39.(盐城市2008届第一次调研)如图所示,玻璃球的半径为R,折射率n=,今有一束平行光沿直径AB方向照射在玻璃球上,试求离AB多远的入射光线最终射出后沿原方向返回。
解析:由光路图知
θ1=2θ2 ①
②
解①②式得
cosθ2= 即θ2=30° θ1=60° ③
∵d=Rsinθ1 ④
∴d=R ⑤
评分标准:②2分,①③④⑤各1分
38.(徐州市2008届第3次质检)据报道:2008年北京奥运会时,光纤通信网将覆盖所有奥运场馆,为各项比赛提供安全可靠的通信服务.光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传输.如图所示,一根长为L的直光导纤维,它的折射率为n.如果把该光纤放在空气中,要使从它的一个端面进入光纤的光发生全反射,最大的入射角是多少(用该角的正弦函数值表示)?为简化问题,光纤外套忽略不计.
解析: ………………2分
………………2分
……………2分
37.如图所示,一束平行单色光由空气斜射入厚度为h的玻璃砖,入射光束与玻璃砖上表面夹角为θ,入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为b1,经折射后出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为b2,可以认为光在空气中的速度等于真空中的光速c.求:光在玻璃砖中的传播速度v.
解析:由光的折射定律得 (1分)
又 (1分)
由几何关系得 (1分)
(1分)
由以上各式可得 (2分)
36.(徐州市2008届第一次质检)在水面上放置一个足够大的遮光板,板上有一个半径为r的圆孔,圆心的正上方h 处放一个点光源S,在水面下深H处的底部形成半径为R的圆形光亮区域(图中未画出).测得r=8cm,h=6cm,H=24cm,R=26cm,求水的折射率.
解析:根据光路图,可知 (2分)
(2分)
由折射定律得,得n= (2分)
35.(通州市2008届第六次调研)
(1)下列说法正确的是
A.考虑相对论效应,长度、时间的测量结果都随物体与观察者相对运动状态而改变
B.一切物理规律在不同的惯性系中是平权的
C.圆屏阴影中心的亮斑(泊松亮斑)是光波叠加造成的
D.在光的双缝干涉实验中,条纹间距与缝的宽度成正比
(2)(通州市2008届第六次调研)如图所示,某种折射率较大的透光物质制成直角三棱镜ABC,在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2,在AB面的左侧通过棱镜观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P1的像被P2的像挡住,再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3和P1、P2的像,记下P3、P4和三棱镜的位置,移去大头针和三棱镜,过P3、P4作直线与AB面交于D,量出该直线与AB面的夹角为450,则透光物质的折射率n= .
答案:(1)ABC (3分)(2)(1.41) (4分)
34.(苏州市2008届期终考试)(10分)如图,一透明球体置于空气中,球半径R=10cm,折射率n=.MN是一条通过球心的直线,单色细光束AB平行于MN射向球体,B为入射点, AB与MN间距为5cm,CD为出射光线.
①补全光路并求出光从B点传到C点的时间;
②求CD与MN所成的角α.(需写出求解过程)
解析:①连接BC,如图 (1分)
在B点光线的入射角、折射角分别
标为i、r,
Sini=5/10=/2, 所以,
i=45°(1分)
由折射率定律:
在B点有:(1分)
Sin r=1/2
故:r=30° (1分)
BC=2Rcos r (1分)
t= BCn/C=2Rncos r/C(1分)
t=(/3) ×10-9s (1分)
②由几何关系可知 (1分) α=30°(2分)
33.(苏北四市高三第三次调研)
(1)下列说法中正确的是 ( )
A.在地面附近有一高速飞过的火箭 ,地面上的人观察到火箭变短了,火箭上的时间进程变慢了;火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化
B.托马斯•杨通过光的单缝衍射实验,证明了光是一种波
C.在太阳光照射下,水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象
D.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则干涉条纹间距变宽
E.光异纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
F.麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在,后来由他又用实验证实电磁波的存在
G.次声波是频率低于20 Hz的声波,它比超声波更易发生衍射
(2)如图所示,有一截面是直角三角形的棱镜ABC,∠A=30º.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜.
(1)红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少?
(2)若两种光都能从AC面射出,求在光屏MN上两光点
间的距离.
解析:(1)ADEG12.解:(1)v红=C/n1
v紫=C/n2
∴ v红/ v紫=n2/n1
(3分. 方程2分,结果1分)
(2)
x=d(tanr2-tanr1)=d
(方程每个1分,结果1分)
32.(徐州市2008届摸底考试)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.(如皋市2008届抽样检测)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.(扬州市2008届第二次调研)(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:
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