粤教版（2019）高二物理 选择性必修第一册 第2节 测定介质的折射率（分层练习）

第2节 测定介质的折射率一、单选题1．在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路图如图所示，对实验中的一些具体问题，下列说法正确的是（　　）A．若、的距离较大时，通过玻璃砖会看不到、的像B．实验中为方便操作可用玻璃砖代替尺子画线C．为了减小作图误差，和的距离应适当大一些D．为减小测量误差，、连线与玻璃砖界面法线的夹角越大越好2．在“测定玻璃的折射率”实验时，某学生在插第三枚大头针时，在视线中看到两枚大头针“断”成了a，b、c、d四截，如图所示。正确的做法是让同时挡住（　　）A．a、b B．c、d C．a、c D．b、d3．某实验小组采用插针法测量平行玻璃砖的折射率，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图所示，其中实验操作正确的是（　　）A．  B．  C．   D．  4．如图所示，某小组做测定玻璃的折射率实验，一同学在纸上画玻璃砖的两个界面和时，不小心将界面画偏，使得两者间距比玻璃砖宽度大些，则测得的折射率（　　）A．偏小 B．偏大 C．不变 D．无法确定5．对“测定玻璃折射率”的实验中的一些问题，几个同学发生了争论，他们的意见如下，其中哪些选项是错误的 （　　）A．为了提高测量的精确度，P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大一些B．为了提高测理的精确度，入射角应适当大一些C．P1、P2之间的距离的大小及入射角的大小跟测量的精确度无关D．如果入射角太大，则反射光过强，折射光过弱，不易观察二、多选题6．在“测量玻璃的折射率”的实验中，如图所示，P1、P2、P3、P4为实验中四枚大头针所插位置，该同学在实验中将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽，则该同学的计算结果中（　　）A．折射率的测量值小于准确值 B．折射率的测量值大于准确值C．计算出光在玻璃中的波长小于真实值 D．计算出光在玻璃中的波长大于真实值7．某同学做测玻璃折射率实验时，在白纸上放好平行玻璃砖，并画出玻璃砖的轮廓为长方形，透过玻璃砖使、、、四枚大头针处于一条直线上，得到如图所示的光路图，测得入射角为，折射角为，下列说法正确的是（　　）  A．直线与平行B．玻璃砖的折射率为C．光从边射出时的折射角为D．若实验时玻璃砖相对长方形顺时针转动了少许，则测得的折射率将偏小三、实验题8．做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针、，使挡住、的像，挡住和、的像。如图所示，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“＋”表示大头针的位置。图中AO表示经过大头针和的光线，该光线与界面交于O点，MN表示法线。  （1）请将光路图画完整 ，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角和折射角；（2）该玻璃砖的折射率可表示为 。（用和表示）（3）下列说法正确的是 。A．玻璃砖的宽度应尽量大些，即图中与间的距离大些B．入射角应尽量小些C． 大头针、及、之间的距离应适当大些D．如果某同学将玻璃界面和的间距画得过宽了，如图所示，其他操作正确，折射率的测量值将偏大  9．某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线，如图甲所示，并在入射光线AO上插上大头针、，现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上和大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线。（1）确定位置的方法正确的是 ；A．透过玻璃砖，挡住的像B．透过玻璃砖观察，使挡住、两根针C．透过玻璃砖观察，使挡住、的像（2）作出光线在玻璃砖中和出射后光线的光路图，并画出玻璃砖中光线的折射角 ;（3）经过多次测量作出的图像如图乙，玻璃砖的折射率为 ；（保留三位有效数字）（4）若该同学在确定位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把位置画的偏右上了一些，则测出来的折射率 。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）10．在做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针、，使挡住、的像，挡住和、的像。如图所示，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“”表示大头针的位置。图中AO表示经过大头针和的光线，该光线与界面交于点，表示法线。（1）请将光路图画完整，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角和折射角   （2）该玻璃砖的折射率可表示为 。（3）在实验中，某位同学在白纸上画玻璃砖的两个光学界面和时，将直线画成了图中虚线所示情况，其它操作如常。该同学测出的玻璃砖的折射率与真实值相比，会 （填“偏小”、“偏大”或“相等”）。  一、单选题1．如图所示，甲、乙两同学用插针法测量梯形玻璃砖的折射率，、、和是实验中甲同学插的大头针，、是乙同学插的大头针。下列说法正确的是（　　）A．甲同学利用大头针、及、作图，测出入射角和折射角，用角度比值即可求出折射率B．甲同学插好大头针、并画好两平行边界后，不小心将玻璃砖向上平推了一下，则实验测得的折射率变大C．沿、方向的入射光线，经AB面折射到达CD面时，在CD面可能发生全反射D．乙同学在界面BD观察到大头针、的像，也可以测量玻璃砖的折射率2．某同学在测玻璃折射率时，把玻璃砖一边与aa′对齐，但另一条边bb′画得明显过宽，该同学在aa′一侧观察，其它操作符合要求，引起的误差及测量结果正确表述是（　　）A．折射角偏大，折射率比真实值小 B．折射角偏小，折射率比真实值大C．折射角偏大，折射率比真实值大 D．折射角偏小，折射率比真实值小3．在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图①、②所示，他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲、乙同学测得的折射率与真实值相比（　　）A．甲偏大、乙偏小 B．甲偏小、乙都有能 C．甲不变、乙都有能 D．甲偏小、乙偏大4．如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边MN和PQ，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针、，然后做出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验，下列说法中正确的是（　　）A．大头针只须挡住的像B．如果误将玻璃砖的边PQ画到，折射率的测量值将偏大C．利用量角器量出、，可求出玻璃砖的折射率D．在测量数据时，仅用毫米刻度尺也能获得计算折射率所需要的全部数据5．如图所示，在做“测量玻璃砖的折射率”实验中，先在白纸上放好玻璃砖，用铅笔描出玻璃砖的边界ab和cd，但是在描绘cd边界时，由于操作不当，描成了虚线。然后在玻璃砖一侧插上两根大头针、。为完成实验，须在玻璃砖另外一侧依次插上大头针、，以下说法正确的是（　　）  A．只挡住的像B．同时挡住、、的像C．由于边界描绘失误，测得玻璃砖的折射率比真实值偏大D．由于边界描绘失误，测得玻璃砖的折射率比真实值偏小二、多选题6．甲在做“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（a）所示的倾斜；乙在放置玻璃砖时，玻璃砖的平面没有与重合，出现如图（b）所示的偏差。则他们测得的折射率与真实值相比（　　）A．甲的偏小 B．乙的偏小 C．甲的偏大 D．乙的偏大7．某同学测定玻璃砖的折射率。如图所示，半圆形玻璃砖的直径边界为EF、半圆弧边界为ECF，CD垂直EF并过圆心O。某次实验中，他沿OA画一条直线，并在OA线上适当位置竖直插上两枚大头针P1、P2；放上玻璃砖后，在另一侧依次寻找合适位置竖直插上大头针P3、P4，移走玻璃砖和大头针后，过P3、P4针孔作出直线OB，OB可看成沿OA入射的光透过玻璃砖后的折射光线。下列选项错误的是（　　）  A．测定折射率的表达式为 B．作图时必须在纸上画出EF边界和ECF边界C．沿AO方向看去，P1会挡住P2、P3、P4 D．实验中∠AOC可以取0-90o之间的任意值8．如图所示，某同学用“插针法”测量两面平行玻璃砖的折射率。和分别是玻璃砖与空气的两个界面。由于没有量角器，在完成了光路图以后，他在数据处理时用圆规以AO为半径，O为圆心做圆，交折射光线延长线于C，且AB、CD垂直于法线。关于该实验，下列说法正确的是（　　）  A．实验中必须选取表面和平行的玻璃砖 B．大头针、及、之间的距离应适当大些C．玻璃砖的折射率可据计算 D．玻璃砖的宽度（即和之间的距离）应适当大些三、实验题9．在“测玻璃的折射率”实验中：（1）为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是 ；A．必须选用上下表面平行的玻璃砖B．选择的入射角应尽量小些C．大头针应垂直地插在纸面上D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些（2）甲同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O和连线延长线于C点，过A点作法线的垂线AB交于B点，过C点作法线的垂线CD交于D点，如图所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm，由此可得出玻璃的折射率n= （计算结果保留3位有效数字）；  （3）乙同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面和后，不小心碰了玻璃砖使它向方向平移了少许，如图所示。则他测出的折射率将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。  10．某小组做“测定玻璃的折射率”实验，所用器材有木板、玻璃砖、大头针、刻度尺、量角器、笔、白纸。  （1）将甲图光路图补充完整，并标出从空气射入玻璃过程中的入射角和折射角； （2）该小组同学虽测出了入射角和折射角，但苦于无法得知非特殊角的正弦值，不能准确算出折射率，他们及时调整实验数据处理方案：以入射点O为圆心作圆，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，过B、C两点分别向法线作垂线并交于A、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）。（3）若该同学在实验中将玻璃砖界和的间距画得过窄，而其他操作均正确，如图丙所示，则折射率的测量值 准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。11．在“测玻璃的折射率”实验中：（1）如图，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．确定P3位置的方法是透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2B．确定P3位置的方法是透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2的像（2）如图1所示，若该同学在确定P4位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把P4位置画得偏左了一些，则测出来的折射率 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。（3）若该同学重新正确确定P4位置，并确认其他的操作步骤也都正确后，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出图线，如图2所示，从图线可求得玻璃砖的折射率是 。（4）如图3所示，该同学选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光路图，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于、点，再过、点作法线的垂线，垂足分别为、点，则玻璃的折射率 （用图中线段的字母表示）；进一步测得所需数据分别为和，则该玻璃砖的折射率数值为 。12．某实验小组在用插针法“测玻璃的折射率”实验中，画出光线的径迹，如图甲所示，  （1）在实验前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。（2）该实验小组某同学在甲图的基础上，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P1O、折射光线OO'的延长线分别交于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）；（3）若该组某同学在画界面时，不小心将两界面和间距画得比玻璃砖宽度大些，如图丙所示（虚线表示玻璃砖边界），则他测得的折射率将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）1．（2023·广东·统考高考真题）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）①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到点射出．用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图（a）所示  ③用刻度尺测量和的长度和．的示数如图（b）所示，为 。测得为  （3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式 ；由测得的数据可得折射率为 （结果保留3位有效数字）（4）相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应尽量使入射角 。2．（2023·海南·统考高考真题）用激光测玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖与屏P平行放置，从另一侧用激光笔以一定角度照射，此时在屏上的S1处有激光点，移走玻璃砖，光点移到S2处，回答下列问题：  （1）请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图 ；（2）已经测出AB = l1，OA = l2，S1S2= l3，则折射率n = （用l1、l2、l3表示）；（3）若改用宽ab更小的玻璃砖做实验，则S1S2间的距离会 （填“变大”，“变小”或“不变”）。