题目列表(包括答案和解析)
7.如图甲所示,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为60°.已知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行.此玻璃的折射率为[2008年高考·四川理综卷]( )
A. B.1.5 C. D.2
解析:作出光路图如图乙所示.由圆的对称性可以知道△O1O2O3为等边三角形.可以求出光线射入玻璃球时的折射角为30°,由折射率的公式可以求出玻璃的折射率为 .
答案:C
6.图甲所示是一个圆柱体棱镜的截面图,图中E、F、G、H将半径OM分成5等份,虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线[2008年高考·重庆理综卷]( )
A.不能从圆弧NF1射出
B.只能从圆弧NG1射出
C.能从圆弧G1H1射出
D.能从圆弧H1M射出
解析:
乙
设全反射临界角为C,有:
sin C=
C=arcsin ,由图乙可知,沿GG1射入的光线,入射角恰为全反射的临界角,GG1右侧光线的入射角均大于C,光线只能从圆弧NG1射出,只有选项B正确.
答案:B
5.在桌面上有一倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图甲中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图甲所示.有一半径为r的圆柱形的平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合.已知玻璃的折射率为1.5,则光束在桌面上形成的光斑半径为[2007年高考·全国理综卷Ⅰ]( )
A.r B.1.5r C.2r D.2.5r
解析:
乙
光从玻璃射向空气的临界角θ=arcsin =arcsin ,而入射角i>θ,将发生全反射,光路图如图乙所示.由几何关系得OB=r·tan 60°·cot 30°-r=2r.
答案:C
4.如图所示,P是一偏振片,P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中,哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光[2007年高考·全国理综卷Ⅱ]( )
A.太阳光
B.沿竖直方向振动的光
C.沿水平方向振动的光
D.沿与竖直方向成45°角振动的光
解析:光束照射在偏振片上,与透振方向相同或在透振方向上有振动分量的光可以全部或部分透过,与透振方向垂直的光不能透过.故选项A、B、D正确.
答案:ABD
3.一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入,穿过玻璃砖自下表面射出.已知该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2,则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中[2008年高考·全国理综卷Ⅰ]( )
A.t1始终大于t2 B.t1始终小于t2
C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t2
解析:如图所示,n==
t=,s=
联立解得:t=
由题意可知,红光、蓝光的入射角θ相同,但折射角r红>r蓝,sin 2r红>sin 2r蓝,所以t1<t2,故选项B正确,选项A、C、D错误.
答案:B
2.光导纤维的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播.下列关于光导纤维的说法正确的是[2007年高考·北京理综卷Ⅱ]( )
A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
B.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
C.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生折射
D.内芯的折射率与外套的相同,外套的材料有韧性,可以起保护作用
答案:A
1.下列说法正确的是[2008年高考·北京理综卷]( )
A.用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象
B.用X光机透视人体是利用光电效应
C.光导纤维传输信号是利用光的干涉现象
D.门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象
答案:A
13.(12分)如图所示,某同学采用双线摆和光电计数器测定当地的重力加速度,已知每根悬线长为d,两悬点间相距s,金属小球半径为r,AB为光电计数器.现将小球垂直于纸面向外拉动,使悬线偏离竖直方向一个较小的角度并由静止释放,同时启动光电计数器,当小球第一次经过图中虚线(光束)位置O时,由A射向B的光束被挡住,计数器计数一次,显示为“1”,同时计时器开始计时,然后每当小球经过O点时,计数器都计数一次,当计数器上显示的计数次数刚好为n时,所用的时间为t,由此可知:
(1)双线摆的振动周期T= ,双线摆的摆长L= .
(2)计算重力加速度g时,依据公式g= 代入周期T和等效摆长L的值即可求出重力加速度.
(3)该同学在实验中,测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期,记录表格如下:
L/m |
0.5 |
0.8 |
0.9 |
1.0 |
1.2 |
T/s |
1.41 |
1.79 |
1.90 |
2.00 |
2.19 |
T2/s2 |
1.99 |
3.20 |
3.61 |
4.00 |
4.80 |
以L为横坐标,T2为纵坐标,在图甲上作出T2-L图象,并利用此图象求得重力加速度g= m/s2.(保留三位有效数字)
甲 乙
答案:(1) +r
(2)
(3)如图乙所示 9.86
12.(12分)将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外),如图甲所示.将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,设单摆摆动的过程中悬线不会碰到筒壁,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离L,并通过改变L而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图象,那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度g.
(1)现有如下测量工具:A.时钟;B.秒表;C.天平;D.毫米刻度尺.本实验所需的测量工具有 .
(2)如果实验中所得到的T2-L关系图象如图乙所示,那么真正的图象应该是a、b、c中的 .
(3)由图象可知,小筒的深度h= m,当地的重力加速度g= m/s2.
解析:(1)测量筒的下端口到摆球球心之间的距离L,用到毫米刻度尺,测单摆的周期用秒表,所以测量工具选B、D.
(2)设摆线在筒内部分的长度为h,由T=2π得:T2=L+h,可知T2-L关系图线为a.
(3)将T2=0,L=-30 cm代入上式可得:
h=30 cm=0.3 m
将T2=1.20,L=0代入上式可得:g=π2=9.86 m/s2.
答案:(1)BD (2)a (3)0.3 9.86
11.(10分)在“用单摆测定重力加速度”的实验中,测得单摆摆角小于5°时,完成n次全振动时间为t,用毫米刻度尺测得摆线长为l,用螺旋测微器测得摆球直径为d.
(1)测得重力加速度的表达式为g= .
(2)螺旋测微器的读数如图所示,摆球直径d= .
(3)实验时某同学测得的g值偏大,其原因可能是 .
A.实验室的海拔太高
B.摆球太重
C.测出n次全振动时间为t,误作为(n+1)次全振动时间进行计算
D.用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算
答案:(1)
(2)7.323 mm(7.321 mm-7.324 mm都正确)
(3)CD
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