7.(广东省汕头市2008年普通高校招生模拟考试卷.物理.32)如图11所示.一玻璃柱体的横截面为半圆形.细的单色光束从空气射向柱体的O点.产生反射光束1和透射光束2.已知玻璃折射率为.当入射角时.求反射光束1和透射光束2之间的夹角多大? 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(广东省汕头市2012届高三上学期期末测试理综卷)如图所示,在一底边长为2Lθ=45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场. 现有一质量为m,电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从O点垂直于AB进入磁场,不计重力与空气阻力的影响。

(1)粒子经电场加速射入磁场时的速度?

(2)磁感应强度B为多少时,粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板?

(3)增加磁感应强度的大小,可以再延长粒子在磁场中的运动时间,求粒子在磁场中运动的极限时间.(不计粒子与AB板碰撞的作用时间,设粒子与AB板碰撞前后,电量保持不变并以相同的速率反弹)

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(08年汕头市二模)(13分) 某实验小组要描绘一个标有“3.8V,1W”的小灯珠RL的伏安特性曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:

 A.电压表V(量程5V,内阻约为5kΩ) B.直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)

 C.电流表A1(量程250mA,内阻约为2Ω)D.电流表A2(量程500mA,内阻约为1Ω)

 E.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω)    F.滑动变阻器R2(阻值0 ~200Ω)

(1)为了使调节方便,测量的准确度较高,应选用电流表为      ;滑动变阻器为      .(填写仪器符号)

(2)要求实验中小灯珠电压从零逐渐增大到额定电压,测量误差尽可能小.请你为该实验小组设计电路图,并在图中标出器材的符号,画在下面方框中.

 

(3)下面曲线是该学习小组根据实验的数据在方格纸上作出该灯珠的伏安特性曲线.请求出小灯珠在电压为1.00V和2.00V时的电阻值并说明它们大小不同的原因.(结果保留2位有效数字.)

(4)某小组按实验要求设计出正确电路图并正确连线后,合上电键,慢慢增大小灯珠的电压,发现刚开始时两电表均有读数,但小灯珠不会发光,请简要分析原因:

_________________________________________________________________。

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(09年汕头市一模)(13分)如图甲是“测电池的电动势和内阻”的实验电路,如果采用新电池进行实验,实验时会发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表______________________, 原因是:___________________________________________,从而影响测量值的精确性.为了较精确地测量一节新电池的内阻,可用以下给定的器材和一些导线来完成实验,器材:量程3V的理想电压表V,量程0.6A的电流表A(具有一定内阻),定值电阻R0R0=1.50Ω),滑动变阻器R1(0 ~ 10Ω),滑动变阻器R2(0 ~ 200Ω),开关S

(1)实验电路原理图如图乙,加接电阻R0有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是______________________________________________________________.

(2)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用        (填R1 R2).

(3)用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图.

(4)实验中,改变滑动变阻器的阻值,测出当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则新电池内阻的表达式r =             .(用I1I2U1U2R0表示)

 

(5)处理实验数据时,测出两组UI值,便可计算出电池的电动势和内阻,这样做虽然简单,但误差可能较大.处理数据时如何减少实验误差,请你提出一个处理方法:

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用电流表和电压表测一节干电池的电动势E和内电阻r,待测干电池的电动势约1.5V、内电阻不大于1.0Ω,要求干电池放电电流不得超过0.6A,可供选择的器材除电键、导线外,还有:
A.电压表(量程0~3V,内电阻约3kΩ)
B.电压表(量程0~15V,内电阻约15kΩ)
C.电流表(量程0~0.6A,内电阻约0.1kΩ)
D.电流表(量程0~3A,内电阻约0.02kΩ)
E.滑动变阻器(最大电阻50Ω,额定电流1.5A)
F.滑动变阻器(最大电阻200Ω,额定电流1.5A)
(1)实验中电压表应选用
A
A
、滑动变阻器应选
E
E
.(填序号)
(2)下列是三个同学分别在实验中记录的电流表测量值:
甲同学:0.02A、0.06A、0.08A、0.15A、0.20A
乙同学:0.10A、0.20A、0.30A、0.40A、0.50A
丙同学:0.10A、0.40A、0.50A、0.80A、1.00A
其中
同学在控制实验条件、适当选取实验数据方面做得最好.
(3)根据测得的数据作出如图所示的图线,则待测干电池的电动势E=
1.50
1.50
V,内电阻r=
0.60
0.60
Ω.

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现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨底端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A、B两点间的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图:(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为
 
,动能的增加量可表示为
 
.若在运动过程中机械能守恒,
1
t2
与s的关系式为
1
t2
=
 

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(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:
1 2 3 4 5
s/m 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400
t/ms 8.22 7.17 6.44 5.85 5.43
1
t2
/104s-2
1.48 1.95 2.41 2.92 3.39
以s为横坐标,
1
t2
为纵坐标,在图2的坐标纸中描出第1和第5个数据点
 
;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=
 
×104 m-1?s-2(保留3位有效数字).由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出
1
t2
-s直线的斜率k0,将k和k0进行比较,若其差值在实验允许的范围内,则可认为此实验验证了机械能守恒定律.

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高考真题

1.【解析】通过手指的缝隙观察日光灯,看到彩色条纹,是光的衍射现象。D不正确。

【答案】D

 

 2.【解析】由题可知单色光在玻璃球体发生了全反射,如图24所示,

为光线在玻璃球内的光路图.A、C为折射点,B为反射点,作OD

平行于入射光线,故,所以

玻璃的折射率.                                

【答案】C                                                     图24

 

3.【解析】依题意,画出红、蓝光线经过平板玻璃砖实的光路如图25示。玻璃中的光速则为,设玻璃砖的厚度为d,在未发生全反射之前,光通过玻璃砖的时间为。由折射定律知,因此,,由于蓝光的频率大于红光的频率,故玻璃对红光的折射率n1小于对蓝光的折射率n2且都大于1.5,考虑以上因素,                                                           

 

图25

由此式可知,在未发生全反射之前,t1<t2

【答案】B

4.【解析】白光作杨氏双缝干涉实验,屏上将呈现彩色条纹,A错;用红光作光源,屏上将呈现红色两条纹与暗条纹(即黑条纹)相间,B对;红光和紫光频率不同,不能产生干涉条纹,C错;紫光作光源,遮住一条狭缝,屏上出现单缝衍射条纹,即间距不等的条纹,D对

【答案】BD

5.【解析】金属丝圈的转动,改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状,由干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关,仍然是水平的干涉条纹,D对。                      图4

【答案】D

6.【解析】吹出的肥皂泡却是彩色的,证时了光的干涉现象,热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同,说明了光的波动性.

【答案】BD

 

7.【解析】微波是电磁波,其波长在10-3m到10m之间;黑体的热辐射是辐射电磁波;普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说

【答案】ACD

 

8.【解析】光导纤维传递光信号的是利用了几何光学的全反射  ,全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质,且入射角等于或大于临界角

【答案】全反射   光疏介质   临界角

 

9.【解析】设入射光线与1/4球体的交点为C,连接OC,OC即为 入射点的法线。因此,图中的角α为入射角。过C点作球体水平表面的垂线,垂足为B。依题意,∠COB=α。又由△OBC知sinα=   设光线在C点的折射角为β,

由折射定律得                                                  

由以上式得                               图26

由几何关系知,光线在球体的竖直表面上的入射角γ(见图26)为30°。由折射定律得                 因此,所以

【答案】

10.【解析】(1)设光在介质中的传播速度为v,波长为λ,频率为f,则

         f=                     ①

                     ②

联立①②式得             ③

从波形图上读出波长m,代入数据解得

f=5×1014Hz

根据光线a在AC面的的入射角和折射角知玻璃砖的折射率,设此玻璃砖的临界角为,解得光线b在CD面上入射角和几何关系可知为,因为 ,故b在CD面上反生全反射;射到BD面的入射角由几何关系可知为,因 ,故不会发生全反射而从BD面射出.根据折射定律可求得出射光线与界面法线的夹角为,故上述光路如

图27所示。

【答案】(1)f=5×1014Hz(2)图27所示

                                                      图27

 

11.【解析】当线光源上某一点发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时,射到遮光边缘O的那条光线的入射角最小。如图28所示

若线光源底端在A点时,望远镜内刚好可以看到此光源底端,

设过O点液面的法线为OO1,则   

                ①

其中a为此液体到空气的全反射临界角。由折射定律有

           ②                             图28

同理,若线光源顶端在B1点时,通过望远镜刚好可以看到此光源顶端,则。设此时线光源底端位于B点。由图中几何关系可得

          ③

联立②③式得              ④

【答案】

 

名校试题

1.【解析】 红光折射率小于蓝光折射率,由折射率公式n=c/v知红光在同种介质中的速度较大,即V1>V2; 由全反射公式sinc=1/n知红光折射率小临界角大; 所以蓝光发生全反射时红光依然有折射现象。选C

【答案】C

2.【解析】由于没有确定几何尺寸,所以光线可能射向Q的右侧面,也可能射向Q的下表面,A错误;当光线射向Q的下表面时,它的入射角与在P中的折射角相等,由于nP<nQ,进入空气中的折射角大于进入P上表面的入射角,那么出射光线与下表面的夹角一定小于θ,B、C错误,D正确。

【答案】D

3.【解析】由能量守恒可知,A正确,B错误;由光子学说及光电效应的规律可知,C错误,D正确。

【答案】AD

4.【解析】两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹是薄膜干涉,狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹是单缝衍射

【答案】C

5.【解析】单缝衍射的条纹是不等间距,中央亮纹又宽又亮

【答案】D

6.【解析】(1)ADEG

(2)如图29所示,   

x=d(tanr2-tanr1)=d

  【答案】(1)ADEG    (2)d

 

7.【解析】反射角60°                 ③                 

由折射定律                                                 

                        ④

解得折射角r = 30°                   ⑤

因此反射光束1和透射光束2之间的夹角

【答案】

8.【解析】①连接BC,如图30所示

在B点光线的入射角、折射角分别

标为i、r,

Sini=5/10=/2, 所以,                             图30

i=45°

由折射率定律:

在B点有:                            

Sin r=1/2  故:r=30°   BC=2Rcos r     t= BCn/C=2Rncos r/C

t=(/3) ×10-9s

②由几何关系

可知        α=30°

【答案】(1)t=(/3) ×10-9s  (2)α=30°

 

9.【解析】①P3 应刻的折射率  

  

② 最靠近0C边的是紫光;

增大入射角度,紫光在刻度盘上最先消失

【答案】(1)    (2)紫光在刻度盘上最先消失

(3)该束光线第一次从CD面出射时的折射角。          

(结果可用三角函数表示)

10.【解析】(1)设光在AD面的入射角、折射角分别为i、r  r=30°

    根据  

  

(2)根据   

(3)光路如图31所示 

ab光线在AB面的入射角为45°

设玻璃的临界解为C,则

sin45°>0.67,因此光线ab在AB面会发生全反射

光线在CD面的入射角r′=r=30°                               图31

根据 ,光线CD面的出射光线与法线的夹角

   由折射定律有:      ①

又由几何关系有:              ②

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.

【答案】(1)    (2)    (3)

11.【解析】光恰要发生全反射时的临界线射到屏幕S上的

E点到亮区中心O′的距离r,就是所求最大半径,

设临界角为C,如图所示

     …………①                                      

    又 …………②

     …………③

    解得 …………④

【答案】

12.【解析】由光电效应规律可知:当阴极发射的光电子全部达到阳极A时,光电流达到饱和,由电流可知每秒到达阳极的电子数,即每秒发射的电子数.由爱因斯坦光电效应方程可计算最大的初动能,光强加倍,每秒钟发射的光电子数加倍,但入射光频率不变,发射的光电子的最大初动能不变.                                 

(1)光电流达到饱和时,阴极发射的光电子全部到达阳极A,阴极每秒钟发射的光电子的个数

根据爱因斯坦光电方程,光电子的最大初动能:

J

J.

(2)如果照射光的频率不变,光强加倍,根据光电效应实验规律,阴极每秒发射的光电子数

光电子的最大初动能仍然是J.

【答案】(1)J.    (2)J.

考点预测题

1.【解析】物体S和它的虚像S'以平面镜来说总是对称的,因此平面镜以速度v沿OS方向向光源靠近时,若以平面镜为参照物,则不难看出S是沿SS'连线逐渐向平面镜靠近,所以S'也是沿SS'连线逐渐向平面镜移动。由几何知识和平面镜成像特点可求出答案。设平面镜从图32所示的位置Ⅰ,移动位置Ⅱ,沿OS方向向光源移动的距离为L,速度v=与此同时,光源S沿S'连线向平面镜移动距离d=Lsin30°,据物像对称规律可知虚像沿SS'连线向平面镜移动d=Lsin30°,所以像S'沿SS'连线向光源移动的距离为d'=2d=L。则像移动速率为v'=,故选C                                         

【答案】C                                                    图32

2.【解析】根据光的直线传播,可以作出人影形成的图像,由图中的几何关系,可以求出路灯距地面的高度。如图33所示,设图中A点为路灯位置,AB为由路灯向地面引的垂线,GE为题述某时刻人的位置,ED为此刻地面上他的影子;再过2s,人位于HF,其对应影子则位于FC.则由题意有:EF=vt=2m

由于△ABD∽△GED,故有

  ----------①

由于△ABC∽△HFC,故有                     图33

  -----------②

以GE=HF=1.7m,ED=1.3m,EC=EF十FC=2m+1.8m=3.8m分别代入①②两式联立解之可得路灯距地面的高度为AB=8.5m

【答案】8.5m

3.【解析】因为同种介质对紫光的折射率较大,故入射角相同时,紫光侧移距离较大,A、B项错;设入射角为i,折射角为r,则侧移距离,可见对于同一种色光,入射角越大,侧移距离越大,D项正确。

【答案】D

4.【解析】点光源s射向圆形木板边缘的光线进入水中后折向水底,在水底以O为圆心,以R为半径的圆形区域是点光源s发射的光线照射不到的影区(如图34)

                      

【答案】 

 

图34

5.【解析】本题考查光的折射有关的知识,本题为中等难度题目。由该棱镜的折射率为可知其临界角C满足:,可求出GG1右边的入射光线没有发生全反射,其左边的光线全部发生全反射。所以光线只能从圆弧NG1射出。

【答案】B

6.【解析】如图35所示,光线射到A或B时,入射角大于临界角,发生全反射,而后由几何关系得到第二次到达界面的时候垂直打出.O点为∆ABC的重心,设EC=x,则由几何关系得到: .解得光斑半径x=2r

【答案】C                                                   图35

 

7.【解析】衍射现象说明光具有波动性,利用衍射条纹的图样与障碍物的形状对应,可以让光携带不同的信息。所以选项BC正确。

【答案】BC

8.【解析】撤去一张纸后劈形空气的薄膜的劈势减缓,相同水平距离上,劈势厚度变化减小,以致波程差变化减小,条纹变宽,条纹数量变少(变疏)故A正确。

【答案】A

9.【解析】真空玻璃管上采用镀膜技术,利用的是从镀膜前后表面反射回的相互叠加,增加光的强度,该技术对镀膜的厚度有要求,即镀膜厚度应为自然光中主要色光的半波长的整数倍,故该技术运用了光的干涉原理

【答案】C

10.【解析】太阳光是自然光,沿各个方向振动的光都有,所以在偏振片另一侧可看到透射光;沿竖直方向振动的光,与的透振方向相同,能透过偏振光;沿与竖直方向成45°角的透振光,有部分能透过偏振片,故选ABD正确。

【答案】ABD

11.【解析】玻璃的透振方向是允许透过的偏振方向。要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体,即车灯的透射炮经对面物体反射后能进入本车车窗玻璃,则同一车前窗玻璃和前灯玻璃的透振方向必须相同,选项AC错;若使对面的车灯不进入车窗玻璃,则车窗玻璃的透振方向和对面车灯的透振方向必须竖直,B项中对面车灯光的偏振方向和本车车窗玻璃的透射方向相同,而D项符合垂直条件,故选项D正确。

【答案】D

12.【解析】因光子的频率为=,又a、b、c三束单色光波长关系abc,得abd,已知用b光束照射某种金属时,恰能发生光电效应,则c光束照射能发生光电效应,a光不能,故B、C错,由光电效应方程Ek=h-W,则c光束照射时,释放出的光电子的最大初动能最大,D错,所以只有A正确。

【答案】A

13.【解析】由爱因斯坦光电效应方程列式    ①

又因为                                     ②

联立上式得:

【答案】

 

14.【解析】(1) hνmin= hc/λmax =13.6×1.6×10-19=2.2×10-18  J

        λmax=6.63 ×10-34×3×108 /2.2×10-18 =9.1×10-8  m

(2)       hν0 =hc/λ=w=3.6×1.6×10-19 =5.76×10-19J

λ=6.63 ×10-34×3×108 /5.76×10-19 =3.5×10-7m

(3)  EKA ?EKK = e U ,EKK=hν-w

              EKA=eU+ EKK =eU+hν-w=20+13.6-3.6=30eV

【答案】(1)9.1×10-8  m (2)3.5×10-7m    (3)30eV

 

 

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