高中物理光的折射定律综合题

（1）由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20 Hz，波速为16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15．8 m、14．6 m，P、Q开始震动后，下列判断正确的是_____。

A．	P、Q两质点运动的方向始终相同
B．	P、Q两质点运动的方向始终相反
C．	当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置
D．	当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰
E．	当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰

（2）如图，玻璃球冠的折射率为 $\sqrt{3}$ ，其底面镀银，底面的半径是球半径的 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ 倍；在过球心O且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点。求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。

（1）2011年4月17日，我国首架歼—20隐形战机再次成功试飞，其最大的飞行速度可以达到2马赫（即2倍音速）。隐形飞机外形设计采用多棱折面，同时表面还采用吸波涂料，使被反射的雷达信号尽可能弱，从而达到隐身的目的。下列说法中正确的是（   ）

A．战机采用了隐形技术，不能反射电磁波，因此用肉眼不能看见

B．涂料隐形技术利用了干涉原理，对某些波段的电滋波，涂料膜前后表面反射波相互抵消

C．战机速度超过音速，不能用超声波雷达来探测

D．当敌机靠近时，战机携带的雷达接收的反射波的频率小于发射频率

（2）如图所示，一不透明的圆柱形容器内装满折射率n =的透明液体，容器底部正中央O点处有一点光源S，平面镜MN与底面成45°角放置，若容器高为2dm，底边半径为（1+）dm，OM = 1dm，在O点正上方离容器底部3 dm 处水平放置一足够长的刻度尺，求光源 S 发出的光线经平面镜反射后，照射到刻度尺的长度。（不考虑容器侧壁和液面的反射）

（1）.下列说法正确的是        （   ）

A．回复力一定是振动物体所受的合外力

B．弹簧振子振动过程中，速度增大时，加速度一定减小

C．声源与观察者相互接近时，观察者接收到的声波的频率会降低

D．光密介质的密度一定大于光疏介质的密度

（2）.玻璃半圆柱体的半径为R，横截面如图所示，圆心为O，A为圆柱体上一点，光束1指向圆心，方向与AO夹角为30°，光束2的入射点为B，方向与底面垂直，∠AOB = 60°，已知玻璃对这种光的折射率。求：两束光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d。

（1）一列简谐横波沿x轴传播，在t=0时刻的波形图如图所示。已知x=0.8m处质点的振动方程为：y =0.01sin5πt（m），则该列波的传播方向和波速大小分别是____．（填入正确选项前的字母）

A．沿x轴正方向，4m/s

B．沿x轴正方向，2m/s

C．沿x轴负方向，4m/s

D．沿x轴负方向，2m/s

（2）如图所示，一束截面为圆形（半径R）的平行白光垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形彩色亮区。已知玻璃半球的半径为R，屏幕S至球心的距离为d（d >3R），不考虑光的干涉和衍射，试问：
①在屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色？
②若玻璃半球对最外侧色光的折射率为n，求出圆形亮区的最大半径。

如图13-1-14所示.在折射率为n，厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S，从点光源S发出的光线SA，以角度θ入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，若沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播时间与光在玻璃中传播的时间相等，则点光源S到玻璃板上表面的距离L应为多少？

图13-1-14

（1）关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（    ）

A．机械波与电磁波的传播速度均与波源振动频率无关，并且均能在真空中传播

B．对于在空气中传播的声波来说，由于υ＝λ·f，所以频率越高，声速也越大

C．机械波和电磁波均能发生干涉和衍射现象

D．机械波可能是横波或纵波，而电磁波一定是横波

（2）半径为R的玻璃半圆柱体的横截面如图所示，圆心为O。两条平行单色红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，∠AOB＝60⁰。已知该玻璃对红光的折射率为n＝。（1）求两条光线经柱面和地面折射后的交点与O点的距离d。（2）若入射的是单色蓝光，则距离d将比上问中求得的结果大还是小？

如下图所示，两面平行的玻璃砖下表面涂有反射物质，一束与上表面成30°入射的光线，在右端垂直标尺上形成了A、B两个光斑，A、B间距为4cm，已知玻璃砖的折射率为，面出形成两光斑的光路网，并求此玻璃砖的厚度。

（1）如右图所示，为一列简谐横波在某时刻的波形图象，已知此列波的质点A的振动周期为4s，若此时质点A正经过平衡位置向上运动，则可知波的传播方向是            。
（2）光线从空气射入玻璃砖，当入射角为60°时，折射光线与反射光线恰好垂直。求：
①该玻璃砖的折射率是多少：
②光在该玻璃砖中的传播速度是多少？（）

光线经平行透明板时发生平等侧移，侧移的大小与入射角、透明板厚度、折射率有关。如图11所示，宽为a的平行光束从真空斜向入射到两面平行的玻璃板上表面，入射角为45º，光束中包含两种色光，玻璃对这两种色光的折射率分别为n₁=1.5，n₂=。

⑴求每种色光射入玻璃板上表面后的折射角。
⑵为了使光束从玻璃板下表面射出时能分成不交叠的两束，玻璃板的厚度至少为多少？

(8分)【物理—物理3—4】
一足够人的水池内盛有某种透明液体，液体的深度为H，在水池的底部中央放一点光源，其中一条光线以30°入射角射到液体与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为105°，如图．求：
(1)这种液体的折射率；
(2)液体表面亮斑的面积．

【物理－物理3-4】

（1）湖面上漂着A、B两片小树叶，它们相距27m。一列水波（可看作简谐横波）正在湖面上传播，每片小树叶每分钟上下浮动20次。当A树叶位于波峰时，B树叶在波谷，两树叶之间还有一个波峰。则水波的波速为           
（2）如图所示，为用某种透明材料制成的一块长方体棱镜的截面图，O为BC的中心，光线从AB面入射，入射角为60°，光线进入棱镜后射在O点并恰好不从BC面射出．已知真空中的光速．
①画出光线从开始射入棱镜到射出棱镜后的完整光路图。
②求该棱镜的折射率和光线在棱镜中传播速度的大小（结果可保留根号）。

物理选修3—4
（1）如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，关于这列波有以下说法：

A．图示时刻，质点b正在向平衡位置运动

B．从图示时刻开始，经过0.01s质点a通 过的路程为0.4m

C．从图示时刻开始，经过0.01s质点a的 位移为0.2m

D．这列波的频率为50Hz

E．若该波传播中遇到宽约3.5m的障碍物能发生明显的衍射现象
其中正确的是           。
（2）在桌面上有一个倒立的透明的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的桌面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为n=1.73。r为已知，求：
①通过计算说明光线1能不能在圆锥的侧面B点发生全反射？
②光线1经过圆锥侧面B点后射到桌面上某一点所用的总时间是t多少？光照亮地面的光斑面积s多大？

【物理3—4】
(1)如图所示是一列横波在某一时刻的波形图象，已知这列波的频率为4Hz，A点在
此时的振动方向如图所示。则可以判断出这列波的传播方向是沿轴__________
方向(填“正”或“负”)，波速大小为__________m／s
(2)如图所示，在平静的水面下有一点光源s，点光源到水面的距离为H，水对该光源
发出的单色光的折射率为n．请解答下列问题：
①在水面上方有一圆形的透光面，求该圆的半径．
②若该单色光在真空中的波长为，该光在水中的波长为多少?

（选修模块3-4）
有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T²～L图象，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是
      （选填“A”或“B”）。另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比L_a/L_b=     。

（2）如图所示，半圆玻璃砖的半径R="10" cm，折射率为n= ，直径AB与屏幕垂直并接触于A点。激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑。求两个光斑之间的距离L。

(2)如下图所示，半圆形玻璃砖的半径尺=10cm，折射率为,直径与屏幕垂直并接触于点。激光以入射角射向玻璃砖的圆，在屏幕上出现了两个光斑．求这两个光斑之间的距离L