4.2测定介质的折射率基础巩固(word版含答案)

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名称 4.2测定介质的折射率基础巩固(word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-02-08 07:33:57

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文档简介

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,并依次插上大头针P3和P4。在插P3和P4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P1、P2的像
D.P3插在P1、P2的延长线上
2.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。下列选项正确的是(  )
A.测定折射率的表达式为
B.作图时必需在纸上画出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0~90°之间的任意值
3.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
4.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
5.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P1和P2,然后在另一侧透过玻璃砖观察,再插上大头针P3、P4,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P4 须挡住P3及P1、P2的像
B.入射角越大,折射率的测量越准确
C.利用量角器量出i1、i2,可求出玻璃砖的折射率
D.如果误将玻璃砖的边PQ画到P′Q′,折射率的测量值将偏大
6.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EDF,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,在另一侧寻找合适位置竖直插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,移走玻璃砖和大头针,沿O、P3做直线OB,直线OB可看成沿OA入射的光透过玻璃砖后的折射光线。下列选项正确的是(  )
A.找折射光线时,应该在玻璃另一侧插两枚大头针P3、P4,不能只插一枚大头针P3
B.当∠AOC太大时,在玻璃砖的另一侧将看不到P1、P2的像
C.光在玻璃中和空气中的传播速度之比为
D.该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心逆时针转过一小角度,由此测得玻璃砖的折射率将偏大
7.如图所示,在做“测量玻璃的折射率”实验时,先在水平木板上面铺一张白纸,把一块两面平行的玻璃砖放在纸上,描出玻璃砖的两个边a和a′。然后在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B,AB的延长线与直线a交于O点。在另一侧再插第三个大头针C,使它把A、B的像都挡住,插第四个大头针D,使它把A、B的像及第三个大头针C都挡住。那么后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线CD,CD的延长线与直线a′交于O′点。下列说法中正确的是(  )
A.只要入射角θ1足够大,光线在界面a′上可能发生全反射现象
B.该玻璃砖折射率的表达式为
C.入射光线AB与射出玻璃砖的光线CD是平行的
D.射出玻璃砖的光线相对入射光线来说产生了侧移,入射角越大,侧移越小。
8.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)
9.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,其它操作符合要求,由此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
10.如图所示,从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏的ab间形成一条彩色光带。下面的说法中正确的是(  )
A.a侧是红色光,b侧是紫色光
B.在真空中a侧光的波长大于b侧光的波长
C.三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率
D.在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率
11.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
12.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
13.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
14.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①、②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。下列说法正确的是(  )
A.甲同学测得的折射率与真实值相比偏大 B.甲同学测得的折射率与真实值相同
C.乙同学测得的折射率与真实值相比偏小 D.乙同学测得的折射率与真实值相同
15.小戈老师在实验室做“测定玻璃的折射率”实验,他发现实验桌上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、几颗大头针,就开始做了。他操作时发现当大头针遮挡住细激光束时,大头针上会有耀眼光斑(如图甲所示),此时按下大头针,就可在白纸上记下激光束经过的一个位置。请问小戈老师要完成图乙所示光路至少需要几根大头针(  )
A.1根 B.2根 C.3根 D.4根
二、填空题(共4题)
16.某同学实验中作出光路图如图所示,在入射光线上任取一点A,过A点做法线的垂线,B点是垂线与法线的交点。O点是入射光线与aa′界面的交点,C点是出射光线与bb′界面的交点,D点为法线与bb′界面的交点。则实验所用玻璃的折射率n=_____(用图中线段表示)。
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.“测定玻璃的折射率”实验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B,在另一侧再竖直插两个大头针C、D.在插入第四个大头针D 时,要使它 _____________.
如图是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a、a’是描在纸上的玻璃砖的两个边. 根据该图可算得玻璃的折射率n = _____________.(计算结果保留两位有效数字)
19.在“测定玻璃的折射率”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之间的距离尽量小些
(2)某同学在测量入射角和折射角时,由于没有量角器,在完成了光路图以后,以O点为圆心,OA为半径画圆,交OO′延长线于C点,过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点,如图甲所示,若他测得AB=6cm,CD=4cm,则可求出玻璃的折射率n=________。
(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,如图乙所示,则他测得的折射率______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
三、综合题(共4题)
20.如图所示,在用玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,如果所用的玻璃砖ABCD的上表面AB和下表面CD不严格平行(AD略大于BC),所测得的折射率是否存在误差?请分析原因。
21.如图甲所示,某同学在“测玻璃砖折射率实验”时将入射光线改由从AC面入射,然后在CD界面外侧观察的像,但他始终无法在CD界面外侧找到的像,却意外地在BD界面外侧看到了的像,于是按原方法钉了两枚大头针,用以标记出射光线。根据你所学知识在图乙中补全光路图。
22.如图所示,某种折射率较大的透光物质制成直角三棱镜ABC,在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2,在AB面的左侧通过棱镜观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P1的像被P2的像挡住,再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3和P1、P2的像,记下P3、P4和三棱镜的位置,移去大头针和三棱镜,过P3、P4作直线与AB面交于D,量出该直线与AB面的夹角为450,
(1)画出光路图;
(2)求出透光物质的折射率n=___________
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.C
2.C
3.B
4.B
5.A
6.C
7.C
8.A
9.A
10.C
11.D
12.D
13.B
14.D
15.A
16.
17.偏小
18.挡住C及A、B的像 1.8
【点睛】
19.C 1.5 偏小
20.无误差;
只要能把入射光线a在玻璃中的折射光线b确定下来,就能测定出玻璃的折射率,AB和CD不严格平行,a和c显然也不平行,但同样能用插针法确定出b光线的位置,因此不会对实验结果产生影响,所测得的折射率不会存在误差。
21.
22.①
;②n=
23.1.7