全反射平面附近的电磁真空涨落
第一章光的基本性质
≤
Rλ Δl y
，所以相干面积
Ac
=
λ2 R2 Δl x Δl y
相干面积与光源线度和发射波长有关,也和波面到光源的距离有关.
[例] 氖灯 λ=632.8nm 通过小孔 Δlx , Δl y ≈ 1mm , 在R=30cm 处Ac=3.6 10-2mm2
氦氖激光器,同一波长,由于腔的作用，在激光束的整个光斑内几乎都是相干的， 所以在几十厘米处相干面积可达几个平方厘米。 ⑶相干体积
也越长.
光源 日光 滤光片 光谱灯 干涉仪
相干长度(mm)
3 10-4 0.2 190 1900
相干时间Δtc (s)
10-15 6.2 10-13 6.2 10-10 6.2 10-9
带宽 Δν (Hz)
6 1014 1.2 1012 109 108
νο/Δν
1 5 102 6 105 6 106
ρ s (ν )dν
=
8πν c3
2
dν
当腔体积很大时,这一模密度实际与腔的形状无关.
§1.4 光的量子性 由量子理论知道，自由电磁场一个本征模的能量和动量是量子化的.最小单元叫光子.
光子是自由电磁场的基元激发.
光子的能量 E = hν = ω ,动量 p = k , 光子是玻色子,自旋 s = 1,它在运动方向的
一个特定光子态(模)内的(平均)光子数叫做光子简并度.黑体辐射在特定模内的平均光
子数，由上式可得到
∑ δ B
=
n
=
∞
nP (n)
n=0
=
e
hν
/
1
kT
−1
例如钨灯,T=3000K,取 λ=633nm, δ B = 5.16 ×10−4 .
电磁场课件电磁场与电磁波第六章__均匀平面波的反射和透射
反射波电场和磁场为：
E ex Eme jkz
H
1
0
ey Eme jkz
电磁场与电磁波
第6章 均匀平面波的反射和透射
理想媒质空间(z<0)中的合成波 理想媒质中的合成波场量表达式： 合成场的复数形式：
E合＝E E－＝ex Em (e jkz e jkz ) jex 2Em sin kz
H合＝H
H －＝ey
Em
(e jkz
e jkz )
ey
2
Em
cos kz
合成场的实数（瞬时）形式：
E合 Re[ jex 2Em sin kze jt ] ex 2Em sin kz sin t
H合
Re[ey
2
Em
cos kze jt ]
ey
2
Em
cos kz
cost
入射波
合成电、磁场的关系：
电磁场与电磁波
第6章 均匀平面波的反射和透射
现 象： 电磁波入射到不同媒质分界面上
时，一部分波被分界面反射，一部分 波透过分界面。
介质分界面
x
Ei
入射波
ki Hi
反射波 H r kr
o
Er
媒质 1
Et 透射波 Hkt t z
y
媒质 2
入射方式： 垂直入射、斜入射；
媒质类型： 理想导体、理想介质、导电媒质
x
分界面
q
E t//
t
y
Et
边界条件 E t^
z
kt 透射波
电磁场与电磁波
第6章 均匀平面波的反射和透射
一般性应用问题：斜入射+一般性媒质
应用中的典型问题
人教版高中物理选择性必修第2册 第14讲 电磁场与电磁波(解析版)
第14讲电磁场与电磁波课程标准课标解读1.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想，初步了解场的统一性与多样性，体会物理学对统一性的追求。
2.结合牛顿万有引力定律和麦克斯韦电磁场理论，体会物理学发展过程中对统一性的追求。
1.知道电磁场的概念及产生过程.2.了解电磁波的基本特点、发现过程及传播规律，知道电磁波与机械波的区别．知识点01 电磁场1．变化的磁场产生电场(1)实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流．(2)麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的磁场产生了电场，知识精讲目标导航电场促使导体中的自由电荷做定向运动．(3)实质：变化的磁场产生了电场．2．变化的电场产生磁场麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生磁场．【知识拓展1】对麦克斯韦电磁场理论的理解(1)变化的磁场产生电场①均匀变化的磁场产生恒定的电场．②非均匀变化的磁场产生变化的电场．③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场．(2)变化的电场产生磁场①均匀变化的电场产生恒定的磁场．②非均匀变化的电场产生变化的磁场．③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场．【即学即练1】麦克斯韦是从牛顿到爱因斯坦这一阶段中最伟大的理论物理学家，他的科学思想和科学方法的重要意义直到20世纪科学革命来临时才充分体现出来，下列关于麦克斯韦的理论，正确的是（）A．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场B．光是以波动形式传播的一种电磁振动C．水波、声波和电磁波都能在真空中传播D．当电场和磁场同时存在空间某一区域时，就会形成电磁波【答案】B【解析】A．均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，故A错误；B．光是以波动形式传播的一种电磁振动，故B正确；C．水波、声波属于机械波，不能在真空中传播；电磁波能在真空中传播，故C错误；D．电磁波是由变化的电场和磁场，从发生区域由近及远传播形成的，故D错误。
2023届高考物理核心猜题卷(辽宁地区专用)
2023届高考物理核心猜题卷（辽宁地区专用）一、单选题 (共6题)第(1)题范德格拉夫静电加速器由两部分组成，一部分是产生高电压的装置，叫作范德格拉夫起电机，加速罩（即金属球壳）是一个铝球，由宽度为D、运动速度为v的一条橡胶带对它充电，从而使加速罩与大地之间形成稳定的高电压U。
另一部分是加速管和偏转电磁铁，再加上待加速的质子源就构成了一台质子静电加速器，如图中所示。
抽成真空的加速管由多个金属环及电阻组成，金属环之间由玻璃隔开，各环与电阻串联。
从质子源引出的质子进入真空加速管加速，然后通过由电磁铁产生的一个半径为b的圆形匀强磁场区域引出打击靶核。
已知质子束的等效电流为，通过电阻的电流为，质子的比荷。
单位面积上的电荷量叫做电荷面密度。
下列说法不正确的是（）A．若不考虑传送带和质子源的影响，加速罩内的电场强度为零B．若不考虑传送带和质子源的影响，加速罩内的电势大小等于UC．要维持加速罩上大小为U的稳定电压，喷射到充电带表面上的电荷面密度为D．质子束进入电磁铁，并做角度为的偏转，磁感应强度第(2)题如图所示为著名的湖南湘西矮寨大桥，该桥位于湘西吉首市矮寨镇、横跨德夯大峡谷、跨高350m的特大悬索桥。
为了让乘客欣赏桥两侧美景，一辆汽车按v-t图像通过大桥，则由图像估算大桥全长为（ ）A．1399m B．1404m C．1409m D．1414m第(3)题一圆心在O点、半径R=0.5m的半圆，AB为其直径，C是半圆上的一点，∠BAC=37°，半圆所在的平面内有一匀强电场，已知A、B、C三点的电势φA=16V、φB=44V、φC=80V。
有一粒子发射源从A点可以向半圆所在平面内各个方向发射动能为20eV的电子，不计电子所受的重力及空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（ ）A．在该半圆上，A、C之间可能有一点的电势为81VB．在该半圆上，B、C之间可能有一点的电势为81VC．该匀强电场的电场强度大小为100V/mD．打到该半圆上的电子的最大动能为94eV第(4)题如图所示，滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧滑道AB，从A点滑行到最低点B的过程中，运动员的速率不变。
物理选修3-4教材梳理 第十三章 2.全反射 含解析 精品
疱丁巧解牛知识·巧学一、全反射现象1.光疏介质和光密介质任何介质的绝对折射率都大于1，折射率越大，光在其中传播的速度就越小，两种介质相比较，折射率较大的介质叫光密介质，折射率较小的介质叫光疏介质.要点提示 光若从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角.深化升华 同一种介质，到底是光密介质还是光疏介质是不确定的.例如玻璃相对水而言是光密介质，而相对金刚石而言是光疏介质.不能盲目地说哪一种介质就是光疏介质，哪一种介质就是光密介质.光疏介质、光密介质是对确定的两种介质而言的，任何两种透明介质都可以通过比较光在其中传播速度的大小或折射率的大小来判定谁是光疏介质或光密介质.（1）定义：光从介质1射入介质2时，入射角i 与折射角r 的正弦之比叫做介质2对介质1的相对折射率，通常用n 21表示.若介质1是真空，则介质2相对真空的折射率是该介质的绝对折射率，通常用n 表示.（2）规律：n 21=r i sin sin =21v v =c v c v //21=211/1n n -=12n n ,n 12=21n n ， 故n 12=121n ,n 1v 1=n 2v 2,n 1sini=n 2sinr. 学法一得 本书中以后所得到的折射率都是指绝对折射率，所研究的折射问题都是光在真空（或空气）中与其他介质中的传播. 3.全反射光由光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，当入射角增大到一定程度时，折射角会增大到90°，此时折射光将怎样传播呢？实验证明，当折射角达到90°时，折射光全部消失，入射光全部被反射回原介质；当入射角再增大时，入射光仍被界面全部反射回原介质，这种现象叫做全反射.（1）临界角的定义：折射角为90°时的入射角称为全反射临界角，简称临界角，用C 表示. 学法一得 光从光密介质射向光疏介质时，只要入射角大于临界角，一定会发生全反射现象. 深化升华 一般情况下，光由一种介质到达另一种介质时，光既有反射又有折射，即光的能量有一部分反射回原介质中，而另一部分则进入其他介质中，发生全反射时，光的能量全部反射回原介质中.（2）临界角C 的表示式：由折射定律知，光由某介质射向真空（或空气）时，若刚好发生全反射，则n=C sin 90sin ︒=C sin 1,所以sinC=n1. （3）对“海市蜃楼”的解释：由于空气中大气的折射和全反射，会在空中出现“海市蜃楼”.在海面平静的日子，站在海滨，有时可以看到远处的空中出现了高楼耸立、山峦重叠等景象，这种景象的出现是有原因的.当大气层比较平静时，空气的密度随温度的升高而减小，对光的折射率也随之减小，海面上空气的温度比空中低，空气的密度随温度的升高而减小，对光的折射率也随之减小，海面上空气的温度比空中低，空气的折射率下层比上层大.我们可以粗略地把空中的大气分成许多水平的空气层，如图13-7-2所示，下层的折射率较大.远处的景物发出的光线射向空中时，不断被折射，射向折射率较低的上一层的入射角越来越大，当光线的入射角大到临界角时，就会发生全反射现象，光线就会从高空的空气层中通过空气的折射逐渐返回折射率较低的下一层，在地面附近的观察者就可以观察到由空中射来的光线形成的虚像.这就是海市蜃楼的景象.如图13-7-3所示.图13-7-2图13-7-34.光纤通信全反射现象在通信中有重要的作用，光导纤维之所以能传光、传像，就是利用了光的全反射现象，光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝，直径只有1—100 μm左右.如图13-7-4所示，它是由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，光由一端进入，在两层的界面上经多次全反射，从另一端射出，光导纤维可以远距离传播光，光信号又可以转换成电信号，进而变为声音、图象，如图把许多（上万根）光导纤维合成一束，并使两端的纤维按严格相同的次序排列，就可以传输图象.图13-7-45.全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜.全反射棱镜是一种特殊的棱镜.如图13-7-5中的等腰直角三角形ABC表示一个全反射棱镜的横截面，它的两直角边AB和BC表示棱镜上两个互相垂直的侧面.如果光线垂直地射到AB面上，光在棱镜内会沿原来的方向射到AC面上，由于入射角（45°）大于光从玻璃射入空气的临界角（42°），光会在AC面上发生全反射，沿着垂直于BC的方向从棱镜射出（图13-7-5甲）.如果光垂直地射到AC面上（图13-7-5乙），沿原方向射入棱镜后，在AB、BC两面上都会发生全反射，最后沿着与入射时相反的方向从ＡＣ面上射出，生活中有许多地方都有到了这一原理，例如自行车尾灯（图13-7-6）.在光学仪器里，常用全反射棱镜来代替平面镜，改变光的传播方向.图13-7-7是全反射棱镜应用在潜望镜里的光路图.图13-7-5图13-7-6 图13-7-7典题·热题知识点一全反射现象例1如图13-7-8所示，ABCD是两面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面平行，它们分别是玻璃和空气的界面，设为界面Ⅰ和界面Ⅱ，光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则( )图13-7-8A.只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象B.只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象C.不管入射角多大，光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象D.不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象解析：在界面Ⅰ光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不发生全反射现象，则选项C正确；在界面Ⅱ光由玻璃进入空气，是由光密介质进入光疏介质，但是，由于界面Ⅰ和界面Ⅱ平行，光由界面Ⅰ进入玻璃后再到达界面Ⅱ，在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角，因此入射角总是小于临界角，因此也不会发生全反射现象，选项D也正确，选项C、D正确.答案：CD误区警示有的同学认为在界面Ⅱ，光由光密介质进入光疏介质，只要入射角足够大，就可能发生全反射现象.这是错误的，错误的原因在于孤立地讨论光在界面Ⅱ能否发生全反射现象，而没有认识到光是由界面Ⅰ进入玻璃后再到达界面Ⅱ，到达界面Ⅱ时光的入射角等于在界面Ⅰ的折射角，它的大小是受到折射定律限制的，因此在界面Ⅱ上的入射角总是小于临界角.例2如图13-7-9所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，下列说法正确的是（）图13-7-9A.只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖B.只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖C.通过圆心的光线将沿直线穿过玻璃砖不发生偏折D.圆心两侧一定范围外的光线将在曲面产生全反射解析：垂直射向界面的光线不偏折，因而光束沿直线平行射到半圆面上，其中通过圆心的光线将沿直线穿过不发生偏折，入射角为零；由中心向外的光线，在半圆面上进入真空时的入射角逐渐增大并趋近90°角，折射角一定大于入射角，所以一定会发生全反射.答案：BCD方法归纳 有关全反射现象的问题，关键是理解发生全反射的条件，其次是注意法线，并作出光路图，再根据入射角与临界角的关系来判断.知识点二 折射与全反射例3已知介质对某单色光的临界角为C ，则（ ）A.该介质对单色光的折射率等于Csin 1 B.此单色光在该介质中的传播速度等于c·sinC （c 是光在真空中的传播速度）C.此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sinC 倍D.此单色光在该介质中的频率是在真空中的Csin 1倍 解析：由临界角的计算式sinC=n 1，得n=C sin 1，选项A 正确；将n=v c 代入sinC=n1得sinC=c v ，故v=csinC ，选项B 正确；设该单色光的频率为f ，在真空中的波长为λ0，v=λf ，故sinC=c v =0λλ,λ=λ0sinC ，选项C 正确；该单色光由真空传入介质时，频率不发生变化，选项D 错误.答案：ABC方法归纳 准确地理解临界角及光在介质中传播的速度与介质折射率的关系，熟练地运用sinC=n1和n=v c 进行分析推理是解题的关键. 例4一个半圆柱形玻璃体的截面如图13-7-10所示，其中O 为圆心，aOb 为平面，acb 为半圆柱面，玻璃的折射率n=2.一束平行光与aOb 面成45°角照到平面上，将有部分光线经过两次折射后由半圆柱面acb 射出，试画能有光线射出的那部分区域，并证明这个区域是整个acb 弧的一半.图13-7-10解析：能射出的那部分光线区域如图13-7-11所示.图13-7-11证明：根据折射定律n=sini/sinr 知sinr=sini/n=sin45°/2=21，可见r=30°，由全反射临界角sinC=n 1=21知C=45°，由图知①号典型光线有 ∠aOd=180°-［C+(90°-r)］=180°-［45°+(90°-30°)］=75°对②号典型光线有∠bOe=180°-［C+(90°+r)］=180°-［45°+(90°+30°)］=15°可见射出区域为∠dOe 所对应的圆弧.因∠dOe=180°-∠aOd-∠bOe=180°-75°-15°=90°.故这个区域是整个acb 弧的一半.方法归纳 折射类问题的分析方法一般是先作光路图，借助图形找出几何关系，尤其要注意在可能出现全反射情形下的折射问题，要点是求出临界角.例5半径为R 的半圆柱形玻璃，横截面如图13-7-12所示，O 为圆心，已知玻璃的折射率为2，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45°，一束光以与MN 平面成45°角的方向射向半圆柱形玻璃，求能从MN 射出的光束的宽度为多少？图13-7-12解析：如图所示，进入玻璃中的光线①垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O ，且入射角等于临界角，恰好在O 点发生全反射.光线①左侧的光线（如：光线②）经球面折射后，射在MN 上发生全反射，不能射出.光线①右侧的光线经半球面折射后，射到MN 面上的入射角均小于临界角，能从MN 面上射出.最右边射向半球的光线③与球面相切，入射角i=90°，由折射定律知：sinr=n i sin =22，则r=45°.故光线③将垂直MN 射出.所以在MN 面上射出的光束宽度应是OE=Rsinr=22R.图13-7-13答案：22R 巧解提示 先画出光路图，再进行分析，分析时要注意全反射的条件，并要注意应用几条特殊的光线来分析问题.知识点三 全反射现象的应用——光导纤维例6 如图13-7-14所示，一根长为L 的直光导纤维，它的折射率为n.光从它的一个端面射入，又从另一端面射出所需的最长时间为多少？（设光在真空中的光速为c ）图13-7-14解析：由题中的已知条件可知，要使光线从光导纤维的一端射入，然后从它的另一端全部射出，必须使光线在光导纤维中发生全反射现象.要使光线在导纤维中经历的时间最长，就必须使光线的路径最长，即光对光导纤维的入射角最小，光导纤维的临界角为 C=arcsin n1 光在光导纤维中传播的路程为d=CL sin =nL. 光在光导纤维中传播的速度为v=n c . 所需最长时间为t max =v d =nc nL =cL n 2. 答案：cL n 2 方法归纳 光导纤维是全反射现象的应用，其构造由内芯和外套组成，内芯的折射率大于外套，与此题相似的一类求极值的问题，极值存在的条件均与全反射临界角有关.问题·探究实验论证探究问题 光导纤维是如何传导光波的呢？探究过程:实验原理：利用光的折射规律探究光导纤维的传导实验器材：激光笔，盛水容器，水，丙烯树脂棒实验过程：1.分别让激光束从斜上方和斜下方射入水中，观察现象.激光在水与空气的界面上发生折射和反射.2.让已进入水中的激光束沿斜向射到水与空气的界面上.激光在界面上发生折射和反射，逐渐增大入射角，折射光线离法线越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强.当入射角增大到某一角度，折射光完全消失，只剩下反射光.3.让激光在丙烯树脂棒中传播并进行观察.让棒的一端面向光源，玻璃棒的下端就有明亮的光传出来.从玻璃棒的上端射进棒内的光线在棒的内壁多次发生全反射，沿着锯齿形路线由棒的下端传了出来，玻璃棒就像一个能传光的管子一样.图13-7-15探究结论:光导纤维是利用光的全反射来传导光的，光纤是一种高纯度的石英玻璃，由纤芯和包层组成，光从一端射入时，在里面会发生全反射，从而使光从一端传送到另一端. 思维发散探究问题 研究在水面下方观察水面上方景物时看到的现象.探究过程：方法：利用光的折射知识、全反射知识、光的色散知识来解释.（1）如图13-7-16所示，水面外的景物射向水面的光线，凡是入射角0°＜i ＜90°时，都能折射入水中，被人看到.根据折射定律，在i=90°的临界条件下，有：n=r i sin sin ,sinr=n i sin =n 1=sini 0. 因为水的临界角i 0=48.8°，所以倒立圆锥的顶角为：θ=2i 0=2r=97.6°.（2）水底发出的光线，通过水面反射成虚像，也可以在水底观察到.但是由于“洞”内有很强的折射光，所以只有在“洞”外才能看到反射光（尤其是全反射光）造成的水底景象.如图13-7-17所示.图13-7-16 图13-7-17 图13-7-18（3）光线从空气进入水中要发生色散现象.红光的折射率最小，偏向角最小；紫光的折射率最大，偏向角最大.因为眼睛感觉光线是沿着直线传播的，所以在水中看到的彩色“洞”边呈彩色，且是内紫外红的.如图13-7-18所示.探究结论:在水下时，观察到的天空都集中在一个顶角为97.6°的倒立圆锥底面的“底洞”里；“洞”外是水底的景象；“洞”边呈彩色，且彩色的顺序为内紫外红.。
厦门市《全反射》测试题(含答案)
厦门市《全反射》测试题(含答案)一、全反射选择题1．如图所示，真空中一半径为R、质量分布均匀的玻璃球，频率为v的细激光束在真空中沿直线BC传播，于玻璃球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空．已知∠COD＝120°，玻璃球对该激光的折射率为3，则下列说法正确的是__________．A．激光束在C点的入射角α＝60°B．一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐减小C．改变入射角α的大小，激光束可能在C处发生全反射D．改变入射角α的大小，激光束不可能在D处发生全反射E.此激光束在玻璃中穿越的时间为t＝3Rc（其中c为光在真空中的传播速度）2．如图，一束白光沿半径方向从A点射入半圆形玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光照在光屏上，a、b为折射光的上下边界，c为反射光，若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，可以观察到各色光在光屏上陆续消失，在光带完全消失之前，下列说法正确的有（）A．c光逐渐变暗B．ab光带逐渐变亮C．a光与b光相比，a光先消失D．单色光a通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需的时间3．右图是一个14圆柱体棱镜的截面图,图中E､F､G､H将半径OM分成5等份,虚线EE1､FF1､GG1､HH1平行于半径O N,O N边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=53,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线( )A．不能从圆弧NF1射出B．只能从圆弧NG1射出C．能从圆弧G H11射出D．能从圆弧1H M射出4．如图所示，由某种透明介质制成的长直细圆柱体置于真空中．某种单色光在介质中传输，经过多次全反射后从右端射出．若以全反射临界角传输的光线刚好从右端以张角2θ出射，则此介质的折射率为（）A．1sin2θ+C．2+B．1cos2θ1sinθ++D．21cosθ5．频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示，下列说法正确的是（）A．单色光1的频率大于单色光2的频率B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C．无论怎样改变入射角θ，单色光1和2都不可能在此玻璃板下表面发生全反射D．若让这两束光从同种玻璃射向空气，单色光1的全反射临界角大于光2的全反射临界角6．如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向两面平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为两束单色光射出， a、b分别为两束单色光的出射点，下列说法正确的是（）A ．a 光的频率小于 b 光的频率B ．在空气中 a 光的波长小于b 光的波长。
光学微腔特性研究及其应用
普通谐振腔
光学微腔
光学微腔的研究背景
集成光路包括光波的发射、传输、调制-解调、上载、下载、接收、存储、 显示等一系列的过程。近年来，随着微电子学的薄膜工艺提高,研究者们将微波 理论和激光技术相结合，采用微纳加工技术在各种均匀的光学材料中制备各种波 长尺度的结构来控制光信号的传播或产生新的物理效应，从而创造出新型光子学 器件。微腔型光电子器件正式基于此背景提出的。这类器件具有尺寸小、易于集 成、功耗低以及品质因子高等优点，在信号的发射、处理和传感等方面表现出很 大的前景，例如高性能光源，光存储器、光开关、密集波分复用系统(DWDM)的上 下载滤波器以及生化传感器等。除此之外，由于光学微腔可以在极小的空间内产 生巨大的光强，同时降低了腔内模式数目，影响腔内物质原子的自发福射特性， 因此在揭示物质世界本质的自然科学领域。
r,
上式中的变量
是不相关的，因而上式可以分离变量成为以下两个方程：
回音壁式微腔（WG型微腔）
r2
d2 dr 2
R(r)
rd drຫໍສະໝຸດ R(r)(k2r2
N2 ) R(r)
0
d2
d 2
(
)
M
2(
)
0
其中 k neff / c ，可得
(r, ) AM,N JM,N (rneff / c) eiM
上式中 AM ,N 是归一化因子。再利用回音壁模式的物理特征简化上述方程，假设 微盘的外面的场处处为零，即 (R, ) 0 可得，
M ,N
X M ,N c neff R
回音壁式微腔（WG型微腔）
其中 X M ,N 是M 阶贝塞尔函数的N 阶零点值R， 是微盘的半径M， 对应模式
2024届云南省昆明市高三“三诊一模”摸底诊断测试物理试题
2024届云南省昆明市高三“三诊一模”摸底诊断测试物理试题一、单选题 (共6题)第(1)题在某次电动汽车的性能试验中，工程师已测得该款汽车综合阻力随时间变化关系式，现工程师为汽车提供恒定的牵引力F，并使汽车由静止开始直线加速至速度再次为0停止，则在此过程中，以下说法正确的是（ ）A．汽车达到最大速度的时间B．汽车达到的最大速度为C．全过程中，汽车的牵引力F的冲量为D．全过程中，汽车的阻力f的冲量为第(2)题在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1ml的纯油酸配制成x ml的油酸酒精溶液，再将滴体积为的溶液滴入到准备好的浅盘中，浅盘中水的体积为，描出的油膜轮廓共占y个小方格，每格边长是，则可估算出油酸分子直径为（ ）A．B．C．D．第(3)题如图甲所示为静电除尘设备的结构示意图，把高压电源的正极接在金属圆筒上，负极接到圆筒中心悬挂的金属线上，其横向截面图如图乙所示，虚线PQ是某带电粉尘的运动轨迹，则该粉尘（ ）A．带正电荷B．在P点的动量大小比在Q点的大C．在P点的电势能比在Q点的高D．会被吸附到金属线上第(4)题由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道．当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行．已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103 m /s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30°，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为A．西偏北方向，1.9×103m/sB．东偏南方向，1.9×103m/sC．西偏北方向，2.7×103m/sD．东偏南方向，2.7×103m/s第(5)题呼吸机是治疗新冠肺炎的重要设备，其核心元件为呼吸机马达（即电动机）。
图为某品牌呼吸机马达的技术参数，用图示交流电源通过理想变压器给马达供电，使其正常工作。
湖北省黄冈市2024高三冲刺(高考物理)统编版模拟(评估卷)完整试卷
湖北省黄冈市2024高三冲刺（高考物理）统编版模拟(评估卷)完整试卷一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题氢原子的能级图如图所示，一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时会辐射出多种不同频率的光。
已知钨的逸出功为4.54eV，下列说法正确的是（ ）A．这群氢原子向低能级跃迁时可辐射出2种不同频率的光B．用氢原子从n=3能级直接跃迁到n=1能级辐射出的光照射钨板时能发生光电效应C．这群氢原子从n=3能级直接跃迁到n=1能级辐射出的光最容易发生明显的衍射现象D．氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光和从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光分别通过同一双缝干涉装置，后者干涉条纹间距较大第(2)题一接地金属板M水平放置，在金属板M延长线上垂直纸面放置一均匀带正电的金属棒N，其剖面图中两者周围的电场线和等势线分布如图所示，则下列说法正确的是（ ）A．图中虚线为等势线B．a、b两点场强相同C．a点电势高于c点电势D．电子在a点的电势能大于c点的电势能第(3)题下列说法正确的是（ ）A．图1为检验工件平整度的装置，利用了光的衍射原理B．图2为光照射透光的小圆孔得到的干涉图样C．图3中沙漠蜃景属于光的全反射现象，其产生的原因是沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大D．图4的原理和照相机镜头表面加上增透膜的原理是不同的第(4)题我国的天宫空间站绕地球运行的轨道可视为圆轨道。
如图，若空间站离地球表面的高度约为400km，则下列说法正确的是（ ）A．航天员相对空间站静止时所受合力为零B．航天员在空间站内所受重力为零C．空间站相对地球表面是静止的D．空间站在轨运行向心加速度小于地球表面重力加速度第(5)题如图所示为一定质量的理想气体A→B→C→A过程中的压强随体积变化的图象，其中AB段为双曲线，则下列有关说法正确的是（ ）A．过程①中气体分子的平均动能不变B．过程②中气体分子的平均动能减小C．过程③中气体分子对容器壁的碰撞次数减小D．过程③中气体的内能不变第(6)题关于分子动理论的知识，下列说法正确的是（ ）A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉B．图乙为水中炭粒运动位置连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹C．图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子势能一直变大D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高第(7)题鸟撞飞机是导致空难的重要因素之一。
2024年1月浙江省普通高校招生选考科目考试全真演练物理仿真模拟试卷(一)
2024年1月浙江省普通高校招生选考科目考试全真演练物理仿真模拟试卷(一)学校：_______ 班级：__________姓名：_______ 考号：__________（满分：100分时间：75分钟）总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） (共8题)第(1)题利用如图所示的实验装置可以测定液体的折射率，将水平面上一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，使在两玻璃表面之间形成一个倾角很小的劈形空气薄膜（空气可视为真空，折射率为），光从上方入射后，从上往下看到干涉条纹，测得相邻亮条纹间距为；保证倾角不变，在两块平板玻璃之间充满待测液体，然后用同种单色光垂直照射玻璃板，测得相邻亮条纹间距为，则该液体的折射率为（ ）A．B．C．D．第(2)题宇航员在月球表面附近自高处以初速度水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为。
已知月球半径为，万有引力常量为。
则下列说法正确的是（ ）A．月球表面的重力加速度B．月球的质量C．月球的第一宇宙速度D．月球的平均密度第(3)题一个盛水袋，某人从侧面缓慢推装液体的袋壁使它变形至如图所示位置，则此过程中袋和液体的重心将（ ）A．逐渐升高B．逐渐降低C．先降低再升高D．始终不变第(4)题以下四幅图中，相关叙述正确的是（）A．如图甲，人造地球卫星经过地面跟踪站上空，地面接收到信号频率先增大后减小B．如图乙，A、B两灯均发亮，若断开开关，A灯和B灯都会立即熄灭C．如图丙，高频感应炉是利用炉外线圈产生的热量使炉内的金属熔化D．如图丁，利用该装置验证向心力与角速度的关系时，要保持皮带连接的两个塔轮半径相同第(5)题神舟十三号在返回地面的过程中打开降落伞后，在大气层中经历了竖直向下的减速运动。
若返回舱所受的空气阻力随速度的减小而减小，则加速度大小（ ）A．一直减小B．一直增大C．先增大后减小D．先减小后增大第(6)题利用极紫外光（EUV）可探测生物分子的尺寸大小。
【市级联考】江苏省七市2024届高三高考二模物理试题
【市级联考】江苏省七市2024届高三高考二模物理试题一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
(共8题)第(1)题医学上，放射性同位素电池已广泛应用于心脏起搏器和人工心脏中，某植入人体的微型核电池内部装有150mg钚（），体积仅18mm³。
已知钚238的半衰期为88年，钚238衰变时放出α射线和γ射线，生成新核X，若钚238、α粒子、X的质量分别为m₁、m2、m₃，普朗克常量为h，真空中的光速为c，则下列说法正确的是（ ）A．经过两个半衰期，150mg钚全部发生衰变B．钚238以不同化合物形态存在时，其半衰期可能发生变化C．该核反应中释放的能量为（m₁-m₂-m₃）c²D．新核X的中子数为150第(2)题如图所示，矩形ABCD为某透明介质的截面，，O为AD边的中点，一束单色光从O点斜射入玻璃砖，折射光线刚好在AB面发生全反射，反射光线刚好照射到C点，则透明介质对光的折射率为（ ）A．1.25B．1.35C．1.45D．1.55第(3)题如图所示，将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出、图甲是小球向上运动时的频闪照片，图乙是小球下落时的频闪照片。
O点是运动的最高点，重力加速度为g，假设小球所受阻力大小不变，则可估算该阻力大小约为（ ）A．mg B．mg C．mg D．mg第(4)题某学校门口的车牌自动识别系统如图所示，闸杆水平时距水平地面高为，可绕转轴O在竖直面内匀速转动，自动识别区到的距离为，汽车匀速驶入自动识别区，自动识别系统识别的反应时间为，闸杆转动的角速度为。
若汽车可看成高的长方体，闸杆转轴O与汽车左侧面的水平距离为，要使汽车顺利通过闸杆（车头到达闸杆处视为通过闸杆），则汽车匀速行驶的最大允许速度为（ ）A．B．C．D．第(5)题下列说法正确的是（ ）A．伽利略用“月-地检验”证实了万有引力定律的正确性B．奥斯特第一个发现了电流的磁效应，并提出了分子电流假说C．重心这一概念的建立思想与合力是不同的D．东汉的王充在《论衡》中描述的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具第(6)题如图所示，某同学用一双筷子夹起质量为m的圆柱形重物，已知圆柱竖直、半径为r，筷子水平，交叉点到圆柱接触点的距离均为，每根筷子对圆柱的压力大小为，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A．每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为B．每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为C．每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为D．若增大筷子与圆柱间的压力，摩擦力大小不变第(7)题如图，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为（ ）A．电压表示数增大，电流表示数减少B．电压表示数减少，电流表示数增大C．两电表示数都增大D．两电表示数都减少第(8)题中子星是目前发现的除黑洞外密度最大的星体，设中子星的密度为，半径为r，由于自转而不瓦解的最小周期为。
云南省思茅市2024高三冲刺(高考物理)统编版能力评测(提分卷)完整试卷
云南省思茅市2024高三冲刺（高考物理）统编版能力评测(提分卷)完整试卷一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题如图甲所示，在粗糙绝缘水平面的、两处分别固定两个电荷，、的位置坐标分别为和。
已知处电荷的电荷量为，图乙是连线之间的电势与位置坐标的关系图像，图中点为图线的最低点，处的纵坐标，处的纵坐标。
若在的点，由静止释放一个可视为质点的质量为，电荷量为的带电物块，物块随即向右运动，小物块到达处速度恰好为零。
则下列说法正确的是（ ）A．处电荷带正电，电荷量为，小物块与水平面间的动摩擦因数B．处电荷带负电，电荷量为，小物块与水平面间的动摩擦因数C．处电荷带正电，电荷量为，小物块与水平面间的动摩擦因数D．处电荷带负电，电荷量为，小物块与水平面间的动摩擦因数第(2)题如图所示，真空中固定电荷量为的小球A，从小球A正上方高h处无初速释放质量为m、电荷量为的小球B，A、B均可视作点电荷。
球B下落过程中（ ）A．Q越大，球B最大速度越小B．h越大，球B最大加速度越小C．m越大，球B最大电势能越小D．q越大，球B最大速度的位置越低第(3)题四根在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一个“井”字形，导线中通过的电流大小均为I，方向如图所示。
a、b和c三点位于“井”字形对角线上，其中b点在“井”字形中心，且ab=bc。
下列说法正确的是（ ）A．b点的磁感应强度不为零B．a、c两点的磁感应强度相同C．a点磁感应强度方向垂直于纸面向外D．减小导线1的电流，b点的磁感应强度也减小第(4)题世界上首个第四代核能技术的钍基熔盐堆在我国甘肃并网发电，该反应堆以放射性较低的Th为核燃料。
已知的半衰期为24天，下列说法正确的是（）A．β衰变的电子来自于钍原子的核外电子B．通过物理方法或化学方法都能改变的半衰期C．4个经过48天后一定还剩余1个D．经过6次α衰变和4次β衰变可变成第(5)题热核材料有氘、氚和氦，氘可以从普通液态氢的精馏过程进行分离获得，后两种材料制备的核反应方程分别为：，，则X和Y分别代表（ ）A．中子，电子B．电子，中子C．质子，中子D．质子，电子第(6)题如图所示质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，带有电荷量也为q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上.其中O点与小球A的间距为l．O点与小球 B的间距为，当小球A平衡时，悬线与竖直方向夹角，带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为k，则( )A．A、B间库仑力大小B．A、B间库仑力C．细线拉力大小D．细线拉力大小第(7)题图甲一简谐横波在某时刻的波形图，图乙为质点以该时刻为计时起点的振动图像，则从该时刻起（ ）A．经过，波沿轴正方向传播了0.2mB．经过3s，质点的加速度沿轴正方向且最大C．经过5s，质点的振动速度大于质点的振动速度D．经过6s，质点的加速度大于质点的加速度第(8)题如图，一质量为、半径为的四分之一光滑圆弧槽，放在光滑的水平面上，底端B点切线水平，有一质量为、可视为质点的小球由槽顶端A点静止释放。
2023届辽宁省大连市高三下学期二模考试物理高频考点试题
2023届辽宁省大连市高三下学期二模考试物理高频考点试题一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
(共8题)第(1)题经研究证明，光子和电子相互作用发生光电效应还是康普顿效应，取决于电子的“自由”度。
当光子能量和逸出功在同一数量级时，电子吸收光子，发生光电效应；当光子能量较大时，电子的逸出功几乎可以忽略，可看做是“自由”的，则发生康普顿效应，下列说法正确的是（ ）A．光电效应方程是从能量守恒的角度解释了光的粒子性B．康普顿效应说明光具有波动性C．光电效应说明了能量守恒，康普顿效应则解释了动量守恒，二者是矛盾的D．金属只要被光照射的时间足够长，一定会发生光电效应第(2)题在电学实验中，改装后的电表测量值略偏小，为校准电表，可以将一个阻值较小的电阻（ ）A．与电阻串联B．与电阻并联C．与电阻串联D．与电阻并联第(3)题如图所示，一颗小石子掉落到平静的水面上激起一列水波，水波向四周传播，图中A点位于水波的波峰，则（ ）A．荷叶会沿着波传播的方向向前移动B．相邻的水波间的距离会逐渐减小C．图示时刻A点振动的相位为D．A点振动的周期会逐渐减小第(4)题如图为氢原子6种可能的跃迁，对它们发出的光，下列说法正确的是（ ）A．a光的波长最长B．c光的频率最小C．f光的光子能量最大D．b、d光的光子能量之和大于e光的光子能量第(5)题如图所示，为实时监控生产绝缘材料厚度的传感器的结构简化图，M、N为两个固定的、水平正对放置的金属板，分别与恒压电源的正、负极相连，绝缘材料从两金属板间穿行的过程中，电流显示器检测的电流为I，则（ ）A．I=0且恒定时，绝缘材料厚度均匀B．I>0且恒定时，绝缘材料厚度均匀C．I变大时，绝缘材料厚度一定增加D．I由a流向b时，绝缘材料厚度增加第(6)题星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。
图甲是人造地球卫星A的运行圆轨道及“星下点”示意图，卫星A的绕行方向与地球自转方向一致，M点是某时刻的“星下点”，图乙是卫星A的“星下点”在完整地球平面图上一段时间内的轨迹，已知地球同步卫星B（图中未画出）的轨道半径为r，则卫星A的轨道半径为（ ）A．B．C．D．第(7)题两列简谐波以相同的速度相向传播，时刻的波形如图所示。
【全国市级联考】广东省湛江市2024届高三下学期第二次模拟考试理综高效提分物理试题(基础必刷)
【全国市级联考】广东省湛江市2024届高三下学期第二次模拟考试理综高效提分物理试题（基础必刷）学校：_______ 班级：__________姓名：_______ 考号：__________（满分：100分时间：75分钟）总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动．可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服登船的时间是( )A．0.5 s B．0.75 s C．1.0 s D．1.5 s第(2)题如图所示，xOy平面是无穷大导体的表面，该导体充满z＜0的空间，z＞0的空间为真空。
将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处，则在xOy平面上会产生感应电荷，空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的。
已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z轴上处的场强大小为（k为静电力常量）（ ）A．B．C．D．第(3)题某均匀介质中，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在时刻和时刻的部分波形图分别如图中实线和虚线所示。
下列说法正确的是（ ）A．这列波的波长为6mB．振源的频率可能为1HzC．这列波的波速大小可能为4m/sD．质点P和质点Q的振动情况完全相同第(4)题如图所示，人站在船上撑竿使船离岸，在此过程中（ ）A．竿对岸的作用力大于岸对竿的作用力B．人与船之间存在着相互作用的摩擦力C．岸对竿的作用力和船对人的作用力是一对相互作用力D．人受到的重力和竿对人的作用力是一对平衡力第(5)题用锤头敲玻璃，玻璃被打碎，而锤头未碎，对于这一现象，下列说法正确的是（ ）A．锤头对玻璃的作用力大于玻璃对锤头的作用力，所以玻璃才碎裂B．玻璃对锤头的作用力大于锤头对玻璃的作用力，只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂C．锤头和玻璃之间的作用力是等大的，只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂D．因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小关系第(6)题黄河铁牛是世界桥梁史上的传世之宝。
内蒙古乌海市2024高三冲刺(高考物理)苏教版考试(冲刺卷)完整试卷
内蒙古乌海市2024高三冲刺（高考物理）苏教版考试(冲刺卷)完整试卷一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题如图所示，滑翔伞是一批热爱跳伞、滑翔翼的飞行人员发明的一种飞行运动，目前在我们浙江非常流行，掀起了一股旋风。
滑翔伞与传统的降落伞不同，它是一种飞行器。
现有一滑翔伞正沿直线朝斜向下方向匀速运动。
用表示滑翔伞和飞行人员系统的总重力，表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中该系统受力情况的是（）A．B．C．D．第(2)题如图所示，将一磁铁通过放置在电子秤上的支架悬挂于电子秤上方，磁铁的正下方有两条光滑的固定金属导轨、，其上有两根可以自由滑动的金属杆、，磁铁在回路中心的正上方，当剪断细线磁铁下落时，以下说法正确的是（ ）A．、杆相互远离B．与剪断细线前相比电子秤的示数增加C．导轨对电子秤的压力变大D．磁铁处于完全失重状态第(3)题氢原子的能级示意图，如图所示。
用一定频率的光照射大量基态的氢原子，在辐射的谱线中发现了两种可见光，已知可见光的能量范围为1.62~3.11eV，金属钠的逸出功为2.25eV。
则下列说法正确的是（）A．氢原子向外辐射的光子种类有6种B．照射光的能量可能为13.00eVC．两种可见光都能使金属钠发生光电效应现象D．照射光的能量为12eV时，能使基态的氢原子发生跃迁第(4)题含有理想变压器的电路如图所示图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为18Ω、1Ω、3Ω，正弦交流电源输出的电压有效值恒定，该变压器原副线圈匝数比为3︰1．开关S断开与S闭合情况下变压器的输出功率之比A．2︰1B．4︰1C．1︰2D．1：1第(5)题下列说法中正确的是（ ）A．悬浮在液体中的微粒越大，某一瞬间跟它相撞的液体分子数越多，撞击作用的不平衡性就表现的越明显B．在LC振荡电路中，将铁芯插入电感线圈，向外辐射电磁波的本领会增强C．核反应释放的核能可以将原子核激发到很高的能级，向低能级跃迁时会辐射出γ射线D．法拉第提出了分子电流假说，成功解释了一些磁现象来源于运动电荷这一本质第(6)题甲、乙两物体做平抛运动的初速度之比为2∶1，若它们的水平射程相等，则它们抛出点离地面的高度之比为（）A．1∶2B．2∶1C．1∶4D．4∶1第(7)题如图甲所示，理想变压器的一一组线圈与水平导轨相连，导轨处于竖直向上的匀强磁场中，金属棒AB垂直放在导轨上，其向左运动的速度图像如图乙所示。
2024届河南省郑州市高三上学期第一次质量预测高效提分物理试题(基础必刷)
2024届河南省郑州市高三上学期第一次质量预测高效提分物理试题（基础必刷）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题如图所示，两块标准平面玻璃板中间形成一个劈形空间，劈尖角θ=2×10-4rad，（θ很小时，可认为sinθ≈tanθ≈θ）。
用波长=600nm的单色光从上方照射，从上往下看到干涉条纹。
当在劈形空间内充满某种液体时，相邻亮条纹间距减小了0.5mm，则该液体的折射率为（ ）A．B．C．D．第(2)题如图所示，水平桌面上的小物块a通过轻绳跨过光滑定滑轮连接小物块b，物块a、b的质量之比为。
将物块a从P点由静止释放，t时间后到达Q点处（b未落地）；若将a、b调换位置，经过t时间b也从P点由静止运动到Q点，则a、b与桌面间的动摩擦因数、的关系为（ ）A．B．C．D．第(3)题如图所示，质量为m的滑环套在足够长的光滑水平杆上，质量为的小球可视为质点用长为的轻质细绳与滑环连接。
滑环固定时，给小球一个水平冲量，小球摆起的最大高度为h1（h1<L）；滑环不固定时，仍给小球以同样的水平冲量I，小球摆起的最大高度为h 2。
则等于（ ）A．B．C．D．第(4)题如图甲所示，足够长的、截面为“山”字形的铁芯形成辐射状磁场，中心为S极，边缘为N极，周长为L的圆形闭合金属线圈套在铁芯中间部分，俯视图如图乙所示。
设线圈所处区域磁感应强度大小均为B，线圈质量为m，电阻为R。
线圈由铁芯顶端静止释放，下落过程中始终保持水平且不与铁芯接触，不计空气阻力，重力加速度为g，则当线圈下落的加速度为g，线圈的发热功率为（ ）A．B．C．D．第(5)题潜水艇内的人员为了观察水面上的情况，需要升起潜望镜，潜望镜内的主要光学元件是全反射棱镜。
如图所示，ABC为全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，甲、乙两束单色光组成的光束垂直入射到AC面上，在AB面上发生了全反射。
2024届广东省汕头市潮阳区高三下学期三模全真演练物理试题(基础必刷)
2024届广东省汕头市潮阳区高三下学期三模全真演练物理试题（基础必刷）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题已知通电长直导线周围激发磁场的磁感应强度大小与导线中的电流大小成正比。
有四条垂直于纸面的长直固定导线，电流方向如图所示，其中a、b、c三条导线到d导线的距离相等，三条导线与d的连线互成角，四条导线中的电流大小都为I，其中a导线对d导线的安培力大小为F。
现突然把a、c导线的电流方向同时改为垂直于纸面向外，电流大小同时变为原来的2倍，则此时d导线所受安培力的合力（ ）A．F B．C．D．第(2)题如图所示，一束单色光从真空射入某介质，入射光线与法线夹角为45°，折射光线与法线夹角为30°，下列说法中正确的是（）A．光的频率变小B．光的波长变大C．该介质的折射率是D．调整该单色光的入射角度可能发生全反射现象第(3)题下图为静电植绒的原理图。
带负电的金属网中盛有绒毛，真空中带负电的绒毛一旦与布匹上的黏合剂接触就粘贴在布匹上，则带负电的绒毛从带负电的金属网到布匹的运动过程中（ ）A．做加速运动B．做匀速运动C．电势能逐渐增大D．运动经过处各点电势逐渐降低第(4)题2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆，已知返回舱总质量约为3100kg。
快到地面时，返回舱的缓冲发动机向下喷气，落地时速度恰好为0。
返回舱落地前最后一秒的v-t图像如图，g取，下列描述正确的是（ ）A．返回舱距离地面1.2m时，缓冲发动机启动B．最后一秒内的平均速度大小为5m/sC．返回舱减速过程中，航天员处于失重状态D．缓冲发动机对返回舱的作用力约为第(5)题年月日，嫦娥五号成功返回，标志着中国全面掌握无人地月往返系列技术。
已知地球半径为月球半径的倍，地球质量为月球质量的倍。
若探测器在地球表面以某一初速度竖直向上射出一物体，忽略空气阻力，其上升的最大高度为。
2023届湖南省四大名校名师团队高三下学期学业水平等级性考试猜题卷全真演练物理试题(A)
2023届湖南省四大名校名师团队高三下学期学业水平等级性考试猜题卷全真演练物理试题（A）学校：_______ 班级：__________姓名：_______ 考号：__________（满分：100分时间：75分钟）总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题2023年4月12日，位于合肥科学岛的世界首个全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）“人造太阳”获得重大成果，成功实现403秒稳态运行，创造了新的世界纪录。
太阳之所以能辐射出巨大的能量，就是内部氢核聚变的结果。
假定地球单位面积接受太阳直射能量的功率为P，地球到太阳中心的距离为r，太阳可用于氢核聚变的质量为m，光在真空中传播的速度为c，太阳的寿命大约是（ ）A．B．C．D．第(2)题如图所示，金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直，ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略。
一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行，不计一切摩擦。
则（ ）A．金属框的速度逐渐增大，最终趋于恒定B．金属框的加速度逐渐减小，最终为零C．导体棒所受安培力逐渐增大，最终趋于恒定D．导体棒到金属框be边的距离逐渐增大，最终趋于恒定第(3)题我国自古有“昼涨称潮，夜涨称汐”的说法。
潮汐主要是由太阳和月球对海水的引力造成的，以月球对海水的引力为主。
如图是某类潮汐发电原理图，利用高低汐位之间的落差，将海水的重力势能转化为动能，推动水轮机旋转，带动发电机发电。
设海湾水库的面积为1.0×106 m2，涨潮时水深20m，此时关上水坝的闸门时，可使水位保持20m不变，退潮时坝外水位降至18m，重力势能转化为电能的效率为10%。
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（ ４ ）
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（ （， （ ） Ａ２Ｉ ｖ） ４ ２ ｘ＇ ｆ ｘ／）＝ ｔ Ｚ （＋ ２＋ （ ｘ ｆ （ ） － ｔ ｖ） ４ ２ （ ， ｘ／）＝ ，） Ａ （ ２ ２ ＋ ＋ ｚ ｌ
，‘ Ｉ Ｉ一 １ Ｔ ＪＴ ’ ‘ ｙ Ｊ
机运动为布朗运动。这种随机运动可 以通过表征偏离经典平均轨迹 的一些量（ 例如 ，速度和位移） 的平方涨落来描述。余洪伟
和 Ｆｒ ０ｄ研究 了一块全反射 平面边界 附近 电磁真空涨落及其对 荷电试 验粒子运动 的影响Ｉ 和两块全反射 平面导体板附近 电磁
真空涨落及其对 荷电试验粒子运动 的影响 ，并指 出了可能 的实验可观测量 。接着这些讨论被 推广 到了非平庸拓扑时空的情 Ｊ
形，例如 ，空间有一维是 紧致化 的时空Ｌ。 ６ Ｊ
然而 ，到 目前为止 ，已有 的研究都假设 了试验粒子初始时是静止 的。所 以磁场涨落对试 验粒子运 动的影响被忽略了 ， 试 验粒子的位置当作了常数 。如果 我们去掉这些假设 ，并考虑到涨 落磁场 的贡献之后 ，结果将如何是非常有意思 的。我们将研 究在有导体平面板存在 下真 空量子 电磁场涨落 引起荷 电试验粒子 的布 朗运动 。假设试验粒子平行于平 面边界 以经典常速度 ｖ（ 例如 ， 方向） 运动 。同时考虑真空磁场涨落和电场涨落对试验粒子运动的影响。
（ （ （） ＜ ） ＝ 。 ＜ ） ）ａ ： ） 巨 ） Ｆ（Ｆ （ １ （） （ ） ，， ） ，＝ ｏｘ ｏ ） ９ Ａ ａ ，＋ ａ （ （）
其中电磁张量为 Ｆ ＝ Ａ 一ａ Ａ
假设粒子的初始位置在（，， 处 ，我们得到重整化之后 ， 电场和磁场的两点 函数 Ｏ ｚ ０）
中 子 的 点 林 数 Ｄ ） （ｌ （Ａ（￣ ） Ｄ （ ＋ （ ） （ 光 场 两 格 函 是 （ ＝ｏＡ ＇ｏ＝ ）Ｄ １ ， ｌ ） ｘｌ ｌ — ， ）
这里 Ｄ — 是没有全反射平面存在 时的两点函数 ， Ｍｉｋ ｗｓ 时空 中的两点 函数 。Ｄ （ ） （ ） 即 ｎｏ ￣ ， 则是有全反射平面 存在时重整化之后修正的两点函数 ，可以通 过镜像法 得到 ，在 Ｆ ｙ ｍａ 范中 ，我们有 ｅｎ ｎ规
全反 射 平 面 附近 的 电磁 真 空涨 落
谭美华
（ 南科 技 学 院 电子 工 程 系 ，湖 南 永 州 ４ ５０ ） 湖 ２ ０ ６
摘 要： 考虑 了全反射平面边界附近 电磁 真空涨落， 计算 了真空涨落对带电试验粒子运动的影响， 发现 考虑 了涨落磁场力 后 ，试验 粒子 的随机运动在所有方向上都加强 了，比粒子静止 时更 明显 、更容 易测量。 关键词： 真 空涨落；测不准关系；波包扩散；布 朗运 动
第３卷 第 ８ １ 期
２１ 年 ８ ００ 月
湖南科技学院学报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｎ ｎ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｏ ｒ ａ Ｈｕ ａ ｉ ｅ ｓｔ ｏ ｉｎ ｅ ａ ｄＥ ｇｎ ｅｉ ｇ ｏ ｙ Ｓ
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Ａｕ ．０ ０ ｇ２ １
１ 全反 射平 面附近 的 电磁真 空涨 落
假设一真空 ０ 这时电 态１＞， 场的平均值（ ） Ｅ ＝ｏ， 在量子场论中， 一般来说，由 于真空涨落这时电 场平方的平 均值
（ ０ 现在我们计算全反射平面导体板 附近的真 空电磁涨落的平均期 望值 。 Ｅ ≠。 ： 这里所考虑 的全反射平面位于 ｚ０ ＝ 平面。 真空
中图分类号 ：０ １ ． ４３ １ 文献标识码 ：Ａ 文章编号：１ ７— ２ ９（０ ０ ８ ０ １ － ４ ６ ３ ２ １ ２ １ ）０ －０ ５０
０ 引 言
众所周知 ，当考 虑了量子 真空涨落效应 时，有边界 或者 非平庸拓扑的平直时空与没 有边界 的时空 （ 通常为闵可夫斯基 时 空）相 比表现出不同的特征 ，一个著名 的例子是卡西米尔 （ ａｉ ｉ Ｃ ｓｍｒ ）效应【，卡西米尔效应是 由于真空 中两平行平面导体板 ｌ Ｊ 改变 了电磁场真空涨落引起的。真空涨落还会 引起量子光锥涨 。另外 真空涨落还会 引起真空 中原子 的自发辐射 ｐ和真空 中试验粒子 的布 朗运动［６ ４］ －等效应 。量子涨落是任何量子场的基本特征。 由于量子性质 的本征属性 和测不准原理 ，甚至在真 空中量子场都存在涨落。因此我们可以期 望 ， 作为量子场涨落的结果 ，试验粒子将不再沿着真空 中的经典轨迹运动 ， 而是围 绕平均轨迹作随机运动。类似于植物学 家布 朗发现的花粉颗粒 在水中的无规则随机运动 ， 所以也称荷 电试验粒子 的 ００ — ８
基金项 目：湖南科技学院支持 项 目（８ Ｙ Ｃ ４ ） ０ ＸＫ Ｔ ０ ０。
作者简介 ：谭美华 （９ ０ ） ，男 ，湖 南郴州人 ，硕 士 ，主要研究方 向为天体物理。 １８ －
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其中７ ＝ｄａ （ － ， １ １ ，ｎ ７ ｉｇ １ １ ， ） ＝（，，， 是 ， － － Ｏ００１ 平面 ｚ０的 ） － 单位法向矢量，（ 这里用 Ｌｒ ｔＨ ａ ｓｅ 到 ｏ ｎ ．ｅ ｉｄ 单位 ｅ ｚ ｖｉ
Ｃ＝壳＝１） 。通过求（） ３式的四维旋度 ，我们可 以得到电场在 ｘ ， ，ｚ方向的函数形式 ｙ
（） ６
和（ ｘ’ （ ） 一 ／２１ Ｖ ４２ （， ｘ／）＝ （＋ ２＋ Ｚ ｆ ￣ ）
（ ｘｆ （ ， ＝ ￣２１ Ｖ） ４ ２ （， ） ｘ， ） （－ ２－ Ｚ ， ｆ） ｆ Ｆ