- 光的反和折射
- 共102题
(1)关于简谐运动与机械波的下列说法中,正确的是_______。
A.同一单摆,在月球表面简谐振动的周期大于在地面表面简谐振动的周期
B.受迫振动的振幅与它的振动频率无关
C.在同一种介质中,不同频率的机械波的传播速度不同
D.在波的传播过程中,质点的振动方向总是与波的传播方向垂直
(2)如图所示,一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC,A=30o。一条光线以45o的入射角从AC边上的D点射入棱镜,光线垂直BC边射出。求玻璃的折射率;画出光在玻璃棱镜中的传播路线。
正确答案
见解析。
解析
(1)AB
(2)由题意可作出光由AC面射入,从BC面射出的传播路线如图所示
由几何关系可知,光线进入AC面的折射角为30o
AB面的入射角为60o
对光在AC面的折射,由折射定律可知
则棱镜对空气的临界角为
因此,AB面无光线射出
知识点
12.【选做题】本题包括A、B、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A、B两小题评分。
A.(1)下列说法正确的是________。
A.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
B.当分子间距离增大时,分子间的引力减少,斥力增大
C.一定质量的理想气体压强不变时,气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而减少
D.单晶体和多晶体都有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点
(2)如图所示,U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍,在左管内用水银封闭一段长为30cm、温度为577.5K的空气柱,左右两管水银面高度差为21cm,外界大气压为76cmHg。若给左管的封闭气体降温,使管内气柱长度变为20cm.
求:
①此时左管内气体的温度为多少?
②左管内气体 (填“吸收”或“放出”) 的热量, (填“大于”、“等于”或“小于”)外界对气体做的功。
B.(1)沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,M为介质中的一个质点,该波的传播速度为40m/s,则s时(双选,填正确答案序号)
A.质点M对平衡位置的位移为负值
B.质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
C.质点M的加速度方向与速度方向相同
D.质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反
(2) 如图所示,MN为竖直放置的光屏,光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体,O为球心,轴线OA垂直于光屏。位于轴线上O点左侧
处的点光源S发出一束与OA夹角θ=60°的光线射向半球体。
①画出光线从S传播到光屏的光路图;
②求光线由半球体射向空气的折射角。
C.(1)下列说法正确的是 。(双选,填正确答案序号)
A.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关
B.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的
C.比结合能越大,原子中核子结合的越牢固,原子核越稳定
D.大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时,最多可产生4种不同频率的光子
(2) 用轻质弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物块C静止于前方,如图所示,B与C碰撞后二者粘在一起运动,
求:
①当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度多大?
②弹簧弹性势能的最大值是多少?
正确答案
见解析。
解析
A.(1)CD
(2)① 初状态:,V1=30S T1=577.5K
降温后,水银面左管上升10cm,右管下降5cm.
V2=20S
由理想气体状态方程得
解得
② 放热、大于
B. (1)CD
(2)①如图
②光由空气射向半球体
所以
在中,由正弦定理得
解得
光由半球体射向空气有
解得
C. (1)BC
(2)①三者速度相等时,弹簧的弹性势能最大。
根据动量守恒定律
解得
②设B、C相碰时的共同速度为,则
设弹簧的最大弹性势能为,则
解得
知识点
以下任选一题。
10.
(1)下列说法中不正确的是()
A.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的
B.对于一定质量的理想气体, 若分子的密集程度不变,当分子热运动加剧时,压强一定变大
C.当两个分子间的距离为r0(平衡位置) 时,分子势能最小且一定为零
D.单晶体和多晶体均存在固定的熔点
(2)如题10图所示,ABC为粗细均匀的“L” 型细玻璃管,A端封闭,C端开口。开始时AB竖直,BC水平,BC内紧靠B端有一段长=30cm的水银柱,AB内理想气体长度
=20cm。现将玻璃管以B点为轴在竖直面内逆时针缓慢旋转90o,使AB水平。环境温度不变,大气压强P0=75cmHg,求:旋转后水银柱进入AB管的长度。
11.(1)一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播已知t=0时的波形如题11图1所示,则下列说法不正确的()
A.波的周期为1 s
B.x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动
C.x=0处的质点在t=1/4s时速度为0
D.x=0处的质点在t=1/4 s时向下振动
(2) 一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=30°,斜边AB=a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内,一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜(如题11图2所示)。画出光路图,并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)。
正确答案
10.
(1)C
(2)根据题意为等温变化 满足
其中设进入AB管水银长度为x cm,
则P1=P0
x=5cm
11.
(1)C
(2)光路图如图所示
设折射光线与AB的交点为D,入射角为i,折射角为r,
由折射定律得
解得r=30°
由几何关系可知,在D点的入射角θ=60°
设全反射的临界角为C,则sin C=
解得C=45°
因θ>C,光在D点全反射。
设光线的出射点为E,且DE⊥BC,过M作AD的垂线交于点F,由几何关系得:
BD=a-2AF,BE=BDsin 30°
解得BE=a ,即出射点在BC边上离B点
a的位置。
解析
略
知识点
如图所示,一束复色光AO以一定的入射角从玻璃射向真空时分成a、b两束,关于a、b这两种单色光,下列说法中正确的是( )。
正确答案
解析
略
知识点
17.如图所示,真空中一半径为R、质量分布均匀的玻璃球,频率为的细激光束在真空中沿直线BC传播,于玻璃球表面的C点经折射进入小球,并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中,已知
,玻璃球对该激光的折射率为
,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
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知识点
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