实验抢分专练(第十四章 实验十八 测量玻璃的折射率)-【优学精研】2026年高考物理一轮总复习教用word

实验抢分专练　(40分钟　40分)

1.(8分)某实验兴趣小组用插针法测定玻璃砖的折射率。

(1)实验示意如图A,下列说法中正确的是 (　　)(2分)

A.为了使P1、P2的像重合,P1、P2的距离应尽可能小一些

B.为减少测量误差,P1、P2的连线与法线NN'的夹角应尽量小些

C.为了减小作图误差,P3和P4的距离应适当取大些

D.若P1、P2的连线与法线NN'夹角较大时,有可能在bb'面发生全反射

(2)在该实验中,光线是由空气射入玻璃砖,根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图B所示,则玻璃砖的折射率是___________。(2分) 

(3)甲、乙二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C中①②所示,其他操作均正确,且均以aa'、bb'为界面画光路图,则甲同学测得的折射率与真实值相比___________;乙同学测得的折射率与真实值相比___________。(均选填“偏大”“偏小”或“不变”)(4分) 

【解析】(1)为了使P1、P2的像重合,P1、P2的距离适当即可,不需要尽可能小,故A错误;为了减小误差,入射角应适当大一些,即P1、P2的连线与法线NN'的夹角应

尽量大些,故B错误;为了减小作图误差,P3和P4的距离应适当取大些,故C正确;由几何知识可知,光线在上表面的折射角等于下表面的入射角,根据光路可逆性原理可知,光线一定会从下表面射出,光线不会在玻璃砖内下表面发生全反射,故D错误。

(2)由折射率公式得n==1.5。

(3)甲同学测定折射率时,作出的折射光线如图虚线所示,实线表示实际光线,可见折射角增大,则由折射定律可知,折射率将偏小。

乙同学测折射率时操作正确,结果与玻璃砖形状无关,故乙同学测得的折射率与真实值相比不变。

答案:(1)C　(2)1.5　(3)偏小　不变

2.(8分)(2024·天津南开区模拟)某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。

(1)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,如图甲所示。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(　　)(2分)

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

(2)为减小实验误差,实验时应注意的是(　　)(2分)

A.入射角应尽量小些

B.玻璃砖的宽度应小一些

C.大头针P1、P2之间的距离及大头针P3、P4之间的距离应适当大些

(3)甲同学在画界面时,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,则他测得的折射率与真实值相比______ (选填“偏大”“偏小”“不变”或“无法确定”)。(2分) 

(4)乙同学在完成光路图以后,以入射点O为圆心,适当长度为半径画圆,分别交入射光线P1P2于A点,交入射点O与出射点O'连线的延长线于C点。过A点、C点分别作法线NN'的垂线AB、CD,垂足分别为B点、D点,如图丙所示。用刻度尺量得AB=8.50 cm,CD=5.00 cm,由此可得出该玻璃的折射率n=___________。(2分) 

【解析】(1)选C。实验中,在插P3时,应使P3同时挡住P1、P2的像;在插P4时,应使P4同时挡住P3和P1、P2的像。

(2)选C。为了减小实验误差,入射角应尽量大些,玻璃砖的宽度也宜大一些,大头针应垂直插在纸面上,且应使大头针P1、P2之间的距离及大头针P3、P4之间的距离适当大些。

(3)作出实际光路图,如图所示,由图可知,入射角不变,但是折射角变大,根据折射定律可知,所测折射率偏小。