时间:2017-11-10 08:09:32
1、计算题 折射率为n、长度为L的玻璃纤维置于空气中,若从A端射入的光线能在玻璃纤维中发生全反射,最后从B端射出,如图所示,求:
①光在A面上入射角的最大值.
②若光在纤维中恰能发生全反射,由A端射入到从B端射出经历的时间是多少?
参考答案:①
?②
本题解析:①光路图如下图所示,要在纤维中发生全反射,
其临界角C有:
?①
折射角:θ2=90°-C?②
所以,
,
?③
由折射定律:
?④
?⑤
②光在纤维中传播的速度:
(c为光在真空中传播的速度)
光在沿纤维轴线方向上的速度分量:
?⑥
所用时间:
?⑦
评分标准:①②③④⑤式各1分,⑥⑦式各2分。
本题难度:一般
2、实验题 (1)下列说法中正确的是?.
A.地震时释放的巨大能量引发海啸,能将震源附近的海水推到几千千米远的地方
B.载人飞船设计时需设法减少发射过程中与航天员身体固有频率相近的超低频振动
C.无线网络信号能绕过障碍物传递到接收终端是利用了干涉原理
D.立体放映机双镜头中的一个镜头发生故障时,观众戴着偏振光眼镜也能体验立体效果
(2)利用单摆测量某地的重力加速度,现测得摆球质量为m,摆长为L,通过传感器测出摆球运动时位移随时间变化的规律为
,则该单摆的振动周期为??,该处的重力加速度g=?.
(3)如图所示,等腰直角三角形ABC为一个三棱镜的截面,折射率为n(n>1.5),直角边AB的长为a.一束很细的单色光从AB中点垂直入射,光在真空中的传播速度为c,则该单色光通过三棱镜的时间为多少?
参考答案:(1)B(2)
?
(3)
本题解析:(1)振动过程中,质点并不随波发生迁移,A错误;当驱动力频率与固有频率相近时,发生共振现象,应避免,B正确;无线网络信号能绕过障碍物传递到接收终端是利用了衍射现象,C错误;立体放映机双镜头中的一个镜头发生故障时,无法产生立体效果,D错误。(3分)
(2)
(2分) 根据
有
(2分)
(3)设单色光的临界角为C?则
,
?(1分)
单色光射入三棱镜后,在AC界面上的入射角
,故发生全反射.反射角
,光垂直于BC边射出,在三棱镜中的路径长度为a (1分)
单色光在三棱镜中的传播速度
?(1分)
则光通过三棱镜的时间?
?(2分)
本题难度:简单
3、填空题 在阳光照射下,充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹.彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射、再折射后形成的.光的折射发生在___________________上,不同的单色光在同种均匀介质中折射率________.?
参考答案:两种不同介质的界面 不同
本题解析:光的折射是在传播过程中传播方向发生改变的现象,光的折射发生在两种不同介质的界面上,不同的单色光在同种均匀介质中折射率不同
故答案为:两种不同介质的界面 不同
本题难度:简单
4、选择题 光线从介质A进入空气中的临界角是37°,光线从介质B进入空气中的临界角是45°,则下列叙述中正确的是
A?光线从介质A进入介质B,可能发生全反射
B?光线从介质B进入介质A,可能发生全反射
C?光线从介质A进入介质B,一定同时存在反射光线和折射光线
D?光线从介质B进入介质A,一定同时存在反射光线和折射光线
参考答案:AD
本题解析:由
知,A的临界角小于B的临界角,得
,所以光线从介质A进入介质B,可能发生全反射,A对,B错;由
,光线从介质B进入介质A,不能发生全反射,即一定同时存在反射光线和折射光线,D对,C错。
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,
是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线,A、B是关于
轴等距且平行的两束不同单色细光束,从玻璃射出后相交于
下方的P点,由此可以得出的结论是(?)
A.在玻璃中,A光比B光的速度小
B.玻璃对A光的折射率比对B光的折射率小
C.空气中,A光的波长比B光的波长长
D.A光的光子能量比B光的光子能量大
参考答案:ACD
本题解析:根据图像可知A光偏折量较大,故可知玻璃对A光的折射率比对B光的折射率大,所以B错误
折射率n=
,可知折射率越大,则传播速度越小,所以在玻璃中,A光比B光的速度小,故A正确
折射率大的光频率较大,根据
,可知空气中,A光的波长比B光的波长短,故C错误
频率越大的光子,能量越大,所以A光的光子能量比B光的光子能量大,故D正确
故选AD
本题难度:简单