《2026年点金训练精讲巧练高中物理选择性必修第一册教科版》

5. 某校开展研究性学习，某物理小组根据光学知识，设计了一个测定液体折射率的仪器，如图所示。在一个圆盘上，过其圆心 $ O $ 作两条相互垂直的直径 $ BC $、$ EF $。在半径 $ OA $ 上，垂直盘面插上两枚大头针 $ G_1 $、$ G_2 $ 并保持位置不变。每次测量时让圆盘的下半部分竖直浸入液体中，而且总使得液面与直径 $ BC $ 相平，$ EF $ 作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察 $ G_1 $、$ G_2 $，通过插上大头针 $ G_3 $ 来同时遮住水中大头针 $ G_1 $、$ G_2 $ 的像。同学们通过计算，预先在圆周 $ EC $ 部分刻好了不同角度对应的折射率的值，这样只要根据 $ G_3 $ 所插的位置 $ G $，就可以直接读出液体折射率的值。

（1）若 $ \angle AOF = 30° $，$ OG $ 与 $ OC $ 之间的夹角为 $ 45° $，则在 $ G_3 $ 处刻的刻度值为______。
（2）若在同一液体中沿 $ AO $ 方向射入一束白光，最靠近 $ OC $ 边的是______色的光，增大入射角度，______色的光在刻度盘上最先消失。

答案： 5.解析：
(1)由题图可知，$\angle AOF$是入射角，$\angle EOG$是折射角，但在定义折射率时光是从真空或空气射向介质的，所以用光路的可逆性转化可得$n = \frac{\sin \angle EOG}{\sin \angle AOF}$，代入数据可得$n = \sqrt{2}$。
(2)由于介质对紫光的折射率最大，所以紫光偏折得最多，故最靠近$OC$边的是紫光。增大入射角，所有单色光的折射角都增大，而紫光的折射角依然最大，故紫光在刻度盘上先消失。
答案：
(1)$\sqrt{2}$
(2)紫 紫