高三光学实验复习—测玻璃的折射率习题选编(包含答案)
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实验:测玻璃的折射率复习题选
1、如图所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa'和bb',O为直线AO与aa'的交点,在直线OA上竖直地插
上P l、P2两枚大头针。下面关于该实验的说法正确的是()
A.插上大头针P3,使P3挡住P2和P l的像
B.插上大头针P4,使P4挡住P3、P2和P l的像
C.为了减小作图误差,P3和P4的距离应适当大些
D.为减小测量误差,P l、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好
E.若将该玻璃砖换为半圆形玻璃砖,仍可用此方法测玻璃的折射率
【答案】ABCE
2、如图所示,插针法“测定平行玻璃砖折射率”的实验中,P1、P2、P
3、P4为所插的针,θ1为入射角,θ2为
折射角。下列说法正确的是()
A.θ1过小会导致θ2不易准确测量
B.θ1过大会导致P1、P2的像模糊
C.P1与P2,P3与P4间的距离适当小些
D.P3、P4的连线与P1、P2的连线不一定平行
【答案】AB
3、①“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好平行玻璃砖,aa’和bb’分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图1所示.在玻璃砖的一侧插上两枚大头针,P1和P2,用“+”表示大头灯的位置,然后在另一侧透过玻
璃窗观察,并依次插入大头针P3和P4,在插P3和P4时,应使__________________。
图1 图2
②某同学实验中作出光路图如图2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’界面的焦点,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)。
【答案】①P3挡住P1、 P2的像, P4挡住P3和P1、 P2的像;②
AB OC n
OA OD =⋅
4、某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。
①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。
A.选用两光学表面间距大的玻璃砖
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尽量大些
②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下图所示,其中实验操作正确的是______。
③该小组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,如图所示,则玻璃的折射率n=______。(用图中线段的字母表示)
【答案】①AD ②D ③AC BD
5、(1)几位同学做“用插针法测定玻璃折射率”实验,图示直线aa′、bb′表示在白纸上画出的玻璃砖的两个界面.几位同学进行了如下操作:
A.甲同学选定的玻璃砖两个光学面aa′与bb′不平行,其他操作正确
B.乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面aa′和bb′后,将玻璃砖向aa′方向平移了少许,其他操作正确
C .丙同学在白纸上画aa ′、bb ′两界面时,其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微大些,其他操作正确 上述几位同学的操作,对玻璃折射率的测定结果没有影响的是________(填写选项前的字母)。
(2)在用插针法测玻璃砖折射率的实验中,已确定好入射方向AO ,插了两枚大头针P 1和P 2,如图所示(①②③是三条直线)。在以后的操作说法中你认为正确的是________。
A .在bb ′侧调整观察视线,另两枚大头针P 3和P 4可能插在③线上
B .保持O 点不动,减小入射角,在bb ′侧调整观察视线,另两枚大头针P 3和P 4可能插在①线上
C .保持O 点不动,增大入射角,在bb ′侧调整观察视线,看不清P 1和P 2的像,这可能是光在bb ′侧面发生全反射
【答案】AB B
6、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,做出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。
(1)此玻璃的折射率计算式为n=__________(用图中的12θθ、表示)
(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减少误差,应选用宽度_____(选填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。
(3)乙同学在画界面时,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”) 【答案】12
cos cos n θθ= 大 偏小 7、在“测定玻璃的折射率”实验中:
①某同学在画玻璃砖边界时操作如图甲所示,请指出其不当之处:______________(写出一点即可)。
②实验中,已画好玻璃砖边界ab、cd后,不小心误将玻璃砖向上稍平移了一点,如图乙所示,其他操作正确,则测得玻璃的折射率将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】用手触摸光学面,拿玻璃砖当尺子用不变
8、在“测玻璃的折射率”实验中:
(1)为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)某同学在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,用圆规以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,如图所示,
若他测得AB=7.5cm,CD=5cm,则可求出玻璃的折射率n= _________。
(3)有甲、乙两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。他们的其它操作均正确,且均以aa′、bb′为界面画光路图。则甲、乙两位同学测得的折射率与真实值相比分别是_________和_________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】CD 1.5 偏小不变
9、在用插针法测定矩形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ab、cd与玻璃砖
位置的关系分别如图①、②和③所示,其中甲同学所画的ab、cd的间距与玻璃砖的宽度相同.他们的其他操作均正确,且均以ab、cd为界面画光路图。则: