Question

（1）如圖1所示，半圓形玻璃磚按圖中實(shí)線位置放置，直邊與BD重合．一束激光沿著半圓形玻璃磚的半徑從圓弧面垂直BD射到圓心O點(diǎn)上．使玻璃磚繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)過角度θ（θ＜90°），觀察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移動(dòng)．
①在玻璃磚轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，以下說法正確的是

 

；
A．折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移動(dòng)
B．折射光斑的亮度逐漸變暗
C．折射角一定小于反射角
D．反射光線轉(zhuǎn)過的角度為θ
②當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)至θ=45°時(shí)，恰好看不到折射光線．則此玻璃磚的折射率n=

 

．
（2）為了測(cè)量由兩節(jié)干電池組成的電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中R為電阻箱，R₀=5Ω為保護(hù)電阻．
①按照?qǐng)D2甲所示的電路圖，將圖2乙所示的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路．
②斷開開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，再閉合開關(guān)S，讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電阻箱接入電路中的阻值．多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U及電阻值R，并以

1

U

為縱坐標(biāo)，以

1

R

為橫坐標(biāo)，畫出

1

U

-

1

R

的關(guān)系圖線（該圖線為一直線），如圖2丙所示．由圖線可求得電池組的電動(dòng)勢(shì)E=

 

V，內(nèi)阻r=

 

Ω．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）①玻璃磚繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)過角度θ的過程中，入射角增大，折射角也隨之增大，折射光線與入射光線同方向旋轉(zhuǎn)，隨著入射角增大，反射光增強(qiáng)，而折射光減弱，反射光線轉(zhuǎn)過2θ．
②當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)至θ=45°時(shí)，恰好看不到折射光線，恰好發(fā)生了全反射，此時(shí)的入射角等于臨界角，由臨界角公式sinC=

1

n

求解折射率．
（2）按電流的流向順序依次連接實(shí)驗(yàn)電路，注意電流必須從電表的正接線柱流入，負(fù)接線柱流出．
根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+

U

R

（R0+r），進(jìn)行數(shù)學(xué)變形，得到

1

U

與

1

R

的關(guān)系式，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)研究

1

U

-

1

R

關(guān)系圖線的斜率和截距的意義，即可求得電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．

解答：解：（1）①A、由于折射光線與入射光線旋轉(zhuǎn)方向相同，則折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移動(dòng)．故A正確．
B、隨著入射角增大，反射光增強(qiáng)，而折射光減弱，故折射光斑的亮度逐漸變暗．故B正確．
C、根據(jù)折射定律可知，折射角一定大于入射角，而反射角等于入射角，則折射角一定大于反射角．故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)反射定律和幾何知識(shí)得知，入射光線轉(zhuǎn)過θ角，則反射光線轉(zhuǎn)過2θ．故D錯(cuò)誤．
故選：AB
②當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)至θ=45°時(shí)，恰好看不到折射光線，恰好發(fā)生了全反射，則得臨界角C=45°，由臨界角公式sinC=

1

n

解得折射率n=

2

．
（2）：（1）按電流的流向順序依次連接實(shí)驗(yàn)電路，注意電流必須從電表的正接線流入，負(fù)接線柱流出，如圖所示．
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+

U

R

（R0+r），進(jìn)行數(shù)學(xué)變形，得

1

U

=

R0+r

E

?

1

R

+

1

E

根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得知，

1

U

與

1

R

關(guān)系圖線的縱截距b=

1

E

，斜率k=

R0+r

E

．
由圖得到，b=0.35，k≈2.1
則電動(dòng)勢(shì)E=

1

b

≈2.9V，內(nèi)阻r=kE-R₀=2.1×2.9-5≈1.1Ω
故答案為：（1）①B；
②

2

；
（2）①見圖；
②2.9，1.1

點(diǎn)評(píng)：（1）本題考查對(duì)折射定律、反射定律的理解能力．當(dāng)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)折射時(shí)，入射角小于折射角，隨著入射角的增大，反射光增強(qiáng)，折射光減弱．
（2）連接實(shí)物圖是考試的熱點(diǎn)，要加強(qiáng)訓(xùn)練，連接電路時(shí)，導(dǎo)線不交叉，并接在接線柱上．第2問考查運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理問題的能力，采用的是轉(zhuǎn)換法，將非線性關(guān)系轉(zhuǎn)換成線性，直觀簡(jiǎn)單．