第4章 第2节 课后 达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册教用Word(教科版)

1.(2024·江苏扬州统考)如图所示在“测定玻璃折射率”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，下列说法正确的是(　　) A．bb′界面可以用铅笔沿玻璃砖的边缘画出 B．将玻璃砖从盒子中取出时可以直接用手捏着aa′和bb′两个界面 C．大头针之间的距离大小没有要求 D．P4同时挡住P3和P1、P2的像 解析：选D。用铅笔贴着光学面画出界面，可能会损坏光学面，故A错误；测定玻璃的折射率时利用光学面aa′和bb′折射，故要保持光学面干净，不能用手接触，否则影响折射效果，故B错误；折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，所以P1 、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度，故C错误；根据实验的原理，连接P1、P2表示入射光线，连接P3、P4表示出射光线，连接两光线与玻璃砖的交点，即为折射光线，实验的过程中，要先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在玻璃砖另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3和P1、P2的像，故D正确。 2．(2024·湖北联考期中)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，然后作出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验，下列说法正确的是(　　) A．大头针P4只须挡住P3的像 B．在测量数据时，仅用毫米刻度尺也能获得计算折射率所需要的全部数据 C．利用量角器量出i1、i2，可求出玻璃砖的折射率n＝ 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 解析：选B。确定大头针P4的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像，故A错误；在测量数据时，仅用毫米刻度尺，根据几何关系，也能获得计算折射率所需要的全部数据，故B正确；利用量角器量出i1、i2，可求出玻璃砖的折射率n＝，故C错误；如果误将玻璃砖的边PQ画到P′Q′，则折射角i2偏大，折射率的测量值将偏小，故D错误。 3．(2024·辽宁实验中学校考)在“测玻璃的折射率”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P3之间的距离适当大些 (2)甲同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00 cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O和O′连线延长线于C点，过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于B点，过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点，如图甲所示，用刻度尺量得OB＝8.00 cm，CD＝4.00 cm，由此可得出玻璃的折射率n＝________(结果保留2位有效数字)。 (3)乙同学作玻璃砖的下侧界面如图乙所示，以aa′、bb′为界面画光路图，其他操作均正确。该同学测得的折射率与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 解析：(1)用插针法测折射率时，不需要选用上、下表面平行的玻璃砖，故A错误；为减小测量的实验误差，选择的入射角应尽量大些，故B错误；为准确确定入射光线和折射光线，大头针应垂直地插在纸面上，故C正确；为减小测量的实验误差，大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些，故D正确。 (2)根据几何关系可得AB＝＝6 cm sin θ1＝＝ sin θ2＝＝ 玻璃的折射率n＝＝1.5。 (3)以aa′、bb′为界面画光路图，如图所示，可以看出，折射角的准确值为α，但是作出的光路图的折射角为β，由图可知α＜β，即折射角偏大，根据折射定律可知，该同学测得的折射率与真实值相比偏小。 答案：(1)CD　(2)1.5　(3)偏小 4．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(O为两圆弧圆心，图中已画出经过P1、P2的入射光线)。 (1)在图甲上补画出所需的光路。 (2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图甲中的AB分界面上画出这两个角。 (3)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像，由图像可知该玻璃的折射率n＝________。 解析：(1)连接P3、P4与CD交于一点，此交点即为光线从玻璃砖中射出的位置，又由于P1、P2的连线与AB的交点即为光线进入玻璃砖的位置，连接两点即可作出玻璃砖中的光线，如图所示。 (2)连接O点与光线在AB上的入射点即为法线，作出入射角和折射角如图中θ1、θ2所示。 (3)图像的斜率k＝＝n，由题图乙可知斜率为1.5，即玻璃的折射率为1.5。 答案：(1)(2)见解析图　(3)1.5 学科网（北京）股份有限公司 $