2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题:53 实验:测定玻璃的折射率

试卷更新日期:2020-10-30 类型:一轮复习

一、单选题

  • 1. “测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2 , 用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察并依次插上P3和P4。在插P3和P4时,下列选项正确的是(   )

    A、P3只挡住P1的像 B、P4只挡住P1的像 C、P4只挡住P2的像 D、P3同时挡住P1、P2的像
  • 2. 小张用“插针法”测定玻璃的折射率.玻璃砖有4个光学面 ABCD ,如图所示,其中 AC 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 AC 两面 B、可以选用 AB 两面 C、不能选用 BD 两面

二、多选题

  • 3. 两种单色光a、b以相同的入射角从空气斜射向平行玻璃砖,界面MN与PQ平行,光路如图所示。关于a、b两种单色光,下列说法正确的是(   )

    A、该玻璃砖中a光的传播速度小于b光的传播速度 B、从玻璃砖出射后,a、b两种单色光可能不平行 C、通过同一双缝干涉装置,a光所形成的干涉条纹间距比b光的大 D、分别用这两种单色光照射某种金属,若a光能发生光电效应现象,则b光一定能发生光电效应现象

三、填空题

  • 4. 如图所示,在“利用插针法测定玻璃砖折射率”实验中,某同学在画界面时,不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大了些,则他测得折射率(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

  • 5. 某小组用“插针法”测平行玻璃砖的折射率,如图已确定好入射方向AO与玻璃砖界面 aa' 的夹角为α,插了两枚大头针P1和P2 , 1、2、3、4分别是四条直线:

    (i)在 bb' 侧调整观察视线,另两枚大头针P3和P4可能插在线上(选填“1”、“2”、“3”或“4”);

    (ii)实验中画出入射点与出射点的连线,并测得连线与玻璃砖界面 aa' 的夹角为β,则玻璃的折射率n=

    (iii)若描出玻璃砖两边界线 aa'bb' 后,不小心将玻璃砖沿OA方向平移了一些再进行实验,则折射率的测量值将(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。

  • 6. 某同学做测玻璃的折射率实验时,由于没有量角器,在完成了光路图以后,以C点为圆心,以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CD交NN/于D,如图所示,用刻度尺量的OB=8.00cm, CD=4.00cm,由此可得出玻璃的折射率为

四、实验探究题

  • 7. 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Pl、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。

    (1)、设AB的长度为a,AO的长度为b,CD的长度为m,DO的长度为n,为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量 , 则玻璃砖的折射率可表示为
    (2)、该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度,由此测得玻璃砖的折射率将(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
  • 8. 如图所示,在“测量玻璃的折射率”的实验中,当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法找到跟入射光线AO对应的出射光线O′B,从而确定玻璃中的折射光线OO′。

    (1)、在图中标记了四个角,分别为θ1、θ2、θ3、θ4 , 则玻璃的折射率n =
    (2)、下列措施中,不能减小实验误差的是_________。
    A、玻璃砖界面aa'与bb'间的距离适当大些 B、入射角要尽量小些 C、大头针应竖直地插在纸面上 D、针P1与P2、P3与P4的间距要适当远些
  • 9. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行.正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图所示.

    ①此玻璃的折射率计算式为 n =(用图中的 θ1θ2 表示);

    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.

  • 10. 在“测定玻璃的折射率”的实验中,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,铅笔,白纸。

    (1)、甲同学的下列措施中能够提高实验准确程度的一项是______;
    A、选用两光学表面间距小的玻璃砖 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要适当大些
    (2)、乙同学在画好玻璃界面两条直线后,不慎误将玻璃砖向上平移至图甲中虚线位置,而其他操作均正确,则测得的折射率将;(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
    (3)、丙同学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O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线 NN' 的垂线,垂足分别为C、D点,如图乙所示,则玻璃的折射率 n= 。(用图中线段的字母表示)
  • 11. 在测量玻璃折射率实验中,探讨下列问题:
    (1)、“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 P1P2 ,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针 P3P4 。在插 P3P4 时,应使(   )

    A、P3 只挡住 P1 的像 B、P4 只挡住 P2 的像 C、P3 同时挡住 P1P2 的像 D、P4 挡住 P3P1P2 的像
    (2)、用插针法测定玻璃折射率的实验中,下列说法中正确的是(   )
    A、P1P2P3P4 之间的距离适当大些,可以提高测量的准确度 B、入射角适当大些,可以提高测量的准确度 C、入射角太大,折射光线会在玻璃砖的内表面发生全反射,使实验无法进行 D、如果有几块宽度不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度小的玻璃砖来测量
    (3)、某同学在画界面时,不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些,如图所示,则他测得折射率(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

  • 12. 如图所示,是某同学在做插针法测定玻璃折射率的实验中记录的数据,其中P1、P2、P3、P4为实验中记录的四枚4大头针的位置:

    (1)、下列说法正确的是____________;
    A、在观察一侧插大头针P3、P4时,通过玻璃砖看到大头针P2、P1下半部分像和从玻璃砖上方看到的大头针P2、P1上半部分物还是连在一起 B、在观察一侧插大头针P3、P4时,通过玻璃砖看到大头针P2、P1下半部分像和从玻璃砖上方看到的大头针P2、P1上半部分物错开一段距离 C、在观察一侧插大头针P3、P4时,应使P3、P4和P1、P2在一条直线上 D、在观察一侧插针时应使P3挡住P2、P1的像,P4挡住P3和P2、P1的像
    (2)、如图所示,P1、P2的直线与玻璃砖的交点为A,P3、P4的直线与玻璃砖的交点为C。取AC=CE,从C、E分别作玻璃砖界面的垂线CB和ED,B、D分别为垂足,用刻度尺量得AB=25.0mm、CD=40.0mm、ED=30.0mm,玻璃砖的折射率为。(结果保留三位有效数字)
  • 13. 小张同学利用“插针法”测定玻璃的折射率.
    (1)、小张将玻璃砖从盒子拿出放到白纸上,图示操作较为规范与合理的是

    (2)、小张发现玻璃砖上下表面不一样,一面是光滑的,一面是磨砂的,小张要将玻璃砖选择(填“磨砂的面”或“光滑的面”)与白纸接触的放置方法进行实验较为合理.
    (3)、小张正确操作插好了4枚大头针,如图所示,请帮助小张画出正确的光路图.然后进行测量和计算,得出该玻璃砖的折射率n=(保留3位有效数字)

  • 14. 做“测定玻璃的折射率”的实验,先在白纸上放玻璃砖,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2 , 然后在棱镜的另一侧观察,同学接下来要完成的必要步骤,并在纸上标出的大头针位置和玻璃砖轮廓如图所示。

    (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的像 D、插上大头针P4 , 使P4挡住P3和P1、P2的像
    (2)、在本题的图上画出所需的光路;(空气中角用i玻璃中用r表示入射或折射角).
    (3)、计算折射率的公式是n=
    (4)、该同学在实验中将玻璃砖界面AB、CD间距画得过宽。若其他操作正确,则折射率的测量值(填“大于”、“小于”或“等于”)准确值。
  • 15. 某同学用“插针法”测一玻璃砖的折射率。

    ①在木板上平铺一张白纸,并把玻璃砖放在白纸上,在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针P1、P2 , 透过玻璃砖观察,在玻璃砖另一侧竖直插大头针P3时,应使P3 , 用同样的方法插上大头针P4

    ②在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作一半径为5. 00 cm的圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图所示。测得AC=4.00 cm,BD=2.80 cm,则玻璃的折射率n=

  • 16. 在“测定玻璃的折射率”实验时,
    (1)、下列做法正确的是________;
    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、实验时既可用量角器,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)、小明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 P1P2P3P4 ,AB和CD是描出的玻璃砖的两个边,如图2所示,请在答题纸上画出光路图。
  • 17. 在“测定玻璃的折射率”的实验中:

    (1)、在白纸上放好平行玻璃砖,如图1所示,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 P1P2 ,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针 P3P4 。在插 P3P4 时,用 P3 挡住 P1P2 的像,用 P4 挡住 P3
    (2)、某同学实验中作出光路图如图2所示,此玻璃的折射率计算式为 n= (用图中的 θ1θ2 ,表示)。
    (3)、如图3所示,玻璃砖两个界面不平行,在 bb' 一侧透过玻璃砖观察,可以看到 P1P2 的像,是否依然可以借助上述方法测出折射率?请说出理由
    (4)、如图3所示,玻璃砖两个界面不平行,在 bb' 一侧透过玻璃砖观察,可能看不到 P1P2 的像,请分析原因