2025鲁科版高中物理选择性必修第一册同步练习题--第2节 科学测量：玻璃的折射率（有答案）

中小学教育资源及组卷应用平台 2025鲁科版高中物理选择性必修第一册 第4章　光的折射和全反射 第2节　科学测量:玻璃的折射率 基础过关练 题组一　实验原理与实验步骤 1.(2024山东烟台招远第二中学月考)某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时,其操作步骤如下: ①把长方体玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa'对齐,在白纸上画出玻璃砖的另一个界面bb'。 ②移去大头针和玻璃砖,连接P3、P4,通过P3、P4的连线与bb'的交点O'和aa'上的入射点O,作出玻璃砖中的光线OO',测量出入射角θ1与折射角θ2,填入表格中。 ③在白纸上画出一条直线aa'代表两种介质的界面,过aa'上的O点画出界面的法线NN',并画一条线段AO作为入射光线。 ④在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像。调整视线方向,直到P1的像被P2的像挡住。再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P1、P2的像以及P3,记下P3、P4的位置。 (1)上述步骤正确的操作顺序应为　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)实验中测出了多组入射角θ1与折射角θ2,并作出了sin θ1-sin θ2的图像如图所示,则实验时光线是由　　　　射入　　　　(以上两空均选填“空气”或“玻璃”),该玻璃的折射率为　　　　。 题组二　实验数据处理及误差分析 2.(2024辽宁大连期中)某实验小组在用插针法“测玻璃的折射率”实验中,画出的光路,如图甲所示。 (1)在实验前如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度　　(选填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。 (2)该实验小组的同学在甲图的基础上,以入射点O为圆心作圆,与入射光线P1O、折射光线OO'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,如图乙所示,则玻璃的折射率n=　　　　(用图中线段的字母表示)。 (3)若该组的同学在正确画出两界面后,不小心将玻璃砖平移了一些,如图丙所示(虚线表示玻璃砖边界),其他操作无误,则他测得的折射率将　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 3.(2024广东惠州博师高中期中)某小组的甲、乙同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,如图1所示。 (1)为了减小实验误差,下列操作正确的是　　　　。(填正确选项前的字母) A.必须选择边界平行的玻璃砖 B.选择的入射角应尽量小些 C.没有刻度尺时,可以将玻璃砖当尺子画界线 D.大头针P1、P2和P3、P4之间的距离应适当大些 (2)甲同学手头有圆规和刻度尺,但没有量角器,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,与法线的交点分别为B点和D点,如图2所示。用刻度尺测得AB的长度为x1,CD的长度为x2,则玻璃砖的折射率n=　　　　(用x1、x2表示)。 (3)乙同学正确操作后,在实验中多次改变入射角,测出多组相关角度θ1、θ2,作出cos θ2-cos θ1的图像,如图3所示,则此玻璃砖的折射率n=　　　　。 (4)若该同学在确定P4位置时,不小心把P4位置画得偏左了一些,则测出来的折射率　　　　(选填“偏大”“偏小”“不变”)。 4.(2024山东青岛中学期中,改编)在“测玻璃的折射率”实验中: (1)如图1所示,用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,下列说法正确的是　　　　。 图1 　 A.若P1、P2间的距离较大,通过玻璃砖会看不到P1、P2的像 B.为减小测量误差,过P1、P2插点的直线与法线NN'的夹角应尽量小些 C.为减小作图误差,P3、P4间的距离应适当大些 (2)增大入射角时,出射点与入射点的水平距离将　　　　(填“增大”或“减小”)。 (3)如果有宽度不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度　　　　(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。 (4)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2所示,从图线可知玻璃砖的折射率为　　　　。 图2 (5) ... ...