1、(1)(6分)ACE(2)9分)【解析】Ⅰ、作出光路图如图:
光线Q在AC边的入射角:i450由几何关系可知在AC边的折射角:r300由折射定律:
si
i2
si
r
Ⅱ、光线
P
在玻璃砖中传播时
s1
L2ta
30
3L2
s2
L2cos30
3L3
P在玻璃砖内传播的速度:vc
则所要求的时间为:ts1s2v
由以上各式可得:t56L6c
答:Ⅰ.玻璃砖的折射率为2;Ⅱ.光线P由进入玻璃砖到第一次由BC边出射经历的时
56L
间为
。
6c
2、(1)(5分)BCE
(2)(10分)【答案】11-33R245°
【解析】1由折射定律
=ssii
βα1,
2=ssii
β2α
30代入数据,解得:
β1=45°,β2=60°
故彩色光带的宽度为:Rta
45°-Rta
30°=1-33R
2当所有光线均发生全反射时,光屏上的光带消失,反射光束将在PN上形成一个光点.即
此时折射率为
1的单色光在玻璃表面上恰好先发生全反射,故
11si
C=
1=2
即入射角θ=C=45°
(1)3、(6分)ABD
(2)(9分)
解:设折射角为,SAlcos
光线从
S
到玻璃板上表面的传播时间为:t1
C
lcos
(1分)(1分)
f光在玻璃板中的传播距离:Sdcos
光在玻璃板中的传播时间:t2
C
dcos
由题意列式得:
dlcoscos
又根据折射定律:si
si
(1分)(1分)(1分)(2分)
联立解得:l
2dcos
2si
2
或l
dcos
1
1
2
si
2
(2分)
4、(1)ACE5分
(2)10分
解:(i)设发生全反射的临界角为C,由折射定律得
1si
C
①2分
代入数据得C45°
②1分
光路图如图所示,由几何关系可知光线在AB边和BC边的入射角均为60°,均发生全
反射。设光线在CD边的入射角为α,折射角为β,由几何关系得α30°,小于临界
角,光线第一次射出棱镜是在CD边,由折射定律得
si
β
③2分
A1
si
α
代入数据得β45°
④1分
B1
()在右光路图中,由几何关系得
AA1A1BBB1B1C4cm
⑤2分
C1
ta
300CC1B1C
CC1
433
cm
⑥2分
5、(1)ADE
(2)①由题意可知,此时P点正在向下运动,Q点正在向上运动,所以:1T06s4
所以T24s
vT
得:v5ms
②xP
10si
5tcm6
③经过T22s质点Q第二次回到平衡位置
6、(1)(6分)ABC
(2)9分解由3R可知折射光线与镜面垂直,其光路图如图所示,则有:
fir90由折射定律可得:si
i
3
si
r解得:i60r30
在直角三角形ABO中:SBORcosr
3R2
由几何关系可得:
ii
Ar
p
r
B
SAO为等腰三角形,所以Lso2SBO3R
7、1(5分)BDE
2(10分)①在E点恰好发生全反射,临界角:C600
则此玻璃的折射r