2020-2021衡水金卷高三一轮

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2.D【命题意图】本题以点光源做简谐运动为背景,考查光在介质中的传播、全反射等知识,意在考查考生的推理能力和分析综合能力。【解析】设光从水中射入空气时发生全反射的临界角为C,由解得C=45°,由于点光源在竖直方向上做简谐运动,故点光源位于波峰时,距水面的距离最小,h1=1m,此时点光源发出的光子垂直到达水面所用时间最短,最短时间t1h, nh当点光源位于波谷,即距水面距离h2=2m时,光源发出的光子沿与水平面成45°角的方向到达水面所用时间最长,最长时间=2h2√2mh2故点光源发出的光子到达水面的最短时间和最长时间之比A、B错误;由几何关系得发光区域的最小半径r1=h1=1m,发光区域的最小面积S1=m2,发光区域的最大半径n2=h2=2m,发光区域的最大面积S2=m2,所以发光区域的最小面积和最大面积之比为1:4,C错误,D正确。