题目列表(包括答案和解析)
32.如图所示,某透明液体深1m,一束与水平面成300角的光线照向该液体,进入该液体的光线与水平面的夹角为450。试求:
①该液体的折射率;
②进入液面的光线经多长时间可以照到底面。
解析:①因为入射角 (1分)
折射角 (1分)
所以 (2分)
②光在液体中传播的速度时:
位移m (2分)
速度 m/s (2分)
所以:s (2分)
31.图示是一透明的圆柱体的横截面,其半径R=20cm,折射率为,AB是一条直径,今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体,试求:
①光在圆柱体中的传播速度;
②距离直线AB多远的入射光线,折射后恰经过B点.
解析:①光在圆柱体中的传播速度
(2分)
②设光线PC经折射后经过B点,光路图如图所示
由折射定律有: ①(2分)
又由几何关系有: ②(1分)
解①②得
光线PC离直线AB的距离CD=Rsinα=10cm(1分)
则距离直线AB10cm的入射光线经折射后能到达B点.
30.(4分)半径为的半圆柱形玻璃,横截面如图所示,为圆心,已知玻璃的折射率为,当光由玻璃射向空气时,发生全反射的临界角为________。一束与平面成的平行光束射到玻璃的半圆柱面上,经玻璃折射后,有部分光能从平面上射出。则能从射出的光束的宽度为________。
答案-
29.如图(a)所示,临界角C为450的液面上有一点光源S发出一束光垂直入射到水平放置于液体中且距液面为d的平面镜M上,当平面镜M绕垂直过中心O的轴以角速度ω做逆时针匀速转动时,观察者发现水面上有一光斑掠过,则观察者们观察到的光斑在水面上掠过的最大速度为多少?
解析:设平面镜转过θ角时,光线反射到水面上的P点,光斑速度为V,可知:
且 ,而
故
液体的临界角为C,当2θ=C=450时,V达到最大速度Vmax,
即
28.如图所示,红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面,发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况,提出三个不同的光学物理量,并比较每个光学物理量的大小。
答案-①介质1对红光的折射率等于介质2对紫光的折射率;②红光在介质1中的传播速度和紫光在介质2中的传播速度相等;③红光在介质1中发生全反射的临界角与紫光在介质2中发生全反射的临界角相等。(其它答法正确也可)
(若答成:在同一介质中紫光比红光的折射率大;在同一介质中红光比紫光的传播速度大;在同一介质中红光比紫光发生全反射的临界角大等)
27.某同学自己动手利用如图所示的装置观察光的干涉现象,其中A为单缝屏,B为双缝屏,整个装置位于一暗箱中,实验过程如下:
(A)该同学用一束太阳光照射A屏时,屏C上没有出现干涉条纹;移去B后,在屏上出现不等间距条纹;此条纹是由于 ▲
▲ 产生的;
(B)移去A后,遮住缝S1或缝S2中的任一个,C上均出现一窄亮斑.出现以上实验结果的主要原因是 ▲ .
答案-(A)光的衍射 (4分)(B)双缝S1、S2太宽.(4分)
26.如图所示,水下光源S向水面A点发射一束光线,折射光线分成a,b两束,则( )
A.在水中a光的速度比b光的速度小
B.用同一双缝干涉实验装置做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的间距
C.a、b两束光相比较,b光的波动性较强,a光的波动性较弱
D.若保持入射点A位置不变,将入射光线顺时针旋转,则从水面上方观察,a光先消失
答案-B
24. 如图所示,截面为ABC的玻璃直角三棱镜放置在空气中,宽度均为d的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边AB,在三棱镜的另一侧放置一平行于AB边的光屏,屏的距离远近可调,在屏上出现紫、红两条光带,可能是( )
A.紫色光带在上,红色光带在下,紫色光带较宽
B.紫色光带在下,红色光带在上,紫色光带较宽
C.红色光带在上,紫色光带在下,红色光带较宽
D.红色光带在下,紫色光带在上,红色光带较宽
答案-CD
25.(6分)一复色光中只含有 a 、 b 两种单色光,在真空中a光的波长大于b光的波长.
①在真空中,a光的速度 ▲ (选填“大于”、“等于”或“小于”)b光的速度.
②若用此复色光通过玻璃半球且经球心O射向空气时,下列四个光路图中可能符合实际情况的是 ▲ .
③用该复色光做双缝干涉实验,得到如图所示的干涉图样.
则实线表示 ▲ (选填“a”或“b”)光的干涉条纹.
答案-① 等于 (2分) ② BC (2分)( 答不全的得1分、有错选的不得分)
③ a (2分)
23.太阳光照射在平坦的大沙漠上,我们在沙漠中向前看去,发现前方某处射来亮光,好像太阳光从远处水面反射来的一样,我们认为前方有水。但走到该处仍是干燥的沙漠,这现象 在夏天城市中太阳光照射沥青路面时也能观察到。对这种现象正确的解释是
A.越靠近地面,空气的折射率越大 B.这是光的干涉形成的
C.越靠近地面,空气的折射率越小 D.这是光的衍射形成的
答案-C
22.1923年,美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确地测出了光速,其过程大致如下,选择两个距离已经精确测量过的山峰(距离为L),在第一个山峰上装一个强光源S。由它发出的光经过狭缝射在八面镜A的镜面1上,被反射到放在第二个山峰的凹面镜B上,再由凹面镜B反射回第一个山峰,如果八面镜静止不动,反射回来的光就在八面镜的另外一个面3上再次反射,经过望远镜C,进入观测者的眼中,如图所示,如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动,当八面镜的转动的角速度为时,就可以在望远镜里重新看到光源的像,那么光速约等于 ( )
A. B. C. D.
答案-B
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