2.红光和紫光相比(　)

A.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大

B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大

C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小

D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小

解析:红光的频率比紫光的频率小，由E=hν可知红光的能量比紫光小，据此可排除选项A、C；红光在介质中的折射率比紫光在介质中的折射率小，由可知在同一种介质中红光的传播速度比紫光的大，所以B选项正确，D选项错误.

答案:B

1.下列现象中属于光的干涉现象的是(　)

A.天空出现彩虹

B.肥皂泡在阳光照射下呈现彩色条纹

C.阳光通过三棱镜形成彩色光带

D.光线通过一个极窄的缝呈现明暗相间的条纹

解析:A、C为光的色散现象，D为光的衍射.

答案:B

11.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有半径为R的黑球，距球心2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示.若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？

解析：自S作球的切线SM，并画出S经管壁反射形成的虚像点S′，及由S′画出球面的切线S′N，如图甲所示，由图可看出，只要S′M和S′N之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收.

由图可看出，如果r的大小恰能使S′N与S′M重合，如图乙所示，则r就是题目所要求的筒的内半径的最大值.这时SM与S′N的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r.由图乙可得

r=①

由几何关系可知

sinθ=R/2R②

由①②式得r=R.

答案： R

10.晴天的晚上，人能看见卫星的条件是卫星被太阳照着且在人的视野之内.一个可看成漫反射体的人造地球卫星的圆形轨道与赤道共面，卫星自西向东运动.春分期间太阳垂直射向赤道，赤道上某处的人在日落后8h时在西边的地平线附近恰能看到它，之后极快地变暗而看不到了.已知地球的半径R_地=6.4×10⁶m，地面上的重力加速度为10 m/s²，估算：(答案要求精确到两位有效数字)

(1)卫星轨道离地面的高度；

(2)卫星的速度大小.

解析：从北极沿地轴往下看的地球俯视图如图所示，设卫星离地高h,Q点为日落后8 h时能看到它反射的阳光.日落8 h时Q点转过的角度设为θ.

(1)θ=×360°=120°

轨道高h= -R_地=6.4×10⁶×=6.4×10⁶m.

(2)因为卫星轨道半径r=R_地+h=2R_地.

根据万有引力定律，引力与距离的平方成反比，卫星轨道处的重力加速度g_r=g_地=2.5 m/s²,mg_r=mm/s≈5.7×10³m/s.

答案：(1)6.4×10⁶m　　　　 (2)5.7×10³m/s

9.宽度为d的平面镜MN立于水平地面上，在平面镜的正前方的A点处(A点到平面镜的两端点M、N的距离相等)，有一人面对平面镜站在水平地面上，A点距离镜面h远，在平面镜的前方与镜面平行的直线PQ上有一点光源S，从远处以速度v沿直线QP运动，如图所示，已知PQ到平面镜MN所在直线的距离为H，且H>h.

(1)点光源S沿QP直线运动，在某一个范围内可以被A点的人通过平面镜看到，请用作图法画出人通过平面镜可看到发光点S的范围，在图中用斜线表示出来；

(2)人通过平面镜可以看到发光点S的时间是多少？

解析：(1)人能观察到S的范围为如下图所示中的EF段.

(2)由相似三角形的性质知,

∴.

答案：(1)见解析　　 (2)

8.如图所示，点光源S位于光屏AB的右方，平面镜MN初始时与光屏AB平行，点光源S发出的光从光屏AB上的小孔P射到平面镜上的O点，SO⊥MN，PO=d，今将平面镜绕着过O点的轴逆时针方向匀速转动，角速度为ω.求：

(1)从初始位置开始转过30°角的过程中，光线SO经平面镜反射落在光屏AB上的斑点Q移动的平均速度；

(2)平面镜转到与初始位置夹30°角的瞬间，斑点在光屏上移动的瞬时速度.

解析：(1)根据光的反射定律和几何知识得，初始时，反射光线落在光屏的P点，平面镜转过30°,反射光线落在光屏的Q点，PQ=tan60°PO=d,t= =,∴v平均=.

(2)根据运动的合成和分解及圆周运动知识得：

v_线=w′×2r=2ω×2d,v_瞬= =8ωd.

答案：(1)　 (2)8ωd

7.当月球绕地球旋转时，正好转到太阳和地球之间，在地球上某些地方便发生日食，下列说法正确的是()

A.在月球背面的本影区区域将发生日全食

B.在月球背面的半影区区域将发生日偏食

C.发生日环食时月球距地球比发生日全食时月球距地球近一些

D.发生日环食时月球距地球比发生日全食时月球距地球远一些

解析：作出月球运动到太阳和地球之间光路判断，所以ABD三项正确.

答案：ABD

6.科学家们公认，太阳能是未来人类最合适、最安全、最绿色、最理想的代替能源.太阳能利用的一种方案是在距地球表面36000 km的同步轨道上建立太阳能发电厂，然后利用微波将电能传回地球.根据推算，到2020年全世界能源消费总量大约需要25万亿立升原油.如果用太阳能替代，只需要一块面积约1.5万平方千米，半径约70千米的转化太阳能的圆形“光板”就可实现.已知太阳距地球1.5×1011 m，地球半径为6400 km，太阳半径为地球半径的109倍.关于该方案，下面说法正确的是()

A.该吸收太阳能的圆形“光板”在地球上会形成日全食

B.该吸收太阳能的圆形“光板”在地球上会形成日全食和日偏食

C.该吸收太阳能的圆形“光板”在地球上会形成日环食和日偏食

D.该吸收太阳能的圆形“光板”可以不自转

解析：如图所示，设太阳直径为D，圆形发光板直径为D′，地球中心到圆形发光板的距离为d，太阳中心到地球中心距离为r，

∴,

∴

FE≈1.5×10⁴km,而d=6400km+36000km=4.24×10⁴km,FE<d.

所以地球将有一部分区域位于圆形发光板的伪本影区域和半影区域，该圆形发光板会使地球上某些区域出现日环食和日偏食.

因圆形吸光板既要吸收太阳光的能量，又要把所吸收的太阳能通过微波传到地球，因此，有时必须把吸收能量那一面向着太阳，有时这一面又必须向着地球，所以圆形吸光板必须自转.

答案：C

5.如图所示，以平面镜的高度为直径作一圆，使圆所在的平面与平面镜垂直，在圆周上有三个发光点a、b、c跟圆心的连线与平面镜的夹角分别为α、β、γ，人眼位于所在平面，在镜前一定范围内可以看到发光点a、b、c的像，下列判断正确的是(本题中像的观测范围是指边界光线间夹角)()

A.观测到a点像的范围最大

B.观察到c点像的范围最大

C.观察到a、b、c三点像的范围一样大

D.观察到a、b、c三点像的范围不一样大

解析：分别作出a、b、c三光源的像，由像点向平面镜边缘引连线在镜外所成的区域为观测区，而连线所成的角是同一个圆的直径所对的圆周角，均为90°，所以C正确.

答案：C

4.为了连续改变反射光的方向，并多次重复这个过程，方法之一是旋转由许多反射面组成的多面体棱镜(简称镜鼓)，如图所示.当激光束从固定方向入射到镜鼓上的一个反射面上时，由于反射镜绕垂直轴旋转，反射光就可在屏幕上扫出一条水平线.依此，每块反射镜都将轮流扫描一次.如果要求扫描的范围θ=45°且每秒钟扫描48次，那么镜鼓的反射镜面数目和镜鼓旋转的转速分别为()

A.8,360转/分

B.16，180转/分

C.16，60转/分

D.32，180转/分

解析：扫描的范围θ=45°，每块反射镜相对的圆心角为22.5°，故N==16个，转速n==180转/分.

答案：B