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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

关于红光和绿光,下列说法正确的是

A红光的频率大于绿光的频率

B在同一玻璃中红光的速率小于绿光的速率

C用同一装置做双缝干涉实验,红光的干涉条纹间距大于绿光的干涉条纹间距

D当红光和绿光以相同入射角从玻璃射入空气时,若绿光刚好能发生全反射,则红光也一定能发生全反射

正确答案

C

解析

知识点

折射率及其测定全反射光的干涉
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题型:简答题
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简答题 · 6 分

直角三棱镜的AD边与光屏MN平行,∠A=30°。 一细光束垂直AB边射入,光束中含有折射率为n1、n2两种频率的光,光线经过棱镜后的光路图如图所示。

(1)试根据光路图判断n1、n2的大小关系;

(2)要使两种光都能射到光屏上,折射率的值应满足什么条件?

正确答案

(1)n1<n2

(2)n≤2

解析

(1)根据光路图看出光线在AD面的入射角相等,折射率为n1的光折射角较小,由=知,n1<n2

(2)根据sinC=知,折射率为n2的光临界角较小.要使两种光都能射到光屏上,必须使折射率为n2的光不发生全反射,则有应满足的条件为:

i≤C2,i是AD面上的入射角,C2是折射率为n2的光临界角

则有 sini≤sinC2

由数学知识知,i=30°

又sinC2=

联立解得:n2≤2

即要使两种光都能射到光屏上,折射率的值应满足 n≤2

知识点

折射率及其测定
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

请考生从给出的3道物理题中任选一题做答。

33.[物理—选修3-3]

(1)下列说法正确的是________.(填正确答案标号.选对1个得3分,选对2个得4分,选对3 个得6分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)

A.气体的内能是所有分子热运动的动能和分子间的势能之和

B.液晶的光学性质不随所加电场的变化而变化

C.功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功

D.一定量的气体,在体积不变时,分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小

E.一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加

(2)在水平面竖直放置一个截面均匀等臂的U形玻璃管,管内盛有密度为ρ1的液体,如图15所示,玻璃管的右侧上端开口,左侧上端封闭,左侧封闭的空气柱长度为h,右侧液面与管口相距高度为2h,在右侧液面上放置一个质量和厚度都可以忽略不计的活塞,它与管壁间既无摩擦又无间隙,从右端开口处缓慢注入密度为ρ2的液体,直到注满为止,注入液体后左侧空气柱的长度为,设在注入液体过程中,周围环境的温度不变,大气压强p0=4ρ1gh,求:两种液体的密度之比ρ1:ρ2.

34.[物理—选修3-4]

(1)下列说法正确的是________.

A.光的偏振现象说明光是一种电磁波

B.无线电波的发射能力与频率有关,频率越高发射能力越强

C.一个单摆在海平面上的振动周期为T,那么将其放在某高山之巅,其振动周期一定变大

D.根据单摆的周期公式,在地面附近,如果l→∞,则其周期T→∞

E.利用红外摄影可以不受天气(阴雨、大雾等)的影响,因为红外线比可见光波长长,更容易绕过障碍物

(2)如图16所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角为θ=30°.P为垂直于直线BCD的光屏,现一宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面,在屏P上形成一条宽度等于的光带,试作出光路图并求棱镜的折射率.(其中AC的右方存在有折射率为1的透明介质)

35.[物理—选修3-5]

(1)以下有关近代物理内容的若干叙述,正确的是________.

A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大

B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应

C.有10个放射性元素的原子核,当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期

D.氢原子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时氢原子的电势能减小,电子的动能增大

E.质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损,释放出能量

(2)两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为m=2 kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量M=4 kg的物块C静止在前方,如图17所示.B与C碰撞后二者会粘在一起运动.求在以后的运动中:

①当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度v1为多大?

②系统中弹性势能的最大值Ep是多少?

正确答案

见解析。

解析

33. (1)ADE  (2)注入液体后,左侧空气柱长为,由此可知注入的密度为ρ2的液柱长度

L=2h+=2.5h

未注入密度为ρ2的液体前,气体体积:V1=h·S

被封闭气体的压强: p1=p0-ρ1g(2h-h)=3ρ1gh

注入密度为ρ2的液体后,气体体积V2·S

气体的压强:p2=p0+ρ2g(2h+)-ρ1g2h=2ρ1gh+ρ2gh

在等温变化过程中由玻意耳定律:p1V1=p2V2

得:3ρ1gh×h·S=(2ρ1gh+ρ2gh)×·S

即:

34. (1)BCE (2)作出光路图如图,

平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束.图中θ1、θ2为AC面上入射角和折射角,根据折射定律,有nsin θ1=sin θ2

设出射光线与水平方向成α角,则θ2=θ1+α

由于

所以,而,θ=30°

所以,可得α=30°,θ2=60°

所以

35. (1)BDE  (2)①根据题意,A、B、C三物块动量守恒,当弹簧的弹性势能最大时满足:

2mv=(2m+M)v1

代入数据得:v1=3 m/s. 

②根据动量守恒,当BC刚刚完成碰撞时满足:

mv=(m+M)vBC

此后系统机械能守恒,当弹簧的弹性势能最大时满足:

代入数据后整理得:Ep=12 J. 

知识点

动量守恒定律单摆分子势能折射率及其测定
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题型:简答题
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简答题 · 8 分

(1)下列说法正确的是_______。

a.两列频率不同的波可以产生干涉现象

b.单摆的周期与摆球的质量有关,质量越大周期越小

c.机械波的传播速度大小与介质有关

d.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场可以产生电场

(2)如图所示,用某种材料制成的直角三角形ABC,∠A=30°,∠B=60°,一单色光平行AB射入,结果光线垂直BC射出。

①作出光路图并求出该材料的折射率;

②求光在AB面能够发生全反射的临界角(用反三角函数表示)。

正确答案

见解析。

解析

(1)cd

(2)①光路如图所示。

根据光路图可得:α=30°

                     

根据折射定律

 

②由

得临界角

知识点

单摆波的干涉和衍射现象折射率及其测定全反射
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

16. 一半径为R的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上,其截面如下图所示. 图中O为圆心,MN为竖直方向的直径.有一束细光线自O点沿水平方向射入玻璃砖,可以观测到有光线自玻璃砖内射出,现将入射光线缓慢平行下移,当入射光线与O点的距离为d时,从玻璃砖射出的光线刚好消失.则此玻璃的折射率为(    )

A

B

C

D

正确答案

C

解析

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知识点

折射率及其测定
下一知识点 : 全反射
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