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(选修模块3-4)(1)下列说法正确的是 .(填写选项前的字母)A.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振B.如果做振动的质点所受的合外力总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动C.变化的电场周围不一定产生变化的磁场D.狭义相对论认为:在惯性参照系中,光速与光源、观察者间的相对运动无关(2)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形如图1所示,波刚好传到x=3m处.此后x=1m处的质点比x=-1m处的质点 (选填“先”、“后”或“同时”)到达波峰位置;若该波的波速为10m/s,经过△t时间,在x轴上-3m~3m区间内的波形与t=0时刻的正好相同,则△t= .(3)被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟,由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献,与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖.光纤由内芯和外套两层组成.某光纤内芯的折射率为n1,外套的折射率为n2,其剖面如图2所示.在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为60,为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去,求内芯的折射率n1的最小值.试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
(选修模块3-4)
(1)下列说法正确的是
.(填写选项前的字母)
A.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振
B.如果做振动的质点所受的合外力总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动
C.变化的电场周围不一定产生变化的磁场
D.狭义相对论认为:在惯性参照系中,光速与光源、观察者间的相对运动无关
(2)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形如图1所示,波刚好传到x=3m处.此后x=1m处的质点比x=-1m处
的质点
(选填“先”、“后”或“同时”)到达波峰位置;若该波的波速为10m/s,经过△t时间,在x轴上-3m~3m区间内的波形与t=0时刻的正好相同,则△t=
.
(3)被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟,由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献,与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖.光纤由内芯和外套两层组成.某光纤内芯的折射率为n
1
,外套的折射率为n
2
,其剖面如图2所示.在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为60
,为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去,求内芯的折射率n
1
的最小值.
试题解答
见解析
(1)检查平面的平整度是利用薄膜干涉;只有回复力符合F=-kx的振动才是简谐运动;变化的电场周围不一定产生变化的磁场;相对论的基本原理是光速不变.
(2)根据沿波的传播方向,确定质点的振动方向,来比较哪个质点先到达波峰.波经过整数倍周期图象相同,可得到时间的通式.
(3)作出正确的光路图,根据恰好发生光的全反射现象,从而确定入射角,再由光的折射定律,即可求解.
(1)A、检查平面的平整度是利用薄膜干涉原理,而不偏振原理;故A错误.
B、只有回复力符合F=-kx的振动才是简谐运动;故B错误.
C,根据麦克斯韦电磁场理论可知:变化的电场周围一定产生磁场,但不一定产生变化的磁场,若电场均匀变化,将产生稳定的磁场;故C正确.
D、相对论的基本原理是光速不变即在惯性参照系中,光速与光源、观察者间的相对运动无关.故D正确.
故选CD
(2)横波沿x轴正方向传播,则由波的图象得到,x=1m处的质点向上振动,x=-1m处的质点向下振动.则x=1m处的质点后到达波峰.
由图λ=4m,又v=10m/s,得周期T=
.
根据波的周期性,波形与t
时刻的正好相同时,经过时间
△t=nT=0.4n s (n=1.2.3…)
(3)如图所示,由题意在内芯和外套分界面上要发生全反射
当在端面上的入射角i最大(i
m
=90°)时,折射角r也最大,在内芯与外套分界面上的入射角i'最小,如此时入射角等于临界角则恰能保证信号不会通过外套“泄漏”
这时i′
min
=C=90°-r
m
得r
m
=30°
在端面上i
m
=90°时,由n
1
=
得n
1
=2
所以,当n
1
=2时在所有情况中从端面入射到光纤中的信号恰能都不会通过外套“泄漏”出去.
故内芯的折射率n
1
的最小值是2.
故答案为:
(1)CD
(2)后 0.4ns (n=1、2、3…)
(3)内芯的折射率n
1
的最小值是2.
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简谐运动的振幅、周期和频率
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波的形成和传播
横波的图象
横波和纵波
机械波
声波
第3章 电磁场与电磁波
3.1 麦克斯韦的电磁场理论
电磁场
第4章 光的波动性
4.1 光的干涉
光的干涉
光的双缝干涉现象和薄膜干涉现象
双缝干涉的条纹间距和波长的关系
用双缝干涉测光的波长
用双缝干涉实验测定光的波长
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