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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年冀少新kok电子竞技选择性必修1物理下册阶段测试试卷790考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、如图所示,用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点,发现有a、b、c、d四条细光束,其中d是光经折射和反射形成的。当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度时,b、c、d也会随之转动;则()
A.光束b顺时针旋转角度小于B.光束c逆时针旋转角度小于C.光束d顺时针旋转角度大于D.光速b、c之间的夹角减小了22、长为l的轻绳,一端用质量为m的圆环在水平光滑的横杆上,另一端一质量为2m的小球,开始时,将小球移至横杆处(轻绳处于水平伸直状态,见图),然后轻轻放手,当绳子与横杆成直角,此过程圆环的位移是x;则()
A.B.C.x=0D.3、弹簧振子的质量是2kg,当它运动到平衡位置左侧2cm时,受到的回复力是4N,当它运动到平衡位置右侧4cm时,它的加速度是()A.2m/s2,向右B.2m/s2,向左C.4m/s2,向右D.4m/s2,向左4、如图甲所示,质量为的木块静止在光滑的水平面上,0时刻起在木块右端施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力图像为一半圆,后撤去力则整个过程中物体所受拉力的冲量大小以及木块在末的速度大小分别为()
A.B.C.D.5、如图所示,气球和软梯的质量共为m,猴子的质量为都静止在离地面高为h的空中。不计空气阻力;为使猴子沿软梯安全滑至地面,软梯长度至少应为()
A.B.C.D.6、下列说法不正确的是()A.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,可使景像清晰B.照相机、望远镜的镜头表面上镀有一层透光的膜,镀膜镜头看起来是有颜色的是因为光的干涉造成的C.当物体做受迫振动时,如果增大驱动力的频率,则物体做受迫振动的振幅会减小D.“美人鱼”在水下表演节目时,她们在水中听到的音乐与在岸上听到的一致,说明声波从种介质进入另一种介质频率不变评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)7、下列说法中正确的是()A.立体电影利用的是光的偏振现象B.用光导纤维束传送图象信息,这是利用光的衍射现象C.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的干涉现象D.照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜,从膜的前表面和玻璃表面反射的光相互减弱8、在光滑水平面上,动能为动量的大小为的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反。将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为球2的动能和动量的大小分别记为则必有()A.B.C.D.9、把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上;一端用薄片垫起,构成空气劈尖,让单色光从上方射入(如图),这时可以看到亮暗相间的条纹。下面关于条纹的说法中正确的是()
A.将薄片向着劈尖移动使劈角变大时,条纹变疏B.将薄片远离劈尖移动使劈角变小时,条纹变疏C.将上玻璃板平行上移,条纹向着劈尖移动D.将上玻璃板平行上移,条纹远离劈尖移动10、如图所示,平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接,导轨电阻不计。质量均为电阻均为的金属棒b和c,静止放在水平导轨上且与导轨垂直。图中虚线de右侧有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。质量也为的绝缘棒a垂直于倾斜导轨,从离水平导轨的高为处由静止释放。已知绝缘棒a滑到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰,金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞。重力加速度为以下正确的是()
A.a与b碰后分离时b棒的速度大小为B.当b进入磁场后速度大小为时,b的加速度大小变为初始加速度大小的C.b棒产生的焦耳热为D.b进入磁场后,b、c间距离增大了11、如图,一种柱状透明体的横截面是由一个等腰直角三角形和一个圆组成,一束单色光从边中点D垂直进入透明体,第一次到达边上的E点,恰好发生全反射,再经过边上的P点到达边上的Q点(部分光路未画出),已知光在真空中的传播速度为c;下列说法正确的是()
A.光线从D点到P点的时间为B.光线从D点到P点的时间为C.光线在P点也恰好发生全反射D.光线在P点的折射角等于在Q点的折射角12、关于物体的动量,下列说法中正确的是()A.惯性越大的物体,它的动量也越大B.动量大的物体,它的速度不一定大C.物体的动能不变,则其动量也保持不变D.运动物体在任一时刻的动量的方向一定是该时刻的速度方向13、如图所示,光滑的水平面上,子弹以速度v0射入木块;最后留在木块中随木块一起匀速运动,子弹所受阻力恒定不变,下列说法正确的是()
A.子弹和木块系统动量守恒B.子弹减少的动能等于木块增加的动能C.子弹和木块系统的机械能减小D.子弹对木块做的功等于木块对子弹做的功14、线光源a发出的光波长为480nm,线光源b发出的光波长为672nm,则()A.用a做双缝干涉实验,屏上与双缝路程差为的P处将出现暗条纹B.用b做双缝干涉实验,屏上与双缝路程差为的P处将出现亮条纹C.用a做双缝干涉实验,屏上与双缝路程差为的Q处将出现亮条纹D.用b做双缝干涉实验,屏上与双缝路程差为的M处将出现亮条纹评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)15、将一单摆a悬挂在力传感器的下面,让单摆小角度摆动,图甲记录了力传感器示数F随时间t的变化关系,随后将这个单摆和其他两个单摆拴在同一张紧的水平绳上(c的摆长和a的摆长相等,b的摆长明显长于a的摆长),并让a先摆动起来。则单摆a的摆长为___________,单摆c的摆动周期___________(填“大于”“小于”或“等于”)单摆b的摆动周期。
16、物体A(质量为mA,碰前速度为v0)与静止的物体B(质量为mB)发生碰撞,当发生完全非弹性碰撞时损失的机械能最多,物体B的速度最。瑅B=_________,当发生弹性碰撞时,物体B速度最大,vB=_____,则碰后物体B的速度范围为________。17、一列机械波以5m/s的速度,沿x轴负方向传播。在t1=0时,波形图如图所示,P、Q质点的平衡位置分别为1.0m、2.0m。则质点P振动的周期T=___________s;t2=0.35s时,质点Q的振动方向为y轴___________方向(填“正”或“负”);t3=0.45s时,质点P的加速度大小___________(填“大于”、“等于”或“小于”)质点Q的加速度大小。
18、如图所示,在均匀介质中,位于和处的两波源和沿y轴方向做简谐运动,在x轴上形成两列振幅均为波速均为的相向传播的简谐波。时刻的波形如图,则经时间_____两波相遇;在内,处的质点运动的路程为_______
19、如图所示,水面上M、N两点为两个振源,两个振源同时开始振动,起振动方向也相同,在水面上形成了两列波。两列波在水面上叠加时,形成了某些区域的振幅加大,某些区域的振幅减小的稳定图样,则两列波的频率________(填“相等”或“不相等”),在M、N连线的重垂线上有点A,A点是振动_____(填“加强点”或“减弱点”)。20、光的折射。
(1)折射现象:光从第1种介质射到该介质与第2种介质的______时,一部分光会______第2种介质的现象。
(2)折射定律:折射光线与入射光线、法线处在______内,折射光线与入射光线分别位于______;______与______成正比,即(式中n12是比例常数)。
(3)在光的折射现象中,光路是______的。21、判断下列说法的正误。
(1)入射角大于临界角就会发生全反射现象。()
(2)光密介质是指密度大的介质。()
(3)制作全反射棱镜的材料的折射率一定大于()
(4)光导纤维的内芯是光密介质,外套是光疏介质。()
(5)光在光纤中传播时,在内芯与外套的界面上发生全反射。()评卷人得分四、作图题(共2题,共16分)22、如图所示,一列简谐波在x轴上传播,波速为50m/s。已知时刻的波形图像如图甲所示,图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴的正方向运动。将时的波形图像画在图乙上(至少要画出一个波长)。
23、某同学做“测玻璃砖的折射率”的实验时;绘制的光路图如图所示,请通过尺规作图;刻度尺测量,求出该玻璃砖的折射率。(结果保留两位有效数字。)
评卷人得分五、实验题(共2题,共10分)24、在“用单摆测定重力加速度”的实验中,用刻度尺测量出悬点到小球的距离为96.60cm,用游标卡尺测量出小球直径为5.260cm,对周期进行了3次测量,每次都在摆球通过最低点时按下秒表开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,接着一直数到计时终止,结果如下表:。123数的次数618171时间(s)60.4079.8070.60
这个单摆振动周期的测量值是______s,当地重力加速度的值是______m/s2。(均保留三位有效数字)25、物理实验一般都涉及实验目的;实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如:
(1)实验仪器。现有一个阻值约为的定值电阻,用多用电表测其电阻,应选用欧姆表_________挡(选填“”或“”);图1为正在测量中的多用电表表盘,该电阻的阻值为________
(2)实验操作。某同学用如图2所示的装置探究弹簧弹力与形变量的关系。为完成实验;设计的实验步骤如下(实验中保证弹簧始终在弹性限度内):
A.将铁架台放在水平桌面上;把弹簧上端固定在铁架台的横杆上;
B.将弹簧弹力大小F(其数值等于弹簧下端所挂钩码的重力大。┮约岸杂Φ牡缮斐ち康氖莸,描在的坐标系中,画出弹力大小F随弹簧伸长量x变化的图线;
C.观察弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置,并记录下端在刻度尺上的刻度
D.依次在弹簧下端挂上质量均为的1个、2个、3个、4个钩码,待钩码静止后,分别记录弹簧下端所对应的刻度L;然后取下钩码;
E.依据图像,写出弹簧弹力大小F与弹簧伸长量x的关系式;并解释该关系式中常数的物理意义;
上述步骤按正确操作的先后顺序应为A、__________;E(填写步骤的序号)。
(3)数据分析。在双缝干涉实验中,用红色激光照射双缝,在屏幕上形成双缝干涉图样。若已知双缝之间的距离为测得双缝到屏幕的距离为第1条到第6条亮条纹中心的距离为则红光的波长为____________m(保留2位有效数字)。实验中并未直接测量相邻两个亮条纹间的距离,而是测量第1条到第6条亮条纹中心的距离,请分析说明这样做的理由____________。评卷人得分六、解答题(共4题,共16分)26、如图在长为3l,宽为l的长方形玻璃砖ABCD中,有一个边长为l的正三棱柱空气泡EFG,其中三棱柱的EF边平行于AB边,H为EF边中点,G点在CD边中点处.(忽略经CD表面反射后的光)
(i)一条白光a垂直于AB边射向FG边的中点O时会发生色散,在玻璃砖CD边形成彩色光带.通过作图,回答彩色光带所在区域并定性说明哪种颜色的光最靠近G点;
(ii)一束宽度为的单色光,垂直AB边入射到EH上时,求CD边上透射出光的宽度?(已知该单色光在玻璃砖中的折射率为)27、现代农业栽培常使用塑料大棚,需要选择性让阳光照射到某区域。如图,是由折射率为的某种透明物质制成的半径为的圆柱体横截面(为圆心)。今有一束平行光以45°的入射角从真空射向柱体的平面,这些光线中有一部分不能从柱体的曲面上射出。设凡射到面的光线全部被吸收,也不考虑面的反射光。求:
(1)从面射入透明物质的折射角;
(2)光线从该透明物质射向真空时发生全反射的临界角;
(3)圆柱曲面上有光线射出的部分的弧长。
28、如图所示,轻弹簧上端固定,下端连接质量为m的小钢球。现用手把球向上托起,使球从弹簧原长处由静止释放,小球将沿竖直方向运动。已知小球经过平衡位置的速度大小为v,小球下降的最大距离为h,弹簧始终处于弹性限度内,空气阻力可忽略不计,重力加速度为g。
(1)证明小球的运动是简谐运动;
(2)求小球在平衡位置时弹簧中的弹性势能
(3)若小球做简谐运动的周期为T,求小球连续两次经过平衡位置过程中,弹力冲量的大小
29、某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度竖直向上喷出;玩具底部为平板面积略大于水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为重力加速度大小为。求:
(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;
(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【详解】
A.设入射光线a的入射角为则反射角为光束c的折射角为,光束d的反射角也为,入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度时,入射角变为
由反射定律可知反射角等于入射角,则光束b顺时针旋转角度等于;故A错误;
B.由折射定律有
可得
即光束c逆时针旋转角度小于;故B正确;
C.光束d的反射角变化与光束c的折射角变化相等,则光束d顺时针旋转角度小于;故C错误;
D.光束b顺时针旋转角度等于,光束c逆时针旋转角度小于,则光速b、c之间的夹角减小的角度小于2;故D错误;
故选B。2、A【分析】【详解】
选小球和圆环为系统,整个过程中在水平方向都满足动量守恒,设从开始到绳子与横杆成直角的过程中,圆环的平均速度大小为v1,小球的平均速度大小为v2,则
设运动时间为t,此过程圆环的位移大小为x,小球的位移大小为l?x,则
解得
故选A。3、D【分析】【详解】
在光滑水平面上做简谐振动的物体质量为2kg,当它运动到平衡位置左侧2cm时,受到的回复力是4N,有:F1=kx1;当它运动到平衡位置右侧4cm时,回复力为:F2=kx2;联立解得:F2=8N,向左;故加速度方向向左;故选D.4、C【分析】【分析】
【详解】
整个过程中物体所受拉力的冲量大小等于F-t图像的面积,即
根据动量定理
解得木块在末的速度大小为
故选C。5、D【分析】【详解】
设下降的过程中气球上升的高度为H,速度为v1,由题意可知可视为质点的猴子下落高度为h速度为v2,猴子和气球组成的系统所受合外力为零,由动量定律可得
等式两边同时乘以时间t
解得
所以软梯长度至少为
ABC错误;D正确。
故选D。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物;可使景像清晰是利用光的偏振。只能让振动方向与透振方向一致的光通过,故A正确,不符合题意;
B.照相机;望远镜的镜头表面镀了一层透光的膜;可以增大某种光的透射强度,这是利用了光的干涉现象,同时镀膜镜头看起来是有颜色的是因为光的干涉造成的,故B正确,不符合题意;
C.由于不知道物体的固有频率与驱动力的频率的关系;增大驱动力的频率,物体做受迫振动的振幅不一定会减小。若驱动力的频率小于固有频率,增大驱动力的频率,则物体做受迫振动的振幅会增大,故C错误,符合题意;
D.声波从一种介质进入另一种介质频率不变;所以“美人鱼”在水下表演节目时,她们在水中听到的音乐与在岸上听到的一致。故D正确,不符合题意。
故选C。二、多选题(共8题,共16分)7、A:D【分析】【详解】
A.立体电影是应用了光的偏振现象.故A正确.
B.在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象.故B错误.
C.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹是光的衍射现象.故C错误.
D.照相机;望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜;即增透膜,光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,从膜的前表面和玻璃表面反射的光相互减弱.故D正确.
故选AD.
【点睛】
人类对于光学的研究及应用非常广泛,在学习中要注意掌握不同现象在生产生活中的应用,解答本题应掌握光的折射、全反射、衍射及干涉等在生产生活中的应用.8、B:D【分析】【分析】
【详解】
ABD.碰撞后两球均有速度。根据碰撞过程中总动能不增加,可知
否则;就违反了能量守恒定律。故BD正确A错误;
C.取碰撞前小钢球1的速度方向为正方向,根据动量守恒定律得
得到
可见
故C错误。
故选BD。9、B:C【分析】【详解】
从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光;发生干涉现象,出现条纹,所以此条纹是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光叠加后形成的。
AB.当将薄片向着劈尖移动使劈角变大时;相邻亮条纹间距变。愿缮嫣跷苹岜涿埽蝗艚∑独肱庖贫古潜湫∈,相邻亮条纹间距变大,所以干涉条纹会变疏;故A错误,B正确;
CD.将上玻璃板平行上移;导致满足亮条纹光程差的间距向劈尖移动,因此出现条纹向着劈尖移动,故C正确,D错误。
故选BC。10、A:B【分析】【详解】
A.绝缘棒a滑到水平导轨上速度设为v0,由动能定理
得
a与金属棒b发生弹性正碰,质量相等,故碰后速度交换,a速度变为零,b获得v0的速度,故a与b碰后分离时b棒的速度大小为A正确;
B.b刚进入磁场时,加速度为
b进入磁场后,切割磁感线产生感应电流,受向左的安培力而减速,c受向右的安培力而加速,系统合外力为零,由动量守恒知
将代入得
此时回路的总电动势为
此时b的加速度为
B正确;
C.当b与c速度相等时,b棒上停止生热,由动量守恒
得
由能量守恒,设b棒上产生的焦耳热为Q,有
知
C错误;
D.b进入磁场后减速,c加速直至速度相同,二者间距缩。栉,对c,由动量定理
又
联立可得
D错误。
故选AB。11、B:D【分析】【详解】
光线图如图所示。
AB.第一次到达边上的E点,恰好发生全反射,则全反射临界角为则有
解得折射率为
光在透明体中的传播速度为
根据几何关系,光线从D点到P点的传播距离为
光线从D点到P点的时间为
故A错误;B正确;
C.设光线在P点的入射角为则有
可得
可知光线在P点不能发生全反射;故C错误;
D.由图中几何关系可知,光线在P点的入射角为在Q点的入射角也为则光线在P点的折射角等于在Q点的折射角;故D正确。
故选BD。12、B:D【分析】【分析】
【详解】
A.动量的大小由质量和速度的大小决定,即p=mv
惯性大则质量大;但动量不一定大,A错误;
B.动量大的物体;可能是速度大,但也有可能是质量大,B正确;
CD.动量是矢量;其方向与速度方向始终相同,若只有速度方向改变,物体的动能不变,但动量却发生变化,C错误,D正确。
故选BD。13、A:C【分析】【详解】
A.子弹和木块组成的系统合外力为零;动量守恒,故A正确;
B.系统内部有阻力的存在;子弹减少的动能转化为木块的动能和系统内能,因此子弹减少的动能大于木块增加的动能,故B错误;
C.系统内阻力做功将机械能转化为内能;因此机械能减少,故C正确;
D.运动过程如图所示。
子弹对木块做功
木块对子弹做功
因此做功不相等;故D错误。
故选AC。14、A:C【分析】【分析】
【详解】
双缝干涉实验中,屏上到双缝的路程差等于波长的整数倍的地方,两束光互相加强,出现亮条纹;屏上到双缝的路程差等于半波长的奇数倍的地方,两束光互相减弱,出现暗条纹。两光源发出的光的半波长分别为
P、Q、M三处到双缝的路程差可表示为
AB.用a、b两光源做双缝干涉实验时,屏上P处到双缝的路程差都等于半波长的奇数倍,P处均出现暗条纹;故A正确,B错误;
C.用a做双缝干涉实验时,屏上Q处到双缝的路程差恰等于半波长的偶数倍,Q处应为亮条纹;故C正确;
D.用b做双缝干涉实验时,屏上M处到双缝的路程差恰等于半波长的奇数倍,M处应为暗条纹;故D错误。
故选AC。三、填空题(共7题,共14分)15、略
【分析】【详解】
[1]对单摆a受力分析可知,摆球经过最低点时拉力最大,摆球经过最高点时拉力最。缘グ赼振动的周期为由单摆周期公式
得单摆a的摆长为
[2]单摆均做受迫振动,振动的周期均等于单摆a的固有周期。【解析】等于16、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]当发生完全非弹性碰撞时损失的机械能最多,物体B的速度最。荻渴睾愣煽傻
解得B的速度为
[2]当发生弹性碰撞时,物体B速度最大,据动量守恒定律可得
据机械能守恒可得
联立解得B的速度为
[3]则碰后物体B的速度范围为≤vB≤【解析】v0≤vB≤v017、略
【分析】【详解】
[1]由图可知,波长
则波的周期
质点P振动的周期与波的周期相同。
[2]由于波沿x轴负方向传播,可知在t1=0时,质点Q向y轴正方向振动,由于
所以t2=0.35s时,质点Q的振动方向为y轴正方向。
[3]由于波沿x轴负方向传播,可知在t1=0时,质点P由平衡位置向y轴负方向振动,质点Q由平衡位置向y轴正方向振动,由于
所以P、Q离开平衡位置的位移大小相等,回复力大小相等,加速度大小相等。【解析】0.4正等于18、略
【分析】【详解】
[1]假设经过时间两波相遇,则有
解得
[2]由图可知,波源的波峰传动的时间为
波源的波谷传动的时间为
可知的波峰与的波谷同时到达处,为振动减弱点振幅相同因此速度为零,故在内,处的质点运动的路程为【解析】2019、略
【分析】【详解】
[1].两列波叠加后形成了稳定图样;说明发生了干涉现象,则两列波的频率相等;
[2].在M、N连线的重垂线上有点A,A点到MN的距离之差等于零,可知A点是振动加强点。【解析】相等加强点20、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.分界面②.进入③.同一平面④.法线的两侧⑤.入射角的正弦⑥.折射角的正弦⑦.可逆21、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.错误②.错误③.错误④.正确⑤.正确四、作图题(共2题,共16分)22、略
【分析】【详解】
由图甲可知,简谐波的波长所以周期
此时波形与时刻波形相同,根据同侧法可知,波沿x轴负方向传播,根据波形的平移法可知,将时刻的波形向左平移得到时的波形图像;如图所示。
【解析】见解析23、略
【分析】【分析】
【详解】
测量的长度,根据折射率表达式,有
带入数据,可得【解析】1.7五、实验题(共2题,共10分)24、略
【分析】【详解】
[1]由题表可知三次周期的测量值分别为:
取三者的平均值为
[2]单摆的摆长为
根据单摆的周期公式可得当地重力加速度的值为【解析】①.2.01②.9.6925、略
【分析】【详解】
(1)[1]应选用欧姆表挡位,这时指针停在刻度10附近,指针处在表盘中间区域;误差较小。
[2]电阻值为读数乘以倍率,则该电阻的测量值为
(2)[3]按正确操作的先后顺序应为A;C、D、B、E。
(3)[4]双缝干涉实验中,相邻两条两条纹的间距为
整理得
其中
代入数据解得红光的波长为
[5]若直接测量相邻两个亮条纹间的距离,测量误差较大,而测量第1条到第6条亮条纹中心的距离,然后再除以5,得到相邻亮条纹间距的平均值,测量误差较小。【解析】1100CDBE若直接测量相邻两个亮条纹间的距离,测量误差较大,而测量第1条到第6条亮条纹中心的距离,然后再除以5,得到相邻亮条纹间距的平均值,测量误差较小六、解答题(共4题,共16分)26、略
【分析】【详解】
(i)光路如图:MN间有彩色光带,红光最靠近G点。
在FG面光线由空气射向玻璃,光线向法线方向偏折,因为红光的折射率小于紫光的折射率,所以红光更靠近G点。
(ii)垂直EH入射的光,在EG面上会发生折射和反射现象;光路如图所示。
在E点的入射光;根据几何关系和折射定律,可得:
联立可得:
在E的折射光射到CD面的I点;由几何关系得:
根据折射定律可得:
所以CD面上I点的入射光可以发生折射透射出CD面.
在E的反射射光射经FG面折射后射到到CD面的J点;由几何关系得:
所以CD面上J点的入射光发生全反射,无法透射出CD面。
综上分析,CD面上有光透射出的范围在GI间。
由几何关系得CD面上有光透出的长度为l。【解析】(i)红光更靠近G点(ii)l27、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)设从点射入光线,折射角为折射光路如图所示。
根据折射定律有
解得
(2)由公式
得临界角
(3)设光线从某位置点入射的光线,折射到弧面上点时,入射角恰等于临界角全反射光路如图所示。
两条折射光线平行,由的外角得
所以能射出的光线区域对应的圆心角为
能射出光线的部分占面的弧长【解析】(1)(2)(3)28、略
【分析】【详解】
(1)设弹簧的劲度系数为k,小球在平衡位置时弹簧伸长量为此时受力平衡,有
若小球运动至平衡位置下方距平衡位置处,取向下为正方向,此时球受到的回复力
即小球受到的回复力与距离平衡位置的位移成正比;方向与位移方向相反,所以该运动为简谐振动。
(2)因为小球做简谐运动,所以小球的振幅为研究小球从释放到平衡位置的运动过程,由能量守恒定律得
解得
(3)取向上为正方向;研究小球连续两次经过平衡位置的过程:
①当物体以向下的速度先经过平衡位置时,根据动量定理有
解得
②当物体以向上的速度先经过平衡位置时,根据动量定理有
解得
冲量大小为【解析】(1)小球受到的回复力与距离平衡位置的位移成正比,方向与位移方向相反,所以该运动为简谐振动;(2)(3)29、略
【分析】【详解】
(1)设时间内,从喷口喷出的水的体积为质量为则
则单位时间内从喷口喷出的水的质量为
(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为对于时间内喷出的水,有能量守恒得
在高度处,时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为
设水对玩具的作用力的大小为F,根据动量定理有
由于玩具在空中悬停,由力的平衡条件得
联立式得
【点睛】
本题考查了动量定理的应用,要知道玩具在空中悬停时,受力平衡,合力为零,也就是水对玩具的冲力等于玩具的重力。本题的难点是求水对玩具的冲力,而求这个冲力的关键是单位时间内水的质量,注意空中的水柱并非圆柱体,要根据流量等于初刻速度乘以时间后再乘以喷泉出口的面积S求出流量,最后根据m=ρV求质量。【解析】(1)(2)
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