”
“
”
真题·实战演练
高频考点:平行玻璃砖、圆形玻璃砖、三角玻璃砖等测量折射率,双缝干涉实验测波长
1.(2023·广东·高考真题)某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)
激光笔发出的激光从玻璃砖上的
①
M点水平入射,到达ef 面上的O点后反射到N点射出.用大头针在
白纸上标记O点、M点和激光笔出光孔Q的位置
移走玻璃砖,在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路,作
②
QM连线的延长线与ef 面的边界交于P点,
如图(a)所示
用刻度尺测量
③
PM和OM的长度d1和d2.PM的示数如图(b)所示,d1为________cm。测得d2为
3.40cm
(3)利用所测量的物理量,写出玻璃砖折射率的表达式n=________ ;由测得的数据可得折射率n为
________(结果保留3 位有效数字)
(4)相对误差的计算式为δ = 测
量值−真实值
真实值
×100 %。为了减小d1、d2测量的相对误差,实验中激
光在M点入射时应尽量使入射角________。
2.(2024·湖北·高考真题)某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率,具体步骤如下:
平铺白纸,用铅笔画两条互相垂直的直线
①
A A
′和B B
′,交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴A A
′,
并使其圆心位于O 点,画出玻璃砖的半圆弧轮廓线,如图(a)所示。
将一细激光束沿
②
CO 方向以某一入射角射入玻璃砖,记录折射光线与半圆弧的交点M。
拿走玻璃砖,标记
③
CO 光线与半圆弧的交点P。
分别过
④
M、P 作BB'的垂线M M
′、P P
′,M
′、P
′是垂足,并用米尺分别测量M M
′、P P
′的长度x 和y。
改变入射角,重复步骤
,得到多组
⑤
②③④
x 和y 的数据。根据这些数据作出y −x图像,如图(b)所示。
(1)关于该实验,下列说法正确的是_____(单选,填标号)。
A.入射角越小,误差越小
B.激光的平行度好,比用插针法测量更有利于减小误差
C.选择圆心O 点作为入射点,是因为此处的折射现象最明显
(2)根据y −x图像,可得玻璃砖的折射率为_____(保留三位有效数字)。
(3)若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径,则折射率的测量结果_____(填偏大
偏小或
“
”“
”
不变)。
“
”
3.(2024·河北·高考真题)某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长,实验装置如图1 所示,其中测量
头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等。
该同学调整好实验装置后,分别用红色、绿色滤光片,对干涉条纹进行测量,并记录第一条和第六条亮纹
中心位置对应的游标尺读数,如表所示:
单色光类别
x1/mm
x6/mm
单色光1
10.60
18.64
单色光2
8.44
18.08
根据表中数据,判断单色光1 为____________(填红光或绿光)。
“
”
“
”