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1、2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第10章 第6講 實(shí)驗(yàn)十二：測定玻璃的折射率練習(xí)（選修3-4）
非選擇題(共20分)
1.(xx浙江杭外期中,21)(8分)一塊玻璃磚有兩個(gè)相互平行的表面,其中一個(gè)表面是鍍銀的(光線不能通過此表面)。現(xiàn)要測定此玻璃磚的折射率,給定的器材還有:白紙、鉛筆、大頭針4枚(P1、P2、P3、P4)、帶有刻度的直角三角板、量角器。實(shí)驗(yàn)時(shí),先將玻璃磚放在白紙上,使上述兩個(gè)相互平行的表面與紙面垂直。在紙面上畫出直線aa'和bb',aa'表示鍍銀的玻璃表面,bb'表示另一表面,如圖所示,然后,在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2。用P1、P2的連線表示入射光線。
(1)為了測
2、量折射率,應(yīng)如何正確使用大頭針P3、P4?試在題圖中標(biāo)出P3、P4的位置。
(2)然后,移去玻璃磚與大頭針。試在題圖中通過作圖的方法標(biāo)出光線從空氣到玻璃中的入射角θ1與折射角θ2。寫出用θ1、θ2表示的折射率公式:n= 。?
2.(xx浙江紹興一中期中,21)(6分)有人設(shè)計(jì)了一個(gè)測量液體折射率的儀器,如圖所示,在一圓盤上,過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF,在半徑OA上,垂直盤面插下兩枚大頭針P1、P2,并保持P1、P2位置不變,每次測量時(shí)讓圓盤的下半部分豎直進(jìn)入液體中,而且總使得液面與直徑BC相平,EF作為界面的法線,而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P
3、2的像,并在圓周上插上大頭針P3,使P3正好擋住P1、P2的像。同學(xué)們通過計(jì)算,預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值,這樣只要根據(jù)P3所插的位置,就可直接讀出液體折射率的值,則:
(1)若∠AOF=45°,OP3與OC的夾角為30°,則P3處所對(duì)應(yīng)的折射率的值為 。?
(2)圖中P3、P4兩位置中 處所對(duì)應(yīng)的折射率值大。?
(3)若某種待測液體的折射率為n=2,則要用此裝置測其折射率,∠AOF應(yīng) 。?
3.(xx浙江武義月考,21)(6分)如圖所示,某同學(xué)利用方格坐標(biāo)紙測定半圓形玻璃磚的折射率,OA是畫在紙上的直線,他在直線OA適當(dāng)位置先后豎直插上P1、P2兩枚大頭
4、針,如圖放上玻璃磚(如粗黑線所示),然后插上P3、P4大頭針。
(1)其中他確定P3大頭針位置的方法應(yīng)當(dāng)是? 。?
(2)若該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范準(zhǔn)確,其記錄的情況如圖所示。該同學(xué)還用圓規(guī)做了一個(gè)以O(shè)為圓心,半徑與玻璃磚相同的半圓(如圖中虛線所示)。請(qǐng)您幫這位同學(xué)算出玻璃磚的折射率,寫出必要的計(jì)算過程。
非選擇題
1.答案 見解析
解析 (1)在bb'一側(cè)觀察P1、P2(經(jīng)bb'折射、aa'反射,再經(jīng)bb'折射)的像,在適當(dāng)?shù)奈恢貌迳螾3,使得P3與P1、P2的像在一條直線上,即讓P3擋住P1、P2的像;再插上P
5、4,讓它擋住 P3本身和P1、P2的像,P3、P4的位置如圖所示。
(2)①過P1、P2作直線與bb'交于O點(diǎn);
②過P3、P4作直線與bb'交于O'點(diǎn);
③利用刻度尺找到OO'的中點(diǎn)M;
④過O點(diǎn)作bb'的垂線CD,過M點(diǎn)作bb'的垂線與aa'相交于N,如圖所示,連接O、N;
⑤則∠P1OD=θ1,∠CON=θ2。
由折射率的定義可得n=。
2.答案 (1) (2)P4 (3)小于30°
解析 (1)由題圖可看出,光線由液體進(jìn)入空氣中,入射角為r=∠AOF=45°,折射角i=∠EOP3=60°,則P3處所對(duì)應(yīng)的折射率的值為n===。
(2)P3處對(duì)應(yīng)的折射角i較小,根據(jù)折射率n=,可知P3處對(duì)應(yīng)的折射率較小,P4處對(duì)應(yīng)的折射率較大。
(3)最大的折射角為90°,對(duì)應(yīng)的折射率n==>2,故sin r<,即∠AOF=r<30°。
3.答案 見解析
解析 (1)透過玻璃磚看,P3大頭針擋住P1、P2兩枚大頭針的像。
(2)如圖所示,由折射定律可得:
n====1.5。
2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第10章 第6講 實(shí)驗(yàn)十二：測定玻璃的折射率練習(xí)（選修3-4）
