• 物理选修3-4(1)近年来全球地震频发已引起全球的高度关注.某实验室一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成.如图1,在某次地震中同一震源产生的地震横波和地震纵波的波长分别为10km和20km,频率为0.5Hz.假设该地震波的震源恰好处在地震仪的正下方,观察到两振子相差5s开始振动,则地震仪中的两个弹簧振子振动的频率等于 .地震仪的竖直弹簧振子P先开始振动,震源距地震仪约 .(2)“光纤之父”高锟获得2009年诺贝尔物理学奖的理由为--“在光学通信领域光在光纤中传输方面所取得的开创性成就”.某有线制导导弹发射时,在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤,它双向传输信号,能达到有线制导作用.光纤由纤芯和包层组成,其剖面如图2,为保证从光纤一端入射的光信号不会通过包层“泄漏”出去,光在光纤内部由纤芯射向纤芯与包层的界面时须发生 ,故纤芯的折射率一定 包层的折射率(填“大于”、“小于”或“等于”).若已知某光纤纤芯的折射率为n,光纤总长度为L,且暴露在空气中.光从光纤一端以某一角度入射时,恰好能使入射的光信号无“泄露”,求光在光纤内部传播所需要的时间(已知光在真空中的传播速度为C).试题及答案-填空题-云返教育

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      物理选修3-4
      (1)近年来全球地震频发已引起全球的高度关注.

      某实验室一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成.如图1,在某次地震中同一震源产生的地震横波和地震纵波的波长分别为10km和20km,频率为0.5Hz.假设该地震波的震源恰好处在地震仪的正下方,观察到两振子相差5s开始振动,则地震仪中的两个弹簧振子振动的频率等于
                .地震仪的竖直弹簧振子P先开始振动,震源距地震仪约         
      (2)“光纤之父”高锟获得2009年诺贝尔物理学奖的理由为--“在光学通信领域光在光纤中传输方面所取得的开创性成就”.某有线制导导弹发射时,在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤,它双向传输信号,能达到有线制导作用.光纤由纤芯和包层组成,其剖面如图2,为保证从光纤一端入射的光信号不会通过包层“泄漏”出去,光在光纤内部由纤芯射向纤芯与包层的界面时须发生
                ,故纤芯的折射率一定          包层的折射率(填“大于”、“小于”或“等于”).若已知某光纤纤芯的折射率为n,光纤总长度为L,且暴露在空气中.光从光纤一端以某一角度入射时,恰好能使入射的光信号无“泄露”,求光在光纤内部传播所需要的时间(已知光在真空中的传播速度为C).

      试题解答


      0.5Hz:50Km:全反射:大于
      解:(1)当地震波的频率与弹簧振子的频率相同时发生共振,所以弹簧振子的频率为0.5Hz,距离震源的距离:x=(20-10)×5=50Km.
      (2)当光在纤芯与包层的界面发生全反射时,光信号不会泄露出去;而发生全反射的条件是从折射率大的介质进入折射率小的介质;光在光纤中的速度v=
      c
      n
      ,设临界角为C,则sinC=
      1
      n
      ,由运动学公式L=vtsinC=
      c
      n
      ×t×
      1
      n
      ,所以:t=
      n2L
      c

      故答案为:(1)0.5Hz,50Km;(2)全反射,大于,
      n2L
      c

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