2024高考物理一輪復(fù)習(xí)規(guī)范演練57測(cè)定玻璃的折射率含解析新人教版

PAGE4-規(guī)范演練57測(cè)定玻璃的折射率1.（2024·福建龍巖期中）在測(cè)定玻璃折射率的試驗(yàn)中：（1）某同學(xué)試驗(yàn)插針的步驟如下：A.在表示入射光線的AO上插上大頭針P1、P2；B.通過玻璃磚視察P2、P1，調(diào)整視線，直到P1的像被P2的像攔??；C.再視察一側(cè)插上大頭針P3、P4，登記P3、P4的位置.這位同學(xué)在操作中有什么重要疏漏？______________________________________________________________________（2）以通過P1、P2的直線與玻璃磚的交點(diǎn)O為圓心，以某一適當(dāng)長(zhǎng)度R為半徑畫圓，與OA交于A，與OO′的延長(zhǎng)線交于C，如圖所示，過A、C分別作玻璃磚界面的法線MN的垂線，圖中B、D分別為垂足，用刻度尺量得AB＝45mm，CD＝30mm，則玻璃磚的折射率為.（3）在測(cè)定玻璃的折射率的試驗(yàn)中，對(duì)一塊兩面平行的玻璃磚，用“插針法”找出與入射光線對(duì)應(yīng)的出射光線，現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別做出如圖所示的四組插針結(jié)果.①?gòu)膱D上看，確定把針插錯(cuò)了的同學(xué)是.②從圖上看，測(cè)量結(jié)果精確度最高的同學(xué)是.甲乙丙丁解析：（1）這位同學(xué)在操作中的重要疏漏是：插針時(shí)應(yīng)使P3攔住P1和P2的像，P4攔住P1、P2、P3的像.（2）設(shè)光線在玻璃磚上表面的入射角為i，折射角為r.依據(jù)數(shù)學(xué)學(xué)問得：sini＝eq\f(AB,R)，sinr＝eq\f(CD,R)則折射率為n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(AB,CD)＝eq\f(45,30)＝1.5.（3）甲乙丙?、僮鞒龉饴穲D如圖所示，可知丙圖出射光線與入射光線在同始終線上，確定把針插錯(cuò)了.②入射角和折射角較大，角度測(cè)量的相對(duì)誤差較小，計(jì)算出的折射率精確度高，從圖上看，測(cè)量結(jié)果精確度最高的同學(xué)是丁.答案：（1）插針時(shí)應(yīng)使P3攔住P1和P2的像，P4攔住P1、P2、P3的像（2）1.5（3）丙丁2.（2024·浙江舟山模擬）在用插針法測(cè)玻璃磚折射率的試驗(yàn)中，玻璃磚的ab邊與a′b′邊相互平行，aa′邊與bb′邊不平行.某同學(xué)在白紙上細(xì)致畫出了玻璃磚的兩條邊線aa′和bb′，如圖所示.（1）試驗(yàn)時(shí)，先在玻璃磚的一側(cè)插兩枚大頭針P1和P2以確定入射光線AO.接著，眼睛在玻璃磚的（選填“同一側(cè)”或“另一側(cè)”）視察所插的兩枚大頭針P1和P2，同時(shí)通過插第三、第四枚大頭針來(lái)確定從玻璃磚射出的光線.（2）試驗(yàn)中是否要求四枚大頭針的針帽在同一視線上？（選填“是”或“否”）.（3）下列操作可以減小試驗(yàn)誤差的是（填字母代號(hào)）.A.適當(dāng)增大大頭針P1、P2的間距B.選擇玻璃磚相互平行的ab、a′b′邊來(lái)測(cè)量C.選用完可能細(xì)的筆畫線D.使AO的入射角接近于90°解析：（1）試驗(yàn)時(shí)，眼睛在玻璃磚的另一側(cè)視察所插的兩枚大頭針P1和P2，同時(shí)通過插第三、第四枚大頭針來(lái)確定從玻璃磚射出的光線.（2）試驗(yàn)中要求四枚大頭針的針尖在同一視線上，而不是針帽.（3）大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離適當(dāng)大些時(shí)，引起的角度誤差會(huì)減小，A正確；插針法測(cè)定折射率時(shí)，玻璃磚上下表面不確定要平行，故B錯(cuò)誤；為了精確確定入射光線和折射光線，選用完可能細(xì)的筆畫線，故C正確；為了減小測(cè)量的相對(duì)誤差，選擇的入射角應(yīng)盡量大些，效果會(huì)更好，但不是接近90°，故D錯(cuò)誤.答案：（1）另一側(cè)（2）否（3）AC3.（2024·福建廈門期末）某同學(xué)利用“插針法”測(cè)定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行.正確操作后，作出的光路圖及測(cè)出的相關(guān)角度如圖所示.（1）此玻璃的折射率計(jì)算式為n＝（用圖中的θ1、θ2表示）.（2）假如有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應(yīng)選用寬度（選填“大”或“小”）的玻璃磚來(lái)測(cè)量.解析：（1）光線由空氣射入玻璃的入射角i＝90°－θ1，折射角γ＝90°－θ2，由折射率的定義可得n＝eq\f(sini,sinγ)＝eq\f(sin（90°－θ1）,sin（90°－θ2）)＝eq\f(cosθ1,cosθ2).（2）依據(jù)平行玻璃磚對(duì)光線的影響可知，玻璃磚寬度越大，側(cè)移量越大，折射角的測(cè)量誤差越小.答案：（1）eq\f(cosθ1,cosθ2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(sin（90°－θ1）,sin（90°－θ2）)))（2）大4.（2024·上海長(zhǎng)寧模擬）某同學(xué)為了測(cè)量截面為正三角形的玻璃三棱鏡的折射率，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的左側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的右側(cè)視察到P1和P2的像，當(dāng)P1的像恰好被P2的像攔住時(shí)，插上大頭針P3和P4，使P3攔住P1、P2的像，P4也攔住P1、P2的像，在紙上標(biāo)出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖所示.（1）在圖上畫出對(duì)應(yīng)的光路.（2）為了測(cè)出三棱鏡玻璃材料的折射率，若以AB為分界面，須要測(cè)量的量是_________________________________________，在圖上標(biāo)出它們.（3）三棱鏡玻璃材料折射率的計(jì)算公式是n＝.（4）若在描繪三棱鏡輪廓的過程中，放置三棱鏡的位置發(fā)生了微小的平移（移至圖中的虛線位置，底邊仍重合），若仍以AB為分界面，則三棱鏡玻璃材料折射率的測(cè)量值（選填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值.解析：（1）光路圖如圖所示.（2）若以AB為分界面，須要測(cè)量的量為入射角θ1、折射角θ2.（3）該三棱鏡玻璃材料的折射率的計(jì)算公式為n＝eq\f(sinθ1,sinθ2).（4）若在描繪三棱鏡輪廓的過程中，放置三棱鏡的位置發(fā)生了微小的平移，仍以AB為分界面，將入射光線與AB的交點(diǎn)和出射光線與BC的交點(diǎn)連接起來(lái)，從而可知該連接線發(fā)生偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致折射角變小，所以測(cè)量值比真實(shí)值大.答案：（1）如解析圖所示（2）入射角θ1、折射角θ2（3）eq\f(sinθ1,sinθ2)（4）大于5.（2024·內(nèi)蒙古松山月考）某同學(xué)用圓柱形玻璃磚做測(cè)定玻璃折射率的試驗(yàn)，先在白紙上放好圓柱形玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在圓柱形玻璃磚另一側(cè)視察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像攔住，接著在眼睛所在一側(cè)相繼又插上兩枚大頭針P3、P4，使P3攔住P1、P2的像，使P4攔住P3和P1、P2的像，在紙上標(biāo)出的大頭針位置和圓柱形玻璃磚的邊界如圖甲所示.甲乙（1）在圖上畫出所需的光路.（2）為了測(cè)量出玻璃磚折射率，須要測(cè)量的物理量有（要求在圖上標(biāo)出）.（3）寫出計(jì)算折射率的公式n＝.（4）如圖乙所示，將刻度尺直立在裝滿某種透亮液體的寬口瓶中（液體未漏出），從刻度尺上A、B兩點(diǎn)射出的光線AC和BC在C點(diǎn)被折射和反射后都沿直線CD傳播，已知刻度尺上相鄰兩根長(zhǎng)刻度線間的距離為1cm，刻度尺右邊緣與寬口瓶右內(nèi)壁間的距離d＝2.5cm，由此可知，瓶?jī)?nèi)液體的折射率n＝（可保留根號(hào)）.解析：（1）光路圖如圖所示.（2）為了測(cè)量出玻璃磚折射率，須要測(cè)量的物理量有∠i和∠r.（3）折射率的公式為n＝eq\f(sini,sinr).（4）設(shè)從A發(fā)出的光線射到液面時(shí)入射角為i，折射角為r，則由幾何學(xué)問得：sini＝eq\f(d,\r(d2＋2.52))＝eq\f(2.5,\r(2.52＋2.52))，依據(jù)光的反射對(duì)稱性可知：折射