某同学用“插针法做测定玻璃折射率实验时.他的方法和操作步骤都正确无误.但他处理实验记录时.发现玻璃砖的两个光学面aa′和bb′不平行.如图所示.则( ) A.P1P2与P3P4两条直线平行B.P1P2与P3P4两条直线不平行C.他测出的折射率偏大D.他测出的折射率不受影响题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某同学用“插针法”做测定玻璃折射率实验时，他的方法和操作步骤都正确无误，但他处理实验记录时，发现玻璃砖的两个光学面aa′和bb′不平行，如图所示，则（　　）

A、P₁P₂与P₃P₄两条直线平行

B、P₁P₂与P₃P₄两条直线不平行

C、他测出的折射率偏大

D、他测出的折射率不受影响

分析：用插针法测定玻璃折射率的实验原理是折射定律n=

sinθ1

sinθ2

，玻璃砖的两个光学面不平行，根据折射定律和光路可逆性分析入射光线与出射光线的关系，判断测量值是否正确．

解答：解：A、光线由aa′进入玻璃砖时，由折射定律得n=

sinθ1

sinθ2

，光线由bb′射出玻璃砖时，由折射定律得n=

sinθ3

sinθ4

．若aa′∥bb′，则有θ₃=θ₂，进而有θ₁=θ₄，出射光线O′B与入射光线OA平行．若aa′和bb′不平行，则有θ₃≠θ₂，进而有θ₁≠θ₄，出射光线O′B与入射光线AO不平行，故选项B正确，A错误；
C、在用插针法测玻璃的折射率时，只要实验方法正确，光路准确无误，结论必定是正确的，它不会受玻璃砖的形状的影响，选项D正确，C错误．
故选：B、D．

点评：“插针法”做测定玻璃折射率实验时，分析误差时通常采用的是作图法，明确哪里时真实光线，哪条是实验画出的光线．

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（1）①假设有两颗人造卫星正环绕月球做匀速圆周运动，甲卫星在近月轨道上运行（忽略离月球表面的高度），周期为T，乙卫星在距离月球表面h高度的轨道上运行，周期为2

T．已知万有引力常量为G，月球的质量为

．
②用螺旋测微器测量某金属杆的直径，示数如图所示，读数为

mm．
（2）如图所示是某同学用插针法测量半圆形玻璃砖折射率的示意图，玻璃砖的轮廓线已被描绘在白纸上，O₁点为半圆的圆心．

大头针P₁、P₂的连线与半圆的直径垂直，与圆弧的交点为O₂．
①该同学在圆弧一侧透过玻璃砖观察大头针P₁、P₂，无论怎样调整观察视线，都不能看到P₂将P₁遮挡住的现象，形成这一现象的原因是

；
②当经过了合理的调整后，他在圆弧一侧透过玻璃砖观察大头针P₁、P₂，并插上大头针P₃，看起来P₁、P₂、P₃在一条直线上，撤去玻璃砖后测得O₁O₂与P₁、P₂连线的夹角为α，P₃、O₂的连线与P₁、P₂连线的夹角为β，则玻璃的折射率为

．
（3）某同学利用电压表和电阻箱测定一节干电池的电动势E和内电阻r，为保护电路，他还使用了一个阻值为R₀的定值电阻，实验电路如图甲所示．当改变电阻箱的阻值测得多组R和对应的电压U后，他绘出的

图线如图乙所示，该图线的纵截距为b，斜率为k，则干电池的电动势E=

；内电阻r=

．

（选修3-4模块选做题）

（1）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”。

A．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一（）

B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度（）

C．光在介质中的速度大于光在真空中的速度（）

D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场（）

（2）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P₁、P₂，确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P₃，使P₃挡住P₁、P₂的像，连接OP₃。图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。设AB的长度为l₁，AO的长度为l₂，CD的长度为l₃，DO的长度为l₄，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量_____________（用上述给出量的字母表示），则玻璃砖的折射率可表示为_____________。

（3）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2 m/s。试回答下列问题：

①写出x=1.0 m处质点的振动函数表达式；

②求出x=2.5 m处质点在0—4.5 s内通过的路程及t=4.5 s时的位移。

某同学用插针法测半圆形玻璃砖的折射率，部分实验步骤如下：

    A．将玻璃砖放置在固定于水平木板的白纸上，用铅笔记录玻璃砖直径的两个端点EF；
    B．先取走玻璃砖，连接EF，做EF的中垂线MN交EF于O点，取直线OQ，在OQ上竖直的插上大头针P₁、P₂
    C．再将玻璃砖放回原位置，在图中EF的下方透过玻璃砖观察P₁、P₂并插针
   （1）为确定出射光线OR，至少还须插几枚大头针？        答：       枚。
   （2）在图中用字母标出需要测量的角度，用这些量表示玻璃的折射率n=         .
   （3）如在EF的下方无论怎样调整视线都不会出现P₂挡住P₁的现象，可能的原因是：
                                                    。

【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．

A．(选修模块3—3)（12分）

（1）（4分）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”。

（A）用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙。（）

（B）温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同。（）

（C）夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故。（）

（D）自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。（）

（2）（4分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，有下列操作步骤，请补充实验步骤的内容及实验步骤中的计算式：

（A）用滴管将浓度为的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下的油酸酒精溶液的滴数；

（B）将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足够大，且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数；

（C）________________▲________________；

（D）将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数；

（E）用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径__▲____。

（3）如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40cm²的活塞将

一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm

处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上，缸内气体的压

强等于大气压强为p₀＝1.0×10⁵Pa，温度为300K。现缓慢加热汽缸内气体，当

温度缓慢升高为330K，活塞恰好离开ab；当温度缓慢升高为360K时，活塞上

升了4cm。求：

（1）活塞的质量；

（2）整个过程中气体对外界做的功。

B．(选修模块3—4)（12分）

（1）（4分）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”。

（A）光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一。（）

（B）拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度。（）

（C）光在介质中的速度大于光在真空中的速度。（）

（D）变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场。（）

（2）（4分）如图为一横波发生器的显示屏，可以显示出波由0点从左向右传播的图像，屏上每一小格长度为1cm。在t＝0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示。因为显示屏的局部故障，造成从水平位置A到B之间（不包括A、B两处）的波形无法被观察到（故障不影响波在发生器内传播）。此后的时间内，观察者看到波形相继传经B、C处，在t＝5秒时，观察者看到C处恰好第三次（从C开始振动后算起）出现平衡位置，则该波的波速可能是

（A）3.6cm/s （B）4.8cm/s

（C）6cm/s （D）7.2cm/s

（3）（4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针、确定入射光线，并让入射光线过圆心，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针，使挡住、的像，连接。图中为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，、分别是入射光线、折射光线与圆的交点，、均垂直于法线并分别交法线于、点。设的长度为，的长度为，的长度为，的长度为，求：