2025年高考物理復習之小題狂練600題（實驗題）：測量玻璃的折射律（10題）

第1頁（共1頁）2025年高考物理復習之小題狂練600題（實驗題）：測量玻璃的折射律（10題）一．實驗題（共10小題）1．（2024?浙江二模）如圖是小明同學在做“測定玻璃的折射率”的實驗中所留下的圖紙。如圖（a）所示，該同學選用的玻璃磚前后兩個光學面相互平行，a和a′分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針P1和P2，然后在另一側透過玻璃磚觀察，并插上大頭針P3，使其擋住P2、P1的像；接著插上大頭針P4，使其擋住P3和P2、P1的像，用“?！北硎敬箢^針的位置，這樣P1、P2確定了射入玻璃磚的光線，P3、P4確定了射出玻璃磚的光線。（1）根據(jù)以上信息，請你在圖（a）中畫出光路圖。（2）小明同學根據(jù)a界面測得的入射角θ1和折射角θ2的正弦值畫出了如圖（b）所示的圖像，從圖像可求得玻璃磚的折射率是（保留兩位有效數(shù)字）。（3）如圖（c）所示，若在實驗過程中畫出界面a后，不小心將玻璃磚向上平移了一些，導致界面a′畫到圖中虛線位置，而在作光路圖時界面a仍為開始所畫的，則所測得的折射率與真實值相比將（填“偏大”“偏小”或“不變”）。2．（2024?重慶模擬）某小組同學在學校實驗室利用“插針法”測量玻璃磚的折射率，實驗原理如圖甲所示，他們組提出的處理數(shù)據(jù)方案是：多次測出入射角i和折射角r，作出sini﹣sinr的圖像，利用圖像求出玻璃的折射率。（1）下列說法正確的是。A.實驗開始后，玻璃磚在紙上的位置不可移動B.P1、P2及P3、P4之間的距離取得小些，可以提高精確度C.玻璃磚應選用兩光學表面間距較大且兩光學表面平行的玻璃磚，以免影響折射率的測定結果（2）采用該組同學數(shù)據(jù)處理方案，玻璃折射率計算式為n＝（用θ1、θ2表示）。（3）設計好方案后實驗操作時發(fā)現(xiàn)忘帶量角器，只帶了刻度尺。于是他們將光線與玻璃磚上aa'表面與bb'表面的交點分別設為O點和P點，過P點做玻璃磚aa'表面的垂線PQ，再將入射光線延長與PQ交于點M，如圖乙所示。測得OP＝L1，OM＝L2，則該玻璃磚的折射率n＝。3．（2024?衡水模擬）某實驗小組用插針法測量玻璃磚的折射率，主要實驗操作如下：A．在眼睛這一側再插第三個大頭針c，使c恰好把a、b的像都擋??；B．將玻璃磚拿走，在白紙上作光路圖，進行測量計算，得出折射率；C．在木板上鋪一張白紙，把玻璃磚放在紙土，描出玻璃磚的四個邊，然后在玻璃磚的一側插兩個大頭針ab，用一只眼睛透過玻璃磚看這兩個大頭針，調整眼睛的位置，使b把a恰好擋??；D．繼續(xù)插第四個大頭針d，使d恰好把a、b的像和c都擋住；請回答下列問題：（1）請將上述實驗操作按照正確步驟排序：。（2）實驗中玻璃磚及所插大頭針的位置如圖甲所示，請在圖甲虛線框中規(guī)范作出測量所需要的光路圖，并標明入射面的入射角θ1與折射角θ2，該玻璃磚的折射率為。（3）該實驗小組同學突發(fā)奇想用兩塊同樣的玻璃直角棱鏡ABC來做實驗，如圖乙所示，兩塊棱鏡放在空氣中，兩者的AC面是平行放置的，插針P1、P2的連線垂直于AB面，若操作無誤，則在右邊的插針應該是（填選項字母）。A．P3、P6B．P3、P8C．P7、P8D．P5、P64．（2024?安徽）某實驗小組做“測量玻璃的折射率”及拓展探究實驗。（1）為測量玻璃的折射率，按圖甲所示進行實驗，以下表述正確的一項是。（填正確答案標號）A.用筆在白紙上沿著玻璃磚上邊和下邊分別畫出直線a和a′B.在玻璃磚一側插上大頭針P1、P2，眼睛在另一側透過玻璃磚看兩個大頭針，使P2把P1擋住，這樣就可以確定入射光線和入射點O1。在眼睛這一側，插上大頭針P3，使它把P1、P2都擋住，再插上大頭針P4，使它把P1、P2、P3都擋住，這樣就可以確定出射光線和出射點O2C.實驗時入射角θ1應盡量小一些，以減小實驗誤差（2）為探究介質折射率與光的頻率的關系，分別用一束紅光和一束綠光從同一點入射到空氣與玻璃的分界面。保持相同的入射角，根據(jù)實驗結果作出光路圖，并標記紅光和綠光，如圖乙所示。此實驗初步表明：對于同一種介質，折射率與光的頻率有關。頻率大，折射率（填“大”或“小”）。（3）為探究折射率與介質材料的關系，用同一束激光分別入射玻璃磚和某透明介質，如圖丙、丁所示。保持相同的入射角α1，測得折射角分別為（α2、α3（α2＜α3）），則玻璃和該介質的折射率大小關系為n玻璃n介質（填“＞”或“＜”）。此實驗初步表明：對于一定頻率的光，折射率與介質材料有關。5．（2024?浙江）如圖所示，用“插針法”測量一等腰三角形玻璃磚（側面分別記為A和B、頂角大小為θ）的折射率。①在白紙上畫一條直線ab，并畫出其垂線cd，交于O點；②將側面A沿ab放置，并確定側面B的位置ef③在cd上豎直插上大頭針P1和P2，從側面B透過玻璃磚觀察P1和P2，插上大頭針P3，要求P3能擋住（選填“P1”、“P2”或“P1和P2”）的虛像；④確定出射光線的位置（選填“需要”或“不需要”）第四枚大頭針；⑤撤去玻璃磚和大頭針，測得出射光線與直線ef的夾角為α，則玻璃磚折射率n＝。6．（2024?思明區(qū)校級模擬）實驗室有塊長寬比為2：1的矩形玻璃磚，某同學準備利用激光筆測量該玻璃磚的折射率。由于缺少標準測量工具，該同學將紙張裁成和玻璃磚一樣大，通過對折產生折痕對紙張進行等分，將紙張變?yōu)闇y量工具。（1）利用紙張折痕確定法線，調整激光筆的位置如圖1所示，入射點為O，出射點為P，可知入射角為；（2）如圖2所示，將紙張放在玻璃磚另一側，對齊確定P點位置，可知玻璃磚的折射率n＝；（3）在此實驗基礎上，下列方法最能有效減小實驗誤差的是（單選，填選項序號）。A．僅適當增加紙張的等分折痕B．僅適當減少紙張的等分折痕C．僅適當減小光線的入射角7．（2024?黃州區(qū)校級二模）近年來，對折射率為負值（n＜0）的負折射率人工材料的研究備受關注。如圖甲所示，光從真空射入負折射率材料時，入射角和折射角的大小關系仍然遵循折射定律，但折射角取負值。即折射光線和入射光線位于界面法線同側。某同學用圖乙所示裝置測量該材料對紅光的折射率，在空氣中（可視為真空）放置兩個完全相同的用負折射率材料制作的頂角為θ的直角三棱鏡A、B，在棱鏡B下方有一平行于下表面的光屏，兩棱鏡斜面平行且間距為d。一束紅色激光，從棱鏡A上的P點垂直入射。（1）該同學先在白紙上記錄兩平行斜邊位置，放上兩三棱鏡后，插針P1、P2的連線垂直于A上表面，若操作無誤，則在圖中下方的插針應該是。A.P3P6B.P3P8C.P5P6D.P7P8（2）若θ＝30°，激光通過兩棱鏡后，打在光屏上的點偏離入射光線的水平距離為2d，該材料折射率n＝。（3）記錄棱鏡B的斜邊位置后，操作時不小心把棱鏡B往下方平移了少許距離（使兩棱鏡實際距離略大于d），則該材料折射率n的測量值的絕對值會。（填“偏大”“不變”或者“偏小”）8．（2024?渝中區(qū)校級模擬）在“測定玻璃的折射率”的實驗中，在白紙上放好玻璃磚，然后畫出玻璃磚與空氣的兩個界面aa’和bb’，如圖甲所示。在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針P1和P2，用“+”表示大頭針的位置，然后在另一側透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4。（1）在插P3和P4時，應使P3擋?。ㄟx填“P1”、“P2”、“P1和P2”、“P1或P2”）的像，使P4擋?。ㄟx填“P2”、“P3”、“P3和P1、P2”、“P1、P2或P3”）的像。（2）用“插針法”找出與入射光線對應的折射光線，以入射點O為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于A、B點，再過A、B點作法線NN’的垂線，垂足分別為C、D點，如圖乙所示，則玻璃的折射率n＝（用圖中線段的字母表示）。（3）為了進一步提高測量準確度，請?zhí)岢鲆粭l合理的改進建議：。9．（2024?北京）（1）某同學測量玻璃的折射率，作出了如圖1所示的光路圖，測出了入射角i和折射角r，則此玻璃的折射率n＝。（2）用如圖2所示的實驗裝置探究影響感應電流方向的因素。如圖3所示，分別把條形磁體的N極或S極插入、拔出螺線管，觀察并標記感應電流的方向。關于本實驗，下列說法正確的是（填選項前的字母）。A.需要記錄感應電流的大小B.通過觀察電流表指針的偏轉方向確定感應電流的方向C.圖3中甲和乙表明，感應電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關（3）某興趣小組利用銅片、鋅片和橘子制作了水果電池，并用數(shù)字電壓表（可視為理想電壓表）和電阻箱測量水果電池的電動勢E和內阻r，實驗電路如圖4所示。連接電路后，閉合開關S，多次調節(jié)電阻箱的阻值R，記錄電壓表的讀數(shù)U，繪出U-UR圖像，如圖5所示，可得：該電池的電動勢E＝V，內阻r＝10．（2024?沙坪壩區(qū)校級模擬）某實驗小組要測量一半圓形玻璃磚的折射率。他們先在平鋪的白紙上畫出半圓形玻璃磚的直徑ab和圓心O，過O點畫法線、并畫出一條入射光線cO，cO與法線的夾角為30°。將半圓形玻璃磚沿著直徑放好，緊貼b點放置與法線平行的光屏，如圖甲所示?，F(xiàn)用一綠色激光筆沿著cO方向射入一束光.在光屏上的P點出現(xiàn)一個光斑。用刻度尺測出玻璃磚的半徑為R，OP＝1.5R。（1）玻璃磚的折射率n＝。（結果用分數(shù)表示）（2）若改用紅色激光筆照射，其他條件不變，則光屏上的光斑會出現(xiàn)在（選填“P點上方”“P點下方”或“P點”）。（3）若實驗過程中，實驗小組的同學不小心將玻璃磚向左下方平移，但入射光線仍能通過玻璃磚的圓心，如圖乙所示。在光屏上出現(xiàn)一個光斑，小組同學將此光斑仍記作P點，并在白紙上連接O、P兩點作為出射光線，則此時測得的折射率（選填“大于”“等于”或“小于”）真實值。

2025年高考物理復習之小題狂練600題（實驗題）：測量玻璃的折射律（10題）參考答案與試題解析一．實驗題（共10小題）1．（2024?浙江二模）如圖是小明同學在做“測定玻璃的折射率”的實驗中所留下的圖紙。如圖（a）所示，該同學選用的玻璃磚前后兩個光學面相互平行，a和a′分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針P1和P2，然后在另一側透過玻璃磚觀察，并插上大頭針P3，使其擋住P2、P1的像；接著插上大頭針P4，使其擋住P3和P2、P1的像，用“?！北硎敬箢^針的位置，這樣P1、P2確定了射入玻璃磚的光線，P3、P4確定了射出玻璃磚的光線。（1）根據(jù)以上信息，請你在圖（a）中畫出光路圖。（2）小明同學根據(jù)a界面測得的入射角θ1和折射角θ2的正弦值畫出了如圖（b）所示的圖像，從圖像可求得玻璃磚的折射率是1.6（保留兩位有效數(shù)字）。（3）如圖（c）所示，若在實驗過程中畫出界面a后，不小心將玻璃磚向上平移了一些，導致界面a′畫到圖中虛線位置，而在作光路圖時界面a仍為開始所畫的，則所測得的折射率與真實值相比將偏大（填“偏大”“偏小”或“不變”）?！究键c】測量玻璃的折射率．【專題】實驗題；實驗探究題；定量思想；實驗分析法；光的折射專題；實驗能力．【答案】（1）見解析；（2）1.6；（3）偏大?！痉治觥浚?）根據(jù)大頭針位置確定入射光線和出射光線，再根據(jù)入射點和出射點的位置作出折射光線；（2）根據(jù)折射定律求解sinθ2﹣sinθ1函數(shù)，結合圖像斜率的含義求解折射率；（3）作出光路圖，根據(jù)折射定律分析作答。【解答】解：（1）根據(jù)題意，畫出的光路圖如圖所示：（2）根據(jù)折射定律n=變形得sinsinθ2﹣sinθ1圖像斜率k=結合sinθ2﹣sinθ1函數(shù)斜率的含義，圖像的斜率k=代入數(shù)據(jù)解得n＝1.6（3）根據(jù)題意，所作光路圖如圖所示：由圖可知，入射角i不變，導致折射角r偏小，根據(jù)折射定律則n=sini故答案為：（1）見解析；（2）1.6；（3）偏大?！军c評】本題主要考查了用插針法測定玻璃的折射率的實驗，要明確實驗原理，能夠正確作出光路圖是解題的關鍵。2．（2024?重慶模擬）某小組同學在學校實驗室利用“插針法”測量玻璃磚的折射率，實驗原理如圖甲所示，他們組提出的處理數(shù)據(jù)方案是：多次測出入射角i和折射角r，作出sini﹣sinr的圖像，利用圖像求出玻璃的折射率。（1）下列說法正確的是A。A.實驗開始后，玻璃磚在紙上的位置不可移動B.P1、P2及P3、P4之間的距離取得小些，可以提高精確度C.玻璃磚應選用兩光學表面間距較大且兩光學表面平行的玻璃磚，以免影響折射率的測定結果（2）采用該組同學數(shù)據(jù)處理方案，玻璃折射率計算式為n＝cosθ1cosθ2（用θ（3）設計好方案后實驗操作時發(fā)現(xiàn)忘帶量角器，只帶了刻度尺。于是他們將光線與玻璃磚上aa'表面與bb'表面的交點分別設為O點和P點，過P點做玻璃磚aa'表面的垂線PQ，再將入射光線延長與PQ交于點M，如圖乙所示。測得OP＝L1，OM＝L2，則該玻璃磚的折射率n＝L1L【考點】測量玻璃的折射率．【專題】實驗題；實驗探究題；定量思想；實驗分析法；光的干涉專題；實驗能力．【答案】（1）A；（2）cosθ1cosθ2【分析】（1）根據(jù)實驗的正確操作進行分析；（2）根據(jù)入射角和折射角的含義結合折射定律求解作答；（3）根據(jù)數(shù)學知識結合折射定律求折射率。【解答】解：（1）A.實驗開始后，玻璃磚在紙上的位置不可移動，否則對入射角和折射角的確定和測量帶來影響，故A正確；B.插在玻璃磚同側的兩枚大頭針間的距離盡量大些，可以減小在確定入射方向和出射方向時帶來誤差，故B錯誤；C.選用兩光學表面間距大的玻璃磚，可以減小測量折射角的誤差；兩光學面是否平行對實驗誤差無影響，因此選用兩光學表面平行的玻璃磚不能減小誤差，故C錯誤。故選：A。（2）根據(jù)折射定律n=（3）根據(jù)數(shù)學知識cosθ1根據(jù)上述（2），折射率n=cos故答案為：（1）A；（2）cosθ1cosθ2【點評】本題主要考查了玻璃磚折射率的測量實驗，根據(jù)實驗原理掌握正確的實驗操作；明確入射角和折射角的含義，根據(jù)折射定律結合數(shù)學知識即可完成分析。3．（2024?衡水模擬）某實驗小組用插針法測量玻璃磚的折射率，主要實驗操作如下：A．在眼睛這一側再插第三個大頭針c，使c恰好把a、b的像都擋住；B．將玻璃磚拿走，在白紙上作光路圖，進行測量計算，得出折射率；C．在木板上鋪一張白紙，把玻璃磚放在紙土，描出玻璃磚的四個邊，然后在玻璃磚的一側插兩個大頭針ab，用一只眼睛透過玻璃磚看這兩個大頭針，調整眼睛的位置，使b把a恰好擋?。籇．繼續(xù)插第四個大頭針d，使d恰好把a、b的像和c都擋??；請回答下列問題：（1）請將上述實驗操作按照正確步驟排序：CADB。（2）實驗中玻璃磚及所插大頭針的位置如圖甲所示，請在圖甲虛線框中規(guī)范作出測量所需要的光路圖，并標明入射面的入射角θ1與折射角θ2，該玻璃磚的折射率為sinθ1（3）該實驗小組同學突發(fā)奇想用兩塊同樣的玻璃直角棱鏡ABC來做實驗，如圖乙所示，兩塊棱鏡放在空氣中，兩者的AC面是平行放置的，插針P1、P2的連線垂直于AB面，若操作無誤，則在右邊的插針應該是D（填選項字母）。A．P3、P6B．P3、P8C．P7、P8D．P5、P6【考點】測量玻璃的折射率．【專題】實驗題；實驗探究題；定量思想；實驗分析法；光的折射專題；實驗能力．【答案】（1）CADB；（2）如圖甲所示；sinθ1sinθ2【分析】（1）根據(jù)實驗的正確操作步驟分析作答；（2）根據(jù)大頭針的位置作出光路圖；（3）根據(jù)大頭針的位置作出光路圖，然后根據(jù)折射定律分析作答?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)原理，插針法的步驟為：先鋪白紙，放上一玻璃磚并描出兩個折射面。再插兩針作為入射線，透過玻璃磚再插一針擋住前兩針，再插另一針，并擋住前三針，作為折射線等，分析所給的實驗過程，順序應為：CADB；（2）連接ab，確定入射光線并延長，與玻璃磚界面相交，連接cd確定最終的折射光線并延長，與玻璃磚界面相交，連接兩交點，確定第一次折射的折射光線，作出光路圖，如圖甲所示：根據(jù)折射定律，折射率n=sin（3）把兩玻璃磚之間的空氣層看作“平行空氣磚”，根據(jù)折射定律及幾何知識可知經過P1，P2的光線經兩塊玻璃磚的分界處向下偏轉，然后射入右側玻璃磚后平行射出，光路圖如圖乙所示：因此在玻璃磚右邊的插針應該是P5，P6，故ABC錯誤，D正確。故選：D。故答案為：（1）CADB；（2）如圖甲所示；sinθ1sinθ2【點評】本題主要考查了測定玻璃磚的折射率，要明確實驗原理，掌握實驗的正確操作步驟，能夠根據(jù)折射定律求折射率。4．（2024?安徽）某實驗小組做“測量玻璃的折射率”及拓展探究實驗。（1）為測量玻璃的折射率，按圖甲所示進行實驗，以下表述正確的一項是B。（填正確答案標號）A.用筆在白紙上沿著玻璃磚上邊和下邊分別畫出直線a和a′B.在玻璃磚一側插上大頭針P1、P2，眼睛在另一側透過玻璃磚看兩個大頭針，使P2把P1擋住，這樣就可以確定入射光線和入射點O1。在眼睛這一側，插上大頭針P3，使它把P1、P2都擋住，再插上大頭針P4，使它把P1、P2、P3都擋住，這樣就可以確定出射光線和出射點O2C.實驗時入射角θ1應盡量小一些，以減小實驗誤差（2）為探究介質折射率與光的頻率的關系，分別用一束紅光和一束綠光從同一點入射到空氣與玻璃的分界面。保持相同的入射角，根據(jù)實驗結果作出光路圖，并標記紅光和綠光，如圖乙所示。此實驗初步表明：對于同一種介質，折射率與光的頻率有關。頻率大，折射率大（填“大”或“小”）。（3）為探究折射率與介質材料的關系，用同一束激光分別入射玻璃磚和某透明介質，如圖丙、丁所示。保持相同的入射角α1，測得折射角分別為（α2、α3（α2＜α3）），則玻璃和該介質的折射率大小關系為n玻璃＞n介質（填“＞”或“＜”）。此實驗初步表明：對于一定頻率的光，折射率與介質材料有關。【考點】測量玻璃的折射率．【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；分析綜合能力．【答案】（1）B；（2）大；（3）＞【分析】（1）通過“測量玻璃的折射率”的實驗過程以及入射角和折射角的關系，可得出正確選項；（2）根據(jù)折射角的大小以及不同顏色光的頻率大小，得出答案；（3）通過圖片中的折射角大小分析出折射率大小?！窘獯稹拷猓海?）A、要先畫好界線和法線，用玻璃磚的一邊對準界線后用三角板輕貼玻璃磚的另一邊，移去玻璃磚后再畫出另外一條界線，故A錯誤；B、由于光沿直線傳播，所以兩個圖釘擋住即表示一條光線，故B正確；C、實驗時入射角如果很小，則可能發(fā)生全反射從而看不到實驗現(xiàn)象，故C錯誤；故選：B。（2）通過圖乙可以看出綠光的折射角比紅光的折射角要小，說明綠光的折射率大于紅光的折射率，而紅光頻率小于綠光頻率，所以可得出頻率越大折射率越大。（3）對比圖丙和圖丁可發(fā)現(xiàn)，丁的折射角大于丙的折射角，所以丁的折射率小于丙的折射率，說明介質的折射率小于玻璃的折射率。故答案為：（1）B；（2）大；（3）＞【點評】學生在解答本題時，應注意對于“測量玻璃的折射率”實驗要掌握實驗過程以及原理。5．（2024?浙江）如圖所示，用“插針法”測量一等腰三角形玻璃磚（側面分別記為A和B、頂角大小為θ）的折射率。①在白紙上畫一條直線ab，并畫出其垂線cd，交于O點；②將側面A沿ab放置，并確定側面B的位置ef③在cd上豎直插上大頭針P1和P2，從側面B透過玻璃磚觀察P1和P2，插上大頭針P3，要求P3能擋住P1和P2（選填“P1”、“P2”或“P1和P2”）的虛像；④確定出射光線的位置不需要（選填“需要”或“不需要”）第四枚大頭針；⑤撤去玻璃磚和大頭針，測得出射光線與直線ef的夾角為α，則玻璃磚折射率n＝cosαsinθ【考點】測量玻璃的折射率．【專題】實驗題；實驗探究題；定量思想；實驗分析法；光的折射專題；實驗能力．【答案】③P1和P2；④不需要；⑤cosαsinθ【分析】③根據(jù)正確的實驗操作步驟分析作答；④根據(jù)實驗的原理進行分析，然后作答；⑤根據(jù)數(shù)學知識求解入射角和折射角，根據(jù)折射定律求解作答?！窘獯稹拷猓孩垡驪1和P2在一條光線上，該光線透過玻璃磚后過P3，故P3要能擋住P1和P2的虛像；④過P1和P2的光線與ab垂直，即cd⊥ab，由于光垂直入射時傳播方向不變，因此可確定ef邊上的入射點，此時只需要找到折射光線上的一點即可確定出射光線，不需要插第四枚大頭針；⑤光路圖如圖所示：根據(jù)幾何關系可知入射角為θ，折射角為π2根據(jù)折射定律n=故答案為：③P1和P2；④不需要；⑤cosαsinθ【點評】本題主要考查了用“插針法”測量一等腰三角形玻璃磚的折射率的實驗，要明確實驗的原理，掌握正確的實驗操作步驟，理解折射定律的含義是解題的關鍵。6．（2024?思明區(qū)校級模擬）實驗室有塊長寬比為2：1的矩形玻璃磚，某同學準備利用激光筆測量該玻璃磚的折射率。由于缺少標準測量工具，該同學將紙張裁成和玻璃磚一樣大，通過對折產生折痕對紙張進行等分，將紙張變?yōu)闇y量工具。（1）利用紙張折痕確定法線，調整激光筆的位置如圖1所示，入射點為O，出射點為P，可知入射角為45°；（2）如圖2所示，將紙張放在玻璃磚另一側，對齊確定P點位置，可知玻璃磚的折射率n＝102（3）在此實驗基礎上，下列方法最能有效減小實驗誤差的是A（單選，填選項序號）。A．僅適當增加紙張的等分折痕B．僅適當減少紙張的等分折痕C．僅適當減小光線的入射角【考點】測量玻璃的折射率．【專題】實驗題；實驗探究題；定量思想；實驗分析法；光的折射專題；實驗能力．【答案】（1）45°；（2）102；（3）A【分析】（1）根據(jù)幾何知識，由玻璃磚的長寬比計算入射角；（2）畫出光路圖，根據(jù)幾何知識和折射定律計算；（3）實驗誤差是由測量距離引起，增加紙張的等分折痕能夠提高距離測量的精確度?！窘獯稹拷猓海?）玻璃磚的長寬比為2：1，根據(jù)圖可知入射角為45°；（2）根據(jù)紙張的折痕位置，畫出光在玻璃磚中傳播的光路圖，如圖所示根據(jù)幾何關系可知折射角θ2的正弦值為sinθ可知折射率n=sin（3）適當增加紙張的等分折痕能夠提高距離測量的精確度，能夠有效減小實驗誤差；改變入射光的入射角，不一定能夠對上紙張折痕的位置，反而使距離測量誤差變大，增大了實驗誤差，故選A。故答案為：（1）45°；（2）102；（3）A【點評】本題關鍵掌握折射定律，利用幾何知識計算入射角和折射角的正弦值的方法。7．（2024?黃州區(qū)校級二模）近年來，對折射率為負值（n＜0）的負折射率人工材料的研究備受關注。如圖甲所示，光從真空射入負折射率材料時，入射角和折射角的大小關系仍然遵循折射定律，但折射角取負值。即折射光線和入射光線位于界面法線同側。某同學用圖乙所示裝置測量該材料對紅光的折射率，在空氣中（可視為真空）放置兩個完全相同的用負折射率材料制作的頂角為θ的直角三棱鏡A、B，在棱鏡B下方有一平行于下表面的光屏，兩棱鏡斜面平行且間距為d。一束紅色激光，從棱鏡A上的P點垂直入射。（1）該同學先在白紙上記錄兩平行斜邊位置，放上兩三棱鏡后，插針P1、P2的連線垂直于A上表面，若操作無誤，則在圖中下方的插針應該是D。A.P3P6B.P3P8C.P5P6D.P7P8（2）若θ＝30°，激光通過兩棱鏡后，打在光屏上的點偏離入射光線的水平距離為2d，該材料折射率n＝-3（3）記錄棱鏡B的斜邊位置后，操作時不小心把棱鏡B往下方平移了少許距離（使兩棱鏡實際距離略大于d），則該材料折射率n的測量值的絕對值會偏大。（填“偏大”“不變”或者“偏小”）【考點】測量玻璃的折射率．【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；實驗能力．【答案】（1）D；（2）-3；（3【分析】（1）根據(jù)光的折射結合負折射率的含義分析；（2）根據(jù)題意作圖，根據(jù)折射定律結合幾何關系解答；（3）根據(jù)題意作圖分析誤差。【解答】解：（1）因負折射率材料的折射光線和入射光線位于法線的同側，則經過P1P2后，下圖中的光線應該經過P7P8，故D正確，ABC錯誤；故選：D。（2）畫出光路圖如圖1所示：圖1由題意得n=由幾何關系得：2d=dcosrdsin（θ解得n=（3）若棱鏡B往下方平移了少許距離，兩棱鏡實際距離略大于d，折射角增大，則折射率偏大，如圖2。圖2故答案為：（1）D；（2）-3；（3【點評】本題主要是考查了光的折射，解答此類題目的關鍵是弄清楚光的傳播情況，畫出光路圖，通過光路圖根據(jù)幾何關系、折射定律進行分析。8．（2024?渝中區(qū)校級模擬）在“測定玻璃的折射率”的實驗中，在白紙上放好玻璃磚，然后畫出玻璃磚與空氣的兩個界面aa’和bb’，如圖甲所示。在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針P1和P2，用“+”表示大頭針的位置，然后在另一側透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4。（1）在插P3和P4時，應使P3擋住P1和P2（選填“P1”、“P2”、“P1和P2”、“P1或P2”）的像，使P4擋住P3和P1、P2（選填“P2”、“P3”、“P3和P1、P2”、“P1、P2或P3”）的像。（2）用“插針法”找出與入射光線對應的折射光線，以入射點O為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于A、B點，再過A、B點作法線NN’的垂線，垂足分別為C、D點，如圖乙所示，則玻璃的折射率n＝ACBD（3）為了進一步提高測量準確度，請?zhí)岢鲆粭l合理的改進建議：見解析。【考點】測量玻璃的折射率．【專題】實驗題；實驗探究題；定量思想；實驗分析法；光的折射專題；實驗能力．【答案】（1）P1和P2；P3和P1、P2；（2）ACBD；（3【分析】（1）明確實驗步驟，知道用擋像法確定P3、P4的位置；（2）根據(jù)數(shù)學知識求解入射角和折射角的正弦，根據(jù)折射定律求折射率；（3）根據(jù)誤差產生的原因，提出改進建議?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)實驗的操作步驟可知，插上大頭針P3，使P3擋住P1的像和P2的像，接著插上大頭針P4，使P4擋住P3和P1、P2的像；（2）設單位圓的半徑為R，根據(jù)數(shù)學知識，入射角的正弦sini=折射角的正弦sinr=根據(jù)折射定律n=（3）多次改變入射角的大小，多次測量出入射角和折射角的正弦，然后以入射角的正弦（sini）為縱軸，折射角的正弦（sinr）為橫軸，采用描點作圖法，作出sini﹣sinr圖像；由于圖像的斜率表示折射率，求出圖像的斜率即可得到折射率的測量值。故答案為：（1）P1和P2；P3和P1、P2；（2）ACBD；（3【點評】本題主要考查“測量玻璃的折射率”的實驗，本題要掌握實驗原理：折射定律，采用作圖分析實驗誤差，關鍵要緊扣實驗原理進行分析。9．（2024?北京）（1）某同學測量玻璃的折射率，作出了如圖1所示的光路圖，測出了入射角i和折射角r，則此玻璃的折射率n＝sinisinr（2）用如圖2所示的實驗裝置探究影響感應電流方向的因素。如圖3所示，分別把條形磁體的N極或S極插入、拔出螺線管，觀察并標記感應電流的方向。關于本實驗，下列說法正確的是BC（填選項前的字母）。A.需要記錄感應電流的大小B.通過觀察電流表指針的偏轉方向確定感應電流的方向C.圖3中甲和乙表明，感應電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關（3）某興趣小組利用銅片、鋅片和橘子制作了水果電池，并用數(shù)字電壓表（可視為理想電壓表）和電阻箱測量水果電池的電動勢E和內阻r，實驗電路如圖4所示。連接電路后，閉合開關S，多次調節(jié)電阻箱的阻值R，記錄電壓表的讀數(shù)U，繪出U-UR圖像，如圖5所示，可得：該電池的電動勢E＝1.0V，內阻r＝3.3【考點】測量玻璃的折射率；測量水果電池的電動勢和內阻．【專題】定量思想；推理法；電磁感應與電路結合；推理能力．【答案】（1）sinisinr；（2）BC；（3）1.0，【分析】（1）根據(jù)折射率公式列式解答；（2）根據(jù)感應電流的方向的影響因素分析判斷；（3）根據(jù)閉環(huán)電路的歐姆定律結合圖像的斜率和縱軸截距的物理意義列式代入數(shù)據(jù)求解?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)折射率公式，此玻璃的折射率n=sini（2）A.本實驗探究影響感應電流方向的因素，故不需要錄感應電流的大小，故A錯誤；B.本實驗通過電流表指針的偏轉方向確定感應電流的方向，故B正確；C.由題圖3甲和乙知，條形磁體入N極和S極時，電流方向不同，故感應電流的方向與條形進體的插入端是N還是S有關，故C正確。故選：BC。（3）由閉合電路歐姆定律得E=U+UR結合題圖5縱軸截距的物理意義，可得E＝1.0Vr=|k|=1.0-0.4故答案為：（1）sinisinr；（2）BC；（3）1.0，【點評】考查測量玻璃的折射率、探究影響感應電流方向的因素、測電源的電動勢和內阻的實驗，會根據(jù)題意進行準確分析解答。10．（2024?沙坪壩區(qū)校級模擬）某實驗小組要測量一半圓形玻璃磚的折射率。他們先在平鋪的白紙上畫出半圓形玻璃磚的直徑ab和圓心O，過O點畫法線、并畫出一條入射光線cO，cO與法線的夾角為30°。將半圓形玻璃磚沿著直徑放好，緊貼b點放置與法線平行的光屏，如圖甲所示?，F(xiàn)用一綠色激光筆沿著cO方向射入一束光.在光屏上的P點出現(xiàn)一個光斑。用刻度尺測出玻璃磚的半徑為R，OP＝1.5R。（1）玻璃磚的折射率n＝43（2）若改用紅色激光筆照射，其他條件不變，則光屏上的光斑會出現(xiàn)在P點上方（選填“P點上方”“P點下方”或“P點”）。（3）若實驗過程中，實驗小組的同學不小心將玻璃磚向左下方平移，但入射光線仍能通過玻璃磚的圓心，如圖乙所示。在光屏上出現(xiàn)一個光斑，小組同學將此光斑仍記作P點，并在白紙上連接O、P兩點作為出射光線，則此時測得的折射率大于（選填“大于”“等于”或“小于”）真實值?！究键c】測量玻璃的折射率．【專題】定量思想；推理法；光的折射專題；實驗能力．【答案】（1）43；（2）P點上方；（3【分析】（1）根據(jù)幾何關系可得折射角正弦值，由折射定律可得折射率；（2）根據(jù)紅光折射率小于綠光折射率，利用折射定律可知折射角的變化特點，利用幾何知識可得結論；（3）根據(jù)玻璃磚向左下方平移，可知入射光線的入射角不變，畫出光路圖可得折射角的真實值與實驗值的大小關系，由折射定律可得結論?！窘獯稹拷猓海?）由題意可知，cO光線的入射角為30°，其折射角與∠OPb大小相等，由幾何關系可得：sin∠OPb=Ob（2）若改用紅色激光筆照射，玻璃對紅光的折射率小，紅光與綠光的入射角相等，由折射定律可知紅光的折射角減小，由幾何知識可知光屏上的光斑會出現(xiàn)在P點上方。（3）作出光路圖如下圖所示：P′點為實際光屏上出現(xiàn)的光斑點，玻璃磚向左下方平移，可知入射光線的入射角相等，由折射定律和幾何知識可知，出射光線O′P′與OP平行，連接OP′作為出射光線，則折射角偏大，由折射定律可知折射率增大，因此測得的折射率大于真實值。故答案為：（1）43；（2）P點上方；（3【點評】本題考查了實驗測量玻璃的折射率，解題的關鍵是知道紅光的折射率小于綠光的折射率，注意畫出光路圖，搞清楚真實折射角和測量折射角的大小關系。

考點卡片1．測量水果電池的電動勢和內阻【知識點的認識】一、實驗目的1．測定電源的電動勢和內阻．2．認識電源輸出電壓隨電流變化的圖象．二、實驗原理1．實驗電路圖如圖所示2．電動勢與內阻的求解（1）計算法由U＝E﹣Ir可得U解得E=（2）圖象法作出U﹣I圖象，利用圖象求解，如圖所示．①圖線與縱軸交點為E．圖線與橫軸交點為短路電流，I短=E②由圖線的斜率可求電源內阻r＝|△U△I|三、實驗器材電池（待測電源）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線和坐標紙．四、實驗步驟1．連接電路：確定電流表、電壓表的量程，按照電路原理圖把器材連接好．2．測量數(shù)據(jù)：閉合開關，調節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組電壓表和電流表的讀數(shù)，用同樣方法測量并記錄幾組I、U值．第1組第2組第3組第4組第5組第6組U/VI/A3．整理器材：斷開開關，整理好器材．4．數(shù)據(jù)處理：計算法或在坐標紙上作U﹣I圖，求出E、r．五、注意事項1．為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內阻宜大些（選用已使用過一段時間的1號干電池）．2．干電池在大電流放電時極化現(xiàn)象較嚴重，電動勢E會明顯下降，內阻r會明顯增大，故長時間放電時電流不宜超過0.3A，短時間放電時電流不宜超過0.5A．因此，實驗中不要將R調得過小，讀電表示數(shù)要快，每次讀完應立即斷電．3．要測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些．用方程組求解時，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和第4為一組、第2和第5為一組、第3和第6為一組，分別解出E、r值再取平均值．4．在畫U﹣I圖線時，要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側．個別偏離直線太遠的點可舍去不予考慮．這樣就可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高測量的精度．六、誤差分析1．每次讀完電表示數(shù)沒有立即斷電，造成E、r變化．2．測量電路存在系統(tǒng)誤差，實驗電路采用電流表內接法時，I真＝I測+IV，未考慮電壓表的分流，實驗電路電流表外接法時，電路中U真＝U測+UA，未考慮UA．3．用圖象法求E、r時，作圖不準確造成偶然誤差．4．由于實驗電路及電壓表、電流表內阻的影響，本實驗結果E測＜E真，r測＜r真，定性分析如下（參考電路原理圖內接法）：由于電壓表的分流，電流表的測量值偏小，而且隨著U越大，電流表的測量值偏小越多．當U＝0時，電流表的測量值等于真實值（這時要求電流表是理想的）．據(jù)此作出如圖所示的真實和測量的U﹣I圖線，由圖不難看出，E、r的測量值均小于真實值．【命題方向】測量“水果電池”的電動勢和內電阻的實驗中，將一銅片和一鋅片分別插入同一只蘋果內，就構成了簡單的“水果電池”，其電動勢約為1.5V，可是這種電池并不能點亮額定電壓為1.5V，額定電流為0.3A的手電筒上的小燈泡．原因是流過小燈泡的電流太小了，經實驗測定電流約為3mA．現(xiàn)有下列器材：待測“水果電池”電流表：滿偏電流3mA，電阻約10Ω電壓表：量程0～1.5V，電阻約1000Ω滑動變阻器R1：0～30Ω滑動變阻器R2：0～3kΩ開關、導線等實驗器材（1）本實驗選用上面所示的實驗原理圖1，應該選用哪種規(guī)格的滑動變阻器？．（填寫儀器代號）（2）在實驗中根據(jù)電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的值，得到U﹣I圖象如上圖2所示，根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)，則“水果電池”的電動勢E＝V，內電阻r＝Ω．（3）若不計測量中的偶然誤差，用這種方法測量得出的電動勢和內電阻的值與真實值相比較，電動勢E（選填“偏大”或“相等”或“偏小”），內電阻r（選填“偏大”或“相等”或“偏小”）．分