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一辆实验小车可沿水平地面(图中标有左右的直线)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发...

一辆实验小车可沿水平地面(图中标有左右的直线)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,到轨道的距离为d=10 m,如图所示,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?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

(1) v1=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. 【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. 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
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考点分析:
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如图所示,△ABC为一直角三棱镜的横截面,其顶角α=30°,P为垂直于直线BCO的光屏,现有一宽度为HAB的单色平行光束垂直射向AB面,结果在光屏上形成一条宽为的光带,BOH.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

                                                                                                                                                                                                                                      (1)求出射光的偏折角.

(2)求介质的折射率.

(3)如果红、紫两种颜色的光混合后同时入射,入射方向斜向上,则屏上顶端的光带是什么颜色?

 

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如图所示,一束截面为圆形(半径R=1m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区.屏幕S至球心距离为D=(6ec8aac122bd4f6e+1)m,不考虑光的干涉和衍射,试问:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①若玻璃半球对紫色光的折射率为说明: 6ec8aac122bd4f6e,请你求出圆形亮区的半径.

②若将题干中紫光改为白光,在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色?

 

 

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如图11所示,折射率为n=的液面上有一点光源S,发出一条光线,垂直地射到水平放置于液体中且距液面高度为h的平面镜MO点上,当平面镜绕垂直于纸面的轴O以角速度ω逆时针方向匀速转动时,液面上的观察者跟踪观察,发现液面上有一光斑掠过,且光斑到P点后立即消失,求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 (1)光斑在这一过程的平均速度.

(2)光斑在P点即将消失时的瞬时速度

 

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如图所示,某同学为了测量截面为正三角形的三棱镜玻璃折射率,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的左侧插上两枚大头针P1P2,然后在棱镜的右侧观察到 P1像和P2像,当P1的像恰好被P2像挡住时,插上大头针P3和P4,使P3挡住P1P2的像,P4挡住P3P1P2的像.在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

① 在答题纸的图上画出对应的光路;

② 为了测出三棱镜玻璃材料的折射率,若以AB作为分界面,需要测量的量是                ,在图上标出它们;

③ 三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n=        .

④ 若在测量过程中,放置三棱镜的位置发生了微小的平移(移至图中的虚线位置底边仍重合),则以AB作为分界面,三棱镜材料折射率的测量值        真实值(填“大于”、“小于”、“等于”).

(3) 入射角6ec8aac122bd4f6e、 折射角6ec8aac122bd4f6e ,说明: 6ec8aac122bd4f6e,大于                                                

 

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用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间距离d=0.25 mm,双缝到毛玻璃屏间距离L的大小由图12-9中毫米刻度尺读出(如图戊所示),实验时先移动测量头(如图甲所示)上的手轮,把分划线对准靠近最左边的一条明条纹(如图乙所示),并记下螺旋测微器的读数x1(如图丙所示),然后转动手轮,把分划线向右边移动,直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数x7(如图丁所示),由以上测量数据可求该单色光的波长.

图示中双缝的位置L1,毛玻璃屏的位置L2均以mm作为单位,螺旋测微器的读数x1=________mm,螺旋测微器读数x7=________mm.请用以上测量量的符号表示该单色光波长的表达式________.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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