（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（八十四）測(cè)定玻璃的折射率（實(shí)驗(yàn)增分課）（含解析）

（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（八十四）測(cè)定玻璃的折射率（實(shí)驗(yàn)增分課）（含解析）1.如圖所示，一半圓形玻璃磚外面插上P1、P2、P3、P4四枚大頭針時(shí)，P3恰可擋住P1、P2所成的像，P4恰可擋住P3本身及P1、P2所成的像，則該玻璃磚的折射率n_。有一同學(xué)把大頭針插在P1和P2位置時(shí)，沿著P4、P3的方向看不到大頭針的像，其原因是_。解析：由題圖可知，當(dāng)光線由玻璃磚進(jìn)入空氣時(shí)，入射角130°，折射角260°，由光路的可逆性知，折射率n，當(dāng)光由玻璃磚進(jìn)入空氣時(shí)，若1C，則光發(fā)生全反射，而sin C，當(dāng)大頭針插在P1、P2時(shí)，入射角160°>C，經(jīng)過P1P2的光線在MN處發(fā)生全反射，所以看不到大頭針的像。答案：經(jīng)過P1P2的光線在MN處發(fā)生全反射2.某同學(xué)用插針法測(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率，實(shí)驗(yàn)后留下的痕跡如圖所示。設(shè)AB的長(zhǎng)度為l1，AO的長(zhǎng)度為l2，CD的長(zhǎng)度為l3，DO的長(zhǎng)度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，只需用刻度尺測(cè)量_和_(均選填“l(fā)1”“l(fā)2”“l(fā)3”或“l(fā)4”)，則玻璃磚的折射率可表示為_。解析：根據(jù)折射定律可知，玻璃磚的折射率為n，其中i為入射角，r為折射角；由題圖可知，sin i，sin r，顯然OB、OC為圓半徑，有OBOC，解得n，所以需要用刻度尺測(cè)量l1和l3，則n。答案：l1l3n3.如圖所示是利用插針法測(cè)定玻璃磚的折射率的實(shí)驗(yàn)留下的痕跡。玻璃磚的入射面AB和出射面CD并不平行，則：(1)出射光線與入射光線_(填“仍平行”或“不再平行”)。(2)以入射點(diǎn)O為圓心，以R5 cm為半徑畫圓，與入射光線PO交于M點(diǎn)，與折射光線OQ交于F點(diǎn)，過M、F點(diǎn)分別向法線作垂線，測(cè)得MN1.68 cm，EF1.12 cm，則該玻璃磚的折射率n_。解析：(1)由于玻璃磚的入射面AB和出射面CD不平行，兩處界面的法線不再平行，所以出射光線與入射光線不再平行。(2)該玻璃磚的折射率n1.5。答案：(1)不再平行(2)1.54.(2019·福建師大附中檢測(cè))如圖所示，某同學(xué)用“插針法”測(cè)定一塊兩面不平行的玻璃磚的折射率，以下是幾個(gè)主要操作步驟：a在平木板上固定白紙，將玻璃磚放在白紙上；b用筆沿玻璃磚的邊緣畫界面AA和BB(如圖甲所示)；c在AA上方豎直插針P1、P2；d在BB下方豎直插針P3、P4，使P1、P2、P3、P4在一條直線上如圖甲。(1)以上步驟有錯(cuò)誤的是_(填步驟的字母代號(hào))。(2)改正了錯(cuò)誤操作并進(jìn)行正確的操作和作圖后，該同學(xué)作出的光路圖如圖乙所示，其中P1P2垂直于AA，測(cè)量出了、的角度，則該玻璃磚的折射率n_。解析：(1)由用“插針法”測(cè)定玻璃磚的折射率實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)可知，不能用玻璃磚的光學(xué)邊界面(即邊緣)代替直尺，可知b步驟錯(cuò)誤；在BB下方豎直插針P3、P4時(shí)，應(yīng)使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3本身及P1、P2的像，由于AA與BB不平行，可知P3、P4所在直線與P1、P2所在直線不平行，且不在同一直線上，故d步驟錯(cuò)誤。(2)由題圖乙易得，n。答案：(1)bd(2)5.某研究性學(xué)習(xí)小組利用插針法測(cè)量半圓形玻璃磚的折射率。實(shí)驗(yàn)探究方案如下：如圖所示，在白紙上作一直線MN，并作出它的一條垂線AB，將半圓形玻璃磚(底面的圓心為O)放在白紙上，它的直徑與直線MN重合，在垂線AB上插兩枚大頭針P1和P2，然后在半圓形玻璃磚的右側(cè)插上適量的大頭針，可以確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路，從而求出玻璃磚的折射率。實(shí)驗(yàn)中提供的器材有半圓形玻璃磚、木板、大頭針、量角器等。(1)某同學(xué)用上述方法測(cè)量玻璃磚的折射率，他在畫出的垂線AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在半圓形玻璃磚的右側(cè)區(qū)域內(nèi)，不管眼睛在何處，都無法透過玻璃磚同時(shí)看到P1、P2的像，為同時(shí)看到P1、P2的像，他應(yīng)采取的措施是_。(2)在采取相應(yīng)措施后，請(qǐng)?jiān)趫D中半圓形玻璃磚的右側(cè)畫出所插大頭針的可能位置，并用“×”表示，作出光路圖。(3)為計(jì)算折射率，將應(yīng)測(cè)量的物理量標(biāo)注在光路圖上，并由此得出折射率的計(jì)算公式為n_。解析：(1)在半圓形玻璃磚的右側(cè)區(qū)域內(nèi)，不管眼睛在何處，都無法透過玻璃磚同時(shí)看到P1、P2的像，是因?yàn)檫^P1、P2的入射光線離圓心較遠(yuǎn)，在半圓形面發(fā)生了全反射，為同時(shí)看到P1、P2的像，他應(yīng)采取的措施是：沿著NM方向平移玻璃磚。(2)光路圖如圖所示。(3)為計(jì)算折射率，應(yīng)測(cè)量出光線的入射角和折射角，標(biāo)注如圖中r、i所示；由折射定律可得，折射率的計(jì)算公式為n。答案：(1)沿著NM方向平移玻璃磚(2)見解析圖(3)見解析圖