光速的测定在物理学中有多种方法。迈克耳逊曾用类似于下述方法在地球上较精确测定了光速。将激光发射器和接收装置按图示位置固定,装置a是四个侧面均镀有高反光涂层的正方体,可绕固定的中心轴转动(图示为俯视图)。当正方体转动到图示位置静止时,激光束恰能以45°角照射到某侧面中心P点处,反射到相距几十公里外的一个山顶上,经此处的光反射器(内部结构未画出,不计光在其中的传播时间)反射后,平行于原光线射到正方体另一侧面中心Q点处,最终被接收装置接收到。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/12/0d912bad-049c-4ef1-acec-aaba90a67fec.png?resizew=524)
(1)若光速为3×105 km/s,正方体到光反射器之间的距离为60 km,则光从P点射出到射回Q点所用的时间为_________ .
(2)正方体快速转动一周,光反射器能接收到________ 次激光的照射。
(3)当正方体的转速为n圈/秒时,接收装置可接收到激光,正方体与对面山顶光反射器间距离用d(单位:m)表示,则测得的光速可能为________ m/s(选填选项符号)。
A.8nd B.12nd C.16nd D.20nd
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(1)若光速为3×105 km/s,正方体到光反射器之间的距离为60 km,则光从P点射出到射回Q点所用的时间为
(2)正方体快速转动一周,光反射器能接收到
(3)当正方体的转速为n圈/秒时,接收装置可接收到激光,正方体与对面山顶光反射器间距离用d(单位:m)表示,则测得的光速可能为
A.8nd B.12nd C.16nd D.20nd
更新时间:2021-11-20 13:31:39
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【推荐1】表中是光在几种不同介质中的传播速度,如图甲、乙、丙是光在这几种介质中发生折射的光路图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/20/2036700631457792/2037361872470016/STEM/77127facad9f49a2a166b9551070b8de.png?resizew=341)
(1)分析表中的数据可以得出的结论是______________________________ .(写出一条即可)
(2)分析表中的数据和甲、乙、丙的光路图可以得出的结论是_________________________________________ .
(3)由分析的结论可知,光从水中斜射入玻璃中,折射角______________________ (填“大于”或“小于”)入射角.
介质 | 光速(m·s-1) |
真空 | 3×108 |
空气 | 2.99×108 |
水 | 2.25×108 |
玻璃 | 2×108 |
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【推荐2】光速的测定在物理学中有多种方法,在1879~1926年的40多年时间里,物理学家迈克耳逊为光速的测量付出了很多努力,并且根据速度公式测量出了光速。迈克尔逊八面棱镜法的实验装置如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/20/1776ac3c-88bb-4e30-a0ba-4b3f177defca.png?resizew=339)
其中A为可绕固定的中间轴转动的八面棱镜(图示为俯视图),S为激光发射器。当A转动到图示位置静止时,θ大小为45°,再经光反射器M(内部结构未画出,用虚线框表示)平行反射回到A的镜面3,光束经A的镜面3反射后,最终到达接收装置C。
(1)下列是小明关于M的内部结构的三个猜想,可以实现M的功能的是___________ (填写选项);
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/20/9ae57adc-10b0-4c8a-b0ea-94426a1d94fd.png?resizew=360)
(2)若A保持图示中位置静止不动,仅对调实验原理图中激光发射器S和接收装置C的位置,则C___________ (选填“能”“不能”)接收到来自S发出的光;
(3)若转动A使图示中的θ变为30°,S和C的位置静止不动,则C___________ (选填“能”“不能”)接收到来自S发出的光;
(4)现使A逆时针转动起来,当A的镜面1转至镜面2所在位置时,则C___________ (选填“能”“不能”)接收到来自S发出的光;当A转动一周,接收装置C可接收到 ___________ 次来自S发出的光;
(5)若把图示中A到M的距离设为L(L长达几十千米),且远大于光在M内以及S和C到八面镜的距离,现使八面镜由静止转动起来(1秒内转过的圈数),当每秒转动圈数达到n0时,恰能在C中再次看见发光点S,由此可得出光速c的表达式为___________ 。
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其中A为可绕固定的中间轴转动的八面棱镜(图示为俯视图),S为激光发射器。当A转动到图示位置静止时,θ大小为45°,再经光反射器M(内部结构未画出,用虚线框表示)平行反射回到A的镜面3,光束经A的镜面3反射后,最终到达接收装置C。
(1)下列是小明关于M的内部结构的三个猜想,可以实现M的功能的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/20/9ae57adc-10b0-4c8a-b0ea-94426a1d94fd.png?resizew=360)
(2)若A保持图示中位置静止不动,仅对调实验原理图中激光发射器S和接收装置C的位置,则C
(3)若转动A使图示中的θ变为30°,S和C的位置静止不动,则C
(4)现使A逆时针转动起来,当A的镜面1转至镜面2所在位置时,则C
(5)若把图示中A到M的距离设为L(L长达几十千米),且远大于光在M内以及S和C到八面镜的距离,现使八面镜由静止转动起来(1秒内转过的圈数),当每秒转动圈数达到n0时,恰能在C中再次看见发光点S,由此可得出光速c的表达式为
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解题方法
【推荐3】如图所示是小亮同学“探究声音的产生和传播”的实验装置。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/11/2805887445696512/2806547967696896/STEM/f9a15172-bb74-4892-a4a5-ff4a96ec7e56.png?resizew=140)
(1)当小亮将系在细线上的泡沫小球靠近音叉,用小锤敲击音叉时,既听到音叉发出的声音,又观察到泡沫小球被________ ,通过这个实验可以得到的结论是:声音由物体_________ 产生;
(2)泡沫小球在实验中起到的作用是________________________ ;
(3)如图所示,拨打挂在玻璃罩内的手机时,用抽气机抽掉罩里的空气,我们发现,随着玻璃罩里的空气逐渐变少,铃声逐渐变小,最后几乎听不到振铃声,但我们能看见手机来电指示灯闪烁。这个实验说明声音的传播_________ 介质,而光的传播__________ 介质(选填“需要”或“不需要”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/11/2805887445696512/2806547967696896/STEM/85263d80-50b2-4980-ac48-47706672eb5d.png?resizew=110)
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(1)当小亮将系在细线上的泡沫小球靠近音叉,用小锤敲击音叉时,既听到音叉发出的声音,又观察到泡沫小球被
(2)泡沫小球在实验中起到的作用是
(3)如图所示,拨打挂在玻璃罩内的手机时,用抽气机抽掉罩里的空气,我们发现,随着玻璃罩里的空气逐渐变少,铃声逐渐变小,最后几乎听不到振铃声,但我们能看见手机来电指示灯闪烁。这个实验说明声音的传播
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解题方法
【推荐1】如图所示,准备好平面镜、两个小纸筒、塑料杯、能发声的手表。按图示放置两个小纸筒,手表放在杯底上,对着纸筒口。调整纸筒的夹角,直到通过纸筒和平面镜能看到手表。则:
(1)能够从不同的角度直接观察到手表,这是由于光线在手表表面发生了______ 反射;而通过纸筒观察到手表是通过光滑的镜面反射看到的;
(2)当能看到手表后,在纸筒的这一端还能听到手表发出的“嘀嗒”声音,说明声音也能被______ (选填“反射”或“折射”);
(3)换用木板、塑料板、金属板、海绵等替代平面镜,然后,在同一位置,听同一手表发出的声音,比较听到声音的强弱并记录在下表中。通过比较实验结果,说明表格中的______ 材料比较适合作为吸音材料;
(4)在实验中更换材料时,要保持其他实验条件不变,这种研究问题的方法叫______ 法。
(1)能够从不同的角度直接观察到手表,这是由于光线在手表表面发生了
(2)当能看到手表后,在纸筒的这一端还能听到手表发出的“嘀嗒”声音,说明声音也能被
(3)换用木板、塑料板、金属板、海绵等替代平面镜,然后,在同一位置,听同一手表发出的声音,比较听到声音的强弱并记录在下表中。通过比较实验结果,说明表格中的
材料种类 | 金属板 | 木板 | 塑料板 | 海绵 |
听到声音的强弱 | 强 | 较强 | 弱 | 无声 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/16/d08090ee-40f1-497e-96e5-93d41b4ed9be.png?resizew=227)
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【推荐2】小康的奶奶在家中用电水壶接水时,由于壶口较小,壶盖阻挡视线,很难观察到壶中水位的变化,结果水从壶中溢出洒到地上,小康一边帮奶奶擦地上的水,一边想:如果给电水壶安装一个报警器,当水位达到一定高度时,报警器发出声音,提示水接好了,这样就方便多了。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/2/2691015452262400/2692658697142272/STEM/dc208ebc-a396-41fa-b32f-28f7aca4b5de.png?resizew=417)
(1)小康找来家中的电水壶,如图所示。观察电水壶的外观并研究它的使用过程,发现其中涉及此物理知识,下列说法中正确的是____________ (填字母)。
A.向壶中注水时,听到的声音是通过空气传到人耳的
B.金属壶身“反光”是发生了漫反射
C.烧水时壶嘴冒出的“白气”是液化现象
D.注水后壶底看起来变浅了,是光的折射现象
(2)小康认真思考后,结合学过的力学和电学知识,设计了如图所示的报警电路。以下是小康的设计方案,请将其补充完整。
①报警器的水中部分是一个玻璃管,它的一端被绝缘弹性薄膜封闭,报警电路的一部分在玻璃管内,其中弹性片A靠近薄膜,使用时,闭合报警电路开关S,向壶内注水,随着壶中水位的升高,水对薄膜的压力逐渐________ (填“变大”或“变小”),弹性薄膜逐渐向右凹进,挤压弹性片A,直至弹性片A与触点B接触,报警电路接通,电铃发出报警声,提示已达到设定注水高度,这时应立即__________ ,停止注水。
②为了满足不同的注水高度要求,该电水壶的报警水位高度可以调节,水位调节手柄的一端固定在报警电路中长度可调的弹簧上,水位调节手柄可以移动,并能固定在不同挡位的卡槽中,当水位调节手柄移动时,触点B可以随着它左右移动,请分析该报警电路并说明,要想使报警器在更低的水位报警,可以调节水位调节手柄,使触点B向___________ (填“左”或“右”)移动,弹簧的弹性势能__________ (填“变大”或“变小”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/2/2691015452262400/2692658697142272/STEM/dc208ebc-a396-41fa-b32f-28f7aca4b5de.png?resizew=417)
(1)小康找来家中的电水壶,如图所示。观察电水壶的外观并研究它的使用过程,发现其中涉及此物理知识,下列说法中正确的是
A.向壶中注水时,听到的声音是通过空气传到人耳的
B.金属壶身“反光”是发生了漫反射
C.烧水时壶嘴冒出的“白气”是液化现象
D.注水后壶底看起来变浅了,是光的折射现象
(2)小康认真思考后,结合学过的力学和电学知识,设计了如图所示的报警电路。以下是小康的设计方案,请将其补充完整。
①报警器的水中部分是一个玻璃管,它的一端被绝缘弹性薄膜封闭,报警电路的一部分在玻璃管内,其中弹性片A靠近薄膜,使用时,闭合报警电路开关S,向壶内注水,随着壶中水位的升高,水对薄膜的压力逐渐
②为了满足不同的注水高度要求,该电水壶的报警水位高度可以调节,水位调节手柄的一端固定在报警电路中长度可调的弹簧上,水位调节手柄可以移动,并能固定在不同挡位的卡槽中,当水位调节手柄移动时,触点B可以随着它左右移动,请分析该报警电路并说明,要想使报警器在更低的水位报警,可以调节水位调节手柄,使触点B向
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实验题
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(0.65)
名校
【推荐3】现在,一些大厦都用许多大块的镀膜玻璃做外墙(俗称“玻璃幕墙”),这种外墙既能透射光线也能反射光线(如图所示);
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/3/694e52ae-963a-4d73-8e15-e66acf90f294.png?resizew=385)
(1)从外面看玻璃幕墙相当于平面镜,光线照射在光滑的玻璃幕墙上时会发生___________ 反射(选填“镜面”或“漫”),物体经玻璃幕墙反射后所成的像是___________ (选填“实”或“虚”)像;
(2)如图A、B、C三幅图中,哪幅图能真实反映太阳光线通过玻璃幕墙进入室内的传播途径。答:___________ ;
(3)大厦右边玻璃幕墙把太阳光反射到小明家A点,小明看到太阳的像S'(大致如图所示),这是一种光污染,请在图中画出太阳光S经过玻璃幕墙到达小明家的完整光路_________ ;(保留作图痕迹)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/3/291e459e-aa54-43d7-bec9-76750b9b314a.png?resizew=152)
(4)光在某种介质中的传播速度越快,则光和法线的夹角就越大,已知光在树脂中的传播速度比在冰中的速度要快。如图所示,一束光经过B点,要射中A点,则入射点应在O点的___________ (选填“左侧”或“右侧”)。在传播速度较小的介质内,光线与法线的夹角___________ (选填“较大”或“较小”)。
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(1)从外面看玻璃幕墙相当于平面镜,光线照射在光滑的玻璃幕墙上时会发生
(2)如图A、B、C三幅图中,哪幅图能真实反映太阳光线通过玻璃幕墙进入室内的传播途径。答:
(3)大厦右边玻璃幕墙把太阳光反射到小明家A点,小明看到太阳的像S'(大致如图所示),这是一种光污染,请在图中画出太阳光S经过玻璃幕墙到达小明家的完整光路
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/3/291e459e-aa54-43d7-bec9-76750b9b314a.png?resizew=152)
(4)光在某种介质中的传播速度越快,则光和法线的夹角就越大,已知光在树脂中的传播速度比在冰中的速度要快。如图所示,一束光经过B点,要射中A点,则入射点应在O点的
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