粤教版 (2019)选择性必修 第一册第二节 测定介质的折射率课后作业题

4.2测定介质的折射率基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．在“测定玻璃砖的折射率”的实验中，某同学在画玻璃砖下界面bb′时，上界面与aa′直线离开了一段距离，但aa′与bb′仍然平行，如图所示．如果其他操作不变，他测得玻璃砖的折射率比真实值将：（        ）

A．偏大 B．偏小

C．仍然准确 D．以上均有可能

2．小张用“插针法”测定玻璃的折射率。玻璃砖有4个光学面、、、，如图所示，其中、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、两面

B．可以选用、两面

C．不能选用、两面

3．物理学是一门以实验为基础的科学，实验是物理的灵魂。对于下列各实验及现象，说法正确的是（　　）

A．甲图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是因为同种电荷之间存在相互排斥的库仑力

B．乙图中，若在ab的两端接上恒定的直流电源，开关闭合后接在cd端的表头示数始终不为0

C．丙图中，使M摆偏离平衡位置后释放，在振动稳定后，与M球质量最接近的小球将获得最大的振幅

D．丁图中，若玻璃砖的a、两面不平行，按照丁图中的实验方法，同样可以测定玻璃砖的折射率

4．如上图所示为一梯形玻璃砖，A、B、C、D为外表面四个顶点，将用“插针法”测此玻璃砖的折射率，实验时操作较为规范的是 __________

A．可直接用手抓AB、CD所在的上、下侧面

B．用铅笔直接紧靠CD所在的面画边界线

C．移动玻璃砖应用手捏A、D（或B、C）所在的棱

D．只能用平行的 、 所在的上下侧面测折射率

5．小柯同学在学校里做了“测定玻璃的折射率的实验”，到家里他发现就有一块呈长方体的透明厚玻璃砖，他还找来了一支激光笔、一块泡沫板、一张白纸、几根牙签，就开始做上了。他操作时发现当牙签遮挡住细激光束时，牙签上会有耀眼光斑(如图戊所示)，此时按下牙签，就可在白纸上记下激光束经过的一个位置。请问小柯同学要完成图已光路至少需要几根牙签_______？

A．1根 B．2根 C．3根 D．4根

6．某同学利用平行玻璃砖测量玻璃的折射率，按插针法步骤正确操作，借助刻度尺完成了光路图。该同学有圆规，却没有量角器，他就以O点为圆心，15.00cm为半径画圆，分别交入射光线于A点，交直线OOʹ的延长线于C点。分别过A、C点作法线NNʹ的垂线交NNʹ于B、D点，如图所示。用刻度尺测得AB=9.00cm，CD=6.00cm，则说法正确的是（　　）

①玻璃的折射率n＝     ②玻璃的折射率n＝

③若玻璃砖前后两面并不平行，按正确实验操作，则他测出的折射率会受到影响

④若玻璃砖前后两面并不平行，按正确实验操作，则他测出的折射率不会受到影响

A．①③ B．②③ C．①④ D．②④

7．如图，用插针法测定玻璃折射率的实验中，以下说法正确的是（       ）

(1)及之间的距离适当大些，可以提高准确度

(2)及之间的距离取得小些，可以提高准确度

(3)入射角尽量大些，可以提高准确度

(4)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

(5)的间距、入射角的大小均与实验的准确度无关

A．(1)(3)

B．(2)(4)

C．(3)(5)

D．(1)(4)

8．如图所示，一束可光见穿过平行玻璃砖后，分成a、b两束单色光，下列说法正确的是（　　）

A．有可能单色光a是紫光，单色光b是黄光

B．玻璃砖对单色光a的折射率大于对单色光b的折射率

C．从玻璃砖中出射后，单色光a的出射角大于单色光b的出射角

D．单色光a在玻璃砖中的传播速度大于单色光b在玻璃砖中的传播速度

9．如图所示，用插针法测定玻璃折射率的实验中，以下说法正确的是（　　）

(1)P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度

(2)P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高准确度

(3)入射角θ1适当大些，可以提高准确度

(4)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

(5)P1、P2的间距、入射角的大小均与实验的准确度无关

A．(1)(3) B．(2)(4) C．(3)(5) D．(1)(4)

10．用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面aa´和bb′，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图所示的位置上，而实验中其他操作均正确，测得的折射率将（　　）

A．偏大 B．偏小 C．不变 D．无法确定

11．如图所示，用插针法测定玻璃折射率的实验中，以下说法正确的是（　　）

（1）本实验必须选用两折射面相互平行的玻璃砖

（2）若有多块平行玻璃砖可选用，应选择两平行折射面距离最大的一块

（3）P1、P2及P3、P4之间的距离适当取得大些，可以提高准确度

（4）若入射角太大，折射光线会在玻璃砖的内表面发生全反射

A．（1）（2） B．（1）（3） C．（2）（3） D．（1）（4）

12．下列说法中正确的是（　　）

A．交警可以利用超声波的多普勒效应测量车速

B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振

C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有粒子性

D．在“测定玻璃的折射率”的实验中，若玻璃的两界面不平行，会影响实验结果

13．某同学做测定玻璃的折射率实验，如图所示，按正确的方法在白纸上插大头针a、b、c、d，下列说法正确的是（　　）

A．为使实验效果明显，实验中入射角只可取45°

B．插大头针d时，应使其挡住大头针a、b的像和c

C．若入射角太大，光会在玻璃砖下表面PQ内侧发生全反射

D．该实验方法只能测量上下两面平行的玻璃砖的折射率

14．在测定玻璃的折射率实验中，为了减小实验误差，以下说法错误的是 （　　）

A．玻璃砖的宽度应大些

B．入射角应尽量小些

C．大头针应垂直插在纸面上

D．大头针P1与P2及P3与P4之间的距离应适当大些

15．如图所示，用插针法测定玻璃的折射率。下列说法正确的是（　　）

A．若选用两折射面不平行的玻璃砖，则无法进行实验

B．为了提高准确度，P1与P2及P3与P4之间的距离应适当大些

C．若有多块平行玻璃砖可选，应选择两平行折射面距离最小的玻璃砖

D．若入射角1太大，则折射光线会在平行玻璃砖的下表面发生全反射

二、填空题（共4题）

16．如图所示，某同学在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中误将界面画得离开玻璃砖边缘一段距离，但自己并未察觉．则他测得的折射率将_______（填“大于”、“等于”或“小于”真实值）．

17．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”）。

18．物理是一门自然科学，掌握实验的分析方法是学习物理基本要求之一，分析以下两个问题，归纳解决实验问题的关键环节：

（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）某同学根据所学的光学知识，设计了一个测透明液体折射率的仪器，如图所示．在圆盘上作直径BC⊥EF，在半径OA上垂直盘面插上两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2位置不变．每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，使直径BC与液面重合，然后在EC区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2．该同学在圆周KC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：

①若∠AOF=∠COP3=30°，则P3处所对应的折射率的值为________；

②若保持∠AOF=30°不变，则用该装置能测量的最大折射率不超过_______．

19． “测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，和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和，用“”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和．

(1)在插和时，应使______（选填选项前的字母）．

A．只挡住的像

B．只挡住

C．同时挡住、的像

D．挡住及、的像

(2)按(1)中的做法确定大头针和的位置，请你将光路图补充完整______，并在图中标出需要测量的量，则玻璃砖的折射率可表示为______．（用图中标出的测量角表示）

三、综合题（共4题）

20．如图所示，MN为半圆形玻璃砖的对称轴。O为玻璃砖的圆心。某同学在与MN平行的直线上插上两枚大头针P。在MN插上：大头针P3从P3透过玻璃砖观察P1，P2的像。调整P3位置使P3能同时挡住P1、P2的像。确定了的P3位置如图所示。他测得玻璃砖的半径R=5cm，P1P2连线MN之间的距离d1=3cm，P3到O点的距离d2=8cm，请画出光路图并求该玻璃砖的折射率。

21．如图所示，AOB为扇形玻璃砖，一细光束照射到AO面上的C点，入射光线与AO面的夹角为30°，折射光线平行于BO边，圆弧的半径为R，C点到BO面的距离为，AD⊥BO，∠DAO=30°，光在空气中的传播速度为c，求：

(1)玻璃砖的折射率；

(2)光在玻璃砖中传播的时间。

22．用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路、C、D两个大头针确定出射光路，O和分别是入射点和出射点，如图（a）所示。测得玻璃砖厚度为，A到过O点的法线的距离，M到玻璃砖的距离，到的距离为。

（ⅰ）求玻璃砖的折射率；

（ⅱ）用另一块材料相同，但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的截面如图（b）所示。光从上表面入射，入时角从0逐渐增大，达到时，玻璃砖下表面的出射光线恰好消失。求此玻璃砖上下表面的夹角。

23．某同学做“测玻璃砖的折射率”的实验时，绘制的光路图如图所示，请通过尺规作图、刻度尺测量，求出该玻璃砖的折射率。（结果保留两位有效数字。）

参考答案：

1．B

2．B

3．D

4．C

5．A

6．D

7．A

8．D

9．A

10．C

11．C

12．A

13．B

14．B

15．B

16．小于

17．偏小

18．     A     1.73     2

19．     CD         

20．，

21．(1)；(2)

22．（i）       （ii）15°

23．1.7