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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

如图所示,将一个半圆形玻璃砖置于空气中,当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O 时,下列情况不可能发生的是

A

B

C

D

正确答案

A

解析

知识点

光的反和折射全反射
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

(1)下列说法正确的是:__________(填入正确选项前的字母。选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。

A、“隔墙有耳”是声波的衍射现象

B、立体电影是利用了光的干涉原理

C、光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大

D、双缝干涉实验中,如增加双缝的宽度,则条纹间距变小

E、靠近我们的汽车鸣笛时,我们听到的声音更“尖”,是因为汽车靠近我们时发出的声波频率会变高

(2)如图所示,直角三棱镜ABC,∠A=900,∠B=300,∠C=600,AC=a,棱镜材料的折射率n=,一束宽为的平行光线从AB边射入,入射光线上边界过A点,且与AB边夹角为450,试求在AC边及BC边上出射光的范围?

正确答案

见解析

解析

(1)CD

(2)如图所示,设所有从AB边入射的光的折射角为,根据折射定律:

         所以

则入射到BC和AC边上的入射角,而临界角

,所以在BC、AC面上均发生全反射,由几何关系

可知,从BC全反射的光,垂直AC射出;从AC全反射的

光,垂直BC射出;

从BC边射出的光线范围为:

                               

 所以:

因此从AC边射出的光线范围为:

知识点

波的干涉和衍射现象光的反和折射光导纤维及其应用
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

(1)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T=         ,该处的重力加速度g=         ;若减小振幅A,则周期       (选填“增大”、“减小”或“不变”).

(2)半径为R的玻璃半圆柱体,横截面如图所示,圆心为O.两条平行单色红光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直.光线1的入射点A为圆柱面的顶点,光线 2的入射点B,∠AOB=60,已知该玻璃对红光的折射率n =.求:

①两条光线经柱面和底面折射后出射光线的交点与O点的距离d;

②若入射的是单色蓝光,则距离d将比上面求得的结果大还是小?(定性分析,不需要计算,画出光路图)

正确答案

见解析

解析

(1) ;   ;  不变

(2)①光线l直接从O点透射,方向垂直于底面.

光级2入射角为60°,折射率,根据折射定律  解得折射角为:r=30°

由几何关系可知,在底面处发生再次折射时,入射角为30°,有光路可逆,   可得折射角为60°.

在底面上,折射点距离O点:

透射光线的交点到O点的距离为:

②根据,蓝光比红光的折射率大,则蓝光2在底面上的透射点距离O点近,即x小.

再由

可以判断蓝光的d较小.

知识点

光的反和折射用单摆测定重力加速度
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

(1)一列简谐横波沿x轴传播,波速为10m/s,t=0时刻的波形如图所示,图中质点M此时正经过平衡位置沿y轴正方向运动。

①判断波的传播方向;

②求质点M从t=0到t=0.7s时间内通过的路程。

(2)如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm、折射率为n=,直径AB与屏MN垂直接触于A点,一条单色光线正对圆心O射向玻璃砖,光线与AB之间的夹角为60o,结果在屏上出现两个光斑,求两个光斑之间的距离L。

正确答案

(1)①沿x轴负方向;②70cm

(2)L=10(1+)cm 

解析

(1)① 略。

=0.4s

解得=70cm

(2)光路图如图,设折射角为r,根据折射定律

解得r=45°

由几何知识得,两个光斑PQ之间的距离

L=PA+AQ=Rtan45°+Rtan60°

L=10(1+)cm 

知识点

波的形成和传播波长、频率和波速的关系光的反和折射全反射
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题型:填空题
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填空题 · 6 分

如图所示,一个半径为R、透明的球体放置在水平面上,一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出,最后射到水平面上的C点。已知,该球体对蓝光的折射率为。则它从球面射出时的出射角________。

若换用一束紫光同样从A点射入该球体,则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比,位置________(填“偏左”、“偏右”或“不变”)。

正确答案

60°;偏左

解析

由折射率的定义式可得,由几何关系可知=30°,故60°。在同种介质中,紫光的偏折程度大于蓝光,故紫光从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比,位置偏左。

知识点

光的反和折射
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