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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

如图听示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形玻璃缸底有一发光小球,则:(   )

A小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球

B小球所发的光能从水面任何区域射出

C小球所发的光频率变大

D小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大

正确答案

D

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 · 12 分

(1)如题图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4 Hz. 现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz,则把手转动的频率为                 .

A.1 Hz

B.3 Hz

C.4 Hz

D.5 Hz

(2)如题图所示,两艘飞船A、B 沿同一直线同向飞行,相对地面的速度均为v(v 接近光速c). 地面上测得它们相距为L,则A 测得两飞船间的距离                (选填“大于”、“等于”或“小于”)L. 当B 向A 发出一光信号,A 测得该信号的速度为                     .

(3)题图为单反照相机取景器的示意图, ABCDE为五棱镜的一个截面,ABBC. 光线垂直AB 射入,分别在CD 和EA 上发生反射,且两次反射的入射角相等,最后光线垂直BC 射出.若两次反射都为全反射,则该五棱镜折射率的最小值是多少?(计算结果可用三角函数表示)

正确答案

(1)A

(2)大于  c (或光速)

(3)

解析

(1)物体受迫振动的频率等于驱动力的频率,故选A。

(2)根据狭义相对论,两飞船接近光速,则距离应变大,而光速是不变的。

(3)

如图∠1=∠2=450,则可知入射角α=22.5o,则折射率最小值

知识点

外力作用下的振动全反射
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

(1)运动周期为T,振幅为A,位于x=0点的被波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动,该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播,波速为,传播过程中无能量损失,一段时间后,该振动传播至某质点p,关于质点p振动的说法正确的是______。

A.振幅一定为A

B.周期一定为T

C.速度的最大值一定为v

D.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离

E.若P点与波源距离s=vT,则质点P的位移与波源的相同

(2)一半圆柱形透明物体横截面如图所示,地面AOB镀银,o表示半圆截面的圆心,一束光线在横截面内从M点入射,经过AB面反射后从N点射出。已知光线在M点的入射角为30, MOA=60NOB=30。求:

1)光线在M点的折射角

2)透明物体的折射率



正确答案

解析

(1)由波的形成与传播可知,正确答案是ABE。(选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)

(2)1)解:如图,透明物体内部的光路为折线MPN,Q、M点相对于氏面EF对称,Q、P和N

三点共线。

设在M点处,光的和射角为i,折射角为r,

。根据题意有

由几何关系得,,于是

由①②③式得

2)解:根据折射率公式有

由④⑤式得 ⑥

知识点

简谐运动的描述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 · 4 分

如图所示,一段横截面为正方形的玻璃棒,中间部分弯成四分之一圆弧形状,一细束单色光由MN端面的中点垂直射入,恰好能在弧面EF上发生全反射,然后垂直PQ端面射出。

①求该玻璃棒的折射率。

②若将入射光向N端平移,当第一次射到弧面EF上时_____(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射。

     

正确答案

 ;②能

解析

①发生全反射的临界角

C =arc sin

求得:n =

②由于入射角不变,在弧面EF上仍发生全反射。

知识点

全反射
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

如图,半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖,在O点发生反射和折射,折射光在光屏上呈现七色光带。若入射点由A向B缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O点,观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前,反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是

A减弱,紫光

B减弱,红光

C增强,紫光

D增强,红光

正确答案

C

解析

同一介质对各色光的折射率不同,各色光对应的全反射的临界角也不同。七色光中紫光折射率最大,由n=可知紫光的临界角最小,所以入射点由A向B缓慢移动的过程中,最先发生全反射的是紫光,折射光减弱,反射增强,故C正确。

知识点

光的反和折射全反射
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