发布时间 : 星期日 文章人教版高中物理选修3-4本册综合能力检测B.docx更新完毕开始阅读00d5631be718964bcf84b9d528ea81c758f52edc
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答案:n=2
解析:设激光束在光导纤维前端的入射角为θ1,折射角为θ2,折射光线射向侧面时的入射角为θ3,如图所示。
sinθ1
由折射定律n= sinθ2
由几何关系θ2+θ3=90°,则sinθ2=cosθ3 1
由全反射临界角公式sinθ3= n故cosθ3=
11-2 n要保证从端面射入的任何光线都能发生全反射,应有θ1=90°,sinθ1=1
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sinθ1sinθ1
故n===sinθ2cosθ3
11-
1
=n n2-1
n2
解得n=2
15.(10分)一列简谐波沿x轴方向传播,已知x轴上x1=0和x2=1m两处质点的振动图象分别如图甲、乙所示,求此波的传播速度。
10答案:波沿x轴正方向传播时的波速为m/s(n=0,1,2,…),
4n+310
波沿x轴负方向传播时的波速为m/s(n=0,1,2,…),
4n+1
解析:由所给的振动图象可知周期T=4×10s。由题中图象可知t=0时刻,x1=0的质点(设为P)在正最大位移处,x2=1m的质点(设为Q)在平衡位置向y轴负方向运动,所以3
当简谐波沿x轴正方向传播时,PQ间距离为(n+)λ1;当波沿x轴负方向传播时,PQ间距
41
离为(n+)λ2,其中n=0,1,2,…。
4
34
因为(n+)λ1=1m,所以λ1=m
44n+314
同理,因为(n+)λ2=1m,所以λ2=m
44n+1因此可得,波沿x轴正方向传播时的波速为
3
λ110v1==m/s(n=0,1,2,…);
T4n+3
-3
3
3
波沿x轴负方向传播时的波速为
3
λ210v2==m/s(n=0,1,2,…)。
T4n+1
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16.(11分)麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中提出了电、磁现象与光的内在联系及统一性,即光是电磁波。
(1)一单色光波在折射率为1.5的介质中传播,某时刻电场横波图象如图1所示,求该光波的频率。
(2)图2表示两面平行玻璃砖的截面图,一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上,a、
b是其中的两条平行光线。光线a在玻璃砖中的光路已给出。画出光线b从玻璃砖中首次出
射的光路图,并标出出射光线与界面法线夹角的度数。
答案:(1)5×10Hz (2)如图所示
解析:设光在介质中的传播速度为v,波长为λ,频率为f,则
14
vf= λcv= n联立①②式得f=
① ②
c nλ-7
从波形图上读出波长λ=4×10m,代入数据解得
f=5×1014Hz
(2)光路如图所示
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17. (11分)(青岛市2014~2015学年高三模拟)如图,三角形ABC为某透明介质的横截面,O为BC的中点,位于截面所在平面内的一束光线自O以角i入射,第一次到达AB边恰好发生全反射。已知θ=15°,BC边长为2L,该介质的折射率为2。求:
(1)入射角i;
(2)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c,可能用到:sin75°=
6+2
或tan15°=2-3)。 4
6+2
L 2c答案:(1)45° (2) 解析:(1)根据全反射规律可知,光线在AB面上P点的入射角等于临界角C,由折射定律得
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