1、计算题 一位学生用如图所示的方法来测定水的折射率,该学生在一个游泳池测得池中水深h="1.2" m(池底水平),用一根竹竿竖直立于池底,浸入水中部分刚好是全长的一半,太阳光与水平方向成θ=37°角射入游泳池,池底竹竿顶端的影子到竹竿底端的距离为L="2.5" m,求水的折射率和光在水中的传播速度。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

参考答案:
;2.25×108 m/s
本题解析:如图所示,设通过竹竿顶端的光线进入水中的入射角为θ1,
在水中的折射角为θ2,则:
?(2分)
AB两点距离为:
?(2分)
在三角形OAB中,
?(2分)
则水的折射率为:
?(2分)
由公式
可知v=2.25×108 m/s?(2分)

本题难度:简单
2、计算题 一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M上,到轨道的距离MN为d="10" m,如图14-10所示,转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时间为T="60" s,光束转动方向如图中箭头所示,当光束与MN的夹角为45°时,光束正好射到小车上,如果再经过Δt="2.5" s光束又射到小车上,则小车的速度为多少?(结果保留两位有效数字)

图14-10
参考答案:(1)当光束照射小车时,小车正在接近N点,这时小车的速度应为1.7 m/s;(2)当光束照射小车时,小车正远离N点,这时小车的速度应为2.9 m/s.
本题解析:本题考查光的直线传播和匀速圆周运动规律,是一道设计新颖的好题,要求学生画出小车运动位置的示意图,才能求出符合题意的两个结果.在Δt内光束转过角度为
(①式),如图所示,有两种可能:

(1)光束照射小车时,小车正在接近N点,Δt内光束与MN的夹角从45°变为30°,小车走过l1,速度应为
(②式);由图可知
l1=d(tan45°-tan30°)(③式)
由②③两式并代入数值,得v1="1.7" m/s(④式).
(2)光束照射小车时,小车正在远离N点,Δt内光束与MN的夹角从45°变为60°,小车走过l2,速度应为
(⑤式)
由图可知l2=d(tan60°-tan45°)(⑥式)
由⑤⑥两式并代入数值,得v2="2.9" m/s.
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,细光束AO以45°的入射角从某种介质射向空气时,分成a、b两束,a光频率为ν1,b光频率为v2。关于这两种单色光,下列说法中正确的是

A.从该介质射向空气时,a光发生全反射时的临界角一定大于45°
B.该介质对b光的折射率一定小于
C.用a光和b光分别做双缝干涉实验,若实验条件相同,则b光在屏上形成的明条纹的间距较小
D.若用a光照射某金属板能发生光电效应,则用b光照射该金属板也一定能发生光电效应
参考答案:B
本题解析:分析:根据全反射的条件,入射角大于或等于临界角,条纹间距与波长有关,光电效应与频率有关.
解答:解:A、当入射角等于临界角时恰好发生全反射,本题没说是恰好发生全反射,A错误;
B、由sinC=
知当临界角为45°时,折射率n=
,由图知a没发生全反射,所以a的折射率一定小于
,B正确;
C、波长越长:条纹间距越大、折射率越小,由图知a的折射率小于b的,所以a光形成的条纹间距较大,C错误;
D、由C知a的波长比b长,频率比b小,所以b能发生光电效应时a不一定,D错误;
故选B
点评:本题考查内同较多,全反射、干涉条纹、光电效应,在学习中要多读多记.
本题难度:一般
4、选择题 虹是由阳光射入雨滴(视为球形)时,经一次反射和两次折射而产生色散形成的。现有白光束L由图示方向射入雨滴,a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线,如图所示。下列说法错误的是

A.光线b在雨滴中的折射率较大
B.光线b在雨滴中传播时的波长较长
C.光线b在雨滴中传播时的速度较大
D.从雨滴中射入空气,b光的临界角较大
参考答案:A
本题解析:考点:
专题:光的折射专题.
分析:由题分析可知,第一次折射时,b光折射角较大,其折射率较小,频率较小,波长较长.由公式v=
得到,b光在雨滴中的传播速度较大.干涉条纹的间距与波长成正比.
解答:解:A、B由题分析可知,第一次折射时,b光的折射角较大,其折射率较小,频率较小,波长较长.故A错误,B正确.
C、由公式v=
得到,b光在雨滴中的传播速度较大.故C正确.
D、由于b光折射率较小,临界角
,则临界角较大.故D正确
故选A
点评:本题关键之处在于分析第一次折射时折射角的关键,要运用反射的对称性.
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,发光点S向平面镜射出一细激光束,反射后在一光屏上得一光点S′。平面镜开始时在与光屏平行a处,后绕激光束的入射点O以角速度ω逆时针旋转。SO=h,当转到300的位置b时,光斑S′在光屏上移动的瞬时速度的大小为?
ω
A.6ωha O 300
B.8ωhb
C.4ωh
D.2ωh S光屏 S′
参考答案:B
本题解析:根据光的反射原理可知反射光线的转动角速度为平面镜转动的2倍,由此可知光点S′的角速度为2w,半径为2h,根据运动的合成与分解可知,垂直半径的线速度为4wh,合速度及实际的运动速度为8wh,B对;
本题难度:简单