2020届高考物理二轮光学综合复习实验题专练试题及答案

1 2020 届高考物理二轮光学综合复习实验题专练试题 1．某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔， 白纸． ①下列哪些措施能够提高实验准确程度______． A．选用两光学表面间距大的玻璃砖 B．选用两光学表面平行的玻璃砖 C．选用粗的大头针完成实验 D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 ②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下 图所示，其中实验操作正确的是______． ③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点 为圆心作圆， 与入射光线、折射光线分别交于 、 点，再过 、 点作法线 的垂线，垂足分别为 、 点，如图所示，则玻璃的折射率 ______．（用图中线段的字母表示） 2．某同学利用图示装置测量某种单色光的波长．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： O A B A B NN′ C D n =2 （1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________； 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．使用间距更小的双缝 （2）若双缝的间距为 d，屏与双缝间的距离为 l，测得第 1 条暗条纹到第 n 条暗条纹之间 的距离为Δx，则单色光的波长λ=_________； （3）某次测量时，选用的双缝的间距为 0．300 mm，测得屏与双缝间的距离为 1.20 m，第 1 条暗条纹到第 4 条暗条纹之间的距离为 7.56 mm．则所测单色光的波长为 ______________nm（结果保留 3 位有效数字）． 3．（1）细丝和单缝有相似的衍射图样，在相同条件下，小明用激光束分别垂直照射两种不 同直径的细丝 I 和细丝 II，在光屏上形成的衍射图样如图中 a 和 b 所示，已知细丝 I 的直 径为 0.605mm，现用螺旋测微器测量细丝 II 的直径，如图所示，细丝 II 的直径为 _________mm．图中的_____（填“a”或“b”）是细丝 II 的衍射图样． （2）小明在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，尝试用单缝和平面镜做类似实验．单 缝和平面镜的放置如图所示，白炽灯发出的光经滤光片称为波长为 的单色光照射单缝， 能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹．小明测得单缝与镜面延长线的距离为 h，与光屏的 距离为 D，则条纹间距 _______，随后小明撤去平面镜，在单缝下方 A 处放置同样的另 一单缝，形成双缝结构，则在光屏上______（填“能”会“不能”）观察到干涉条纹． λ x∆ =3 4．在测定玻璃的折射率实验时 （1）下列说法正确的是_____ A．入射角越大，误差越小 B．在白纸上放好玻璃砖后，用铅笔贴着光学面画出界面 C．实验时即可用量角器，也可用圆规和直尺等工具进行测量 D．判断像与针是否在同一直线时，应该观察大头针的头部 （2）小时同学在插针时玻璃砖的位置如图 1 所示．根据插针与纸上已画的界面确定入射点 与出射点，依据上述操作所测得的折射率_________（填“偏大”、“偏小”或“不变”） （3）小明同学经正确操作后，在纸上留下四枚大头针的位置 P1、P2、P3、P4，AB 和 CD 是描 出的下班砖的两个边，如图 2 所示，请在答题纸上画出光路图________． 5．用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖 的一侧竖直插上两枚大头针 P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使 P1 的像被 P2 的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针 P3 和 P4，使 P3 挡住 P1 和 P2 的像，P4 挡住 P3 以及 P1 和 P2 的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中 O 为两 圆弧圆心，图中已画出经 P1、P2 点的入射光线．4 (1)在图上补画出所需的光路___________． (2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的 AB 分界面上画出这两 个角_________． (3)用所测物理量计算折射率的公式为 n＝________． (4)为了保证在弧面 CD 得到出射光线，实验过程中，光线在弧面 AB 的入射角应适当 ________(填“小一些”“无所谓”或“大一些”)． (5)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画 出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率 n＝________． 6．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中， ①某同学由于没有量角器，在完成了光路以后，他以 O 点为圆心、10.00cm 长为半径画圆， 分别交线段 OA 于 A 点，交 OO′连线延长线于 C 点，过 A 点作法线 NN′的垂线 AB 交 NN′于 点 B，过 C 点作法线 NN′的垂线 CD 交 NN′于 D 点，如图所示.用刻度尺量得 OB=8.00cm， CD=4.00 cm．由此可得出玻璃的折射率 n=_____________________． ②某同学在纸上画出的界面 aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图 2 所示，则该同学测得 的折射率与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）． 7．在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题：5 （1）如图 a 所示，甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是______ ． （2）将下表中的光学元件放在图 a 的丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实 验装置，并用此装置测量红光的波长． 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，各光学元件的排列 顺序应为______ ．（填写元件代号） （3）已知该装置中双缝间距 d=0.50mm，双缝到光屏的距离 l=0.50m，在光屏上得到的干涉 图样如图 b 甲所示，分划板在图中 A 位置时游标卡尺如图 b 乙所示，则其示数 = ______ mm；在 B 位置时游标卡尺如图 b 丙所示，则相邻两条纹间距 = ______ mm． （4）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． （5）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将______ （填“变大”、“不变” 或“变小”）． Ax x∆6 2020 届高考物理二轮光学综合复习实验题专练试题答案 1．AD D 2．B 630 3．0.996~1.000 a 不能 4．C 偏小 5． (1)如图；（2）如图；(3) (4)小一些 (5)1.5 6．1.5 偏小 7．甲 EDBA 111.15 0.60 变小 AC BD 1 x d n l ∆ ⋅ −（ ） 2 D h λ sini sinγ 76.0 10−×