高考物理模拟卷20
2023届新高考物理模拟演练卷 福建专版
2023届新高考物理模拟演练卷福建专版一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题在音乐理论中，把一组音按音调高低的次序排列起来就成为音阶，也就是大家都知道的do，re，mi，fa，sol，la，si，下表列出了某乐律C调音阶中各音的频率，假设一架钢琴同时弹出C调音阶中的“mi”与“fa”，则“mi”与“fa”（ ）唱名do re mi fa sol la si该唱名的频率与do的频率之比（C调）264297330352396440495 A．频率之比为B．在空中传播的波长之比为C．在空中传播的速度之比为D．两个音可以在空中形成干涉第(2)题如图所示为某同学设计的简易晾衣装置，一轻绳两端分别固定于天花板上A、B两点，通过光滑轻质动滑轮和另一根轻绳将衣物竖直悬挂在空中，两根轻绳所能承受的最大拉力相同，若晾晒的衣物足够重时绳先断，则（ ）A．B．C．D．不论为何值，总是绳先断第(3)题Ioffe-Pritchard磁阱常用来约束带电粒子的运动。
如图所示，在平面内，以坐标原点O为中心，边长为的正方形的四个顶点上，垂直于平面放置四根通电长直导线，电流大小相等，方向已标出，“×”表示电流方向垂直纸面向里，“•”表示电流方向垂直纸面向外。
已知电流为I的无限长通电直导线在距其r处的圆周上产生的磁感应强度大小为，k为比例系数。
下列说法正确的是（ ）A．直导线2、4相互排斥，直导线1、2相互吸引B．直导线1、4在O点的合磁场的方向沿x轴负方向C．直导线1、4在O点的合磁场的磁感应强度大小为D．直导线2、4对直导线1的作用力是直导线3对直导线1的作用力大小的2倍第(4)题如图所示，两个单匝圆形线圈甲和乙相隔一定距离竖直固定在水平面上，通过甲线圈的电流大于乙线圈的电流，虚线为两线圈的中轴线，O、、、M、N都在中轴线上，、分别为甲、乙线圈的圆心，O为连线的中点，为MO的中点，为ON的中点，下列说法正确的是（ ）A．两线圈之间存在相互排斥的作用力B．O点处的磁感应强度方向沿轴线向右C．O、M、N三点中O点处磁感应强度最大D．乙线圈在O点产生的磁感应强度大于甲线圈在O点产生的磁感应强度第(5)题家用电器使用的都是正弦式交变电流，电压随时间变化的图像如图所示，若该交变电流给100Ω的电阻供电，则下列说法正确的是（）A．交变电流的频率为0.02HzB．交变电流的电流有效值为3.11AC．用电压表测量该交流电压时，读数为311VD．将它加在电容器上时，电容器的耐压值应大于311V第(6)题沙游乐场有两个沙坡P M、Q M，P、Q、M三点在同一竖直圆周上，圆心为O，圆周最低点为M，P、Q位置如图所示，一游客分别从P、Q两点由静止下滑到M点的过程中，加速度分别为a1、a2，经历的时间分别为t1、t2，损失的机械能分别为E1、E2，到达M点的速度分别为v1、v2，则（ ）A．a1>a2B．t1=t2C．E1<E2D．v1>v2第(7)题线圈炮是电磁炮的一种，由加速线圈和弹丸线圈构成，根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作。
新高考物理模拟题分类汇编专题专题20-原子结构和原子核(含答案)
专题20 原子结构和原子核1．（2021·湖南娄底市高三零模）23292U 具有放射性，会发生α衰变；23292U 俘获中子会发生裂变产生中等质量的原子核，同时放出大量的核能，下列说法正确的是（ ）A ．23292U 发生α衰变时需要吸收热量 B ．23292U 能发生α衰变说明24292U 中有α粒子C ．23292U 的比结合能比裂变产生的中等质量原子核比结合能小 D ．23292U 裂变产生的能量即为23292U 的结合能【答案】C【解析】A ．23292U 发生α衰变时会放出热量，A 错误；B ．23292U 发生α衰变是原子核中两个中子和两个质子组成的一个粒子释放出来即为α粒子，原子核中并没有α粒子，B 错误；C ．23292U 裂变时释放核能，有质量亏损，产生的中等质量原子核的核子平均质量减小，核子的比结合能增大，C 正确；D ．核子结合成原子核或原子核分解成核子吸收的能量为结合能，因此23292U 裂变产生的能量并不是23292U 的结合能，D 错误。
故选C 。
2．（2021·湖南高三一模）图甲是“光电效应”实验电路图，图乙为某次“光电效应”实验中得到的同一光电管两端的遏止电压c U 随入射光频率v 变化的函数关系图像，下列判断正确的是（ ）A ．入射光的频率v 不同，遏止电压c U 相同B ．入射光的频率v 不同，光照强度不同，c U ν-图像的斜率相同C ．只要光的光照强度相同，光电子的最大初动能就一定相同D ．图甲所示电路中，当电压表增大到一定数值时，电流计将达到饱和电流 【答案】B【解析】A ．逸出功与金属材料有关，与入射光的频率无关，由km 0E h W ν=-，可知，入射光的频率不同，电子的最大初动能不同，又c km eU E =，所以入射光的频率不同，遏止电压c U 不同，A 错误；B ．由km c c E h h eU νν=-=，可得()c c hU eνν=-，故图线的斜率为相同的常量，B 正确；C ．由爱因斯坦光电效应km 0E h W ν=-，可知在入射光频率不同的情况下，光电子的最大初动能不同，最大初动能与光照强度无关，C 错误；D ．必须使图甲所示电路中的电源正负极反接过来，才能用来验证光电流与电压的关系，即当电压表增大到一定数值时电流计将达到饱和电流，D 错误。
2023届山东高考物理仿真模拟测试练习卷
2023届山东高考物理仿真模拟测试练习卷一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分 (共7题)第(1)题如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为和时的波形图。
已知平衡位置在处的质点，在0到时间内运动方向不变。
则下列说法正确的是（ ）A．这列简谐波的波速为B．在时刻，处质点的速率比处的小C．这列简谐波沿x轴正方向传播D．在时时刻，处质点的加速度比的大第(2)题下列关于物理学史或物理认识说法正确的是（）A．伽利略的斜面实验，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法B．奥斯特总结出了电流周围的磁场方向，安培指出一切磁现象都具有电本质C．地面上的人观察高速飞行的火箭时，发现火箭里的钟表变快了D．库仑最早通过实验比较准确地测出电子的电荷量第(3)题长直导线周围产生的磁感应强度大小（k为常数，I为导线中电流的大小，r为到导线的距离）。
如图所示，在等边三角形PMN的三个顶点处，各有一根长直导线垂直于纸面固定放置。
三根导线均通有电流I，且电流方向垂直纸面向外，已知三根导线在三角形中心O处产生的磁感应强度大小均为B0，若将P处导线的电流变为2I，且电流方向变为垂直纸面向里，则三角形中心O处磁感应强度的大小为（）A．B 0B．B0C．2B0D．3B0第(4)题如图所示为杂技表演“胸口碎大石”，其原理可解释为：当大石块获得的速度较小时，下面的人感受到的振动就会较小，人的安全性就较强，若大石块的质量是铁锤的150倍，则撞击后大石块的速度可能为铁锤碰撞前速度的（ ）A．B．C．D．第(5)题如图甲所示，质量为0.4kg的物块在水平力F的作用下由静止释放，物块与足够高的竖直墙面间的动摩擦因数为0.4，力F随时间t变化的关系图像如图乙所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）A．时物块离出发点最远B．时物块速度与时相等C．内物块速度先增大后减小D．内摩擦力的冲量大小为第(6)题如图所示，圆环上均匀分布着正电荷，直线MN垂直于圆环平面且过圆心O，M、N两点关于O点对称。
2024届湖南高考物理仿真模拟测试练习卷
2024届湖南高考物理仿真模拟测试练习卷一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题如图所示，卫星A是2022年8月20日我国成功发射的遥感三十五号04组卫星，卫星B是地球同步卫星，若它们均可视为绕地球做匀速圆周运动，卫星P是地球赤道上还未发射的卫星，下列说法正确的是（ ）A．卫星A的运行周期可能为48hB．卫星B在6h内转动的圆心角是45°C．卫星B的线速度小于卫星P随地球自转的线速度D．卫星B的向心加速度大于卫星P随地球自转的向心加速度第(2)题以下四种情景中产生正弦交变电流的是（ ）A．图甲中矩形线圈绕与匀强磁场方向垂直的中心轴沿顺时针方向转动B．图乙中矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈按图示方向绕轴线匀速转动C．图丙中圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈，铁芯绕轴线以角速度转动D．图丁中矩形线圈绕与匀强磁场方向平行的中心轴转动第(3)题下列能量条形图表示了一作自由落体运动的物体在释放处和下落至一半高度处，其动能和重力势能的相对大小关系，可能正确的是（）A．B．C．D．第(4)题2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场成功发射天问一号探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，并择机开展着陆巡视等任务，进行火星科学探测。
下列说法正确的是（ ）A．“7月23日12时41分”指的是时间间隔B．“7个月”指的是时刻C．“天问一号”从地球到火星的位移大小就是其运行轨迹的长度D．研究“天问一号”探测器在地火转移轨道飞行的轨迹时可以将探测器看成质点第(5)题物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中正确的是（）A．开普勒通过对行星观测记录的研究发现了万有引力定律B．伽利略指出物体的运动需要力来维持C．卡文迪许测出了引力常量G的数值D．牛顿运动定律是自然界普遍适用的基本规律之一第(6)题某滑雪赛道如图所示，滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑，经圆弧滑道起跳。
2024年浙江省新高考普通高校招生考试9月预测模拟卷物理试题(基础必刷)
2024年浙江省新高考普通高校招生考试9月预测模拟卷物理试题（基础必刷）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题在如图所示的空间直角坐标系中，一不计重力且带正电的粒子从坐标为处以某一初速度平行y轴正方向射出，经时间t，粒子前进的距离为L，在该空间加上匀强电场，粒子仍从同一位置以相同的速度射出，经相同时间t后恰好运动到坐标原点O，已知粒子的比荷为k，则该匀强电场的场强大小为（ ）A．B．C．D．第(2)题正电子发射型计算机断层显像（PET）的基本原理：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光子，光子被探测器探测后经计算机处理产生清晰图像，下列说法正确的是（ ）A．在人体内衰变的方程是B．正负电子湮灭的方程式是C．正负电子相遇而湮灭违背了能量守恒定律D．在PET中，的主要用途是参与人体的代谢过程第(3)题平时我们所处的地球表面，实际上存在场强大小为100 V/m的电场，可将其视为匀强电场，在地面立一金属杆后空间中的等势面如图所示。
空间中存在a、b、c三点，其中a点是电势为300V等势面的最高点，b、c等高。
则下列说法正确的是（ ）A．b、c两点的电势差B．a点场强大小等于100V/mC．a点场强方向沿竖直方向D．a点的电势低于c点第(4)题如图所示，为远距离输电的示意图，发电机组发出的电首先经过升压变压器（T1）升压后再向远距离输电，到达用电区后，首先在一次高压变电站（T2）降压，在更接近用户地点再由二次变电站（T3）降压后，一部分电能送到大量用电的工业用户（工厂），另一部分经过低压变电站（T4）降到220V/380V，送给其他用户。
假设变压器都是理想变压器，只考虑远距离输电线电阻，其他电阻不计，则下列说法正确的是（ ）A．T1的输出电压和T2的输入电压相等B．增加其他用户负载，T2的输出电压减小C．增加其他用户负载，T3的输出电压不变D．增加工业用户负载，T4的输出电压不变第(5)题伽利略通过斜面理想实验得出了（ ）A．力是维持物体运动的原因B．物体的加速度与外力成正比C．物体运动不需要力来维持D．力是克服物体惯性的原因第(6)题如图所示，两等量异种点电荷固定在、两点，以、连线的中点为原点，沿、连线的中垂线建立轴。
2023届山东潍坊高三高考模拟训练物理卷
2023届山东潍坊高三高考模拟训练物理卷一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题与原子核相关的下列说法正确的是（ ）A．粒子轰击，生成，并产生了中子B．核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度C．放射性射线其实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗D．经过4次衰变，2次衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了6个第(2)题如图所示，空间有一带正电的点电荷，图中的实线是以该点电荷为圆心的同心圆，这些同心圆位于同一竖直平面内，为一粗糙直杆，A、B、C、D是杆与实线圆的交点，一带正电的小球（视为质点）穿在杆上，以速度从A点开始沿杆向上运动，到达C点时的速度为v，则小球由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（ ）A．小球减少的机械能一定等于克服摩擦力做的功B．小球减少的机械能一定大于克服摩擦力做的功C．小球的机械能可能增加D．以上都有可能第(3)题为研究影响家用保温瓶保温效果的因素，某同学在保温瓶中灌入热水，现测量初始水温，经过一段时间后再测量末态水温．改变实验条件，先后共做了6次实验，实验数据记录如下表：下列研究方案中符合控制变量方法的是A．若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第1、3、5次实验数据B．若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第2、4、6次实验数据C．若研究初始水温与保温效果的关系，可用第1、2、3次实验数据D．若研究保温时间与保温效果的关系，可用第4、5、6次实验数据第(4)题姚明是中国篮球史上最成功的运动员之一，他是第一个入选NBA篮球名人堂的中国籍球员﹐如图所示是姚明在某场NBA比赛过程中的一个瞬间，他在原地运球寻找时机，假设篮球在竖直方向运动，落地前瞬间的速度大小为8m/s，弹起瞬间的速度大小为6m/s，球与地面的接触时间为0.1s，已知篮球质量为600g，取，则地面对球的弹力大小为（ ）A．90N B．84N C．18N D．36N第(5)题以下物理现象或应用，不涉及多普勒效应的是（ ）A．超声波测速仪B．红移现象C．雷达测速D．光纤通讯第(6)题紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照射到K极时，电压表才有示数且启动报警装置。
物理高考模拟试题及答案
物理高考模拟试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 以下关于牛顿第二定律的描述，正确的是：A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力是维持物体运动状态的原因C. 力与物体运动状态无关D. 力与物体运动状态有直接关系答案：A2. 光在真空中的传播速度是：A. 2.99×10^8 m/sB. 3.00×10^8 m/sC. 3.01×10^8 m/sD. 3.02×10^8 m/s答案：B3. 以下关于电磁波的描述，错误的是：A. 电磁波可以在真空中传播B. 电磁波的传播速度等于光速C. 电磁波是横波D. 电磁波的传播不需要介质答案：C4. 根据热力学第一定律，以下说法正确的是：A. 能量可以在不同形式之间转换B. 能量可以在不同物体之间转移C. 能量可以在不同形式之间转换，也可以在不同物体之间转移D. 能量既不能被创造，也不能被消灭答案：C5. 以下关于原子核的描述，正确的是：A. 原子核由质子和中子组成B. 原子核由质子和电子组成C. 原子核由质子和原子组成D. 原子核由中子和电子组成答案：A6. 以下关于电流的描述，错误的是：A. 电流是电荷的定向移动形成的B. 电流的方向与正电荷的定向移动方向相同C. 电流的方向与负电荷的定向移动方向相反D. 电流的方向与电子的定向移动方向相同答案：D7. 以下关于电磁感应的描述，正确的是：A. 只有变化的磁场才能产生感应电流B. 只有恒定的磁场才能产生感应电流C. 只有变化的磁场才能产生感应电压D. 只有恒定的磁场才能产生感应电压答案：A8. 以下关于光的折射的描述，正确的是：A. 折射角总是大于入射角B. 折射角总是小于入射角C. 折射角与入射角的大小关系取决于介质的折射率D. 折射角与入射角总是相等答案：C9. 以下关于波的干涉的描述，正确的是：A. 波的干涉现象只发生在同频率的波之间B. 波的干涉现象只发生在不同频率的波之间C. 波的干涉现象只发生在同相位的波之间D. 波的干涉现象只发生在不同相位的波之间答案：A10. 以下关于相对论的描述，错误的是：A. 相对论认为时间和空间是相对的B. 相对论认为质量和能量是等价的C. 相对论认为光速是宇宙中最快的速度D. 相对论认为光速在不同惯性系中是不同的答案：D二、填空题（每题3分，共15分）1. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向相反，且作用在________上。
2024届安徽省名校高三高考冲刺模拟卷(全国I卷)理综高效提分物理试题
2024届安徽省名校高三高考冲刺模拟卷（全国I卷）理综高效提分物理试题一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题图示为足球球门，球门宽为L，一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角（图中P点）．若球员顶球点的高度为h．足球被顶出后做平抛运动（足球可看做质点），重力加速度为g．则下列说法正确的是A．足球在空中运动的时间B．足球位移大小C．足球初速度的方向与球门线夹角的正切值D．足球初速度的大小第(2)题图1为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，图2为质点Q的振动图像。
下列说法正确的是（ ）A．在t=0.10s时，质点P的速度为零B．从t=0.10s到t=0.25s，质点P的路程为10cmC．这列简谐横波沿x轴负方向传播D．在t=0.25s时，质点P的加速度沿y轴负方向第(3)题理论分析表明，一根长为L的均匀带正电的细杆竖直放置，当时，细杆两端处的场强，细杆中间处的场强．其中k为常数，为电荷线密度（细杆带电荷量与长度的比值）r为点到细杆的垂直距离，如图甲所示。
若再取一根与完全一样的均匀带正电细杆b，平行放置在a的右侧，距离为（），如图乙所示。
它们端点的连线上有点1、2、3、4，其中1、3到b杆的距离均为，各点到两杆的距离均远小于杆长L。
关于各点场强的大小与方向，下列说法正确的是（ ）A．1处合场强大小为B．2处合场强方向竖直向下C．3处合场强大小为D．3、4处合场强方向不同第(4)题质量为m的矩形木板ae，放在光滑水平面上，b、c、d是ae的4等分点。
质量为M的物块以一定的初速度从a点水平滑上粗糙木板，物块的宽度不计，且，经过一段时间物块停在木板上。
若图是物块刚滑上木板时的物块与板的位置状态，下图是物块刚与木板达到共同速度时的位置，下列示意图正确的是（ ）A．B．C．D．第(5)题如图1所示，一个粗糙的木板右端固定在水平地板上，当木板倾角为β=37°时，横截面为直角三角形且质量为m的三棱柱恰好能沿木板匀速下滑，当木板倾角为α=30°时，在三棱柱上方放置一质量为M的光滑物块，如图2所示，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，，则下列说法正确的是（）A．物块与三棱柱之间的弹力一定为B．三棱柱与木板之间的摩擦力一定为C．当时，两者在木板上能保持静止D．当M=m时，三棱柱与木板之间的摩擦力为第(6)题如何堆放重物件常是建筑工人需要考虑的问题。
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1.(2015普通高中学科教学质量检测;计算题;光的折射定律;34(2))(10分)直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中,∠B=30°,CA的延长线上S点有一点光源,发出的一条光线由D点射入玻璃砖,如图所示。
光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出,且此光束经过SD用时和在玻璃砖的传播时间相等。
已知光在真空中的传播速度为c,BD=√2d,∠ASD=15°。
求:①玻璃砖的折射率;②S、D两点间的距离。
解析:①由几何关系可知入射角i=45°,折射角r=30°(2分)n=sinisinr(2分) 可得n=√2(1分)②在玻璃砖中光速v=cn (2分)光束经过SD和玻璃砖的传播时间相等,有SD c =BDsin30°v(2分)可得SD=d(1分) 答案:①√2②d2.(2015呼和浩特高三第二次质量普查调研考试;计算题;光的折射定律;34(2))(10分)如图所示,山区盘山公路的路面边上一般都等间距地镶嵌一些小玻璃球,当夜间行驶的汽车的车灯照上后显得非常醒目,以提醒司机注意。
若小玻璃球的半径为R,折射率是√3,今有一束平行光沿直径AB方向照在小玻璃球上,试求距离AB多远的入射光线经玻璃折射→表面反射→玻璃折射后,能够射出后沿与原方向平行返回,即实现“逆向反射”?解析:光路如图所示。
由几何关系知θ1=2θ2(2分)n=sinθ1sinθ2=sin2θ2sinθ2=2cos θ2=√3(3分)解得cos θ2=√32,θ2=30°(2分)θ1=60°,sin θ1=√32d=R sin θ1=√32R(3分) 答案:√3R3.(2015东北三省四市高三第一次联合考试;作图题,计算题;光的折射定律;34(2))(10分)如图为一平行玻璃砖,折射率为n=√3,下表面有镀银反射面。
一束单色光与界面的夹角θ=30°射到玻璃表面上,结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h=4.0 cm的光点A和B(图中未画出)。
①请在图中画出光路示意图;②求玻璃砖的厚度d。
解析:①光路图如图所示(光线无箭头不得分) (2分)②设第一次折射时折射角为γ则有n=sin(90°-θ)sinγ(1分) 解得γ=30°(1分)设第二次折射时折射角为α,则有sinγsinα=1n(1分)解得α=60°(1分)由几何关系得h=2d tan γ·cot 60°(2分)d=6 cm(2分)答案:①见解析②6 cm4.(2015乌鲁木齐地区高三第二次诊断性测验;计算题;光的折射定律;18(2))(9分)半径为R的半圆柱形玻璃,O为半圆柱形玻璃横截面的圆心,B为半圆柱形玻璃的顶点。
一条平行OB的光线垂直于玻璃界面入射,从A点射出玻璃,出射光线交OB的延长线于C点,AO=AC,∠ACO=α。
已知真空中光速为c,求:①玻璃的折射率;②光在玻璃中的传播时间。
解析:①由光路图可知入射角i=α,折射角r=2α(1分)n=sinrsini (2分)解得n=2cos α(2分) ②光在玻璃过的路程s=R cos α(1分) 传播时间t=sv(1分) 光在玻璃中的传播速度v=c(1分)解得t=2Rcos 2αc(1分)答案:①2cos α ②2Rcos 2α5.(2015呼和浩特高三质量普查调研考试;计算题;光的折射定律;18(2))(10分)如图所示,一横截面为直角三角形的玻璃砖,∠C=90°,∠B=60°,∠A=30°,BC=1 m,M 、N 分别是AC 和AB 的中点,竖直边AC 与竖直光屏P 的距离d=2 m,一束与截面平行的红光由M 点沿垂直于AC 的方向射入玻璃砖,从玻璃砖的AB 面射出后,在光屏P 上得到红光。
红光由于玻璃砖的折射在光屏上上移的距离为√32m,求:①玻璃砖对红光的折射率;②如果保持入射光线和光屏位置不变,而使玻璃砖沿AC 缓慢向上移动少许,计算得出光屏上的光点如何移动。
解析:①设光线MN 射到AB 面上入射角为θ1,折射角为θ2,射到光屏上的O 点,光线MN 延长线交光屏于O'点sinθ2sinθ1=n(2分)已知θ1=30°O'N=d-MN=d-0.5BC=1.5 m(1分) OO'=√32m =O'N ·tan(θ2-30°)(2分) 解得n=√3(2分)②玻璃砖沿AC 缓慢向上移动时,MN 减小,O'N 增大,OO'=O'N ·tan(θ2-30°)增大 (2分) 光点上移(1分)答案:①√3 ②光点上移 6.(2015襄阳宜城高考物理二模试卷;填空题;光的折射定律)如图所示,一束光从空气沿与玻璃球直径AB 成60°角的方向射入。
已知玻璃球的折射率为√3,直径长度为D ,光在空气中的速度为c 。
那么光线进入玻璃球后与直径AB 的夹角为 ,光线在玻璃球中传播的时间为 。
解析:由折射定律得sin60°sinθ=n=√3, 得θ=30°,所以光线刚进入玻璃球时与直径AB 的夹角为30°。
光线进入玻璃球经一次反射运动路程s=4R cos 30°=2D cos 30°=√3D光在玻璃球中的速度v=cn光线进入玻璃球运动时间t=s v =3D 2c。
答案:30° 3D 2c7.(9分)(2015商州区高考物理一模试卷;计算题;光的折射定律)“B 超”可用于探测人体脏的病变状况,如图是超声波从肝脏表面入射,经折射与反射,最后从肝脏表面射出的示意图。
超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似,可表述为sin θ1sin θ2=v 1v 2(式中θ1是入射角,θ2是折射角,v 1、v 2分别是超声波在肝外和肝的传播速度),超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。
已知v 2=0.9v 1,入射点与出射点之间的距离是d ,入射角是i ,肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行,求解肿瘤离肝脏表面的深度h 为多少?解析:已知入射角为i ,设折射角为γ,如图,根据题意有tan γ=d 2ℎ=d2ℎ而v 2=0.9v 1,由n=v 1v 2,n=sinisinγ解得h=d ·√100-81sin 2i 18sini。
答案:d ·√100-81sin 2i18sini8.(2015八校联考高考物理二模试卷;计算题;光的折射定律)如图所示,AOB 是截面为扇形的玻璃砖的横截面图,其顶角θ=76°,今有一细束单色光在横截面从OA 边上的点E 沿垂直OA 的方向射入玻璃砖,光线直接到达AB 面且恰好未从AB 面射出。
已知OE=35OA ,cos 53°=0.6,试求:(1)玻璃砖的折射率n ;(2)光线第一次从OB 射出时折射角的正弦值。
解析:(1)因OE=35OA ,由数学知识知光线在AB 面的入射角等于37°光线恰好未从AB 面射出,所以AB 面入射角等于临界角,则临界角为C=37° 由sin C=1n得n=53(2)据几何知识得β=θ=76°,则OB 面入射角为α=180°-2C-β=30° 设光线第一次从OB 射出的折射角为γ,由sinγsinα=n 得sin γ=56。
答案:(1)53 (2)569.(9分)(2015高考物理一模试卷;计算题;光的折射定律)有一玻璃半球,右侧面镀银,光源S 在其对称轴PO 上(O 为球心),且PO 水平,如图所示。
从光源S 发出的一束细光射到半球面上,其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播,另一部分光经过折射进入玻璃半球,经右侧镀银面反射恰能沿原路返回。
若球面半径为R ,玻璃折射率为√3,求光源S 与球心O 之间的距离为多大? 解析:由题意可知折射光线与镜面垂直,其光路图如图所示,则有i+r=90°①由折射定律可得sinisinr =n=√3 ② 解得i=60° r=30°③在直角三角形ABO 中S BO =R cos r=√32R ④ 由几何关系可得△SAO 为等腰三角形,所以L SO =2S BO =√3R⑤答案:√3R 10.(2015高考物理二模试卷;计算题;光的折射定律)如图所示为一透明的圆柱体的横截面,其半径为R ,透明圆柱体的折射率为n ,AB 是一条直径。
今有一束平行光沿平行AB 方向射向圆柱体,求: 经透明圆柱体折射后,恰能经过B 点的入射光线的入射点到AB 的垂直距离。
解析:设入射角为i ,折射角为r ,入射光线离AB 的距离为h由折射定律sini=n 由几何关系sin i=ℎR ,sin r=ℎ2Rcosr解得cos r=n 2;sin r=√1-cos 2r =√1-n 24又因为i=2r ,则sin i=2sin r cos r=ℎR解得h=nR √4-n 22。
答案:nR √4-n 2211.(9分)(2015调研测试;计算题;光的折射定律;34-2)如图所示,横截面(纸面)为△ABC的三棱镜置于空气中,顶角A=60°。
纸面一细光束以入射角i射入AB面,直接到达AC面并射出,光束在通过三棱镜时出射光与入射光的夹角为φ(偏向角)。
改变入射角i,当i=i0时,从AC面射出的光束的折射角也为i0,理论计算表明在此条件下偏向角有最小值φ0=30°。
求三棱镜的折射率n。
①(2分) 解析:设光束在AB面的折射角为α,由折射定律n=sin i0sinα②(2分)设光束在AC面的入射角为β,由折射定律n=sin i0sinβ由几何关系α+β=60°③(2分)φ0=(i0-α)+(i0-β) ④(2分) 联立解得n=√2(1分) 答案:√212.(9分)(2015八校联考;计算题;光的折射定律;34-2)如图是一种液体深度自动监测仪示意图,在容器的底部水平放置一平面镜,在平面镜上方有一光屏与平面镜平行,激光器发出的一束光线以60°的入射角射到液面上,进入液体中的光线经平面镜反射后再从液体的上表面射出,打在光屏上形成一亮点,液体的深度变化后光屏上亮点向左移动了2√3 dm,已知该液体的折射率n=√3。
真空中光速c=3.0×108 m/s,不考虑经液面反射的光线。
求:(1)液面高度的变化量;(2)液体的深度变化前后激光从发出到打到光屏上的时间变化了多少?解析:(1)光路图如图所示。
设入射角为α,折射角为β,α=60°。
原来液面深度为h,液面深度增加Δh,屏上光点移动的距离s=2√3 dm得β=30°(2分)根据折射定律n=sinαsinβ由几何关系得2h tan β+2Δh tan α=2(Δh+h)tan β+s(2分) Δh=s=1.5 dm(1分)2(tanα-tanβ)(2)光在该液体中的传播速度为=√3×108 m/s(2分)v=cn液体的深度变化前后激光从发出到打到光屏上的时间变化为 Δt=2Δℎvcosβ−2Δℎccosα=0 (2分)答案:(1)1.5 dm (2)013.(9分)(2015高三摸底考试;计算题;光的折射定律;34-2)如图所示,某透明材料制成的半球形光学元件直立放置,其直径与水平光屏垂直接触于M 点,球心O 与M 间的距离为10√3 cm 。