- 光导纤维及其应用
- 共8题
24.选做题二
下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对多个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现像，露珠呈现的彩色是光的色散现像，通过狭
B光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
C向人体人发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率编号就能知道血流的速度，这种方法熟称“彩超”
D相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了
E在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短
正确答案
解析
A、肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象,露珠呈现的彩色是光的色散现象,通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象,故A正确；
B、全息照相不是利用全反射，是和光的干涉有关的结果，故B错误 ;
C、向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“B超”，是声波的多普勒效应的应用，故C正确；
D、相对论认为:竖直向上高速运动的球在水平方向上没有变扁,因为在高速运动方向上,长度才会变短的,故D错误；
E、在真空中传播的电磁波,它的传播速度不变,由
考查方向
多普勒效应;颜色及光的色散;；光的干涉；光的衍射；长度的相对性
解题思路
根据光的衍射、全反射及干涉产生原理，结合相对论原理：在运动方向，长度变短；根据公式
易错点
本题关键理解光的衍射、干涉的区别，注意相对论认为在高速运动下，沿着运动方向长度才变短.
知识点
本题包括3小题，只要求选做2小题。每小题13分，共26分。
17．模块3－3试题
（1）下列说法正确的是 （ ）
A．热量不能由低温物体传递到高温物体
B．外界对物体做功，物体的内能可能减少
C．第二类永动机不可能制成，并不是因为它违反了能量守恒定律
D．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现
E．布朗运动就是液体分子的热运动
F．晶体在物理性质上体现为各向异性的微观机制是其分子的规则排列
（2）一个水平放置的气缸，由两个截面积不同的圆筒联接而成。活塞A、B用一长为4L的刚性细杆连接，L=0.5m，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动。A、B的截面积分别为SA=1000px2,SB=500px2，A、B之间封闭着一定质量的理想气体，两活塞外侧（A的左方和B的右方）是压强为P0=1.0×105Pa的大气。当气缸内气体温度为T1=525K时两活塞静止于如图11所示的位置，
①现使气缸内气体的温度缓慢下降，当温度降为多少时活塞A恰好移到两圆筒联接处？
②若在此变化过程中气体共向外放热500J，求气体的内能变化了多少？
18．模块3－4试题
（1）2009年诺贝尔物理奖获得者高锟被称为光导纤维之父。光纤由折射率为n１的内芯和折射率为n２的包层构成，则n１( ) n２（填＞，＜或＝）。若光导纤维长度为L，光以入射角
（2）如图13所示，甲乙两船相距40m，一列水波在水面上从左向右传播，当某时刻甲船位于波峰时乙船恰位于波谷，且峰、谷间的高度差为0.4m。若波速为4m/s，通过计算回答：① 9s后甲处于上升还是下降状态？② 9s内甲上下运动了多少路程？
17．模块3－3试题
（1）下列说法正确的是 （ ）
A热量不能由低温物体传递到高温物体
B外界对物体做功，物体的内能可能减少
C第二类永动机不可能制成，并不是因为它违反了能量守恒定律
D气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现
E布朗运动就是液体分子的热运动
F晶体在物理性质上体现为各向异性的微观机制是其分子的规则排列
（2）一个水平放置的气缸，由两个截面积不同的圆筒联接而成。活塞A、B用一长为4L的刚性细杆连接，L=0.5m，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动。A、B的截面积分别为SA=40cm2,SB=20cm2，A、B之间封闭着一定质量的理想气体，两活塞外侧（A的左方和B的右方）是压强为P0=1.0×105Pa的大气。当气缸内气体温度为T1=525K时两活塞静止于如图11所示的位置，
① 现使气缸内气体的温度缓慢下降，当温度降为多少时活塞A恰好移到两圆筒联接处？
② 若在此变化过程中气体共向外放热500J，求气体的内能变化了多少？
18．模块3－4试题
（1）2009年诺贝尔物理奖获得者高锟被称为光导纤维之父。光纤由折射率为n１的内芯和折射率为n２
的包层构成，则n１ n２（填＞，＜或＝）。 若光导纤维长度为L，光以入射角
芯与包层的界面上，如图12所示，已知光在真空中传播的速度为c,则光在内芯中传播的速度为 ，光信号从光导纤维的一端传播到另一端所需时间为 。
（2）如图13所示，甲乙两船相距40m，一列水波在水面上从左向右传播，当某时刻甲船位于波峰时乙船恰位于波谷，且峰、谷间的高度差为0.4m。若波速为4m/s，通过计算回答：① 9s后甲处于上升还是下降状态？② 9s内甲上下运动了多少路程？
19．模块3－5试题
（1）下列说法中正确的是（ ）
A玻尔的三个假设成功的解释了氢原子发光现象
B卢瑟福在
C居里夫人在原子核人工转变的实验中发现了中子
D爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说
（2）假设高速运动的
①请写出该核反应方程；
②求出碰前
正确答案
正确答案
正确答案
请考生在第15、16、17三题中任选二题做答，如果多做，则按所做的第一、二题计分。
15.模块3—3试题
（1）.关于分子动理论和内能，下列说法中正确的是 （ ）
A.布朗运动是水分子热运动的宏观表现
B.每一个分子都有势能和动能，每个分子的动能与势能之和就是该分子的内能
C.只有热传递才可改变物体的内能
D.物体的动能和重力势能也是其内能的一部分
（2）.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。求：
①该气体在状态B、C时的温度分别为多少摄氏度？
②该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？
16.模块3—4试题
（1）如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，波传到x=1m的P点时，P点开始向下振动，此时为计时起点，已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形，此时x=4m的M点正好在波谷。下列说法中正确的是 （ ）
A．P点的振动周期为0.4s
B．P点开始振动的方向沿y 轴正方向
C．当M点开始振动时，P点正好在波峰
D．这列波的传播速度是10m/s
E．从计时开始的0.4s内，P质点通过的路程为30cm
（2）1966年33岁的华裔科学家高锟首先提出光导纤维传输大量信息的理论，43年后高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。如图所示一长为L的直光导纤维，外套的折射率为n1，内芯的折射率为n2，一束单色光从图中O1点进入内芯斜射到内芯与外套的介质分界面M点上恰好发生全反射，O1O2为内芯的中轴线，真空中的光速为c。求：
Ⅰ．该单色光在内芯与外套的介质分界面上恰好发生全反射时临界角C的正弦值；
Ⅱ．该单色光在光导纤维中的传播时间。
17.模块3—5试题
（1）如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49eV的金属钠。下列说法正确的是（ ）
A.这群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最短
B.这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小, 电势能增大
C.能发生光电效应的光有三种
D.金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60eV
（2）如图，Q为一个原来静止在光滑水平面上的物体，其DB段为一半径为R的光滑圆弧轨道，AD段为—长度为也R的粗糙水平轨道，二者相切于D点，D在圆心O的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内。物块P的质量为m（可视为质点），P与AD段轨道间的滑动摩擦力为正压力的0.1倍，物体Q的质量为2m，重力加速度为g，
（1）若O固定，P以速度
（2）若Q不周定，P仍以速度
正确答案
解析
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知识点
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