2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升 第十二章 實(shí)驗(yàn) 測定玻璃的折射率

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1、2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升：第十二章 實(shí)驗(yàn) 測定玻璃的折射率 1.某同學(xué)做“測定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，用他測得的多組入射角θ1與折射角θ2作出sinθ1－sinθ2圖像如圖實(shí)－8所示。下列判斷中不正確的是(　　) A．他做實(shí)驗(yàn)時(shí)，研究的是光線從空氣射入玻璃的折射現(xiàn)象 B．玻璃的折射率為0.67 C．玻璃的折射率為1.5 D．玻璃的臨界角的正弦值為0.67 圖實(shí)－8 解析：由sinθ1－sinθ2圖線可知＝＝1.5＞1，而介質(zhì)的折射率都比真空(或空氣)的n0＝1大，故光是從空氣射入玻璃的，入射角為θ1，A項(xiàng)正確；由折射率定義知n＝1.5，C項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤

2、；由臨界角定義可知臨界角的正弦值sinC＝＝0.67，D項(xiàng)正確。 答案：B 2.用兩面平行的玻璃磚測定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，已畫好玻璃磚界面aa′和bb′后，不慎將玻璃磚向上平移了一些，放在圖實(shí)－9所示的位置上，而實(shí)驗(yàn)中其他操作均正確，測得的折射率將(　　) A．偏大　　　　　　　B．偏小 圖實(shí)－9 C．不變 D．無法確定 解析：經(jīng)過玻璃磚的光路如圖中實(shí)線所示，由于所作的玻璃磚分界線不是實(shí)際的分界線，如圖中虛線所示，由幾何知識可知，測出的折射角與正確值相同。 答案：C 3.某同學(xué)用插針法測定玻璃磚的折射率，他的實(shí)驗(yàn)方法和操作步驟正確無誤，但他處理實(shí)驗(yàn)記

3、錄時(shí)發(fā)現(xiàn)玻璃磚的兩個(gè)光學(xué)面aa′與bb′不平行，如圖實(shí)－10所示，則(　　) A．AO與O′B兩條直線平行 B．AO與O′B兩條直線不平行 C．他測出的折射率偏大 圖實(shí)－10 D．他測出的折射率不受影響 解析：如題圖所示。在光線由aa′面進(jìn)入玻璃磚的偏折現(xiàn)象中，由折射定律知： n＝ 在光線由bb′面射出玻璃磚的現(xiàn)象中，同理n＝。 若aa′與bb′平行，則i＝β，因此α＝r，此時(shí)入射光線AO與出射光線O′B平行。 若aa′與bb′不平行，則i≠β，因此α≠r，此時(shí)入射光線AO與出射光線O′B不平行。選項(xiàng)B正確。 在具體測定折射率時(shí)，要求實(shí)驗(yàn)方法、光路均準(zhǔn)確無

4、誤，折射率的測量值應(yīng)不受aa′與bb′是否平行的影響，選項(xiàng)D正確。 答案：BD 4．在用插針法測定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)操作步驟如下： ①用圖釘將記錄光路的白紙固定在平板上； ②手拿玻璃磚的毛面或棱，將其輕放在白紙上； ③用鉛筆環(huán)繞玻璃磚畫出邊界aa′和bb′； ④在aa′上選擇一點(diǎn)O，作為不同入射角的入射光線的共同入射點(diǎn)，畫出入射角θ1分別為0°、30°、45°的入射光線； ⑤用“插針法”分別得到各條入射光線的出射光線，觀察時(shí)著重看大頭針針帽是否在一條直線上，取下玻璃磚、大頭針，連接各針孔，發(fā)現(xiàn)所畫折射光線中有兩條相交，量出各個(gè)折射角θ2； ⑥按公式分別計(jì)算，取三個(gè)值的

5、算術(shù)平均值。 (1)以上步驟中有錯(cuò)誤或不妥之處的是________； (2)應(yīng)改正為_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 解析：(1)有錯(cuò)誤或不妥之處的是③④⑤。 (2)③中應(yīng)先畫出一條直線，把玻璃磚的一邊與其重

6、合，再使直尺與玻璃磚的界面對齊，移開玻璃磚后再畫邊界線；④中入射角要取0°以外的三組數(shù)據(jù)；⑤中大頭針要豎直插牢，觀察時(shí)看針腳是否在同一條直線上。 答案：見解析 5.如圖實(shí)－11所示，畫有直角坐標(biāo)系xOy的白紙位于水平桌面上。M是放在白紙上的半圓形玻璃磚，其底面的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)，直邊與x軸重合。OA是畫在紙上的直線，P1、P2為豎直地插在直線OA上的兩枚大頭針，P3是豎直地插在紙上的第三枚大頭針，θ1是直線OA與y軸正方向的夾角，θ2是直線OP3與y軸負(fù)方向的夾角。只要直線OA畫得合適，且P3的位置取得正確，測出角θ1和θ2， 圖實(shí)－11 便可求得玻璃的折射率。 某學(xué)生在用上述方法測量

7、玻璃的折射率時(shí)，在他畫出的直線OA上豎直地插上了P1、P2兩枚大頭針，但在y＜0的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無法透過玻璃磚看到P1、P2的像，他應(yīng)采取的措施是______________________________________________________。若他已透過玻璃磚看到P1、P2的像，確定P3位置的方法是____________________________________。若他已正確地測得了θ1、θ2的值，則玻璃的折射率n＝____________。 解析：無法看到P1、P2的像是OA光線的入射角過大，發(fā)生全反射的緣故。P3能擋住P1、P2的像說明OP3是OA的折射光

8、線。 答案：另畫一條更靠近y軸正方向的直線OA，把大頭針P1、P2豎直地插在所畫的直線上，直到在y＜0區(qū)域透過玻璃磚能看到P1、P2的像　插上P3后，P3剛好擋住P1、P2的像　 6.測定玻璃等腰直角三棱鏡折射率的實(shí)驗(yàn)，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標(biāo)出的大頭針的位置和三棱鏡輪廓如圖實(shí)－12所示。 圖實(shí)－12 (1)通過作圖，畫出通過P1、P2的入射光線在棱鏡中的折射光線； (2)如果測得該棱鏡的折射率為1.5，則垂直于AB邊入射的光線能否從BC邊或AC邊射出________(選填“能”或“不能”)。 解析：(1)如圖所示 (2)設(shè)發(fā)生全反射的臨界角為C，則sinC＝＝