题目列表(包括答案和解析)
5.如图4-1-24所示,取稍长的细杆,其一端固定一枚铁钉,另一端用羽毛做
一个尾翼,做成A、B两只“飞镖”,将一软木板挂在竖直墙壁上,作为镖靶.
在离墙壁一定距离的同一处,将它们水平掷出,不计空气阻力,两只“飞镖”
插在靶上的状态如图4-1-25所示(侧视图).则下列说法中正确的是( ) 图4-1-24
A.A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大
B.B镖插入靶时的末速度比A镖插入靶时的末速度大
C.B镖的运动时间比A镖的运动时间长
D.A镖的质量一定比B镖的质量大
解析:由题图可知A镖的竖直位移较小,由h=gt2可以判断A镖的运动时间较小,由于
两镖的水平位移相同,所以A镖的初速度较大,选项A、C正确.由vy=gt可以判断A
镖的竖直速度较小,而其水平速度较大,无法判断其合速度的大小,选项B错误.A、B
两镖的运动情况与质量无关,所以无法判断它们质量的大小,选项D错误.
答案:AC
4.2010年我国多省区发生了洪涝灾害.在某一次抗洪抢险中,我某部解放军战士在岸边,
发现河的上游有一个人蹲在一块木板上正顺流而下,解放军战士便驾驶摩托艇救人假设
江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,各处水流速度相同均为v1,摩托艇在静水中的航
速为v2,保持不变.为了顺利的搭救此人,则下列做法正确的是 ( )
A.摩托艇出发时,艇头要指向水中被搭救的人,且艇头指向在航行中不变
B.摩托艇出发时,艇头要指向水中被搭救的人,但在航行中需要不断改变艇头指向
C.搭救此人用的时间与水流速度有关,水流速度大时,用的时间长
D.搭救此人用的时间与水流速度无关
解析:摩托艇在水中也具有水流的速度,若以被搭救的人为参考系,摩托艇的速度为在静
水中的航速为v2,因此航行不需要调整艇头指向,A对、B错;若知道摩托艇出发时,摩
托艇与被搭救的人的距离x,则搭救此人需用的时间t=x/v2,显然t与水流速度无关,故
C错、D对.
答案:AD
3.如图4-1-23所示,一同学在玩闯关类的游戏,他站在平台的边缘,
想在2 s内水平跳离平台后落在支撑物P上,人与P的水平距离为
3 m,人跳离平台的最大速度为6 m/s,则支撑物距离人的竖直高度 图4-1-23
可能为( )
A.1 m B.9 m C.17 m D.20 m
解析:人以最大速度跳离平台时,用时0.5 s,下落的高度为h=1.25 m;在2 s内,下落
的最大高度为20 m,人要跳到P上,高度差满足1.25 m≤h≤20 m,正确选项为B、C、
D.
答案:BCD
2.在无风的情况下,跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞,下落过程中受到空气阻力.
下列描绘下落速度的水平分量大小vx、竖直分量大小vy与时间t的图象,可能正确的是
( )
解析:降落伞在下降的过程中水平方向速度不断减小,为一变加速运动,加速度不断减
小.竖直方向先加速后匀速,在加速运动的过程中加速度不断减小,从图象上分析B图
是正确的.
答案:B
1.船在静水中的航速为v1,水流的速度为v2.为使船行驶到河正对岸的码头,则v1相对v2
的方向应为 ( )
解析:为使船行驶到正对岸,v1、v2的合速度应指向正对岸,所以C正确.
答案:C
12. 如图2-1-33所示,为某种透明介质的截面图,△AOC为等腰直角
三角形,BC为半径R=10 cm的四分之一圆弧,AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点.由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O,在AB分界面上的入射角i=45°,结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑.已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1=,n2=.
(1)判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色;
(2)求两个亮斑间的距离.
解析:(1)设红光和紫光的临界角分别为C1、C2,sin C1==,C1=60°,同理C2=45°,i=45°=C2,i=45°<C1,所以紫光在AB面发生全反射,而红光在AB面一部分折射,一部分反射,且由几何关系可知,反射光线与AC垂直,所以在AM处产生的亮斑P1为红色,在AN处产生的亮斑P2为红色与紫色的混合色.
(2)画出如图光路图,设折射角为r,两个光斑分别为P1、P2.根据折射定律
n1=
求得sin r=
由几何知识可得:tan r=,
解得AP1=5 cm
由几何知识可得△OAP2为等腰直角三角形,
解得AP2=10 cm
所以P1P2=(5+10)cm.
答案:(1)红色 红、紫的混合色 (2)(5+10)cm
11.(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x=0与x=2 m的两质点振动图线分别如图
2-1-31中实线与虚线所示,由此可得出________.(填入选项前的字母)
图2-1-31
A.该波的波长可能是4 m
B.该波的周期是5 s
C.波的传播速度可能是2 m/s
D.在t=2 s时刻,x=2 m处的质点正向上运动
(2)如图2-1-32所示,AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面(O为
圆心),折射率为.今有一束平行光以45°的入射角射向圆柱体的OA平面,这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出,设射到OB面的光线全部被吸收,不考虑OA面的反射,求在圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的比例.
解析: (2)光路图如右图所示:
n= ①
sin r==
∴r=30°,∠BOD=30° ②
即从O点射入的光线射到D点,BD之间无光线射出.
设该透明物质的临界角为C,则
sin C=,解得∠C=45° ③
设从F点入射到E点的光线在AB面发生全反射.
由几何关系可知,∠FOE=15° ④
即从AE点之间的光线发生全反射.
圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面=⑤
位置如图中DE部分. ⑥
答案:(1)C (2)
10. 如图2-1-30所示,真空中有一下表面镀反射膜的平行玻璃砖,其折射
率n=,一束单色光与界面成θ=45°角斜射到玻璃砖表面上,最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现两个光点A和B,A和B相距h=2.0 cm.已知光在真空中的传播速度c=3.0×108 m/s.试求:
(1)该单色光在玻璃砖中的传播速度;
(2)该单色光射入到玻璃砖的折射角;
(3)玻璃砖的厚度d.
解析:(1)由折射率公式n=
解得:v==×108 m/s.
(2)由折射率公式n=
解得:sin θ2==,θ2=30°.
(3)作出如右图所示的光路,△CDE为等边三角形,四边形ABEC为梯形,
CE=AB=h.玻璃的厚度d就是边长为h的等边三角形的高,故:d=h·cos
30°=h=1.732 cm.
答案:(1)×108 m/s (2)30° (3)1.732 cm
9. (1)一足够大的水池内盛有某种透明液体,液体的深度为H,在水池的底部
放一点光源S,其中一条光线以30°入射角射到液体与空气的界面上,它的反射光线与折射光线的夹角为105°,如图2-1-29所示.求:
①液体的折射率;
②液体表面亮斑的面积.
(2)光是一种电磁波,当光从水中射入空气中时,波长会________(填写“变长”,“变短”、“不变”),如果光的频率为6.7×1014 Hz,空气中光速约为3.0×108 m/s,则在空气中的波长为________m.
解析:(1)①由图知入射角i=30°,折射角r=45°,n===1.414.
②若发生全反射,入射角C应满足sin C=,C=45°
亮斑半径R=Htan C=H,亮斑面积S=πH2.
(2)变长 由C=λf得λ== m=4.5×10-7 m.
答案:(1)①1.414 ②πH2 (2)变长 4.5×10-7 m
8. (2011·海南海口模拟)一束光波以45°的入射角,从AB面射入如图
2-1-28所示的透明三棱镜中,棱镜折射率n=.试求光进入AB面的折射角,并在图上画出该光束在棱镜中的光路.
解析:sin r===,r=30°
由sin C==,得C=45°.
光在AC面发生全反射,并垂直BC面射出.
答案:C=45° 光路图如下
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