热门试卷

利用如图14所示的装置可测量弹簧的劲度系数.一小平面镜B（可视为一点）竖直固定在物块P上，它们的总质量为m.现将P紧靠着直立的弹簧上端，用插销K固定，此时弹簧处于自然长度，从固定的点光源S发出的光经过平面镜反射后在竖直标尺的A点形成一小光斑.松开插销K，发现最终小光斑稳定在标尺上某点，该点到A点的距离为h.已知点光源S与平面镜的水平距离为L0，标尺与平面镜的水平距离为L，求该弹簧的劲度系数.

图14

有一玻璃半球，右侧面镀银，光源S就在其对称轴SO上（O为球心），且SO水平，如右图所示。从光源S发出的一束光射到球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光折入玻璃半球内，经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回。若球面半径为R，玻璃折射率为，求光源S与球心O之间的距离SO为多大？

由不同介质制成的两个半径均为R的透明四分之一圆柱体I和Ⅱ紧靠在一起，截面如图所示，圆心为0，顶部交点为D，以O为原点建立直角坐标系xOy。红色光束1从介质I底部的A（,0）点垂直于界面入射；红色光束2平行于y轴向下射人介质Ⅱ，入射点为B且∠BOD=60°。已知透明介质I对红光的折射率，透明介质Ⅱ对红光的折射率。设光束1经柱面反射或折射后与y轴交点和光束2经柱体下底面折射后与y轴交点之间的距离为d。求：

①距离d的大小；

②若入射光换为蓝光，则距离d将比上面求得的结果大还是小？

（1）如图所示为空间某一电场的电场线，a、b两点为其中一条竖直向下的电场线上的两点，该两点的高度差为h，一个质量为m、带电量为＋q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为，则ab两点的电势差为U=         。若质量为m、带电量为－q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为               。

（2）某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x5=8.42cm，则木块加速度大小a=         m/s2(保留两位有效数字)。

（3）如图所示，某同学为了测量截面为正三角形的三棱镜玻璃折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的右侧观察到P1像和P2像，当P1的像恰好被P2像挡住时，插上大头针P3和P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像.在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示。

①在答题纸的图上画出对应的光路；

②为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB作为分界面，需要测量的量是       和       ，在图上标出它们；

③三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n=       。

④若在测量过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图中的虚线位置底边仍重合），则以AB作为分界面，三棱镜材料折射率的测量值       真实值（填“大于”、“小于”、“等于”）。

一条长直光导纤维的长度l=15km，内芯的折射率n=1.6，在内芯与包层的分界面发生全反射的临界角C=60º。一细束光从左端面中点射入芯层，试求：

（1）为使射入的光在芯层与包层的界面恰好发生全反射，光在左端面的入射角θ=？

（2）若从左端射入的光能够不损失地传送到右端，则光在光导纤维内传输的时间最长和最短各为多少？

（真空中光速c=3.0×108m/s；取sin37 º=0.60，cos37 º=0.80。结果取2位有效数字。）

一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M上，到轨道的距离MN为d="10" m，如图14-10所示，转台匀速转动，使激光束在水平面内扫描，扫描一周的时间为T="60" s，光束转动方向如图中箭头所示，当光束与MN的夹角为45°时，光束正好射到小车上，如果再经过Δt="2.5" s光束又射到小车上，则小车的速度为多少？(结果保留两位有效数字)

图14-10

如图所示,平面镜M与竖直巨型光屏平行放置,其与光屏之间的距离为L,由小孔S处垂直光屏向平面镜中点O射入一束氦氖激光,现平面镜M以其中点O为轴逆时针匀速旋转,角速度为ω,求：

(1)平面镜转过15°时,光屏上形成的光点P至S的距离.

(2)平面镜转动时间t(t<)时,激光束在光屏上形成的光点移动的速度.

在竖直放置的平面镜前100 cm的一个人,看见一竖直放置的物体恰好映入平面镜内,若平面镜高12 cm,物体在镜内的像在镜后50 cm处,则物体的高度为____________.

一束单色光斜着射向并穿过一厚度为d的玻璃砖．已知该玻璃砖对单色光的折射率为n，单色光的入射角为，光在真空中的传播速度为c．求：该色光穿过玻璃砖所用的时间与入射角和折射率n的关系．

“B超”可用于探测人体内脏的病变状况。下图是频率为f的超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为（式中是入射角，是折射角，ν1，ν2分别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。已知ν2=0.9v1，入射点与出射点之间的距离是d，入射角为θ1，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行。试求：

（1）该超声波经折射进入肝脏内传播时，试用ν1和f表示此超声波的波长；

（2）肿瘤离肝脏表面的深度h。

如下图所示，一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在正上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P.现将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，如图中虚线所示，则进入透明体的光线经平面境反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的光点P′，与原来相比向左平移了3.46 cm，已知透明体对光的折射率为.

（1）作出后来的光路示意图，标出P′位置；

（2）透明体的厚度为多大？

（3）光在透明体里运动的时间多长？

在一次用插针法测量半圆柱形玻璃砖的折射率的实验中，某同学在画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针，如图1所示，但在玻璃砖右侧的区域内，无论从何处观察，都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像，原因是                       。

(1) 应采取的措施是：入射光线AB不动，将玻璃板向                平移，直到可以透过玻璃砖同时看到P1、P2的像。

(2) 该同学采取了如下措施：如图2，将光线AB垂直于玻璃砖直径平面射入圆心O，以O为转轴在水平面内缓慢转动玻璃砖，当刚转过θ角时，观察者在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线，这样就可以知道该玻璃砖的折射率n的大小。由上述方法测定的该玻璃的折射率的表达式为 n =           。