折射率和全反射 光从真空射入某种介质发生折射时,入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦之比n,叫做这种介质的折射率,即. (2)临界角:折射角等于900时的入射角叫临界角.显然.临界角是一种特殊的入射角.当光线从某介质射入真空时.其临界角的正弦值为. 注意:发生反射时.不一定发生折射.如:全反射时无折射,发生折射时.却一定存在反射. (3)产生全反射的条件是: ①光从光密介质射向光疏介质, ②入射角大于或等于临界角.两条件必须同时存在.才发生全反射. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

  太阳是银河系中极为普通的一颗恒星,剧烈的热核反应使之不断地向外辐射能量,太阳辐射的能量绝大部分集中在紫外波段、可见光波段和红外光波段,它们的能量分别占总辐射量的9%,44%和47%.

  地球的大气层中,基本不变的成分为氧、氮、氩等,占大气总量的99.96%,可变气体成分主要有、水汽和臭氧等,这些气体的含量极小,但对大气物理状况的影响极大.

  大气臭氧层一般是指高度在离地面10km~15km的大气层,其中臭氧浓度很低,将它折合成标准状况,其总累积厚度也不过0.3cm,其含量虽小,但对地球的气候和生物影响很大,如臭氧层空洞每增加1%,人类患皮肤癌比率将增加2%~3%.

(1)大气压强p随距地面高度h(m)的增大而减小,经验公式为·,其中为地表的气压值,e=2.718.若臭氧层集中在24km的高空处,设在该高度处的温度为-50℃,试估算臭氧层的厚度.

(2)设地球半径为R,在离地面20km~30km处的平均温度为,压强为,地球表面温度为2,大气压强为1×,请写出这部分臭氧全部集中在地表的厚度H的表达式.

(3)由于臭氧在紫外光波长200nm~300nm的谱段有强吸收带,在300nm~340nm的谱段有弱的吸收带,在440nm~740nm可见光区有吸收带,所以臭氧层可以大量吸收紫外线和可见光.

①紫外线产生的微观机理是

[  ]

  A.振荡电路中自由电子的运动而产生的

  B.原子的外层电子受到激发而产生的

  C.原子的内层电子受到激发而产生的

  D.原子核受到激发而产生的

②氢原子处于基态时能量为=-13.6eV,它从n=2能级向基态跃迁时,发生的紫外线波长为多少?(h=6.63×J·s)

③若用上述两种波长的紫外光照射银板,试计算说明哪个谱段的光线可能使银板产生光电效应.(银的极限频率为1.15×Hz)

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选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑,如都作答则按A、B两小题评分.)
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法中正确的是
D
D

A.随着低温技术的发展,我们可以使温度逐渐降低,并最终达到绝对零度
B.用手捏面包,面包体积会缩小,说明分子之间有间隙
C.分子间的距离r存在某一值r0,当r大于r0时,分子间斥力大于引力;当r小于r0时分子间斥力小于引力
D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势
(2)如图1所示,一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化,状态A与状态B 的体积关系为VA
小于
小于
VB(选填“大于”、“小于”或“等于”); 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功,则此过程中
吸热
吸热
(选填“吸热”或“放热”)
(3)冬天到了,很多同学用热水袋取暖.现有某一热水袋内水的体积约为400cm3,它所包含的水分子数目约为多少个?(计算结果保留1位有效数字,已知1mol水的质量约为18g,阿伏伽德罗常数取6.0×1023mol-1).

B.(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是
C
C

A.光的偏振现象证明了光波是纵波
B.在发射无线电波时,需要进行调谐和解调
C.在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹,这是光的干涉现象
D.考虑相对论效应,一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长
(2)如图2所示为一列简谐横波t=0时刻的波动图象,已知波沿x轴正方向传播,波速大小为0.4m/s.则在图示时刻质点a、b所受的回复力大小之比为
2:1
2:1
,此时刻起,质点c的振动方程是:
y=15cos10πt
y=15cos10πt
cm.
(3)如图3所示的装置可以测量棱镜的折射率,ABC表示待测直角棱镜的横截面,棱镜的顶角为α,紧贴直角边AC是一块平面镜,一光线SO射到棱镜的AB面上,适当调整SO的方向,当SO与AB成β角时,从AB面射出的光线与SO重合,在这种情况下仅需则棱镜的折射率n为多少?
C.(选修模块3-5)
(1)下面核反应中X代表电子的是
C
C

A.
 
14
7
N+
 
4
2
He
 
17
8
O+X

B.
 
4
2
He+
 
27
13
Al→
 
30
15
P+X

C.
 
234
90
Th→
 
234
91
Pa+X

D.
 
235
92
U+
 
1
0
n→
 
144
56
Ba+
 
89
36
Kr+3X

(2)从某金属表面逸出光电子的最大初动能EK与入射光的频率ν的图象如图4所示,则这种金属的截止频率是
4.3×1014
4.3×1014
HZ;普朗克常量是
6.6×10-34
6.6×10-34
Js.
(3)一个静止的铀核
 
232
92
U
(原子质量为232.0372u)放出一个α粒子(原子质量为4.0026u)后衰变成钍核
 
228
90
Th
(原子质量为228.0287u).(已知:原子质量单位1u=1.67×10-27kg,1u相当于931MeV)
①算出该核衰变反应中释放出的核能?
②假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能,则钍核获得的动能与α粒子的动能之比为多少?

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选做题  
A.(选修模块3-3)

(1)下列说法中正确的是______
A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B.分子间的距离r增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大
C.气体自发地扩散运动总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
D.悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显
(2)一密闭气体膨胀对外做功150J,同时从外界吸热250J,它的内能变化为______J.
(3)如图所示,一定质量的理想气体被活塞密封在一绝热容器中,活塞与容器壁无摩擦.当温度为T1时,气体压强为P1,体积为V1;若温度升高到T2,气体压强变为P2,气体的体积变为V2,则P2______P1,V2______V1(填“>”、“=”或“<”);若在活塞上放置一定质量的重物,稳定后气体的压强变为P3,温度变为T3,则P3______P1,T3______T1(填“>”、“=”或“<”).
B.(选修模块3-4)
(1)香港中文大学第三任校长高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖.诺贝尔奖委员会高度评价了高锟的贡献,评委会指出:高锟1966年发现如何通过光学玻璃纤维远距离传输光信号的工作,成为今日电话和高速互联网等现代通信网络运行的基石.下列关于“光纤”及原理的说法中,正确的是______
A.光纤通信具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点
B.光纤通信、全息照相、数码相机及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
C.实用光导纤维是由内芯和外套两层组成.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
D.当今,在信号的传输领域中,光纤电缆(“光缆”)已经几乎完全取代了传统的铜质“电缆”,成为传播信息的主要工具,是互联网的骨架,并已连接到普通社区.
(2)如图所示,一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动,坐标原点O为平衡位置,MN=8cm.从小球经过图中N点时开始计时,到第一次经过O点的时间为0.2s,则小球的振动周期为______s,振动方程的表达式为x=______cm;
(3)下列说法中正确的是______
A.雷达是利用声波的反射来测定物体的位置
B.调谐是电磁波发射的过程,调制是电磁波接收的过程
C.在双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则相邻干涉条纹间距变窄
D.考虑相对论效应,一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆变短.

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选做题  
A.(选修模块3-3)

(1)下列说法中正确的是
AC
AC

A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B.分子间的距离r增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大
C.气体自发地扩散运动总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
D.悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显
(2)一密闭气体膨胀对外做功150J,同时从外界吸热250J,它的内能变化为
100
100
J.
(3)如图所示,一定质量的理想气体被活塞密封在一绝热容器中,活塞与容器壁无摩擦.当温度为T1时,气体压强为P1,体积为V1;若温度升高到T2,气体压强变为P2,气体的体积变为V2,则P2
=
=
P1,V2
V1(填“>”、“=”或“<”);若在活塞上放置一定质量的重物,稳定后气体的压强变为P3,温度变为T3,则P3
P1,T3
T1(填“>”、“=”或“<”).
B.(选修模块3-4)
(1)香港中文大学第三任校长高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖.诺贝尔奖委员会高度评价了高锟的贡献,评委会指出:高锟1966年发现如何通过光学玻璃纤维远距离传输光信号的工作,成为今日电话和高速互联网等现代通信网络运行的基石.下列关于“光纤”及原理的说法中,正确的是
AD
AD

A.光纤通信具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点
B.光纤通信、全息照相、数码相机及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
C.实用光导纤维是由内芯和外套两层组成.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
D.当今,在信号的传输领域中,光纤电缆(“光缆”)已经几乎完全取代了传统的铜质“电缆”,成为传播信息的主要工具,是互联网的骨架,并已连接到普通社区.
(2)如图所示,一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动,坐标原点O为平衡位置,MN=8cm.从小球经过图中N点时开始计时,到第一次经过O点的时间为0.2s,则小球的振动周期为
0.8
0.8
s,振动方程的表达式为x=
4cos
2
t
4cos
2
t
cm;
(3)下列说法中正确的是
D
D

A.雷达是利用声波的反射来测定物体的位置
B.调谐是电磁波发射的过程,调制是电磁波接收的过程
C.在双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则相邻干涉条纹间距变窄
D.考虑相对论效应,一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆变短.

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选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑,如都作答则按A、B两小题评分.)
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法中正确的是______;
A.随着低温技术的发展,我们可以使温度逐渐降低,并最终达到绝对零度
B.用手捏面包,面包体积会缩小,说明分子之间有间隙
C.分子间的距离r存在某一值r,当r大于r时,分子间斥力大于引力;当r小于r时分子间斥力小于引力
D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势
(2)如图1所示,一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化,状态A与状态B 的体积关系为VA______VB(选填“大于”、“小于”或“等于”); 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功,则此过程中______(选填“吸热”或“放热”)
(3)冬天到了,很多同学用热水袋取暖.现有某一热水袋内水的体积约为400cm3,它所包含的水分子数目约为多少个?(计算结果保留1位有效数字,已知1mol水的质量约为18g,阿伏伽德罗常数取6.0×1023mol-1).

B.(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是______
A.光的偏振现象证明了光波是纵波
B.在发射无线电波时,需要进行调谐和解调
C.在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹,这是光的干涉现象
D.考虑相对论效应,一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长
(2)如图2所示为一列简谐横波t=0时刻的波动图象,已知波沿x轴正方向传播,波速大小为0.4m/s.则在图示时刻质点a、b所受的回复力大小之比为______,此时刻起,质点c的振动方程是:______cm.
(3)如图3所示的装置可以测量棱镜的折射率,ABC表示待测直角棱镜的横截面,棱镜的顶角为α,紧贴直角边AC是一块平面镜,一光线SO射到棱镜的AB面上,适当调整SO的方向,当SO与AB成β角时,从AB面射出的光线与SO重合,在这种情况下仅需则棱镜的折射率n为多少?
C.(选修模块3-5)
(1)下面核反应中X代表电子的是______
A.
B.
C.
D.
(2)从某金属表面逸出光电子的最大初动能EK与入射光的频率ν的图象如图4所示,则这种金属的截止频率是______HZ;普朗克常量是______Js.
(3)一个静止的铀核(原子质量为232.0372u)放出一个α粒子(原子质量为4.0026u)后衰变成钍核(原子质量为228.0287u).(已知:原子质量单位1u=1.67×10-27kg,1u相当于931MeV)
①算出该核衰变反应中释放出的核能?
②假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能,则钍核获得的动能与α粒子的动能之比为多少?

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