2022届高考物理一轮实验抢分专练(二十) 测量玻璃的折射率(含解析)

实验抢分专练(二十)　测量玻璃的折射率 1. (多选)某研究性学习小组欲测定下表面涂有反射层的平行玻璃砖的折射率。如图所示,在Ⅰ区已插上P1、P2两枚大头针来确定入射光线,(法线也已画出),要再插入P3、P4两枚大头针来确定出射光线,下列说法正确的是 (　　) A.应在Ⅲ区域寻找插入P3、P4两枚大头针的位置 B.应在Ⅱ区域用大头针挡住P1、P2的像来确定P3的位置 C.能在Ⅱ区域找到两组插入大头针P3、P4的位置 D.增大入射光线的入射角i (i<90°),可能无法找到出射光线 2.如图所示为某同学利用插针法测定半圆形玻璃砖折射率的实验。在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,关于该实验 (1)(多选)以下说法正确的是　　　　　。  A.P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些,可以提高准确度 B.P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些,可以提高准确度 C.入射角θ适当大些,可以提高准确度 D.P1、P2的间距,入射角的大小均与实验的准确度无关 (2)该玻璃砖的折射率n=　　　　　。另一同学将大头针插在P1'和P2'位置时,沿着P3、P4的方向看不到大头针的像,其原因可能是　。  3.(2021·临沂模拟)用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时,先在白纸上放好圆弧状玻璃砖,在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2,然后在玻璃砖的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2的像挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4,使P3挡住P1和P2的像,P4挡住P3以及P1和P2的像,在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓,如图甲所示,其中O为两圆弧圆心,图中已画出经P1、P2点的入射光线。 (1)在图上补画出所需的光路。 (2)为了测出玻璃的折射率,需要测量入射角i和折射角r,请在图中的AB分界面上画出这两个角。 (3)用所测物理量计算折射率的公式为n=　　　　　。  (4)为了保证在弧面CD得到出射光线,实验过程中,光线在弧面AB的入射角应适当　　　　　(选填“小一些”“无所谓”或“大一些”)  (5)多次改变入射角,测得几组入射角和折射角,根据测得的入射角和折射角的正弦值,画出了如图乙所示的图象,由图象可知该玻璃的折射率n=　　　　　。  【加固训练】 (2020·泉州模拟)某小组用“插针法”测平行玻璃砖的折射率,如图已确定好入射方向AO与玻璃砖界面aa'的夹角为α,插了两枚大头针P1和P2,1、2、3、4分别是四条直线。 (1)在bb'侧调整观察视线,另两枚大头针P3和P4可能插在　　　　　(选填“1”“2”“3”或“4”)线上;  (2)实验中画出入射点与出射点的连线,并测得连线与玻璃砖界面aa'的夹角为β,则玻璃的折射率n=　　　　　;  (3)若描出玻璃砖两边界线aa'、bb'后,不小心将玻璃砖沿OA方向平移了一些再进行实验,则折射率的测量值将　　　　　　(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。  4.(2020·莆田模拟)某同学用“插针法”测一玻璃砖的折射率。 (1)在木板上平铺一张白纸,并把玻璃砖放在白纸上,在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针P1、P2,透过玻璃砖观察,在玻璃砖另一侧竖直插大头针P3时,应使P3　　　　　　　　,用同样的方法插上大头针P4。  (2)在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作一半径为5.00 cm的圆,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。测得AC=4.00 cm,BD=2.80 cm,则玻璃的折射率n=　　　　　。  5.学校开展研究性学习,某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器,如图所示,在一圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF,在半径OA上,垂直盘面插下两枚大头针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浸入液体中,而且总保持液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住P1、P2的像,同学们通过计算,预先在圆周EC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=30°,OP3与OC的夹角为30°,则P3处对应的折射率的值为　　　　　。  (2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率的值大? 答:　　　　　。  (3)作AO的延长线交圆周于K,K处所对应的折射率的值应为　　　　　。  【加固训练】 (2020·成都模拟)做测定玻璃折射率实验时,同学们被分成若干实验小组,以下是其中两个实验小组的实验情况: (1)(多选)甲组同学在实验时,用他