高考物理一轮复习 实验十四 测定玻璃的折射率押题专练.doc

实验十四 测定玻璃的折射率 1. 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，放在图227所示的位置上，而实验中其他操作均正确，测得的折射率将 ()图227a偏大 b偏小 c不变 d无法确定答案：c2. 图228如图228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(1)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_，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”)答案：(1)l1和l3n(2)偏大3在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa、bb与玻璃砖位置的关系分别如图229，、和所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖他们的其他操作均正确，且均以aa、bb为界面画光路图则图229甲同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)乙同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)丙同学测得的折射率与真实值相比_答案：偏小不变可能偏大、可能偏小、可能不变 4图2210如图2210所示，画有直角坐标系oxy的白纸位于水平桌面上m是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合，oa是画在纸上的直线，p1、p2为竖直地插在直线oa上的两枚大头针，p3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，是直线oa与y轴正方向的夹角，是直线op3与y轴负方向的夹角只要直线oa画得合适，且p3的位置取得正确，测出角和，便可求得玻璃的折射率某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线oa上竖直地插上了p1，p2两枚大头针，但在y0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到p1、p2的像，他应采取的措施是_&若他已透过玻璃砖看到了p1、p2的像，确定p3位置的方法是_若他已正确地测得了、的值，则玻璃的折射率n_.答案：减小角使p3挡住p1、p2的像5在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa、bb与玻璃砖位置的关系分别如图实108、和所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖他们的其他操作均正确，且均以aa、bb为界面画光路图(1)甲同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)(2)乙同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)(3)丙同学测得的折射率与真实值相比_解析：用图测定折射率时，玻璃中折射光线偏折大了，所以折射角增大，折射率减小；用图测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关；用图测折射率时，无法确定折射光线偏折的大小，所以测得的折射率可大、可小、可不变答案：(1)偏小(2)不变(3)可能偏大、可能偏小、可能不变6在用插针法测定玻璃的折射率的实验中，某同学操作步骤如下：用图钉将记录光路的白纸固定在平板上；手拿玻璃砖的毛面或棱，将其轻放在白纸上；用铅笔环绕玻璃砖画出边界aa和bb；在aa上选择一点o，作为不同入射角的入射光线的共同入射点，画出入射角1分别为0、30、45的入射光线；用“插针法”分别得到各条入射光线的出射光线，观察时着重看大头针针帽是否在一条直线上，取下玻璃砖、大头针，连接各针孔，发现所画折射光线中有两条相交，量出各个折射角2；按公式分别计算，取三个值的算术平均值(1)以上步骤中有错误或不妥之处的是_；(2)应改正为_.答案：见解析7. 一块玻璃砖有两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的(光线不能通过此表面)现要测定此玻璃的折射率给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚(p1、p2、p3、p4)、带有刻度的直角三角板、量角器实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个相互平行的表面与纸面垂直在纸上画出直线aa和bb，aa表示镀银的玻璃表面，bb表示另一表面，如图实109所示然后，在白纸上竖直插上两枚大头针p1、p2(位置如图)用p1、p2的连线表示入射光线(1)为了测量折射率，应如何正确使用大头针p3、p4?_.(试在图实109中标出p3、p4的位置)(2)然后移去玻璃砖与大头针试在图实109中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角1与折射角2.简要写出作图步骤_.(3)写出用1、2表示的折射率公式为n_.解析：(1)在bb一侧观察p1、p2(经bb折射、aa 反射，再经bb折射后)的像，在适当的位置插上p3，使得p3与p1、p2的像在一条直线上，即让p3挡住p1、p2的像；再插上p4，让它挡住p2及p1的像和p3.p3、p4的位置如图所示答案：(1)(2)见解析(3)8如图实1010所示，一半圆形玻璃砖外面插上p1、p2、p3、p4四枚大头针时，p3、p4恰可挡住p1、p2所成的像，则该玻璃砖的折射率n_.有一同学把大头针插在p1和p2位置时，沿着p4、p3的方向看不到大头针的像其原因是_答案：1.73经过p1p2的光线在mn处发生全反射9如图实1011所示，一个学生用广口瓶和刻度尺测定水的折射率，请填写下述实验步骤中的空白(1)用_测出广口瓶瓶口内径d.(2)在瓶内装满水(3)将刻度尺沿瓶口边缘_插入水中(4)沿广口瓶边缘向水中刻度尺正面看去，若恰能看到刻度尺的0刻度(即图中a点)，同时看到水面上b点刻度的像b恰与a点的像相重合(5)若水面恰与直尺的c点相平，读出_和_的长度(6)由题中所给条件，可以计算水的折射率为n_ _.解析：本题为测材料折射率的变式题，运用光的反射和折射所成虚像的重合，巧妙地求出材料的折射率由光路图知：sin1sin2.结论便不难得出答案：(1)刻度尺(3)竖直(5)acab(6) 10在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa、bb与玻璃砖位置的关系分别如图、和所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖他们的其他操作均正确，且均以aa、bb为界面画光路图，则(1)甲同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)(2)乙同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)(3)丙同学测得的折射率与真实值相比_答案：(1)偏小(2)不变(3)可能偏大、可能偏小、可能不变11.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)此玻璃砖的折射率计算式为n_(用图中的1、2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”)的玻璃砖来测量解析：据题意可知入射角为(901)，折射角为(902)，则玻璃的折射率为n；玻璃砖越宽，光线在玻璃砖内的传播方向越容易确定，测量结果越准确故应选用宽度大的玻璃砖来测量答案：(1)或(2)大12.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针p1、p2与圆心o在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心o缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察p1、p2的像，且p2的像挡住p1的像如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失此时只须测量出_，即可计算出玻璃砖的折射率请用你的测量量表示出折射率n_.答案：玻璃砖直径边绕o点转过的角度13.如图所示是用某种透光物质制成的直角三棱镜abc；在垂直ac面的直线mn上插两枚大头针p1、p2，在ab面的左侧透过棱镜观察大头针p1、p2的像，调整视线方向，直到p1的像_，再在观察的这一侧先后插入两枚大头针p3、p4，使p3_，p4_，记下p3、p4的位置，移去大头针和三棱镜，过p3、p4作直线与ab面相交于d，量出该直线与ab面的夹角为45，则该透光物质的折射率n_，并在图中正确地画出完整的光路图解析：折射率的测定原理是依据折射定律n，利用插针法将光在介质中的传播路线确定，从而测出相应的入射角1和折射角2，求解出n值而插针便是利用它挡住物体(大头针)的像，用p3挡住p1、p2的像是为了确定入射光线，用p4挡住p3和p1、p2的像是为了确定出射光线由题给条件可画出如图所示的完整光路图，且145，230所以n .答案：被p2的像挡住挡住p1、p2的像挡住p3和p1、p2的像光路图见解析图14利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率实验方法如下：在白纸上做一直线mn，并做出它的一条垂线ab，将半圆柱形玻璃砖(圆心为o)放在白纸上，它的直边与直线mn对齐，在垂线ab上插两枚大头针p1和p2，然后半圆柱形玻璃砖的