高中物理光的折射定律计算题

两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示。已知其中一条光线沿直线穿过玻璃,它的入射点是O，另一条光线的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于P点。已知玻璃截面的圆半径为R，OA=，OP=R。求玻璃材料的折射率。

模块3-4试题
（1）一光线以很小的入射角射入一厚度为、折射率为的平板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离（很小时，）.
（2）右图为某一报告厅主席台的平面图，是讲台，、是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示。报告者的声音放大后经嗽叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫，为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个嗽叭传来的声音因干涉而相消。已知空气中声速为。若报告人声音的频率为，问讲台上这样的位置有多少个？

【物理-选修3-4】
（1）如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t₁＝0时刻的波形图，虚线为t₂＝0.25s时刻的波形图，已知这列波的周期大于0.25s，则这列波的传播速度大小和方向可能是:

A．2m/s，向左	B．2m/s，向右
C．6m/s，向左	D．6m/s，向右

（2）单色光束射到折射率n=1.414的透明球表面，光束在过球心的平面内，入射角i＝45⁰
研究经折射进入球内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如图示。（图中已画出入射光和出射光）.
①在图中画出光线在球内的路径和方向。
②求入射光和出射光之间的夹角а；
③如果入射的是一束白光，问那种颜色光的а角最大？哪种颜色的а角最小？

选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答，如都作答，则按A、B两小题评分．)
A．(选修模块3-3)
（1）下列说法正确的是                                           （      ）
A．熵是物体内分子运动无序程度的量度
B．由氢气的摩尔体积和每个氢分子的体积可估算出阿伏加德罗常数
C．满足能量守恒定律的客观过程都不是可以自发进行的
D．液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能
（2）一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度         （填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量      它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）．

（3）已知阿伏加德罗常数为6.0×10²³mol^-1，在标准状态（压强p₀=1atm、温度t₀=0℃）下任何气体的摩尔体积都为22.4l，设第（2）问中理想气体在状态A下的温度为0℃，求该气体的分子数．（计算结果取两位有效数字）
B．(选修模块3-4)
（1）以下说法中正确的是                                           (      )
A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性
C．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
D．超声波可以在真空中传播
（2）平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，则玻璃球对a光的折射率为        ，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为v_a和v_b，则v_a       v_b（选填“>”、“<”或“=”）．

（3）在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2m，经过时间0.3s第一次出现如图（b）所示的波形．试写出质点1的振动方程．

C．(选修模块3-5)
（1）下列说法正确的有                                              （   ）
A．卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小
B．氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大
C．物质波是一种概率波，在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动
D．若氢原子从 n =" 6" 能级向 n =" 1" 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从 n =" 6" 能级向 n =" 2" 能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应
（2）正电子发射计算机断层显象(PET)的基本原理是：将放射性同位素注入人体，在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭，转化为一对γ光子，被探测器探测到，并经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET的原理，在人体内衰变的方程式是               ；在PET中，的主要用途是作为              ．
（3）如图所示，质量分别为m₁和m₂的两个小球在光滑水平面上分别以速度v₁、v₂同向运动，并发生对心碰撞，碰后m₂被右侧墙壁原速弹回，又与m₁碰撞，再一次碰撞后两球都静止．求第一次碰后m₁球速度的大小.

［物理选修3-4模块］
（1）如图所示，质点O在垂直x轴方向上做简谐振动，形成了沿x轴传播的横波。在t=0时刻质点O开始向上运动，经0.2s第一次形成图示波形，由此判断在t=2.5s时刻，质点A、B的运动情况是（     ）

A．A点位于x轴的下方。
B．B点位于x轴的上方。
C．A点正往上运动。
D．B点正往上运动。
（2）如图所示，透明介质球的半径为R，光线DC平行直径AB射到介质球的C点，DC与AB的距离H=0.8R。

①试证明：DC光线进入介质球后，第一次到达介质球的界面时，在界面上不会发生全反射．（要求作图说明理由）
②若DC光进入介质球后，第二次到达介质球的界而时，从球内折射出的光线与入射光线平行，求介质的折射率．

［物理——选修3－4］
（1）图1为一简谐波在t=0时刻的波形图，介质中x=4 m质点做简谐运动的表达式为y=4sin5πt，求该波的速度，并判断波的传播方向。

（2）半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图2所示，圆心为O，两条平行单色光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点为B，且，已知该玻璃对红光的折射率。求两条光线经圆柱面和底面折射后的交点与O点的距离。若入射的是单色蓝光，则距离将比上面求得的结果大还是小？

[物理—选修3—5]
（1）下列说法正确的是      。

A．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象

B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度

C．在受迫振动中驱动力的频率总是等于物体的固有频率

D．可见光只是电磁波中的一小部分，可见光的频率低于X射线的频率

（2）有一玻璃球冠，右侧面镀银，光源S就在其对称轴上，如图21所示。从光源S发出的一束光射到球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光折入玻璃球冠内，经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回。若球面半径为R，玻璃折射率为，求光源S与球冠顶点M之间的距离SM为多大？

[物理——选修3-4]
（1）如图所示，两细束平行的单色光a、b射向同一块玻璃砖的上表面，最终都从玻璃的下表面射出。已知玻璃对单色光a的折射率较小，那么下列说法中正确的有                                                        （   ）

A．进入玻璃砖后两束光仍然是平行的

B．从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离一定变大了

C．从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离一定变小了

D．从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离可能和射入时相同

（2）一列横波在x轴上传播，a、b是x轴上相距Sab=6m的两质点，t=0时，b点正好达到最高点，且b点到x轴的距离为4cm，而此时a点恰好经过平衡位置上向上运动。已知这列波的频率为25Hz。
①求经过时间1s，a质点运动的路程；
②若a、b在x轴上的距离大于一个波长，求该波的波速。

模块3—4试题
（I）下列说法中正确的是                  

A．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理

B．电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越人，所以激光可以比无线电波传递更多的信息

C．单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显

D．地面上测得静止的直杆长为￡，则在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于L

（II）平行光a垂直射向一半径为斤的玻璃半球的平面，其截面如图甲所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，则玻璃球对a光的折射率为         ，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为v_a和v_b，则v_a    v_b（选填“>”、  “<”或“=”）。

（III）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图乙所示，质点P此时刻沿一y运动，
波速为5m／s，那么
①该波沿         （选填“+x”或“-x”）方向传播；
②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程y=       cm；

为从军事工事内部观察外面的目标,在工事壁上开一长方形孔,设工事壁厚d="34.64" cm,孔的宽度L="20" cm,孔内嵌入折射率n=3的玻璃砖,如图148所示.试问:

图14-8
(1)嵌入玻璃砖后,工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少?
(2)要想使外界180°范围内的景物全被观察到,则应嵌入折射率多大的玻璃砖?