【優(yōu)化方案】2020高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)二知能優(yōu)化演練 新人教版選修3-4

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1、知能演練強(qiáng)化闖關(guān) 1. 如圖2－3－7，用插針法測定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的是(　　) 圖2－3－7 (1)P1、P2及P3、P4之間的距離適當(dāng)大些，可以提高準(zhǔn)確度 (2)P1、P2及P3、P4之間的距離取得小些，可以提高準(zhǔn)確度 (3)入射角θ1適當(dāng)大些，可以提高準(zhǔn)確度 (4)入射角太大，折射光線會(huì)在玻璃磚的內(nèi)表面發(fā)生全反射，使實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行 (5)P1、P2的間距，入射角的大小均與實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度無關(guān) A．(1)(3)　　　　　　　　　 B．(2)(4) C．(3)(5) D．(1)(4) 解析：選A.實(shí)驗(yàn)根據(jù)大頭針確定入射光線和出射光線，在連線

2、及測量時(shí)必然有誤差，P1、P2和P3、P4之間距離適當(dāng)大些，可以減小百分誤差，故(1)正確，(2)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)要求入射角不能太小，否則會(huì)導(dǎo)致測量誤差太大，(3)正確；根據(jù)幾何知識(shí)知光在第二界面的入射角等于在第一界面的折射角，即小于臨界角，不會(huì)發(fā)生全反射，(4)錯(cuò)誤；綜合上述分析知(5)錯(cuò)誤．故選A. 2. 某同學(xué)做測定玻璃折射率實(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圖象如圖2－3－8所示，下列判斷中正確的是(　　) 圖2－3－8 A．他做實(shí)驗(yàn)時(shí)，研究的是光線從空氣射入玻璃時(shí)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

3、璃的臨界角的正弦值為0.67 解析：選ACD.此直線斜率k＝＝＞1，所以研究的光線是從空氣射入玻璃時(shí)的折射現(xiàn)象，A選項(xiàng)正確．k也就是折射率n＝＝1.5，C選項(xiàng)正確．sinC＝＝0.67，D選項(xiàng)正確． 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2－3－9所示，則(　　) 圖2－3－9 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 D．他測出的折射率不受影響 答案：BD 4．在用插針法測定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出

4、的界面aa′、bb′與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖2－3－10中的①②和③所示，其中甲、丙同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚．他們的其他操作均正確，且均以aa′、bb′為界面畫光路圖．則甲同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．乙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．丙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”)． 圖2－3－10 解析：甲同學(xué)測量的光路圖如圖甲所示，真實(shí)值n＝，測量值n′＝.因θ2′＞θ2，故n′＜n，所以甲同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比偏?。? 乙同學(xué)測

5、量的光路圖如圖乙所示，測量值n＝，與真實(shí)值相等． 丙同學(xué)測量可能出現(xiàn)三種可能，光路圖如圖丙所示．當(dāng)出射點(diǎn)為c時(shí)，測量值與真實(shí)值相同；當(dāng)出射點(diǎn)在c左側(cè)時(shí)，測量值小于真實(shí)值；當(dāng)出射點(diǎn)在c點(diǎn)右側(cè)時(shí)，測量值大于真實(shí)值．故丙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比可能偏大、可能偏小、可能不變． 答案：偏小　不變　可能偏大、可能偏小、可能不變 5. 如圖2－3－11所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率，在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚(圖中實(shí)線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3.圖中MN為分界面，虛線半圓與玻璃

6、磚對(duì)稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn)． 圖2－3－11 (1)設(shè)AB的長度為l1，AO的長度為l2，CD的長度為l3，DO的長度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量________，則玻璃磚的折射率可表示為________． (2)該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，由此測得玻璃磚的折射率將________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)． 答案：(1)l1和l3　n＝　(2)偏大 6．(2020·高考福建卷)某同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行．

7、正確操作后，作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖2－3－12所示． 圖2－3－12 (1)此玻璃的折射率計(jì)算式為n＝________(用圖中的θ1、θ2表示)； (2)如果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________(填“大”或“小”)的玻璃磚來測量． 解析：(1)本題意在考查考生對(duì)入射角、折射角、折射率的理解和應(yīng)用．光線由空氣射入玻璃的入射角i＝－θ1，折射角r＝－θ2，由折射率的定義可得：n＝＝＝，根據(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，折射角的測量誤差越小． 答案：(1)　(2)大 7. 用三棱鏡做測定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)，

8、先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側(cè)插入兩枚大頭針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)出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖2－3－13所示． 圖2－3－13 (1)在題圖上畫出所需的光路． (2)為了測出棱鏡玻璃的折射率，需要測量的量是________，________，在圖上標(biāo)出它們． (3)計(jì)算折射率的公式是________． 解析：(1)如圖所示，畫出通過P1、P2的入射光線，交AC面于O，畫出通過P3、P4的出射光線交AB面于O′.則光線OO′就是入射光線P1P2在三棱鏡中的折射光線． (2)在所畫的圖上注明入射角θ1和折射角θ2，并畫出虛線部分，用量角器量出θ1和θ2(或用直尺測出線段EF、OE、GH、OG的長度)． (3)n＝；. 答案：見解析