高中物理3-4几何光学专题练习(带详解)
高中物理3-4几何光学专题练习（带详解) 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．a、b两束单色光从水中射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角，下列说法正确的是（）
A．以相同的入射角从空气斜射入水中，a光的折射角小
B．分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距大
C．若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能
D．通过同一玻璃三棱镜，a光的偏折程度大
E.分别通过同一单缝衍射装置，b光形成的中央亮条纹窄
2．如图所示分别是a光、b光各自通过同一单缝衍射仪器形成的图样(灰黑色部分表示亮纹，保持缝到屏距离不变)，则下列说法正确的是_______。
A．在真空中，单色光a的波长大于单色光b的波长
B．在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度
C．双缝干涉实验时a光产生的条纹间距比b光的大
D．a光和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大
E.光由同一介质射入空气，发生全反射时，a光的临界角比b光大
3．如图，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜,里面是空气，一束光A从棱镜的左边射入，从棱镜的右边射出时发生了色散，射出的可见光分布在a点和b点之间,则错误的是()
A．从a点射出的是红光,从b点射出的是紫光
B．从a点射出的是紫光,从b点射出的是红光
C．从a点和b点射出的都是红光,从ab中点射出的是紫光
D．从a点和b点射出的都是紫光,从ab中点射出的是红光
E.光在ab面上不可能发生全反射
4．一半圆形玻璃砖，C点为其球心，直线OO'与玻璃砖上表面垂直，C为垂足，如图所示。与直线OO'平行且到直线OO'距离相等的ab两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（）
A．两光从空气射在玻璃砖后频率均增加
B．真空中a光的波长大于b光
C．a光的频率比b光高
D．若a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角大于b光
5．如图所示，一束红光从空气射向折射率n种玻璃的表面，其中i为入射角，则下列说法正确的是（）
A．当i=45°时会发生全反射现象
B．无论入射角i为多大，折射角r都不会超过45°
C．当入射角的正切值tan i，反射光线与折射光线恰好相互垂直
D．光从空气射入玻璃，速度减小
E.若将入射光换成紫光，则在同样入射角i的情况下，折射角r将变大
6．下列有关光学现象的说法正确的是________。
A．光从光密介质射入光疏介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射
B．光从光密介质射人光疏介质，其频率不变，传播速度变小
C．光的干涉，衍射现象证明了光具有波动性
D．做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变小
E.频率相同、相位差恒定的两列波相遇后能产生稳定的干涉条纹
7．如图所示是一玻璃球体，O为球心，cO水平，入射光线ab与cO平行，入射光线ab包含a、b两种单色光，经玻璃球折射后色散为a、b两束单色光．下列说法正确的是（）
A．a光在玻璃球体内的波长大于b光在玻璃球体内的波长
B．上下平移入射光线ab，当入射点恰当时，折射光线a或b光可能在球界面发生全反射
C．a光在玻璃球内的传播速度大于b光在玻璃球内的传播速度
D．在同一双缝干涉实验中，仅把a光照射换用b光，观察到的条纹间距变大
二、单选题
8．雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。如图，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光。下面说法正确的是（）
A．a光线是红光，b光线是紫光
B．用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距大于b光条纹间距
C．a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长
D．遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显衍射
9．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射入E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30 ，E、F分别为边AB、BC的中点，则下列说法错误的是（）
A
B．光在F点发生全反射
C．光从空气进入棱镜，波长变短
D．光从空气进入棱镜，波速变小
三、解答题
R=的横截面为扇形的玻璃砖薄片（其10．如图所示，一束平行紫光垂直射向半径为1m
右侧涂有吸光物质），经折射后在屏幕S上形成一亮区，已知屏幕S至球心距离为
D=，玻璃半球对紫光的折射率为n=
1)m
θ=o，其折射角α；
(1)若某束光线在玻璃砖圆弧面入射角30
(2)亮区右边界到P点的距离d。
11．如图，O1O2为经过球形透明体的直线，平行光束沿O1O2方向照射到透明体上。已知透明体的半径为R，真空中的光速为c。
(1)不考虑光在球内的反射，若光通过透明体的最长时间为t，求透明体材料的折射率；
(2)，求以45°的入射角射到A点的光，通过透明体后与
O1O2的交点到球心O的距离。
12．如图所示，半径为R的透明半球体放在水平桌面上方，O为球心，直径恰好水平，轴线OO'垂直于水平桌面。位于O点正上方某一高度处的点光源S，发出一束单色光，射向半球体上的A点，已知入射角α=60°，光在真空中传播速度为C，透明半球体对该
单色光的折射率为n =
该束光通过半球体后刚好垂直射到桌面上 P 点，不考虑半
球体内光的反射，求： （ⅰ）点 P 距离点O ＇的距离 l
（ⅱ）该光束在透明半球体内传播的时间
13．一个长方形透明物体横截面如图所示，底面AB 镀银，（厚度可忽略不计），一束光线在横截面内从M 点的入射，经过AB 面反射后从N 点射出，已知光线在M 点的入射角α=53°，长方形厚度h =2cm ，M 、N 之间距离s =3cm 。求：
(1)画出光路图，并求透明物体的折射率；
(2)若光速为c =3.0×108 m/s ，求光在透明物体中传播时间。
14．半径为R 的半圆柱形玻璃砖的截面如图所示，O 为同心，光线I 沿半径方向从a 点射入玻璃砖后，恰好在O 点发生全反射，另一条光线Ⅱ平行于光线I 从最高点b 射入玻璃砖后，在底边MN 上的d 点射出。若测得Od =4
R ，不考虑光线在玻璃砖中的反射，求该玻璃砖的折射率及光线Ⅱ在玻璃中的传播时间。（结果用根号表示）
15．一足够长宽为L 的长方体透明介质与右侧的荧光屏平行放置，其右表面距离荧光屏的距离也为L ，在透明介质的左侧L 处有一点光源S ，该光源在荧光屏上的投影点为O ，点光源S 发出一细光束，光束与透明介质表面呈α=45°，细光束经透明介质折射后射到
+，已知光在真空中的速荧光屏上的A点，经测量可知AO两点之间的距离为(2L
度为c。求：
(1)该透明介质的折射率大小为多少？
(2)细光束从发射到射到荧光屏上的时间为多少？
16．如图所示，一半径为R=30.0cm，横截面为六分之一圆的透明柱体水平放置，O为横截面的圆心，该柱体的BO面涂有反光物质，一束光竖直向下从A点射向柱体的BD 面，入射角i=45°，进入柱体内部后，经过一次反射恰好从柱体的D点射出。已知光在真空中的速度为c=3.00×108m/s，sin37.5°=0.608，sin 45°=0.707，sin 15°=0.259，
sin22.5°=0.383，试求：（结果保留3位有效数字）
(1)透明柱体的折射率；
(2)光在该柱体的传播时间t。
17．如图所示，透明圆柱体的折射率n=R=30cm，O点为圆心，AB为其中的一直径，有一束平行光沿平行于AB方向射向圆柱体，已知真空中光速为c=3.0?108m/s。求：
①沿直径AB射入的光线穿过圆柱体的时间t；
②假如在该平行光中有一光线经圆柱体折射后刚好到达B点，则该光线的入射角α。
18．如图，在长方体玻璃砖内部有一半球形气泡，球心为O ，半径为R ，其平面部分与玻璃砖表面平行，球面部分与玻璃砖相切于O '点。有－束单色光垂直玻璃砖下表面入射
到气泡上的A 点，发现有一束光线垂直气泡平面从C 点射出，已知OA ，光线进入气泡后第一次反射和折射的光线相互垂直，气泡内近似为真空，真空中光速为c ，求： （i ）玻璃的折射率n ；
（ii ）光线从A 在气泡中多次反射到C 的时间。
19．如图所示，三角形ABC 为某透明介质的横截面，O 为BC 边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O 以角度i 入射，第一次到达AB 边恰好发生全反射．已知015θ=，
BC 边长为2L ．求：
（i ）入射角i
（ii ）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：
0sin 754
=或0tan152=． 20．如图所示，等腰直角三角形ABC 为某透明介质的横截面，O 为BC 边的中点，位于O 点处的点光源在透明介质内向各个方向发射光线，其中从AC 边上的D 点射出的光线平行于BC ，从E 点射出的光线垂直BC 向上．已知BC 边长为2L ．求：
①该光在介质中发生全反射的临界角θ；
②DE 的长度x ．（可能用到0sin15=或0tan152=-）
21．如图所示,透明柱状玻璃砖横截面为扇形AOB ,圆心角∠AOB=60°
,一单色平行光束平行于扇形AOB 的角平分线OM 均匀射向OA 面,经OA 面折射的光线恰平行于OB 面． ①求柱状玻璃砖的折射率;
②若经过OA 面上P 点(图中未画出)的光线在AMB 扇面上恰好发生全反射,求OP 与P A 的比值．
22．如图所示，一透明玻璃砖横截面的上半部分是半径为R 的半圆，下半部分是边长为2R 的正方形，在玻璃砖的左侧距离为R 处，有一和玻璃砖侧面平行的足够大的光屏。一束单色光沿图示方向从光屏上的P 点射出，从M 点射入玻璃砖，恰好经过半圆部分的圆心O ，且∠MOA=45°，已知玻璃砖对该单色光的折射率n=
53
，光在真空中的传播速度为c 。
①求该单色光在玻璃砖中发生全反射的临界角的正弦值。
②从M 点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖，求该单色光在玻璃砖内传播的时间。 23．如图所示,长方形ABCD 为一透明物体的截面，此截面所在平面内的光线从AD 边
上的P点入射后恰好在AB边发生全反射，并第一次从BC边上的Q点射出。AP= L，
AB，BQ= 3L，光在真空中的传播速度为c。求:
(i)光线从P点入射时与AD边的夹角α的余弦值cosα
( ii )光线在透明物体中从P点传播到Q点所用的时间t
24．如图所示，空气中有一个横截面为直角三角形的三棱镜，其中棱镜的折射率为n
∠A=90?，∠C=60?。一极细光束沿平行于底面的方向入射到AB面上，经AB面折射后进入三棱镜。
(i)如果光束从AB面上直接射到AC面上，问光束能否从AC面射出？说明原因。
(ii)如果光束从AB面上直接射到BC面上，问光束将从哪个面射出（只讨论BC、AC两个面）？射出的光束的折射角是多大？
25．如图所示，直角三角形ABC为一玻璃三棱镜的横截面其中∠A=30°，直角边BC=a．在截面所在的平面内，一束单色光从AB边的中点O射入棱镜，入射角为i．如果i=45°，光线经折射再反射后垂直BC边射出，不考虑光线沿原路返回的情况．(结果可用根式表示)
(i)求玻璃的折射率n
(ⅱ)若入射角i在0~90°之间变化时，求从O点折射到AC边上的光线射出的宽度．26．有一玻璃球冠，右侧面镀银，光源S位于其对称轴上，如图所示.从光源S发出的一细光束射到球面上的A点，其反射光恰好垂直于球冠的对称轴，折射进入玻璃球冠内
的光经右侧镀银面第一次反射后恰能沿原路返回.若球面半径为R ，球冠高为2
R ，玻璃
c .求：
（1）光源S 与球冠顶点M 之间的距离SM ；
（2）光在玻璃中的传播时间.
四、填空题
27．如图所示，截面ABCD 为矩形的透明设备放置在真空环境中，AB = 2a ，频率为ν的光L 1入射到上表面与AD 的夹角为θ=30°，折射到AB 面中点时恰好发生全反射，则该设备材料的折射率为 ___；若真空中的光速为c ，则光从射入到第一次射出需要的时间为____；若有另一束光L 2能和L 1发生干涉，则L 2的频率____ν（填“大于”“等于”或“小于”）。
28．如图所示，阳光与水平面的夹角为θ。现修建一个截面为梯形的鱼塘，欲使它在注满水的情况下，阳光可以照射到整个底部。光在水中的传播速度v =___；鱼塘右侧坡面的倾角α应满足的条件是__。（设光在真空中的速度为c ，水的折射率为n ）
29．光纤通信中，光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的____现象，要发生这种现象，必须满足的条件是：光的入射方向应该是____（填“从光密介质到光疏介质”或“从光疏介质到光密介质”），且入射角_______临界角（填“≤”或“≥”）。
30．物理实验室新进来一批由某种透明材料做成的棱镜，其横截面由一直角三角形和一
半径为R的1
4
圆柱组成，如图所示。已知三角形BC边的长度为R，∠BAC=30°。现让
一单色细激光束从AB边上距A点为
3
R的D点沿与AB边成 =45°斜向右上方的方
向人射，激光束经AC反射后刚好能垂直BC边进入1
4
圆柱区域。单色细激光束从圆弧
上的E点(图中未画出)射出时的折射角γ=_____，单色细激光束在棱镜中传播的时间t=_______ (光在真空中的速度为c)。
参考答案
1．BCE
【解析】
【分析】
【详解】
A．由题知a光的临界角大于b光的临界角，根据
1
sin C
n
=
可知a光的折射率较小，波长较大，光以相同的入射角从空气斜射入水中，根据
sin sin i
n
r
=
可知a光的折射角较大，故A错误；
B．根据双缝干涉条纹间距公式
L x
d λ
?=
因a光的波长较大，所以a光形成的相邻亮条纹间距大，故B正确；
C．a光的频率小，照射某金属表面能发生光电效应，所以b光频率大，也一定能发生光电效应，故C正确；
D．a光的折射率较小，通过玻璃三棱镜后，偏折程度小，故D错误；
E．a光的频率小，波长长，通过单缝发生衍射，中央亮条纹宽，故E正确。
故选BCE。
2．ACE
【解析】
【详解】
A．单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，由于a光的中央亮条纹较粗，则a光的波长较大，故A正确；
B．根据
c
f
λ=知，a光的波长较大，a光的频率较小，a光的折射率较小，根据c
v
n
=得，
a光的传播速度较大，故B错误；
C．根据
L
x
d
λ
?=得双缝干涉实验时a光产生的条纹间距比b光的大，故C正确；
D．发生折射时光线的传播方向可能发生改变，不改变光的频率，故D错误；
E．由临界角公式
1
sinC
n
=可知，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角，
故E正确；
故选ACE。
3．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
ABCD．作出射到a点和b点的光路图如图，由图看出射到a点的折射角比较大，而入射角
相同，由
sin
sin
i
n
r
=，知a光的折射率较大，故从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光，
故ACD错误，B正确；
E．根据光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角时，才能发生光的全反射，光在ab面上，光从空气进入水中，不满足产生的条件，因此不可能发生全反射，故E正确。
本题选择错误的，故选ACD。
4．BD
【解析】
【详解】
A．光在两种介质的界面处不改变光的频率，A错误；
BC．由题分析可知，玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率，b光的频率高，由c fλ
=得知，在真空中，a光的波长大于b光的波长，B正确C错误；
D．由
1
sin C
n
=分析得知，a光的折射率n小，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反
射的临界角，故D正确。故选BD。
5．BCD
【详解】
A ．光线从空气进入玻璃中时，由光疏射向光密介质，不可能会发生全反射现象，选项A 错误；
B ．根据sin sin i n r
=当i =90°时r =45°，可知无论入射角i 为多大，折射角r 都不会超过45°，选项B 正确；
C ．当反射光线与折射光线恰好相互垂直时，则
sin
sin(90)
i i =
-o 解得
tan i =选项C 正确；
D ．光从空气射入玻璃，由光疏射向光密介质，速度减小，选项D 正确；
E ．若将入射光换成紫光，则由于紫光的折射率大于红光，则在同样入射角i 的情况下，折射角r 将变小，选项E 错误。
故选BCD 。
6．ACE
【解析】
【详解】
A ．发生全发射的条件是，光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于或等于临界角，故A 正确；
B ．光从光密介质射到光疏介质，频率不变，根据c v n
=
可知，折射率减小，所以速度增大，故B 错误；
C ．光的衍射和干涉是波独有的现象，所以可以说明光具有波动性，故C 正确；
D ．红光的波长大于紫光，根据条纹间距公式可知 l x d
λ?=
红光的条纹间距大于紫光，故D 错误； E ．两列波发生稳定的干涉现象的条件是频率相同，相位差恒定，故E 正确。
7．AC
【解析】
【详解】
A．由图可知，b光的折射程度比a光大，可知玻璃对b光的折射率比a光大，b光的频率较大，则b光的波长较小，选项A正确；
B．因光线ab从玻璃球中出射时的入射角等于进入玻璃球中的折射角，可知此角总小于临界角，则折射光线a或b光不可能在球界面发生全反射，选项B错误；
C．根据v=c/n可知，因为玻璃对b光的折射率比a光大，则a光在玻璃球内的传播速度大于b光在玻璃球内的传播速度，选项C正确；
D．根据
l
x
d
λ
?=可知，因b光的波长较小，则在同一双缝干涉实验中，仅把a光照射换
用b光，观察到的条纹间距变小，选项D错误．
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
ABD．a、b两种光在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光，根据折射定律可知，a光的折射率大于b光，所以a是紫光，b是红光，a光的波长小于b光，
根据
l
x
d
λ
?=可知用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距小于b光条纹间
距；遇到同样的障碍物，b光比a光更容易发生明显衍射，故ABD错误；
C．令太阳光在水滴表面发生折射现象时，a光的折射角为α，b光的折射角为β，则球形水滴的半径为R，所以a光在水滴中的传播路径长为x a=4R?cosα，b光在水滴中传播的路径长
为x b=4R cosβ，因为α＜β，所以x a＞x b，又因为光在介质中的传播速度为
c
v
n
=，因为n a＞
n b，所以v a＜v b，光在水滴中的传播时间为
x
t
v
＝，所以a光在水滴中的传播时间比b光在
水滴中的传播时间长，故C正确。故选C。
9．B
【解析】
A ．在E 点作出法线可知入射角为60?，折射角为30?，由
n ＝sin 60sin 30
?
?
A 正确；
B ．由几何关系可以知道，光线在F 点的入射角等于AB 面上的折射角，根据光路可逆性原理知，光在F 点不可能发生全反射，故B 错误；
CD ．由公式v ＝c n
可知，光从空气进入棱镜，频率不变，波速变小，由公式v =λf 得知，波长变小，故CD 正确。
本题选择错误的，故选B 。
10．(1)π4
α=
；(2)1m 【解析】
【分析】
【详解】 (1)据折射定律得
sin sin n αθ
=
得 π4α=
(2)如图，紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S 上的点E 到G 的距离d 就是所求宽
度。
设紫光临界角为C ∠，由全反射的知识得
1sin C n
∠=
得 π4
C ∠=
OAF △中 π4AOF AFO ∠=∠= πcos 4
R
OF =
GF D OF =-
得
1m GF =
FGE △中
π4
GFE GEF ∠=∠= d GE GF ==
得
1m d =
11．(1)2vt n R
=
；
。 【解析】
【详解】
(1)光在透明体内的最长路径为2R ，不考虑光在球内的反射，则有
c v n
= 2R t v = 透明体材料的折射率
2vt n R
=；
(2)该光线的传播路径如图，入射角i =45°，折射率为n ，根据折射定律sin sin i n r =
，则折射角r =30°
光从B 点射出时的出射角为45°，由几何关系知，∠BOC =15°，∠BCO =30°，∠CBO =135°，由正弦定理，有
sin 30sin135OC R =??
解得以45°的入射角射到A 点的光，通过透明体后与O 1O 2的交点到球心O 的距离
OC =。
12．（i ）l R =
（ii ）R t c = 【解析】
【分析】
【详解】
（i ）光从光源S 射出经半球体到达水平桌面的光路如图
光由空气射向半球体，由折射定律，有
sin sin n αβ
=
① 得 30β=?
光束射出透明半球体，设入射角为γ，出射角设为θ，有
sin sin n θγ
=
② 由几何关系有 θβγ=+③
联立②③得
1sin 2
γ=
30γ=? 由几何关系可知 60BOO θ'∠==?
sin l R BOO '=∠④
得
:
l R =
（ii ）光在半球体中传播的速度为 c v n
=
⑤ 得
3
v c = 由几何关系可知，OAB ?为等腰三角形，光在透明半球体中传播的距离
2cos AB
R l γ
= ⑥ 得
高中物理专题17：几何光学
高中物理专题17：几何光学 例1、 如图示是两个同种玻璃制成的棱镜,顶角α1略大于α2 ,两束单色光A 和B 分不垂直射于三棱镜后,出射光线与第二界面的夹角 β1= β2 , 那么 ( AD ) A. A 光束的频率比B 光束的小. B.在棱镜中A 光束的波长比B 光束的短. C.在棱镜中B 光束的传播速度比A 光束的大. D.把两束光由水中射向空气, 产生全反射,A 光的临界角比B 的临界角大. 解: n = cos β /sin α ∵α1 ＞ α2 ∴ n 1 ＜ n 2 ∴频率ν1＜ ν2 sinC=1/n ∴ C 1＞C 2 例2；91年高考. 一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面, 如下图. i 代表入射角,那么〔 BCD 〕 (A) 当i >45°时会发生全反射现象 (B)不管入射角i 是多大,折射角r 都可不能超过45° (C) 欲使折射角r=30,应以i =45°的角度入射 (D)当入射角i =arctg 2时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直
例3、如图示，一块用折射率n=2 的透亮材料制成的柱体，其截面为1/4圆，圆半径O a=6cm，当一束平行光垂直照耀O a面时，请作出图中代表性光线2、3通过该透亮材料的光路图〔忽略二次反射光线〕，并运算ab弧面上被照亮的弧长为多少？ 解：sin C=1/n=0.5 C=30 30 °<α< 45 °全反射如图 示°对光线2：sin α=2/3=0.667 对光线3：sin β=1/3 < 0.5 β< 30 °可不能全反射如图示假设射到弧面上的光线刚能全反射那么bA弧面被照亮 ∴bA =2π×r /12 = 3.14cm 1 2 3 4
高中物理专题训练洛伦兹力
磁场对运动电荷的作用力 1.在以下几幅图中，对洛伦兹力的方向判断不正确的是( ) 2.如图所示，a是带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，A，B叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F 拉b物块，使A，B一起无相对滑动地向左加 速运动，在加速运动阶段( ) A．A，B一起运动的加速度不变 B．A，B一起运动的加速度增大C．A，B物块间的摩擦力减小 D．A，B物块间的摩擦力增大 3.带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图所示，若油滴质量为m，磁感应强度为B，则下述说法正确的是( ) A．油滴必带正电荷，电荷量为 B．油滴必带正电荷，比荷＝ C．油滴必带负电荷，电荷量为 D．油滴带什么电荷都可以，只要满足q ＝ 4.（多选）在下列各图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子可能 沿水平方向向右做直线运动的是( ) 5. （多选）在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场．取坐标如图， 一带电粒子沿x轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方始终不 发生偏转，不计重力的影响，电场强度E和磁感应强度B的方向可能是 ( ) A．E和B都沿x轴方向 B．E沿y轴正向，B沿z轴正向 C．E沿z轴正向，B沿y轴正向 D．E，B都沿z轴方向 6. （多选）为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端 安装了如图7所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长，宽，高分别为 a，b，c，左右两端开口，在垂直于上，下底面方向加磁感应强度为B的匀 强磁场，在前，后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右 流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单 位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是( ) A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高 B．前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离 子多少无关 C．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大 D．污水流量Q与U成正比，与a，b无关 7.（多选）如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量 为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且 相互垂直的匀强磁场和匀强电场中，设小球的电荷量不变，小球由静止下滑 的过程中( ) A．小球加速度一直增大 B．小球速度一直增大，直到最后匀速 C．棒对小球的弹力一直减小 D．小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变 8.一个质量为m＝0.1 g的小滑块，带有q＝5×10－4C的电荷量，放置在倾 角α＝30°的光滑斜面上(绝缘)，斜面固定且置于B＝0.5 T的匀强磁场中， 磁场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足 够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面(g取10 m/s2)．求： (1)小滑块带何种电荷？ (2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？ (3)该斜面长度至少多长？ 9.光滑绝缘杆与水平面保持θ角，磁感应强度为B 的匀强磁场充满整个空间，一个带正电q、质量为 m、可以自由滑动的小环套在杆上，如图所示，小 环下滑过程中对杆的压力为零时，小环的速度为________． 10.如图所示，质量为m的带正电小球能沿着竖直的绝缘墙竖 直下滑，磁感应强度为B的匀强磁场方向水平，并与小球运动 方向垂直．若小球电荷量为q，球与墙间的动摩擦因数为μ.则 小球下滑的最大速度为____________，最大加速度为____________． 11.如图所示，各图中的匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均 为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛 伦兹力的方向．
高中物理专题练习-速度与加速度知识点与练习
第2课时 速度和加速度 一．知识点： 1．速度： （1）定义：速度v 等于物体运动的位移x 跟发生这段位移所用时间t 的比值． （2）公式：x v t = （3）物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量． （4）单位：国际单位制中，速度的单位是“米每秒”，符号是m/s （或-1m s ?）． （5）性质：速度不但有大小，而且有方向，是矢量，其大小在数值上等于单位时间内位 移的大小，它的方向跟运动的方向相同． 2．平均速度： （1）定义：做变速直线运动的物体的位移x 跟发生这段位移所用时间t 的比值，叫做平 均速度． （2）公式：x v t = （3）平均速度既有大小又有方向，是矢量，其方向与一段时间t 内发生的位移的方向相 同．在变速直线运动中，不同时间（或不同位移）内的平均速度一般是不相同的，因此，求出的平均速度必须指明是对哪段时间（或哪段位移）而言的． 3．瞬时速度和瞬时速率： （1）运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，叫瞬时速度；瞬时速度的大小叫瞬时 速率，有时简称速率． （2）瞬时速度的物理意义：精确描述物体运动快慢和运动方向的物理量． 4．加速度 （1）定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，通常用a 代表． （2）公式：若用v ?表示速度在时间单位间隔t ?内发生的变化，则有：v a t ?=? 有时也使用公式0v v a t -=（00 0v v v v v a t t t --?=== ?-） （3）物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量． （4）单位：在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是2m/s 或2m s -?． （5）性质：加速度不但有大小，而且有方向，是矢量， 5．加速度与速度的区别： 6. a 与v 的方向关系对运动的影响： （1）a 与v 的方向相同：物体做加速直线运动；（2）a 与v 的方向相反：物体做减速直线运动；（3）a 与v 方向垂直：物体的速度大小不变，方向不断改变；（4）a 与v 方向成其它任意角：物体的速度的大小和方向都不断改变。 比较项目 速度 加速度 物理意义 描述物体运动快慢的物理量 描述物体速度变化快慢的物理量 定义式 x v t = 或x v t ?=? 0t v v a t -= 或v a t ?=? 单位 m/s （或1m s -?） 2m/s （或2m s -?） 方向 与位移的变化量x ?同向 与速度变化量0t v v -（或v ?）同向
高中物理动量守恒专题训练
1．在如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向 射入木块后留在其中，将弹簧压缩到最短．若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统， 则此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中（） A. 动量守恒，机械能守恒 B. 动量守恒，机械能不守恒 C. 动量不守恒，机械能不守恒 D. 动量不守恒，机械能守恒 2．车厢停在光滑的水平轨道上，车厢后面的人对前壁发射一颗子弹。设子弹质量为m，出口速度v，车厢和人的质量为M，则子弹陷入前车壁后，车厢的速度为（） A. mv/M，向前 B. mv/M，向后 C. mv/（m M），向前 D. 0 3．质量为m、速度为v的A球与质量为3m的静止B球发生正碰．碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值．碰撞后B球的速度大小可能是( )． A. 0.6v B. 0.4v C. 0.3v D. v 4．两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同向运动，A球的动量是8kg·m/s，B球的动量是6kg·m/s，A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能为 A. p A＝0，p B＝l4kg·m/s B. p A＝4kg·m/s，p B＝10kg·m/s C. p A＝6kg·m/s，p B＝8kg·m/s D. p A＝7kg·m/s，p B＝8kg·m/s 5．如图所示，在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车.现有一质量也为m的小 球以v0的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去，不计一切摩擦，则（） A. 在相互作用的过程中，小车和小球组成的系统总动量守恒 B. 小球离车后，可能做竖直上抛运动 C. 小球离车后，可能做自由落体运动 D. 小球离车后，小车的速度有可能大于v0 6．如图甲所示，光滑水平面上放着长木板B，质量为m＝2kg的木块A以速度v0＝2m/s滑上原来静止的长木板B的上表面，由于A、B之间存在有摩擦，之后，A、B的速度随时间变化情况如乙图所示，重力加速度g＝10m/s2。则下列说法正确的是（） A. A、B之间动摩擦因数为0.1 B. 长木板的质量M＝2kg C. 长木板长度至少为2m D. A、B组成系统损失机械能为4J 7．长为L、质量为M的木块在粗糙的水平面上处于静止状态，有 一质量为m的子弹（可视为质点）以水平速度v0击中木块并恰好未穿出。设子弹射入木块过程时间极短，子弹受到木块的阻力恒定，木块运动的最大距离为s，重力加速度为g，(其中M=3m)求： （1）木块与水平面间的动摩擦因数μ； （2）子弹受到的阻力大小f。(结果用m ，v0，L表示) 8．如图所示，A、B两点分别为四分之一光滑圆弧轨道的最高点和最低点，O为圆心，OA连线水平，OB连线竖直，圆弧轨道半径R=1.8m，圆弧轨道与水平地面BC平滑连接。质量m1=1kg的物体P由A点无初速度下滑后，与静止在B点的质量m2=2kg的物体Q发生弹性碰撞。已知P、Q两物体与水平地面间的动摩擦因数均为0.4，P、Q两物体均可视为质点，当地重力加速度g=10m／s2。求P、Q两物体都停止运动时二者之间的距离。
高中物理竞赛几何光学测试题(含详细解析)
几何光学测试题 1、如图（a ）所示，一细长的圆柱形均匀玻璃棒，其一个端面是平面（垂直于轴线），另一个端面是球面，球心位于轴线上．现有一很细的光束沿平行于轴线方向且很靠近轴线人射．当光从平端面射人棒内时，光线从另一端面射出后与轴线的交点到球面的距离为a ；当光线从球形端面射人棒内时，光线在棒内与轴线的交点到球面的距离为b ．试近似地求出玻璃的折射率n 。 2、内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R 的黑球，距球心为2R 处有一点光源S ，球心O 和光源S 皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r 最大为多少？ 3、如图1中，三棱镜的顶角α为60?，在三棱镜两侧对称位置上放置焦距均为 30.0cm f =的两个完全相同的凸透镜L 1和 L 2．若在L 1的前焦面上距主光轴下方14.3cm y =处放一单色点光源S ，已知其像S '与S 对该光学系统是左右对称的．试求该三棱镜的折射率． 4、如图（a ）所示，两平面镜A 和B 的镜面分别与纸面垂直，两镜面的交线过图中的O 点，两镜面间夹角为 ?=15α，今自A 镜面上的C 点处沿与A 镜面夹角?=30β的方向在纸面内射出一条光线，此光线在两镜面经 多次反射后而不再与镜面相遇。设两镜面足够大，1=CO m 。试求： （1）上述光线的多次反射中，最后一次反射是发生在哪块镜面上？ （2）光线自C 点出发至最后一次反射，共经历多长的时间？ 5、有一水平放置的平行平面玻璃板H ，厚3.0 cm ，折射率 1.5n =。在其下表面下2.0 cm 处有一小物S ；在玻璃扳上方有一薄凸透镜L ，其焦距30cm f =，透镜的主轴与玻璃板面垂直；S 位于透镜的主轴上，如图（a ）所示。若透镜上方的观察者顺着主轴方向观察到S 的像就在S 处，问透镜与玻璃板上表面的距离为多少? 6、望远镜的物镜直径D ＝250cm ，其焦距f ＝160m 。要用此望远镜对相距L ＝320km ，直径d ＝2m 的人造地球卫星拍摄照片，试问：（1）照像底片应该放在距焦点多远的位置上？（2）人造卫星的像的大小是多少？ α β O A B 图(a) C D 图（a ） 2R S r R O 图1 S f α F y 2 L 1 L S ' n ? 图（a ）
高中物理相互作用专题训练答案及解析
高中物理相互作用专题训练答案及解析 一、高中物理精讲专题测试相互作用 1．如图所示,质量的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量的小球B相连.今用跟水平方向成角的力,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取.求: (1)运动过程中轻绳与水平方向夹角; (2)木块与水平杆间的动摩擦因数为. (3)当为多大时,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小? 【答案】（1）30°（2）μ=（3）α=arctan． 【解析】 【详解】 （1）对小球B进行受力分析，设细绳对N的拉力为T由平衡条件可得： Fcos30°=Tcosθ Fsin30°+Tsinθ=mg 代入数据解得：T=10，tanθ=，即：θ=30° （2）对M进行受力分析，由平衡条件有
F N=Tsinθ+Mg f=Tcosθ f=μF N 解得：μ＝ （3）对M、N整体进行受力分析，由平衡条件有： F N+Fsinα=（M+m）g f=Fcosα=μF N 联立得：Fcosα=μ（M+m）g-μFsinα 解得：F＝ 令：sinβ＝，cosβ=，即：tanβ= 则： 所以：当α+β=90°时F有最小值．所以：tanα=μ=时F的值最小．即：α=arctan 【点睛】 本题为平衡条件的应用问题，选择好合适的研究对象受力分析后应用平衡条件求解即可，难点在于研究对象的选择和应用数学方法讨论拉力F的最小值，难度不小，需要细细品味．
2．一架质量m 的飞机在水平跑道上运动时会受到机身重力、竖直向上的机翼升力F 升、发动机推力、空气阻力F 阻、地面支持力和跑道的阻力f 的作用。其中机翼升力与空气阻力均与飞机运动的速度平方成正比，即2 2 12,F k v F k v ==阻升，跑道的阻力与飞机对地面的压力成正比，比例系数为0k （012m k k k 、、、均为已知量），重力加速度为g 。 (1)飞机在滑行道上以速度0v 匀速滑向起飞等待区时，发动机应提供多大的推力？ (2)若将飞机在起飞跑道由静止开始加速运动直至飞离地面的过程视为匀加速直线运动，发动机的推力保持恒定，请写出012k k k 与、的关系表达式； (3)飞机刚飞离地面的速度多大？ 【答案】(1)2 220 10 ()F k v k mg k v =+-；(2)2202 1F k v ma k mg k v --=-；(3)1mg v k = 【解析】 【分析】 （1）分析粒子飞机所受的5个力，匀速运动时满足' F F F =+阻阻推，列式求解推力；（2） 根据牛顿第二定律列式求解k 0与k 1、k 2的关系表达式；（3）飞机刚飞离地面时对地面的压力为零. 【详解】 （1）当物体做匀速直线运动时，所受合力为零，此时有 空气阻力 2 20F k v 阻= 飞机升力 2 10F k v =升 飞机对地面压力为N ，N mg F =-升 地面对飞机的阻力为：' 0F k N =阻 由飞机匀速运动得：F F F =+， 阻阻推 由以上公式得 22 20010()F k v k mg k v =+-推 （2）飞机匀加速运动时，加速度为a ，某时刻飞机的速度为v ，则由牛顿第二定律： 22201-()=F k v k mg k v ma --推 解得：2202 1-F k v ma k mg k v -=-推
高一物理动态平衡专题习题和答案
高一物理动态平衡专题 习题和答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
高中物理动态平衡专题习题及答案 1. 如图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换绳OA ，使连接点A 向上移，但保持O 点位置不变，则A 点向上移时，绳OA 的拉力( ) A ．逐渐增大 B ．逐渐减小 C ．先增大后减小 D ．先减小后增大 2. 如图所示，质量不计的定滑轮用轻绳悬挂在B 点，另一条轻绳一端系重物C ，绕过滑轮后，另一端固定在墙上A 点，若改变B 点位置使滑轮位置发生移动，但使A 段绳子始终保持水平，则可以判断悬点B 所受拉力F T 的大小变化情况是： ( ) A ．若 B 向左移，F T 将增大 B ．若B 向右移，F T 将增大 C ．无论B 向左、向右移，F T 都保持不变 D ．无论B 向左、向右移，F T 都减小 3.如图所示，绳子的两端分别固定在天花板上的A 、B 两点，开始在绳的中点O 挂一重物G ，绳子OA 、OB 的拉力分别为F 1、F 2。若把重物右移到O '点悬挂 （B O A O '<'），绳A O '和B O '中的拉力分别为' 1F 和' 2F ，则力的大小关系正确的是： ( ) A.'>11F F ，'>22F F B. '<11F F ,' <22F F C. '>11F F ，'<22F F D. '<11F F ，' >22F F 4.重力为G 的重物D 处于静止状态。如图所示，AC 和BC 两段绳子与竖直方向的夹角分别为α和β。α＋β＜90°。现保持α角不变，改变β角，使β角缓慢增大到90°，在β角增大过程中，AC 的张力T 1，BC 的张力T 2的变化情况为 ：( ) A B O A B O O '
高中物理几何光学习题
高中物理几何光学习题 1.如图,直角三角形ABC 为一透明介质制成的三棱镜的截面,且30=∠A 0,在整个AC 面上有一束垂直于AC 的平行光线射入,已知这种介质的折射率n>2,则( ) A.可能有光线垂直AB 面射出 B.一定有光线垂直BC 面射出 C.一定有光线垂直AC 面射出 D.从AB 面与BC 面出射的光线能会聚一点 2、如图所示,长方形玻璃abcd 的折射率为55.1=n ,在靠近ab 面的一侧固定一枚大头针P ,用眼睛在另外三个侧面分别观察大头针P 的像,下列说法中正确的就是( ) A 、 在ad 面一侧偏下的位置可以瞧到P 的像 B 、 在bc 面一侧偏上的位置瞧不到P 的像 C 、 在cd 面一侧偏右的位置可以瞧到P 的像 D 、 在以上的三个位置都可以瞧到P 的像 4.如图,横截面为等腰三角形的两个玻璃三棱镜,它们的顶角分别为α、β,且α < β。a 、b 两细束单色光分别以垂直于三棱镜的一个腰的方向射入,从另一个腰射出,射出的光线与入射光线的偏折角均为θ。则ab 两种单色光的频率υ1、υ2间的关系就是(B) A ． υ1 = υ2 B ． υ1 > υ2 C ． υ1 < υ2 D ． 无法确定 5、发出白光的细线光源ab ,长度为L,竖直放置,上端a 恰好在水面以下,如图所示,现考虑线光源ab 发出的靠近水面法线(图中虚线)的细光束经水面折射后所成的像,由于水对光有色散作用,若以1L 表示红光成的像长度,2L 表示蓝光成的像的长度,则( ) A 、L L L <<21 B 、L L L >>21 C 、L L L >>12 D 、L L L <<12 6.如图所示,有一玻璃直角三棱镜ABC,其临界角小于45°,一束平行于BC 边的白光射到AB 面,在光束射出三棱镜时(设光线在棱镜内射至BC 边上),下列说法中正确的就是( ) A.从BC 面出射的就是白色光束 B.从AC 面出射的就是白色光束 C.从AC 面出射的就是有色的不平行光束 D.从AC 面出射的就是平行于入射光线的有色光束 7.abc 为一全反射棱镜,它的主截面就是等腰直角三角形,如图所示,一束白光垂直入射到ac 面上, 在ab 面上发生全反射,若光线入射点O 的位置保持不变,改变光线的入射方向(不考虑自bc 面反射的光线)( ) A.使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出ab 面,则红光首先射出 B.使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出ab 面,则紫光首先射出 C.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,红光将首先射出ab 面 D.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,紫光将首先射出ab 面 8、如图所示,真空中有一个半径为R,质量分布均匀的玻璃球,频率为0υ的细激光束在真空中沿直 P a b c d 水 a b b c O 顺逆
高中物理专题训练一：力与运动基础练习题
专题训练一、力和运动一．选择题 1．物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中某一个力而其余力 的个数和性质不变，物体的运动情况可能是（） A．静止 B．匀加速直线运动 C．匀速直线运动 D．匀速圆周运动 14.如图所示，用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，BC水平，AC边竖直，∠ABC=α，AB及AC两边上分别套有细线连着的铜环，当它们静止时，细线跟AB所成的角θ的大小为（细线长度小于BC） A.θ=α B.θ＞ 2 π C.θ＜α D.α＜θ＜ 2 π 2．一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量M=15kg的重物，重物静止于地面上。有一质量m=10kg的猴子，从绳的另一端沿绳向上爬，如图1-1所示。不计滑轮摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为（g=10m/s2）A．25m/s2 B．5m/s2 C．10m/s2 D．15m/s2（） 3．小木块m从光滑曲面上P点滑下，通过粗糙静止的水平传送带落于地面上的Q点，如图1-2所示。现让传送带在皮带轮带动下逆时针转 动，让m从P处重新滑下，则此次木块的落地点将 A．仍在Q点 B．在Q点右边（） C．在Q点左边 D．木块可能落不到地面 4．物体A的质量为1kg，置于水平地面上，物体与地面的动摩擦因数为μ=0.2，从t=0开始物体以一定初速度v0向右滑行的同时，受到一个水平向左的恒力F=1N的作用，则捅反映物体受到的摩擦力f随时间变化的图像的是图1-3中的哪一个（取向右为正方向，g=10m/s2）（） 5．把一个重为G的物体用水平力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的墙面上，则从t=0开始物体受到的摩擦力f随时间变化的图象是下图中的 图1-1 P m Q 图1-2 f/N t 2 1 -1 -2 f/N t 2 1 -1 -2 f/N t 2 1 -1 -2 f/N t 2 1 -1 -2 图1-3
高中物理电磁感应专题训练
C ．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于 D ．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于 专题：电磁感应 1．如图为理想变压器原线圈所接电源电压波形， 原副线圈匝数之比 n 1∶n 2 = 10∶ 1，串联在 原线圈电路中电流表的示数为 1A ，下则说法正确的是（ A ．变压器输出两端所接电压表的示数为 22 2 V B ．变压器输出功率为 220W C ．变压器输出的交流电的频率为 50HZ D ．若 n 1 = 100 匝，则变压器输出端穿过每匝线圈的磁通量的变化率的最 大值为 2.2 2wb/s 2．如图所示，图甲中 A 、B 为两个相同的线圈，共轴并靠边放置， A 线圈中画有如图乙 所 示的交变电流 i ，则（ ） A ．在 t 1到 t 2的时间内， A 、B 两线圈相吸 B ． 在 t 2到 t 3 的时间内， A 、B 两线圈相斥 C ． t 1 时刻，两线圈的作用力为 零 D ． t 2时刻，两线圈的引力最大 3．如图所示，光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导线所在平面， 当 ab 棒下滑到稳定状态时，小灯泡获得的功率为 P 0 ，除灯泡外，其它电阻不计，要使灯 泡的功率变为 2P 0 ，下列措施正确的是（ A ．换一个电阻为原来 2 倍的灯泡 B ．把磁感应强度 B 增为原来的 2 倍 C ．换一根质量为原来 2 倍的金属棒 D ．把导轨间的距离增大为原来的 2 4．如图所示，闭合小金属环从高 h 的光滑曲面上端无初速滚下，沿曲面的另一侧上升，曲 面在磁场中（ A ．是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于 B ．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于 ××× ×× × ×× × ××× 5．如图所示，一电子以初速 v 沿与金属板平行的方向飞入两板间，在下列哪种情况下， 电 子将向 M 板偏转？（ ） A ．开关 K 接通瞬间 B ．断开开关 K 瞬间 C ．接通 K 后，变阻器滑动触头向右迅速滑动 D ．接通 K 后，变阻器滑动触头向左迅速滑动 6．如图甲， 在线圈 l 1 中通入电流 i 1后，在 l 2 上产生感应电流随时间变化规律如图乙所示， M N K
高一物理专题训练专题八
专题八机械能守恒定律 知识回顾 练习题组 1．讨论力F在下列几种情况下做功的多少( ) （1）用水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上前进了s． （2）用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦因数为μ的水平面前进了s． （3）斜面倾角为θ，与斜面平行的推力F，推一个质量为2m的物体沿光滑斜面向上进了s． A．（3）做功最多 B．（2）做功最多 C．做功相等 D．不能确定 2．质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度，那么（ ） A．物体的重力势能减少2mgh B．物体的动能增加2mgh C．物体的机械能保持不变 D．物体的机械能增加mgh 3．如图1所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用平面移动了位移s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力为f，则在此过程中( ) A．摩擦力做的功为-fs B．力F做的功为Fscosθ C．力F做的功为Fssinθ D．重力做的功为mgs 4．质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时，如图2所示，物体m相对斜面静止，则下列说法中不正确的是（ ） A．摩擦力对物体m做功为零 B．合力对物体m做功为零 C．摩擦力对物体m做负功 D．弹力对物体m做正功
5．一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端，已知小物块的初动能为E，它返回斜面底端的速度大小为υ，克服摩擦阻力做功为E/2.若小物块冲上斜面的初动能变为2E，则有( ) A．返回斜面底端的动能为E B.返回斜面底端时的动能为3E/2 C.返回斜面底端的速度大小为2υ D.返回斜面底端的速度大小为 υ 6.下列关于机械能守恒的说法中正确的是：( ) A.物体做匀速直线运动，它的机械能一定守恒 B.物体所受的合力的功为零，它的机械能一定守恒 C.物体所受的合力不等于零，它的机械能可能守恒 D.物体所受的合力等于零，它的机械能一定守恒 7.在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当 它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于（ ） A. B. C. D. 8.如图所示，AB为1/4圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC 的长度也是R，一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为（ ） A. B. C. D. 9.如图：用F＝40 Ｎ的水平推力推一个质量ｍ＝3 kg的木块，使其沿着斜面向上移动２ｍ，木块和斜面间的动摩擦因数为μ＝0.1，则在这一过程中（ｇ＝10ｍ/s2），求： 1 力F做的功； 2 物体克服摩擦力做的功；
高考物理光学知识点之几何光学技巧及练习题附答案
高考物理光学知识点之几何光学技巧及练习题附答案 一、选择题 1．如图所示，将一个折射率为n的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截 面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ． 1 2 AP AD =，则( ) A．若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为arcsin 1 2 n B．若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为arcsin 5 n C．若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsin 1 2 n＜θ≤arcsin21 n- D．若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsin 25 5 n＜θ≤arcsin21 n- 2．下列现象中属于光的衍射现象的是 A．光在光导纤维中传播 B．马路积水油膜上呈现彩色图样 C．雨后天空彩虹的形成 D．泊松亮斑的形成 3．如图所示，将等腰直角棱镜截去棱角，使截面平行于底面，制成“道威棱镜”，可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知折射角γ＝30°，则 A．光在玻璃中的频率比空气中的频率大 B．玻璃的折射率 6 n= C2×108 m/s D．CD边不会有光线射出 4．半径为R的玻璃半圆柱体，截面如图所示，圆心为O，两束平行单色光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，∠AOB＝60°，若玻璃对此单色光的折射率n3 经柱面和底面折射后的交点与O点的距离为（）
A ． 3 R B ． 2 R C ． 2R D ．R 5．如图所示，一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a 、b 、c 三束单色光。比较a 、b 、c 三束光，可知() A ．当它们在真空中传播时，a 光的速度最大 B ．当它们在玻璃中传播时，c 光的速度最大 C ．若它们都从玻璃射向空气，c 光发生全反射的临界角最大 D ．若它们都能使某种金属产生光电效应，c 光照射出的光电子最大初动能最大 6．如图所示，两束单色光a 、b 同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面，进入玻璃砖中后形成复合光束c 则下列说法中正确的是 A ．a 光的能量较大 B ．在玻璃中a 光的传播速度小于b 光的传播速度 C ．在相同的条件下，a 光更容易发生衍射 D ．a 光从玻璃到空气的全反射临界角小于b 光从玻璃到空气的全反射临界角 7．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx 1和Δx 2，已知Δx 1＞Δx 2。另将两单色光在真空中的波长分别用λ1、λ2，在同种均匀介质中传播的速度分别用v 1、v 2，光子能量分别用E 1、E 2、在同种介质中的折射率分别用n 1、n 2表示。则下列关系正确的是 A ．λ1<λ2 B ．v 1
高中物理几何光学习题之令狐文艳创作
高中物理几何光学习题 令狐文艳 1．如图，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜的截面，且30 = ∠A0，在整个AC面上有一束垂直于AC的平行光线射入，已知这种介质的折射率n>2，则（） A．可能有光线垂直AB面射出 B．一定有光线垂直BC面射出 C．一定有光线垂直AC面射出 D．从AB面和BC面出射的光线能会聚一点 2、如图所示，长方形玻璃abcd的折射率为55.1=n，在靠近ab面的一侧固定一枚大头针P，用眼睛在另外三个侧面分别观察大头针P的像，下列说法中正确的是（） A、在ad面一侧偏下的位置可以看到P的像 B、在bc面一侧偏上的位置看不到P 的像 C、在cd面一侧偏右的位置可以看到P的像 D、在以上的三个位置都可以看到P的像 4．如图，横截面为等腰三角形的两个玻璃三棱镜，它们的顶角分别为α、β，且α< β。a、b两细束单色光分别以垂直于三棱镜的一个腰的方向射入，从另一个腰射出，射出的光线与入射光线的偏折角均为θ。则ab两种单色光的频率υ1、υ2间的关系是（B） A．υ1 = υ2 B．υ1 > υ2 C．υ1 < υ2 D．无法确定 5、发出白光的细线光源ab，长度为L，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图所示，现考虑线光源ab发出的靠近水面法线（图中虚线）的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以 1 L表示红光成的像长度，2L表示蓝光成的像的长度，则（） A、L L L< < 2 1 B、L L L> > 2 1 C、L L L> > 1 2 D、L L L< < 1 2 6．如图所示，有一玻璃直角三棱镜ABC，其临界角小于45°，一束平行于BC边的白光射到AB面，在光束射出三棱镜时（设光线在棱镜内射至BC边上），下列说法中正确的是（） A．从BC面出射的是白色光束 P a b c 水a b
高中物理重点专题练习：(临界问题)(精选.)
课堂练习：（临界问题） 1、一劲度系数为m N k /200=的轻弹簧直立在水平地板上，弹簧下端与地板相连，上端与一质量kg m 5.0=的物体B 相连，B 上放一质量也为kg 5.0的物体A ，如图。现用一竖直向下的力F 压A ，使B A 、均静止。当力F 取下列何值时，撤去F 后可使B A 、不分开 ( ) A.N 5 B.N 8 N 15 D.N 20 2、如图，三个物块质量分别为1m 、 2m 、M ，M 与1m 用弹簧联结，2m 放在1m 上，用足够大的外力F 竖直向下压缩弹簧，且弹力作用在弹性限度以内，弹簧的自然长度为L 。则撤去外力F ，当2m 离开1m 时弹簧的长度为___________，当M 与地面间的相互作用力刚为零时，1m 的加速度为 。 3、如图，车厢内光滑的墙壁上，用线拴住一个重球，车静止时，线的拉力为T ，墙对球的支持力为N 。车向右作加速运动时，线的拉力为T '，墙对球的支持力为N '，则这四个力的关系应为：T ' T ；N ' N 。（填>、<或＝）若墙对球的支持力为0，则物体的运动状态可能是 或 。 4、在光滑的水平面上，B A 、两物体紧靠在一起，如图。A 物体的质量为m ，B 物体的质量m 5，A F 是N 4的水平向右的恒力，N t F B )316(-=（t 以s 为单位），是随时间变化的水平力。从 静止开始，当=t s 时，B A 、两物体开始分离，此时B 物体的速度方向 朝 （填“左”或“右”）。 5、如图，在斜面体上用平行于斜面的轻绳挂一小球，小球质量为m ，斜面体倾角为θ，置于光滑水平面上 (g 取2/10s m )，求： （1）当斜面体向右匀速直线运动时，轻绳拉力为多大； （2）当斜面体向左加速运动时，使小球对斜面体的压力为零时，斜面体加速度为多大； （3）为使小球不相对斜面滑动，斜面体水平向右运动的加速度的最大值为多少。
高一物理练习题附答案
物理第十五周周末作业 班级姓名 1．下列关于分力和合力的说法正确的是() A．分力与合力同时作用在物体上 B．分力同时作用在物体上时产生的效果与合力单独作用在物体上时产生的效果相同 C．合力总是大于分力 D．合力F的大小随分力F1、F2间夹角的增大而减小，合力可能大于、等于或小于任一分力 2.如右图所示，两个共点力F1、F2的大小一定，夹角θ是变化的，合力为F.在θ角从0逐渐增大到180°的过程中，合力F的大小变化情况() A．从最小逐渐增加B．从最大逐渐减小到零 C．从最大逐渐减小D．先增大后减小 3．互成角度的两个共力点，有关它们的合力与分力关系的下列说法中，正确的是() A．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力 B．合力的大小随分力夹角的增大而增大 C．合力的大小一定大于任意一个分力 D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力 4．如果两个力F1、F2共同作用在物体上产生的效果跟一个力F作用在物体上产生的效果相同，那么下列说法中错误的是() A．F是物体实际受到的力B．F1和F2是物体实际受到的力 C．物体同时受到F1、F2和F三个力的作用 D．F1和F2的作用效果可以代替F的作用效果 5、关于合力与分力，下列说法正确的是（） A 合力和分力是物体同时受到的力 B 合力的方向一定与一个分力方向相反 C 合力是对各力共同作用效果的等效替换 D 合力的大小随F1和F2之间的夹角（0°～180°）增大而减小 6、共面的5个共点力的合力恰好为0，若将其中一个4N的力在力作用的面内转过90°，则 这5个合力大小为（） A 4N B 8N C D 2N
7、如下图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F 1、F 2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F 1=10N ，F 2=2N ，若撤去力F 1，则木块在水平方向受到的合力为（ ） A 10N ，方向向左 B 6N ，方向向右 C 2N ，方向向左 D 零 8．物体同时受到同一平面内三个共点力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是( ) A ．5 N ，7 N ，8 N B ．5 N ，2 N ，3 N C ．1 N ，5 N ，10 N D ．10 N ，10 N ，10 N 9．一根细绳能承受的最大拉力是G ，现把一重为 G 的物体系在绳的中点，分别握住绳的两端，先并拢，然后缓慢地左右对称地分开，若要求绳不断，则两绳间的夹角不能超过( ) A ．45° B ．60° C ．120° D ．135° 10．平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点，有F 1＝5 N ，方向沿x 轴正向；F 2＝6 N ，沿y 轴正向；F 3＝4 N ，沿x 轴负向；F 4＝8 N ，方向沿y 轴负向，以上四个力的合力方向指向( ) A ．第一象限 B ．第二象限 C ．第三象限 D ．第四象限 11.(2009年江苏卷)用一根长1 m 的轻质细绳将一幅质量为1 kg 的画框 对称悬挂在墙壁上．已知绳能承受的最大张力为10 N ．为使绳不断裂，画 框上两个挂钉的间距最大为(g 取10 m/s 2)( ) A. 32 m B.22 m C.12 m D.34 m 12、如右图所示为合力F 随两分力间夹角θ的变化情况，当两力夹角为180°时，它们的合力为2 N ；当它们的夹角为90°时，它们的合力为10 N ．则下列说法正确的是( ) A ．两力的合力大小变化范围在2 N 和14 N 之间 B ．两力的合力大小变化范围在2 N 和10 N 之间 C ．两力的大小分别是2 N 和8 N D ．两力的大小分别是6 N 和8 N 13、 在做“验证力的平行四边形定则”实验时， （1）除已有的（方木块、白纸、弹簧秤、细绳、刻度尺、图钉和铅笔）外，还必须有 和 ； （2）要使每次合力与分力产生相同的效果，必须（ ）
高考物理光学知识点之几何光学真题汇编附答案
高考物理光学知识点之几何光学真题汇编附答案 一、选择题 1．下列说法正确的是（） A．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 B．光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理 C．光的偏振现象说明光是纵波 D．微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的 2．题图是一个1 4 圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线 EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折 射率n=5 3 ，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线 A．不能从圆孤射出B．只能从圆孤射出 C．能从圆孤射出D．能从圆孤射出 3．一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内，人射角为45o下面光路图中正确的是A． B． C． D． 4．图示为一直角棱镜的横截面，。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线（）
A．从ab面射出 B．从ac面射出 C．从bc面射出，且与bc面斜交 D．从bc面射出，且与bc面垂直 5．两束不同频率的平行单色光。、从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象（a>）。下列结论中正确的是（） A．光束的频率比光束低 B．在水中的传播速度，光束比小 C．水对光束的折射率比水对光束的折射率小 D．若光束从水中射向空气，则光束的临界角比光束的临界角大 6．一束单色光由玻璃斜射向空气，下列说法正确的是 A．波长一定变长 B．频率一定变小 C．传播速度一定变小 D．一定发生全反射现象 7．如图所示，黄光和紫光以不同的角度，沿半径方向射向半圆形透明的圆心O，它们的出射光线沿OP方向，则下列说法中正确的是（） A．AO是黄光，穿过玻璃砖所需时间短 B．AO是紫光，穿过玻璃砖所需时间短 C．AO是黄光，穿过玻璃砖所需时间长 D．AO是紫光，穿过玻璃砖所需时间长 8．图1、2是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样．下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（） A．真空中，a光的频率比较大
高中物理光学部分习题
高中物理光学试题 1．选择题 1.1923年美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确地测出了光速，其过程大致如下， 选择两个距离已经精确测量过的山峰（距离为L），在第一个山峰上装一个强光源S，由它发出的光经过狭缝射在八面镜的镜面1上，被反射到放在第二个山峰的凹面镜B 上，再由凹面镜B反射回第一个山峰，如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八面镜的另外一个面3上再次反射，经过望远镜，进入观测者的眼中．如图所示，如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动，当八面镜的转速为ω时，就可以在望远镜里重新看到光源的像，那么光速等于（） A．4Lω π B． 8Lω π C． 16Lω π D． 32Lω π 答案：B 2.如图所示，在xOy平面内，人的眼睛位于坐标为（3，0)的点，一个平面镜镜面向下， 左右两个端点的坐标分别为（－2，3）和（0，3）一个点光源S从原点出发，沿x轴负方向匀速运动．它运动到哪个区域内时，人眼能从平面镜中看到S的像点，像做什么运动？（） A．0～－7区间，沿x轴正方向匀速运动 B．－3～一7区间，沿x轴负方向匀速运动 C．－3～－7区间，沿x轴负方向加速运动 D．－3～－∞区间，沿x轴正方向加速运动 答案：B 3.设大气层为均匀介质，当太阳光照射地球表面时，则有大气层与没有大气层时，太阳 光被盖地球的面积相比（） A．前者较小 B．前者较大 C．一样大 D．无法判断 答案：B 4.“不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空 气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a、b为两种折射出的单色光．以下说法正确的是（） A．a光光子能量大于b光光子能量 B．在水珠中a光的传播速度大于b光的传播速度
高中物理一轮复习几何光学基本知识
第十六章：几何光学 本章在高考中的地位 几何光学部分，由于删去了“透镜成像”，因此整体要求有所降低，复习的重点是光的反射和折射、平面镜成像等知识。 在复习中，注意以作图训练为主线，养成良好的作图习惯是学好本章的关键。作图的依据是光的直线传播、光的反射和光的折射三条基本定律。重点画好日食、月食、平面镜的反射和成像、棱镜对光线的作用，在成像问题中要注意目域和视场，即眼睛在哪个范围和眼睛所能看到的范围。注意数学中几何知识的应用，注意运用光路可逆原理分析有关光学问题。总之，要注意《考试大纲》中的考点要求，把握好复习的标度和范围。 近年高考试题多是从分析、确定像的位置和性质，光线的传播方向，观察像或物的范围等方面，通过作光路图、计算等方式来考查对基本规律的理解和运用。当然也可能有综合应用题出现。 『夯实基础知识』 一．光的直线传播 1、光源:能发光的物体叫做光源．光源发光是将其它形式的能转化为光能． 2、光的直线传播 (1)光线:表示光传播方向和路径的几何线叫做光线。在光线上标明箭头，表示光的传播方向。 (2)媒质:光能够在其中传播的物质叫做媒质，也称介质。光的传播可以在真空中进行，依靠电磁场这种特殊物质来传播。 (3)光的直线传播: ①光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 前提条件是在同一种介质，而且是均匀介质。否则，可能发生偏折。如光从空气斜射入水中（不是同一种介质）；“海市蜃楼”现象（介质不均匀）。 当障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或者比波长小时，将发生明显的衍射现象，光线将可能偏离原来的传播方向。 ②证据:影、日食和月食的形成，小孔成像。解光的直线传播方面的计算题（包括日食、月食、本影、半影问题）关键是画好示意图，利用数学中的相似形等几何知识计算。 ③光的传播过程也是能量传递的过程。 3、影的形成: (1)定义:点光源发出的光，照到不透明的物体上时，物体向光的表面被照亮，在背光面的后方形成一个光照不到的黑暗区域，这就是物体的影。影区是发自光源并与被照物体的表面相切的光线围成的。 (2)分类:本影与半影。 ①本影:光源上所有发光点都照不到的区域。 对同一个物体，其本影区的大小，与光源发光面的大小和光源到物体的距离有关:光源到物体的距离一定时，光源发光面越大，则物体的本影越小;光源发光面越小，则物体的本影越大。光源发光面一定时，光源到物体的距离越小，则物体的本影区越大;光源到物体的距离越大，则物体的本影区越小。 ②半影:光源上一部分发光点能照到，而另一部分发光点照不到的区域成为半明半暗的半影。 本影与半影都是光的直线传播的结果。 (3)日食和月食的形成 ①日食:如图所示。 a。在月球的本影区①里，可看到日全食(完全看不到太阳); b。在月球的半影区②里，可看到日偏食(只能看到一部分太阳); c。在月球的半影区③里，可看到日环食(只能看到太阳的边缘部分)。 ②月食: