汇智起航 2020 年（清明）高中物理竞赛复赛-光学模拟测试卷答案.pdf

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1、第 1 页 共 4 页汇智起航 2020 年（清明）高中物理竞赛复赛-光学模拟测试卷答案一、（1）“复赛偏简单难度，考察折射定律”光在水下速度ncv（1）光通过时间ncdxLcdxt2222)(（2）费马定理2222)(0dxLcxLdxcxdxdt（3）所以rnidxLxLndxxsinsin)()(2222（4）（2）22221121,21mvEmvEkk（5）能量守恒2221212121umvumvE（6）（7）动量守恒rmvimvsinsin21（8）联立得nuEuEri12sinsin（9）（3）rdtncsin（10）idtcsin（11）（1）（5）（7）（10）（11）各 2

2、分，（2）（4）（6）（8）各 3 分，（3）(9)各 6 分，每小问画图各 2 分二、“复赛偏简单难度，考察干涉”初jihmjicos2,)(cosh2（1）所以21m)jj（2）变化后21)21(cos2,)(cos2ljIHlmjIH（3）第 2 页 共 4 页21)21(ljlmj）（4）干涉变化数22l（5）光程差222l（6）移动距离nmx145.042（7）（1）到（6）各 5 分，（7）10 分三、“复赛偏简单难度，考察费马原理”分布律kTEe0（1）（或者受力方法）因为22m21-yE(2)所以kTyme2022y）（(3)光程差2202)0(ykTmhy）（4）hmkTf2

3、0（5）每式 8 分第 3 页 共 4 页四、“复赛偏简单难度，考察麦克斯韦方程组”麦克斯韦方程组tEc1JB0BtBEE2000（1）真空中0,00J(2)BtEt22)(DtH)(（3）真空中0,0rr（4）联立得022002tEE(5)所以0021c（6）（1）（2）（3）（4）（6）各 6 分，（5）10 分五、“复赛偏简单难度，考察成像”f-xxfvf1v1x1f-xf-vfu2f 2xfvf1v1u12（1）x=1.5f，算出来 v=-2f，在凹透镜左侧 2f 处。（2）x=2f,算出来 v不存在，即成像无穷远。（3）取 x=v，解方程，得f)21(xf 2-1x21，X1小于零社

4、区，所以 X=f)21(（4）镜子位置任意，易猜出成像于无穷远（平行光），故由第二问可知 x=2f第 4 页 共 4 页六、“复赛偏简单难度，考察几何光学”七、“复赛偏简单难度，考察干涉”（1）jh 2（1）光程差jlhn22cos2（2）改变)81(2jhh）（3）nmh4016（4）（2）nmjH)20001.08.632)(1(2（5）4min10328.6j（6）所以minjH=2.002m（7）（1）到（6）各 5 分，（7）10 分八、“复赛偏简单难度，考察几何光学”光线方程由于光的折射。我们可以列方程：45sinnsinn 0而且2sin1sintandxdy（1）我们解出来：xcosdxdytan,xcos1xcosxcos1xcos221sin2222（2）所以积分得出 y=sinx（3）能流xII0（4）沿x方向能流，xcos11)xI(IcosI20X（5）每式 8 分