[推荐学习]2019版一轮优化探究物理(沪科版)练习：第十四章第4讲光的波动性电磁波和相对论

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高中沪科版高二(下)第十四章A.光的干涉和衍射课后练习[答案解析]

沪科版高二（下）第十四章A.光的干涉和衍射课后练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、填空题1．英国物理学家__________首先在实验室观察到光的干涉现象，做了著名的__________实验，同一装置中红光条纹比紫光__________．2．空间两列光相遇能发生干涉的条件是__________，干涉条纹的特点是____________ ________．3．能发生明显衍射现象的条件是____________________，衍射条纹的特点是____________________．4．在研究光的干涉实验中，当保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹的间距__________；当保持光屏到缝的距离不变，双缝的间隙越小，屏上条纹的间距__________．5．在研究光的衍射实验时，当保持狭缝到光屏的距离不变，屏上明暗相间的条纹间距随缝宽的减小而__________．6．如图所示，竖直放置的肥皂膜上呈现的彩色条纹正确图示应该是图__________（选填“A”或“B”）．7．光在真空中的传播速度是_________m/s．8．如图所示两种条纹中，图_______所示是双缝干涉条纹，图_______所示是单缝衍射条纹．9．太阳光照射到肥皂膜上可看到彩色条纹是______________现象，白光通过双缝可以在光屏上得到______________光带．10．如图所示利用激光完成“双缝干涉”实验，双缝的作用是______________，观察到的现象是______________．二、解答题11．杨氏双缝干涉实验中，双缝的一条缝前放一块绿色滤光片，另一条缝前放一块黄色滤光片，还能看到干涉现象吗？为什么？三、单选题12．两块玻璃叠在一起，一端压紧，另一端垫一张纸片，用单色光照射，可以看到明暗相间的条纹，这是光的（）．A．干涉现象B．衍射现象C．色散现象D．折射现象13．如图中所示是用于干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹，是由下列哪个表面反射的光线叠加而成的．A．a的上表面和b的下表面B．a的上表面和b的上表面C．a的下表面和b的下表面D．a的下表面和b的上表面14．在双缝干涉实验装置中，正确的说法是（）．A．光源必须发出单色光B．光经过单缝成为单色光C．光经过双缝成为两束振动情况完全相同的光D．两束光只在屏上发生干涉15．用红光做杨氏双缝干涉实验时，在屏上能观察到明暗相间且间隔相等的红色干涉条纹，现若用一张不透明的纸将其中的一个狭缝挡住，则在屏上可以观察到（）A．一片红光B．和狭缝宽度相当的一条红色亮线C．明暗相间但间隔不等的红色条纹D．仍是原来形状的红色条纹，但其中的亮条纹比原来稍暗些16．关于双缝干涉实验，正确的说法是（）．A．红光条纹间距比紫光小B．证明了光是一种波C．所有单色光的干涉条纹间距都相等D．蓝光条纹间距比橙光大17．如图所示为一显示薄膜干涉及现象的实验装置，P是附有肥皂膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯．往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到干涉图象应是图中的（）A．B．C．D．18．如图所示是用游标卡尺两测脚间的狭缝观察日光灯光源时所看到的四种现象．当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从0.8mm逐渐变小时，所看到的四个图像的顺序是（）．A．abcd B．dcba C．bacd D．badc19．如图所示是一双缝干涉实验装置的示意图,其中S为单缝,S1、S2为双缝,P为光屏．实验时用白光从左边照射单缝S,可在光屏P上观察到彩色的干涉条纹．现在S1、S2的左边分别加上红色和蓝色滤光片,则在光屏P上可观察到（）A．红光和蓝光两套干涉条纹B．红、蓝相间的条纹C．两种色光相叠加,但不出现干涉条纹D．屏的上部为红光,下部为蓝光,不发生叠加20．下列现象中不属于光的干涉现象的是（）．A．雨后天空出现的彩虹B．白光照在肥皂泡上出现彩色花纹C．白光照在两块叠在一起的玻璃上出现彩色花纹D．白光照在靠近的双缝上在后面屏上出现彩色条纹21．我们平时从来也没有观察到从两只小灯泡发出的光在屏上叠加产生的干涉条纹，其主要原因是（）．A．两只小灯泡灯丝的发光面积太大，不能看作点光源B．两只小灯泡的灯丝不能靠得很近，产生的干涉条纹太密，不能分辨C．平时环境里外界杂散的光太强，干扰了观察的进行D．小灯泡灯丝发出的光是大量原子被激发后随机辐射的，很难满足频率相等的条件四、实验题22．英国物理学家托马斯·杨第一次在实验室用图1所示的实验装置观察到光的干涉现象．图中M为光源，N是有一个小孔的屏，O是有两个非常靠近大小相同的小孔屏，两小孔与N上小孔的距离相同；P为像屏．（1）该实验设置O屏的目的是____________________；（2）呈现在P屏上的光的干涉图样应该是图2中的________（填“甲”或“乙”）．参考答案1．托马斯·杨杨氏双缝干涉宽【解析】【详解】[1[2]英国物理学家托马斯·杨首先通过杨氏双缝干涉实验观察到明显的干涉条纹；[3]由ΔLxλd=可知，红光波长更长故条纹更宽。

【K12教育学习资料】2019版一轮优化探究物理(鲁科版)练习：第十四章第3讲光的折射全反射(

[课时作业]单独成册方便使用一、选择题1．关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是()A．一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C．海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景D．一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生变化E．一束白光从空气斜射进入水中，也将发生色散解析：一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象，A正确；由全反射的条件可知，内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故B正确；海市蜃楼将呈现正立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景，C错误；色光进入水中，光的频率不变，颜色不变，D错误；白光斜射入水中，由于水对不同色光的折射率不同，各种色光将分开，故E正确．答案：ABE2.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示．下列说法中正确的是()A．此介质的折射率等于1.5B．此介质的折射率等于 2C．当光线从介质射向真空中时，入射角大于45°时可发生全反射现象D．当光线从介质射向真空中时，入射角小于30°时可能发生全反射现象E．光进入介质时波长变短解析：n＝sin 45°sin 30°＝2，选项A错，B对．当光线从介质中射向真空中时，随入射角增大折射角增大，当折射角等于90°时，即发生全反射，此时入射角为C，则有n＝2＝sin 90°sin C，解得C＝45°，即入射角大于等于45°时发生全反射现象，选项C对，D错．因进入介质后光速变小，而频率不变，故E对．答案：BCE3．如图所示，两束不同频率的平行单色光a、b从水中以相同角度射入空气(空气折射率为1)发生如图所示的折射现象(α<β)，下列说法正确的是()A．随着a、b入射角的逐渐增加，a先发生全反射B．水对a的折射率比水对b的折射率小C．在水中的传播速度v a>v bD．在空气中的传播速度v a>v bE．当a、b入射角为0°时，光线不偏折，但仍然发生折射现象解析：由于α<β，所以折射率n a小于n b，B正确．由n＝cv知，在水中的传播速度v a>v b，C正确．由sin C＝1n知随着a、b入射角的逐渐增加，b先发生全反射，A错误．a、b在空气中的传播速度都是光速，D错误．当a、b入射角为0°时，光线虽然不偏折，但仍然发生折射现象，E正确．答案：BCE4.如图所示，有一束平行于等边三棱镜横截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则下列说法正确的是()A．该棱镜的折射率为 3B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变长D．光从空气进入棱镜，光速变小E．从F点出射的光束与入射到E点的光束相比较偏折了60°解析：如图所示作出光路的两个法线，两次入射角i、i′和两次折射角r、r′，由题意和几何知识可知i＝60°，r＝30°，i′＝30°，则该棱镜的折射率为n ＝sin i sin r ＝3，A 正确．i ′＝30°<arcsin 1n ＝arcsin 33，故光在F 点不会发生全反射，B 错误．光从空气进入棱镜，频率不变，传播速度v ＝c n ，光速变小，波长变短，C 错误，D 正确．由n ＝sin r ′sin i ′，代入数据得r ′＝60°，E 正确．答案：ADE5.如图所示是一玻璃球体，其半径为R ，O 为球心，AB 为水平直径．M 点是玻璃球的最高点，来自B 点的光线BD 从D 点射出，出射光线平行于AB ，已知∠ABD ＝30°，光在真空中的传播速度为c ，则( ) A ．此玻璃的折射率为 3B ．光线从B 到D 需用时3R cC ．该玻璃球的临界角应小于45°D ．若增大∠ABD ，光线不可能在DM 段发生全反射现象E ．若减小∠ABD ，从AD 段射出的光线均平行于AB解析：由题图可知光线在D 点的入射角为i ＝30°，折射角为r ＝60°，由折射率的定义得n ＝sin r sin i 知n ＝3，A 正确；光线在玻璃中的传播速度为v ＝c n ＝33c ，由题图知BD ＝3R ，所以光线从B 到D 需用时t ＝BD v ＝3R c ，B 正确；若增大∠ABD ，则光线射向DM 段时入射角增大，射向M 点时为45°，而临界角满足sin C ＝1n ＝33<22＝sin 45°，即光线可以在DM 段发生全反射现象，C 正确，D 错误；要使出射光线平行于AB ，则入射角必为30°，E 错误．答案：ABC二、非选择题6．如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的________面不能用手直接接触．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a 、b 、c 的位置相同，且插在c 位置的针正好挡住插在a 、b 位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d 、e 两点，如图乙所示．计算折射率时，用________(选填“d ”或“e ”)点得到的值较小，用________(选填“d ”或“e ”)点得到的值误差较小．解析：光学面若被手接触污染，会影响观察效果，增加实验误差；分别连接cd 和ce 并延长到界面，与界面分别交于f 、g 两点，由n＝sin θ1sin θ2不难得出用d 点得到的折射率值较小，过c 点的出射光线应平行于ab ，利用直尺比对并仔细观察，可知ec ∥ab ，故用e 点得到的折射率值误差较小．答案：光学 d e7．(2017·高考全国卷Ⅱ)一直桶状容器的高为2l ，底面是边长为l 的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD ′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示．容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料．在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D 点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率．解析：设从光源发出直接射到D 点的光线的入射角为i 1，折射角为r 1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C ，连接C 、D ，交反光壁于E 点，由光源射向E 点的光线，反射后沿ED 射向D 点．光线在D 点的入射角为i 2，折射角为r 2，如图所示．设液体的折射率为n ，由折射定律有n sin i 1＝sin r 1①n sin i 2＝sin r 2②由题意知r 1＋r 2＝90°③联立①②③式得n 2＝1sin 2i 1＋sin 2i 2④ 由几何关系可知sin i 1＝l24l 2＋l 24＝117⑤ sin i 2＝32l4l 2＋9l 24＝35⑥ 联立④⑤⑥式得n ＝1.55⑦答案：1.558.如图所示是一个半球形透明物体的侧视图，现在有一细束单色光沿半径OA 方向入射，保持入射方向不变，不考虑光线在透明物体内部的反射．(1)将细光束平移到距O 点33R 处的C 点，此时透明体左侧恰好不再有光线射出，求透明体对该单色光的折射率；(2)若细光束平移到距O 点0.5R 处，求出射光线与OA 轴线的交点距O 点的距离．解析：(1)如图甲所示，光束由C 处水平射入，在B 处发生全反射，∠OBC 为临界角，则sin C ＝sin ∠OBC＝33R R ＝33，n＝1sin C＝ 3.(2)如图乙所示，光束由D点水平射入，在E点发生折射，入射角为∠OED＝α，折射角为∠NEF＝β，折射率n＝sin βsin α＝ 3sin α＝12RR＝12以上两式联立，解得sin β＝32，β＝60°由几何关系可知∠FOE＝α，∠OFE＝β－α＝α，则出射光线与OA轴线的交点F与O点的距离为OF＝2R cos 30°＝3R. 答案：(1)3(2)3R9.(2018·广东华南三校联考)如图所示为玻璃材料制成的一棱镜的截面图，AEFB为四分之一圆弧，BCDO为矩形，一细光束从圆弧的中点E沿半径射入棱镜后，在圆心O点恰好发生全反射，经CD面反射，再从圆弧的F点射出，已知，OA＝a，OD＝24a，光在真空中的传播速度为c，求：(1)从F点射出的光线与法线夹角的正弦值；(2)从F点射出的光线在棱镜中传播的时间．解析：(1)作出光路图如图所示根据几何关系可知，临界角为C＝45°n＝1sin C＝ 2由几何关系知OG＝2OD＝12a，sin α＝OGOF＝12又n＝sin βsin α解得sin β＝22.(2)光在棱镜中的传播速度v ＝c n由几何知识得，光线传播的路程为s ＝a ＋12a ＋32a光在棱镜中传播的时间t ＝s解得t ＝(32＋6)2ca . 答案：(1)22 (2)(32＋6)a 2c 10.(2016·高考全国卷Ⅲ)如图，玻璃球冠的折射率为3，其底面镀银，底面的半径是球半径的32倍；在过球心O 且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A 点．求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．解析：设球半径为R ，球冠底面中心为O ′，连接OO ′，则OO ′⊥AB .令∠OAO ′＝α，有cos α＝O ′A OA ＝32R R ①即α＝30°②由题意知MA ⊥AB ，所以∠OAM ＝60°③设图中N 点为光线在球冠内底面上的反射点，则光线的光路图如图所示．设光线在M 点的入射角为i ，折射角为r ，在N 点的入射角为i ′，反射角为i ″，玻璃的折射率为n ，由于△OAM 为等边三角形，有i ＝60°④由折射定律有sin i ＝n sin r⑤代入题给条件n ＝3得r ＝30°⑥作底面在N点的法线NE，由于NE∥AM，有i′＝30°⑦根据反射定律，有i″＝30°⑧连接ON，由几何关系知△MAN≌△MON，故有∠MNO＝60°⑨由⑦⑨式得∠ENO＝30°⑩于是∠ENO为反射角，ON为反射光线．这一反射光线经球面再次折射后不改变方向．所以，经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角为β＝180°－∠ENO＝150°⑪答案：150°。

高考物理一轮复习第十四章波与相对论(第4课时)课时作业(含解析)(选修34)

高考物理一轮复习第十四章波与相对论（第4课时）课时作业（含解析）（选修34）课时作业【基础练习】一、电磁场和电磁波谱1．(2018黄冈模拟)关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是( )A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同B 解析：无论是电磁波还是声波，都可以传递能量和信息，则A项错误；易知B项正确；太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波的传播速度不相同，C项错误；遥控器发出的红外线频率和医院“CT”中的X射线频率不同，故它们的波长也不相同，D项错误．2．(2018三湘名校联盟三模，16)随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线．小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研究到实际应用的转化．下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图．关于无线充电，下列说法正确的是( )A．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”B．只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电C．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D．只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电C解析：当充电底座的发射线圈中通有交变电流时，发射线圈产生交变的磁场，根据电磁感应原理，在接收线圈中产生感应电流，实现对充电设备的充电．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电磁感应”，只有将充电底座接到交流电源上才能对手机进行充电，所以A、B选项错误．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同，C选项正确．只有有无线充电功能的手机才可以进行无线充电，D错误．二、相对论3．(多选)根据狭义相对论的两个基本假设，下列推论正确的是( )A ．运动的时钟变慢B ．运动的时钟变快C ．运动的尺子变长D ．物体的质量随速度的增加而增加AD 解析：根据爱因斯坦的相对论中时间间隔的相对性公式Δt ＝Δτ1－v 2c 2，速度越大时间间隔越大，即运动的时钟会变慢；根据爱因斯坦的相对论的尺缩效应，可知道运动的尺子变短；由相对论质量公式m ＝m 01－v 2c 2，当物体的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量．4．如图所示，强强乘坐速度为0.9c (c 为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c .强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为( )A ．0.4cB ．0.5cC ．0.9cD ．1.0cD 解析：根据狭义相对论的基本假设——光速不变原理，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，选项D 正确．三、光的干涉、衍射和偏振5．(2014江苏卷)某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到(甲)图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如(乙)图所示．他改变的实验条件可能是( )A ．减小光源到单缝的距离B ．减小双缝之间的距离C ．减小双缝到光屏之间的距离D ．换用频率更高的单色光源B 解析：根据条纹间距公式Δx ＝l dλ可知，若增大条纹间距，可以采取的措施有换用波长更长、频率更低的单色光源，减小双缝间的距离d ，增大双缝到屏的距离l ，故选项B正确．6．(2018南昌模拟)(多选)以下说法中正确的是( )A ．对于同一障碍物，波长越大的光波越容易绕过去B ．白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种干涉现象C ．红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变D ．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉E ．不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的ADE 解析：波长越长的光越容易发生衍射现象，故越容易绕过障碍物；白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种折射现象；红光由空气进入水中，频率不变，故颜色不变，传播速度减小，故波长变短；用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，即薄膜干涉；根据狭义相对性原理，不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的．7．(2018南通校级月考)关于光的偏振现象，下列说法中正确的是( )A ．偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同B ．自然光在水面反射时，反射光和折射光都是一定程度的偏振光C ．光的偏振现象说明光是一种纵波D ．照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用B 解析：自然光是在垂直于传播方向上沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同，而不是偏振光；自然光在水面反射时，反射光和折射光的振动方向不同，都是一定程度的偏振光；光的偏振现象说明光是一种横波；照相机的增透膜，使得反射光发生干涉从而使其减弱，所以反射光的路程差等于光在增透膜的波长的12，是光的干涉现象．【素能提升】8．(2017黄岩区校级模拟)隐形飞机的原理是：在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击．根据你所学的物理知识，判断下列说法中正确的是( )A ．运用隐蔽色涂层，无论距你多近，即使你拿望远镜也不能看到它B ．使用能吸收雷达电磁波的材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现C ．使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流D ．主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现B 解析：隐形飞机的原理是在飞机制造过程中使用能吸收雷达电磁波的材料，使反射的雷达电磁波很弱，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，飞机在雷达屏幕上很难被发现，故只有B 正确．9．(2017东北三省三校一模)(多选)下列说法正确的是( )A ．光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定B ．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的C ．杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小D ．光的偏振特征说明光是横波E ．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故BDE 解析：光在介质中传播的速度由介质本身及频率共同决定；油膜形成的彩色条纹，是由膜的前后表面反射光叠加形成的干涉条纹；根据光的干涉条纹间距公式Δx ＝l d λ，红光的波长长，则红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距大；光的偏振现象说明光是一种横波；水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发生了全反射．10．(多选)关于光波及其在科学技术、生产和生活中广泛的应用，下列说法中正确的是( )A ．单缝衍射实验中使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄B ．发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于只有波长较长的一部分光才能到达地面C ．拍摄日落时分水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片是阻止阳光在水面上的反射光进入照相机镜头D ．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射BC 解析：单缝衍射实验中使单缝宽度变小，衍射条纹间距变宽；波长较短的波容易被障碍物挡住，不能到达地面，波长较长的光更容易发生衍射而透过沙尘间的缝隙到达地面；当偏振片的方向与偏振光的方向平行时，允许偏振光通过，当它们相互垂直时，偏振光不能通过．拍摄日落时水下景物时为了使照片清楚，则要过滤掉水面的反射光，所以让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直；当光照到较大圆孔时，不能发生明显的衍射，但不能说不发生衍射．11．(2018延吉校级期末)把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入(如图)，这时可以看到亮暗相间的条纹，下面关于条纹的说法中正确的是( )A．干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的上下两表面反射的两列光波叠加的结果B．干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C．将薄片向劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏D．将上玻璃板向上平移少许，条纹向着劈尖移动A 解析：从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹，所以此条纹是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光叠加后形成的；条纹中的暗纹是由于两列反射光的波谷与波峰叠加的结果；当将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，相邻亮条纹间距变小，所以干涉条纹会变密；若将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，相邻亮条纹间距变大，所以干涉条纹会变疏；而当上玻璃板平行上移，条纹不会移动．12．(2015北京理综)利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题．IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路．公交车上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波．刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输．下列说法正确的是( )A．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池B．仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈L中不会产生感应电流D．IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息B解析：读卡机发射的电磁波，被IC卡内部的LC振荡电路接收，使IC卡充电，因此IC卡的能量来源于读卡机发射的电磁波，故A项错误；仅当读卡机发射的电磁波频率与该IC卡内的LC振荡电路的固有频率相等时，才发生共振，IC卡才能有效工作，故B项正确；若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，根据法拉第电磁感应定律，线圈L中仍会产生感应电流，故C项错误；由题意，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，故D项错误．13．(2015江苏卷)(1)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比________．A．波速变大B．波速不变C．频率变高D．频率不变(2)用2×106Hz的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2 250 m/s 和1 500 m/s，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的________倍．用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时________(选填“容易”或“不容易”)发生衍射．解析：(1)超声波的波速由介质决定，介质不变，则波速不变，B 项正确；当鱼群向渔船靠近时，由于多普勒效应，被鱼群反射回来的超声波频率高于波源发出的频率，C 正确．(2)由于波长、波速、频率三者的关系为v ＝λf ，而同一超声波在不同介质中传播时频率不变(不发生多普勒效应)，则波长之比等于波速之比，所以该超声波在结石中的波长是胆汁中的2 2501 500＝1.5倍；发生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多，或小于波长．因为超声波的波长较短，所以遇到结石不容易发生衍射．答案：(1)BC (2)1.5 不容易14．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题．(1)图中(甲)、(乙)两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是________．(2)将下表中的光学元件放在图(丙)所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长．列顺序应为________．(填写元件代号)解析：(1)图(甲)中的条纹间距和宽度相同，是干涉图样，图(乙)是衍射图样．(2)光源发出的白光，各种频率都有，加上E 后通过的只有红光了，变成单色光，加上D 和B ，就得到两列频率相同，步调一致的相干光，最后放置光屏，干涉条纹呈现在光屏上，所以其他光学元件由左至右的排列顺序为EDBA .答案：(1)(甲) (2)EDBA。

2019版一轮优化探究物理(沪科版)练习：第十四章第1讲机械振动 Word版含解析

[课时作业]单独成册方便使用一、选择题1．做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是()A．位移B．速度C．加速度D．回复力E．回到平衡位置的时间解析:做简谐运动的物体，经过同一位置时，位移、回复力和加速度是确定不变的，而速度的方向和回到平衡位置的时间可能不同，故选A、C、D.答案:ACD2．下列说法正确的是()A．摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确B．挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频C．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象D．部队要便步通过桥梁，是为了防止桥梁发生共振而坍塌E．较弱声音可震碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振解析:摆钟走时快了，说明摆钟的周期变小了，根据T＝2πLg可知增大摆长L可以增大摆钟的周期，A错误;挑水时为了防止水从桶中荡出，可以改变走路的步频，B正确;在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是受迫振动，C错误;部队便步通过桥梁，不能产生较强的驱动力，就避免桥梁发生共振现象，故D正确;当声音频率等于玻璃杯频率时，杯子发生共振而破碎，E正确．答案:BDE3.如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，振动达到稳定时，下列说法中正确的是() A．只有A、C的振动周期相等B．C的振幅比B的振幅小C．C的振幅比B的振幅大D．A、B、C的振动周期相等E．若先让B球振动，稳定后A、B、C三者的周期相等解析:A振动后，水平细绳上驱动力的周期T A＝2πl Ag，迫使B、C做受迫振动，受迫振动的频率等于A施加的驱动力的频率，所以T A＝T B＝T C，而T C固＝2πl Cg＝T A，T B固＝2πl Bg>T A，故C共振，B不共振，C的振幅比B的振幅大，所以A、B错误，C、D正确．B先振动后，A、C做受迫运动，仍有三者周期相等，都等于B的驱动周期，故E正确．答案:CDE4.如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像，下列说法中正确的是()A．甲、乙两单摆的摆长相等B．甲摆的振幅比乙摆大C．甲摆的机械能比乙摆大D．在t＝0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆E．由图像可以求出当地的重力加速度解析:由图看出，两单摆的周期相同，同一地点的g值相同，由单摆的周期公式T＝2πLg得知，甲、乙两单摆的摆长L相同，A正确．甲摆的振幅为10 cm，乙摆的振幅为7 cm，则甲摆的振幅比乙摆大，B正确．尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长也相等，但由于两摆的质量未知，无法比较机械能的大小，C 错误．在t ＝0.5 s 时，甲摆经过平衡位置，振动的加速度为零，而乙摆的位移为负向最大，则乙摆具有正向最大加速度，D 正确．由单摆的周期公式T ＝2πLg 得g ＝4π2LT 2，由于单摆的摆长未知，所以不能求得重力加速度，E 错误．答案:ABD5.如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动．以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y ＝0.1sin(2.5πt )m.t ＝0时刻，一小球从距物块h 高处自由落下;t ＝0.6 s 时，小球恰好与物块处于同一高度．取重力加速度的大小g ＝10 m/s 2.以下判断正确的是( )A ．h ＝1.7 mB ．简谐运动的周期是0.8 sC ．0.6 s 内物块运动的路程为0.2 mD ．t ＝0.4 s 时，物块与小球运动方向相反E ．简谐振动的振幅为0.1 m解析:由物块简谐运动的表达式y ＝0.1sin(2.5πt )m 知，A ＝0.1 m ，ω＝2.5π rad/s ，T ＝2πω＝2π2.5π s ＝0.8 s ，选项B 、E 正确;t ＝0.6 s 时，y ＝－0.1 m ，对小球:h ＋|y |＝12gt 2，解得h ＝1.7 m ，选项A 正确;物块0.6 s内路程为0.3 m ，t ＝0.4 s 时，物块经过平衡位置向下运动，与小球运动方向相同，故选项C 、D 错误．答案:ABE6．(2016·高考海南卷)下列说法正确的是( )A ．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B ．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C ．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D ．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E ．已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向解析:在同一地点，重力加速度g 为定值，根据单摆周期公式T ＝2πlg可知，周期的平方与摆长成正比，故选项A 正确;弹簧振子做简谐振动时，只有动能和势能参与转化，根据机械能守恒条件可知，振动系统的势能与动能之和保持不变，故选项B 正确;根据单摆周期公式T ＝2πlg 可知，单摆的周期与质量无关，故选项C 错误;当系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故选项D 正确;若弹簧振子初始时刻在波峰或波谷位置，知道周期后，可以确定任意时刻运动速度的方向，若弹簧振子初始时刻不在波峰或波谷位置，则无法确定任意时刻运动的方向，故选项E 错误．答案:ABD7．(2018·湖南长沙模拟)一简谐振子沿x 轴振动，平衡位置在坐标原点，t ＝0时刻振子的位移x ＝－0.1 m;t ＝43 s 时刻x ＝0.1 m;t ＝4 s 时刻x ＝0.1 m ．该振子的振幅和周期可能为( )A ．0.1 m ，83 sB ．0.1 m,8 sC ．0.2 m ，83 sD ．0.2 m,8 sE ．0.2 m,10 s解析:若振子的振幅为0.1 m ，43 s ＝(n ＋12)T ，(4－43)s ＝n 1T ，则周期最大值为83 s ，A 正确，B 错误;若振子的振幅为0.2 m ，由简谐运动的对称性可知，当振子由x ＝－0.1 m 处运动到负向最大位移处再反向运动到x ＝0.1 m 处，再经n 个周期时所用时间为43 s ，则(12＋n )T ＝43 s ，所以周期的最大值为83 s ，且t ＝4 s 时刻x ＝0.1 m ，C 正确;当振子由x ＝－0.1 m 经平衡位置运动到x ＝0.1 m 处，再经n 个周期时所用时间为43 s ，则(16＋n )T ＝43 s ，所以此时周期的最大值为8 s ，且t ＝4 s 时，x ＝0.1 m ，D 正确．答案:ACD二、非选择题8．如图甲所示，在光滑的斜面上有一滑块，一劲度系数为k 的轻弹簧上端与滑块相连，下端与斜面上的固定挡板连接，在弹簧与挡板间有一力传感器(压力显示为正值，拉力显示为负值)，能将各时刻弹簧中的弹力数据实时传送到计算机，经计算机处理后在屏幕上显示出F -t 图像．现用力将滑块沿斜面压下一段距离，放手后滑块将在光滑斜面上做简谐运动，此时计算机屏幕上显示出如图乙所示的图像．(1)滑块做简谐运动的回复力是由________提供的;(2)由图乙所示的F -t 图像可知，滑块做简谐运动的周期为________ s;(3)结合F -t 图像的数据和题目中已知条件可知，滑块做简谐运动的振幅为________．解析:(1)滑块的回复力由滑块所受各力沿振动方向的分力的合力提供，即弹簧的弹力和重力沿斜面的分力的合力．(2)由F -t 图像可知，滑块的振动周期T ＝0.4 s.(3)弹簧的最大压缩量x 1＝F 1k ，最大伸长量x 2＝F 2k ，所以振幅A ＝x 1＋x 22＝F 1＋F 22k .答案:(1)弹簧的弹力和重力沿斜面的分力的合力(或弹簧弹力、重力和斜面支持力的合力) (2)0.4 (3)F 1＋F 22k9．(2018·浙江金华质检)(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径的操作如图甲、乙所示．测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)．(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图丙所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R 随时间t 的变化图线如图丁所示，则该单摆的振动周期为________．若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________(选填“变大”“不变”或“变小”)，图丁中的Δt 将________(选填“变大”“不变”或“变小”)．解析:(1)游标卡尺应该用两外测量爪对齐的地方测量，正确的是图乙．(2)一个周期内小球应该两次经过最低点，使光敏电阻的阻值发生变化，故周期为t 1＋2t 0－t 1＝2t 0;小球的直径变大后，摆长变长，根据T ＝2πlg 可知，周期变大;每次经过最低点时小球的挡光的时间变长，即Δt 变大．答案:(1)乙 (2)2t 0 变大变大10．(2018·河南百校联考)如图甲所示是一个摆线长度可调的单摆振动的情景图，O 是它的平衡位置，P 、Q 是小球所能到达的最高位置．小球的质量m ＝0.4 kg ，图乙是摆线长为l 时小球的振动图像，g 取10 m/s 2.(1)为测量单摆的摆动周期，测量时间应从摆球经过________(选填“O ”“P ”或“Q ”)时开始计时;测出悬点到小球球心的距离(摆长)L 及单摆完成n 次全振动所用的时间t ，则重力加速度g ＝________(用L 、n 、t 表示)．(2)由图乙写出单摆做简谐运动的表达式，并判断小球在什么位置时加速度最大？最大加速度为多少？解析:(1)因摆球经过最低点的速度大，容易观察和计时，所以测量时间应从摆球经过最低点O开始计时．单摆周期T＝tn，再根据单摆周期公式T＝2π Lg，可解得g＝4π2n2Lt2.(2)由图乙可知单摆的振幅A＝5 cm，ω＝2πT＝2π2rad/s＝π rad/s，所以单摆做简谐运动的表达式为x＝5sin πt cm.小球在Q和P处的加速度最大，由图乙可看出此摆的周期是2 s，根据T＝2πLg，可求得摆长为L＝1 m，加速度最大值a m＝F mm＝mgALm＝10×5×10－21m/s2＝0.5 m/s2.答案:(1)O 4π2n2Lt2(2)x＝5sin πt cm小球在Q和P处的加速度最大0.5 m/s211．弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t ＝0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动;在t＝0.20 s 时刻，振子速度第一次变为－v;在t＝0.50 s时刻，振子速度第二次变为－v.(1)求弹簧振子的振动周期T;(2)若B、C之间的距离为25 cm，求振子在4.0 s内通过的路程;(3)若B、C之间的距离为25 cm，从平衡位置开始计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图像．解析:(1)画出弹簧振子简谐运动示意图如图所示．由对称性可得T＝0.5×2 s＝1.0 s.(2)若B、C之间距离为25 cm，则振幅A ＝12×25 cm ＝12.5 cm振子4.0 s 内通过的路程s ＝4T ×4×12.5 cm ＝200 cm.(3)根据x ＝A sin ωt ，A ＝12.5 cm ，ω＝2πT＝2π rad/s ，得x ＝12.5sin 2πt (cm)振动图像如图所示．答案:(1)1.0 s (2)200 cm(3)x ＝12.5sin 2πt (cm) 图像见解析图。

2019版一轮优化探究物理(沪科版)练习：第十四章第4讲光的波动性电磁波和相对论 Word版含解析

[课时作业]单独成册方便使用一、选择题1、在狭义相对论中,下列说法正确的是()A、所有惯性系中基本规律都是等价的B、在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关C、在不同惯性系中,光在真空中沿不同方向传播速度不相同D、质量、长度、时间的测量结果不随物体与观察者的相对状态的改变而改变E、时间与物体的运动状态有关解析：根据相对论的观点：在不同的惯性系中,一切物理规律都是相同的；且在一切惯性系中,光在真空中的传播速度都相等；质量、长度、时间的测量结果会随物体与观察者的相对状态的改变而改变,故选项A、B正确,C、D错误、在狭义相对论中,时间与物体的运动状态有关,E正确、答案：ABE2.如图所示,a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气,结果折射角相同,下列说法正确的是()A、b在该介质中的折射率比a小B、若用b做单缝衍射实验,要比用a做中央亮条纹更宽C、用a更易观测到泊松亮斑D、做双缝干涉实验时,用a光比用b光两相邻亮条纹中心的距离更大E、b光比a光更容易发生明显的衍射现象解析：设折射角为θ1,入射角为θ2,由题设条件知,θ1a ＝θ1b ,θ2a <θ2b ,由n＝sin θ1sin θ2,知n a >n b ,A 正确；因为n a >n b ,所以λa <λb ,又Δx ＝l d λ,故Δx a <Δx b ,B 正确,D 错误；b 光比a 光更容易发生明显的衍射现象,更容易观测到泊松亮斑,C 错误,E 正确、答案：ABE3、(2018·河南百校联盟联考)下列说法正确的是( )A 、在真空中传播的电磁波,频率越大,波长越短B 、让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置,绿光形成的干涉条纹间距较大C 、光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理D 、要确定雷达和目标的距离,需要直接测出电磁波从发射到被目标接收的时间E 、拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片,以减弱玻璃反射光的影响解析：在真空中传播的不同频率的电磁波,传播速度均为c ,由c ＝λf 可知,频率越大,波长越短,选项A 正确；让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置,因绿光的波长大,因此绿光形成的干涉条纹间距较大,选项B 正确；全息照相不是利用光的全反射原理,用的是光的干涉原理,选项C错误；雷达利用了电磁波的反射原理,雷达和目标的距离s ＝12c ·Δt ,需直接测出的是电磁波从发射到接收到反射回来电磁波的时间间隔Δt ,选项D错误；加偏振片的作用是减弱玻璃反射光的影响,选项E正确、答案：ABE4.我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标志着我国雷达研究又创新的里程碑、米波雷达发射无线电波的波长在1～10 m范围内,则对该无线电波的判断正确的是()A、米波的频率比厘米波频率高B、和机械波一样须靠介质传播C、同光波一样会发生反射现象D、不可能产生干涉和衍射现象解析：无线电波与光波均为电磁波,均能发生反射、干涉、衍射现象,故C对,D错、无线电波的传播不需要介质,故B错、由c＝λf可知,频率与波长成反比,故A错、答案：C5、在以下各种说法中,正确的是()A、机械波和电磁波本质上不相同,但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象B、横波在传播过程中,相邻的波峰相继通过同一质点所用的时间为一个周期C、变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场D、相对论认为：真空中的光速大小在不同惯性参考系中都是相同的E、如果测量到来自遥远星球上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长,这说明该星球正在远离我们而去解析：反射、折射、干涉和衍射现象是波的特性,A正确、波动周期等于质点的振动周期,B正确、均匀变化的电(磁)场产生恒定的磁(电)场,C错、由相对论可知,D正确、在强引力场中时间变慢,光的频率变小,波长变长,不能说明星球正远离我们,所以E错、答案：ABD二、非选择题6.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示、然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上的示数为________mm,求得相邻亮纹的间距Δx＝________mm；已知双缝间距d＝2.0×10－4m,测得双缝到屏的距离l＝0.700 m,由计算公式λ＝________,求得所测红光的波长为________mm.解析：题图甲中螺旋测微器的固定刻度读数为2 mm,可动刻度读数为0.01×32.0 mm＝0.320 mm,所以最终读数为2.320 mm；图乙中螺旋测微器的固定刻度读数为13.5 mm,可动刻度读数为0.01×37.0 mm＝0.370mm,所以最终读数为13.870 mm,故Δx＝13.870－2.3206－1mm＝2.310mm.由Δx＝ldλ可得λ＝dlΔx,解得λ＝2.0×10－40.700×2.310×10－3m＝6.6×10－7 m＝6.6×10－4 mm.答案：13.870 2.310dlΔx 6.6×10－47、奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量、偏振光通过糖的水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α,这一角度α称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度有关,将α的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含糖量了、如图所示,S是自然光源,A、B 是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A、B 之间、(1)偏振片A的作用是_____________________________________、(2)偏振现象证明了光是一种________、(3)以下说法中正确的是________、A、到达O处光的强度会明显减弱B、到达O处光的强度不会明显减弱C、将偏振片B转动一个角度,使得O处光强度最强,偏振片B转过的角度等于αD、将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最强,偏振片A转过的角度等于α解析：(1)自然光源发出的光不是偏振光,但当自然光经过偏振片后就变成了偏振光,因此偏振片A的作用是把自然光变成偏振光、(2)偏振现象证明了光是一种横波、(3)因为A、B的透振方向一致,故A、B间不放糖溶液时,自然光通过偏振片A后变成偏振光,通过B后到O.当在A、B间加上糖溶液时,由于糖溶液的旋光作用,使通过A的偏振光的振动方向转动了一定角度,使通过B到达O的光的强度不是最大,但当B转过一个角度,恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光的振动方向一致时,O处光强又为最强,故B的旋转角度即为糖溶液的旋光度、若偏振片B不动而将A旋转一个角度,再经糖溶液旋光后光的振动方向恰与B的透振方向一致,则A转过的角度也为α,故选项A、C、D正确、答案：(1)把自然光变成偏振光(2)横波(3)ACD。

2019版一轮优化探究物理(沪科版)练习：第十四章第3讲光的折射全反射(实验：测定玻璃的折射率)

高中沪科版高二(下)第十四章B.光的电磁说课后练习[答案解析]

沪科版高二（下）第十四章B.光的电磁说课后练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、填空题1．光的________和________现象证明光有波动性，________________提出光是一种电磁波．2．γ射线、红外线、可见光、X射线和紫外线，按频率从高到低排列是_________________．3．一束光从水中射向空气，其频率将___________，波长将___________（选填“变长”或“变短”），波速将_________（选填“变大”“不变”或“变小”）．4．根据热辐射理论，物体发出光的最长波长λ与物体绝对温度T的关系满足维恩公式3T-λ 2.910m K=⨯⋅．若猫头鹰的猎物蛇在夜间体温为27℃，则它发出光的最长波长为________m，属于_________波段．二、单选题5．关于红外线、紫外线和伦琴射线的说法，正确的是（）A．红外线最容易使金属产生光电效应B．红外线的粒子性最强C．红外线的波动性最强D．伦琴射线的波长最长6．有些动物在夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间却有很好的视力，其原因是猫头鹰的眼睛（）A．不需要光线，也能看到目标B．自个儿发光，照亮搜索目标C．可对红外线产生视觉D．可对紫外线产生视觉7．下列认为光波和无线电波都是电磁波的理由中不正确的是（）A．它们在真空中传播速度相同B．它们都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象C．它们的传播不依靠别的介质D．它们都是由振荡电路中自由电子的运动产生的8．下列关于红外线的作用和来源的叙述中，错误的是（）A．一切物体都在不停地辐射红外线B．红外线有很强的荧光效应C．红外线最显著的作用是热作用D．红外线容易穿过云雾烟尘9．第一个用实验验证电磁波客观存在的科学家是A．法拉第B．奥斯特C．赫兹D．麦克斯韦10．下列说法中不正确的（）A．γ射线、X射线不属于电磁波B．红外线具有明显的热作用C．紫外线具有较强的荧光作用D．微波具有较强的定向性11．下列几种电磁波中，最能发生明显衍射现象的是（）A．γ射线B．X射线C．红外线D．无线电波12．天气晴朗时，树阴下地面上往往出现一些圆亮斑，这是阳光（）A．干涉的结果B．衍射的结果C．成的实像D．成的虚像13．在真空中波长最短的可见光为（）A．红光B．黄光C．紫光D．绿光14．如图所示为伦琴射线管的示意图，其中E、F是两种射线，下列关于该管的说法中正确的是（）A．1E可以是低压交流电源，也可以是低压直流电源；2E必须是高压直流电源，且2E 的右端为电源正极B．射线E、F都是高速电子流C．射线E是高速电子流，射线F是γ射线D．射线E是能量很大的γ射线，射线F是伦琴射线15．根据电磁波谱，下列选项中电磁波的范围相互交错重叠，且频率顺序由高到低排列的是（）A．伦琴射线、紫外线、可见光B．伦琴射线、红外线、紫外线C．紫外线、红外线、可见光D．无线电波、红外线、紫外线16．下列几种射线中，在医疗上最常用作“放疗”的射线为（）A．红外线B．紫外线C．X射线D．γ射线17．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来，形成了范围非常广阔的电磁波谱，不同的电磁波产生的机理不同，表现出的特性也不同，因而其用途也不同．下列应用中符合实际的是（）．A．医院里常用紫外线对病人进行透视B．医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒C．用红外射线处理医院排放的污水，可杀死各种病原体，保护环境免受污染D．用射线照射马铃薯，可防止其发芽，以便长期保存18．下列射线中不属于电磁波的是（）A．β射线B．X射线C．γ射线D．紫外线19．关于电磁波在真空中传播速度，下列说法中正确的是（）A．频率越高，传播速度越大B．电磁波的能量越强，传播速度越大C．波长越长，传播速度越大D．频率、波长、强弱都不影响电磁波的传播速度三、多选题20．关于伦琴射线，下列叙述中正确的是（）A．伦琴射线的频率比紫外线的频率高B．伦琴射线的波长比紫外线长C．伦琴射线的穿透本领很大D．伦琴射线的穿透本领与物质的密度无关参考答案1．干涉衍射麦克斯韦【详解】[1][2]光的干涉和衍射现象证明光有波动性；[3]麦克斯韦提出光是一种电磁波。

【教科版】2019版一轮优化探究物理练习第十四章第1讲机械振动含解析

[课时作业]单独成册方便使用一、选择题1．做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是() A．位移B．速度C．加速度D．回复力E．回到平衡位置的时间解析：做简谐运动的物体，经过同一位置时，位移、回复力和加速度是确定不变的，而速度的方向和回到平衡位置的时间可能不同，故选A、C、D.答案：ACD2．下列说法正确的是()A．摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确B．挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频C．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象D．部队要便步通过桥梁，是为了防止桥梁发生共振而坍塌E．较弱声音可震碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振解析：摆钟走时快了，说明摆钟的周期变小了，根据T＝2πLg可知增大摆长L可以增大摆钟的周期，A错误；挑水时为了防止水从桶中荡出，可以改变走路的步频，B正确；在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是受迫振动，C错误；部队便步通过桥梁，不能产生较强的驱动力，就避免桥梁发生共振现象，故D正确；当声音频率等于玻璃杯频率时，杯子发生共振而破碎，E正确．答案：BDE3.如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，振动达到稳定时，下列说法中正确的是()A．只有A、C的振动周期相等B．C的振幅比B的振幅小C．C的振幅比B的振幅大D．A、B、C的振动周期相等E ．若先让B 球振动，稳定后A 、B 、C 三者的周期相等解析：A 振动后，水平细绳上驱动力的周期T A ＝2πl A g ，迫使B 、C 做受迫振动，受迫振动的频率等于A 施加的驱动力的频率，所以T A ＝T B ＝T C ，而T C 固＝2πl Cg ＝T A ，T B 固＝2πl Bg >T A ，故C 共振，B 不共振，C 的振幅比B 的振幅大，所以A 、B 错误，C 、D 正确．B 先振动后，A 、C 做受迫运动，仍有三者周期相等，都等于B 的驱动周期，故E 正确．答案：CDE4.如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像，下列说法中正确的是( )A ．甲、乙两单摆的摆长相等B ．甲摆的振幅比乙摆大C ．甲摆的机械能比乙摆大D ．在t ＝0.5 s 时有正向最大加速度的是乙摆E ．由图像可以求出当地的重力加速度解析：由图看出，两单摆的周期相同，同一地点的g 值相同，由单摆的周期公式T ＝2πLg 得知，甲、乙两单摆的摆长L 相同，A 正确．甲摆的振幅为10 cm ，乙摆的振幅为7 cm ，则甲摆的振幅比乙摆大，B 正确．尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长也相等，但由于两摆的质量未知，无法比较机械能的大小，C 错误．在t ＝0.5 s 时，甲摆经过平衡位置，振动的加速度为零，而乙摆的位移为负向最大，则乙摆具有正向最大加速度，D 正确．由单摆的周期公式T ＝2πL g 得g ＝4π2L T 2，由于单摆的摆长未知，所以不能求得重力加速度，E 错误．答案：ABD5.如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动．以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y ＝0.1sin(2.5πt )m.t ＝0时刻，一小球从距物块h 高处自由落下；t ＝0.6 s 时，小球恰好与物块处于同一高度．取重力加速度的大小g ＝10 m/s 2.以下判断正确的是( )A ．h ＝1.7 mB ．简谐运动的周期是0.8 sC ．0.6 s 内物块运动的路程为0.2 mD ．t ＝0.4 s 时，物块与小球运动方向相反E ．简谐振动的振幅为0.1 m解析：由物块简谐运动的表达式y ＝0.1sin(2.5πt )m 知，A ＝0.1 m ，ω＝2.5π rad/s ，T ＝2πω＝2π2.5π s ＝0.8 s ，选项B 、E 正确；t ＝0.6 s 时，y ＝－0.1 m ，对小球：h ＋|y |＝12gt 2，解得h ＝1.7 m ，选项A 正确；物块0.6 s 内路程为0.3 m ，t ＝0.4 s 时，物块经过平衡位置向下运动，与小球运动方向相同，故选项C 、D 错误．答案：ABE6．(2016·高考海南卷)下列说法正确的是( )A ．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B ．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C ．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D ．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E ．已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向解析：在同一地点，重力加速度g 为定值，根据单摆周期公式T ＝2πlg 可知，周期的平方与摆长成正比，故选项A 正确；弹簧振子做简谐振动时，只有动能和势能参与转化，根据机械能守恒条件可知，振动系统的势能与动能之和保持不变，故选项B 正确；根据单摆周期公式T ＝2πl g 可知，单摆的周期与质量无关，故选项C 错误；当系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故选项D 正确；若弹簧振子初始时刻在波峰或波谷位置，知道周期后，可以确定任意时刻运动速度的方向，若弹簧振子初始时刻不在波峰或波谷位置，则无法确定任意时刻运动的方向，故选项E 错误．答案：ABD7．(2018·湖南长沙模拟)一简谐振子沿x 轴振动，平衡位置在坐标原点，t ＝0时刻振子的位移x ＝－0.1 m ；t ＝43 s 时刻x ＝0.1 m ；t ＝4 s 时刻x ＝0.1 m ．该振子的振幅和周期可能为( )A ．0.1 m ，83 sB ．0.1 m,8 sC ．0.2 m ，83 sD ．0.2 m,8 sE ．0.2 m,10 s解析：若振子的振幅为0.1 m ，43 s ＝(n ＋12)T ，(4－43)s ＝n 1T ，则周期最大值为83 s ，A 正确，B 错误；若振子的振幅为0.2 m ，由简谐运动的对称性可知，当振子由x ＝－0.1 m 处运动到负向最大位移处再反向运动到x ＝0.1 m 处，再经n 个周期时所用时间为43 s ，则(12＋n )T ＝43 s ，所以周期的最大值为83 s ，且t ＝4 s 时刻x＝0.1 m ，C 正确；当振子由x ＝－0.1 m 经平衡位置运动到x ＝0.1 m 处，再经n个周期时所用时间为43 s ，则(16＋n )T ＝43 s ，所以此时周期的最大值为8 s ，且t＝4 s 时，x ＝0.1 m ，D 正确．答案：ACD二、非选择题8．如图甲所示，在光滑的斜面上有一滑块，一劲度系数为k 的轻弹簧上端与滑块相连，下端与斜面上的固定挡板连接，在弹簧与挡板间有一力传感器(压力显示为正值，拉力显示为负值)，能将各时刻弹簧中的弹力数据实时传送到计算机，经计算机处理后在屏幕上显示出F -t 图像．现用力将滑块沿斜面压下一段距离，放手后滑块将在光滑斜面上做简谐运动，此时计算机屏幕上显示出如图乙所示的图像．(1)滑块做简谐运动的回复力是由________提供的；(2)由图乙所示的F -t图像可知，滑块做简谐运动的周期为________ s；(3)结合F-t图像的数据和题目中已知条件可知，滑块做简谐运动的振幅为________．解析：(1)滑块的回复力由滑块所受各力沿振动方向的分力的合力提供，即弹簧的弹力和重力沿斜面的分力的合力．(2)由F -t图像可知，滑块的振动周期T＝0.4 s.(3)弹簧的最大压缩量x1＝F1k，最大伸长量x2＝F2k，所以振幅A＝x1＋x22＝F1＋F22k.答案：(1)弹簧的弹力和重力沿斜面的分力的合力(或弹簧弹力、重力和斜面支持力的合力)(2)0.4(3)F1＋F2 2k9．(2018·浙江金华质检)(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径的操作如图甲、乙所示．测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)．(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图丙所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丁所示，则该单摆的振动周期为________．若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________(选填“变大”“不变”或“变小”)，图丁中的Δt将________(选填“变大”“不变”或“变小”)．解析：(1)游标卡尺应该用两外测量爪对齐的地方测量，正确的是图乙．(2)一个周期内小球应该两次经过最低点，使光敏电阻的阻值发生变化，故周期为t 1＋2t 0－t 1＝2t 0；小球的直径变大后，摆长变长，根据T ＝2πl g 可知，周期变大；每次经过最低点时小球的挡光的时间变长，即Δt 变大．答案：(1)乙 (2)2t 0 变大变大10．(2018·河南百校联考)如图甲所示是一个摆线长度可调的单摆振动的情景图，O 是它的平衡位置，P 、Q 是小球所能到达的最高位置．小球的质量m ＝0.4 kg ，图乙是摆线长为l 时小球的振动图像，g 取10 m/s 2.(1)为测量单摆的摆动周期，测量时间应从摆球经过________(选填“O ”“P ”或“Q ”)时开始计时；测出悬点到小球球心的距离(摆长)L 及单摆完成n 次全振动所用的时间t ，则重力加速度g ＝________(用L 、n 、t 表示)．(2)由图乙写出单摆做简谐运动的表达式，并判断小球在什么位置时加速度最大？最大加速度为多少？解析：(1)因摆球经过最低点的速度大，容易观察和计时，所以测量时间应从摆球经过最低点O 开始计时．单摆周期T ＝t n ，再根据单摆周期公式T ＝2π L g ，可解得g ＝4π2n 2L t 2.(2)由图乙可知单摆的振幅A ＝5 cm ，ω＝2πT ＝2π2 rad/s ＝π rad/s ，所以单摆做简谐运动的表达式为x ＝5sin πt cm.小球在Q 和P 处的加速度最大，由图乙可看出此摆的周期是2 s ，根据T ＝2πL g ，可求得摆长为L ＝1 m ，加速度最大值a m ＝F m m ＝mgA Lm ＝10×5×10－21m/s 2＝0.5 m/s 2. 答案：(1)O 4π2n 2L t2 (2)x ＝5sin πt cm 小球在Q 和P 处的加速度最大 0.5 m/s 2 11．弹簧振子以O 点为平衡位置，在B 、C 两点间做简谐运动，在t ＝0时刻，振子从O 、B 间的P 点以速度v 向B 点运动；在t ＝0.20 s 时刻，振子速度第一次变为－v ；在t ＝0.50 s 时刻，振子速度第二次变为－v .(1)求弹簧振子的振动周期T ；(2)若B 、C 之间的距离为25 cm ，求振子在4.0 s 内通过的路程；(3)若B 、C 之间的距离为25 cm ，从平衡位置开始计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图像．解析：(1)画出弹簧振子简谐运动示意图如图所示．由对称性可得T ＝0.5×2 s ＝1.0 s.(2)若B 、C 之间距离为25 cm ，则振幅A ＝12×25 cm ＝12.5 cm振子4.0 s 内通过的路程s ＝4T ×4×12.5 cm ＝200 cm.(3)根据x ＝A sin ωt ，A ＝12.5 cm ，ω＝2πT ＝2π rad/s ，得x ＝12.5sin 2πt (cm)振动图像如图所示．答案：(1)1.0 s(2)200 cm(3)x＝12.5sin 2πt(cm)图像见解析图。

2019版一轮优化探究物理(鲁科版)练习：第十四章机械波和波的图象含解析

[课时作业] 单独成册方便使用一、选择题1.设x 轴方向的一条细绳上有O 、A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 八个点，OA ＝AB ＝BC ＝CD ＝DE ＝EF ＝FG ＝1 m ，质点O在垂直于x 轴方向上做简谐运动，沿x 轴方向传播形成横波. t ＝0时刻，O 点开始向上运动，经t ＝0.2 s ，O 点第一次到达上方最大位移处，这时A 点刚好开始运动．那么在t ＝2.5 s 时刻，以下说法中正确的是( )A ．B 点位于x 轴下方B ．A 点与E 点的位移相同C ．D 点的速度最大D ．C 点正向上运动E ．这列波的波速为5 m/s解析：由题可知，T 4＝0.2 s ，周期T ＝0.8 s ，14λ＝1 m ，波长λ＝4 m ，由v ＝λT 得波速v＝5 m/s ，则可判断E 项正确；当t ＝2.5 s 时，波源O 已振动了318个周期，此时O 位于x 轴上方向上振动，B 点与O 点之间相距半个波长，可判断B 点位于x 轴下方，A 项正确；2.5 s 时E 点已经振动了一段时间，A 点与E 点间距1个波长，两点振动情况完全一样，则B 项正确；O 点与D 点间距1个波长，两点的振动情况完全一样，此时，O 点已经离开平衡位置向上振动，D 点也一样，则D 点的速度不是最大，C 项错误；波传播到C 点的时间为t ＝3×0.2 s ＝0.6 s ，在t ＝2.5 s 时刻质点C 已振动的时间t ′＝2.5 s －0.6 s ＝1.9 s ＝238T ，质点C 的起振方向向上，则在2.5 s 时刻C 点应向下振动，则D 项错误．答案：ABE2.如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射．下列措施可能使波发生较为明显衍射的是( )A ．增大波源的振动频率B ．减小波源的振动频率C ．增大障碍物的长度D ．减小障碍物的长度E ．波源远离障碍物运动解析：不能发生明显衍射的原因是障碍物的长度远大于波长，只要增大波长或减小障碍物的长度即可满足题目要求，由λ＝v f 知，v 不变，减小f ，λ增大，故A 、C 错，B、D对；波源远离障碍物将产生多普勒效应，等效于增大波长，故E对．答案：BDE3．一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过1.0 s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过0.2 s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断中正确的是()A．波沿x轴负方向传播，波速为5 m/sB．波沿x轴正方向传播，波速为5 m/sC．若某时刻质点M到达波谷处，则质点P一定到达波峰处D．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反E．从图示位置开始计时，在2.0 s时刻，质点P在y轴上的坐标为20 cm解析：由题意可知，波沿x轴负方向传播，其周期T＝1.2 s，根据v＝λT得v＝5 m/s，A正确，B错误；当两质点平衡位置间的距离相差半个波长的奇数倍时，振动步调相反，C正确，D错误；波的周期为T＝1.2 s，根据对称性可知，从图示位置开始计时，在2.0 s时刻，质点P到达波峰处，其y坐标为20 cm，E正确．答案：ACE4.一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示．介质中x＝2 m处的质点P沿y轴正方向做简谐运动的表达式为y＝10sin(5πt) cm.关于这列简谐波，下列说法正确的是()A．周期为4.0 sB．振幅为20 cmC．传播方向沿x轴正向D．传播速度为10 m/sE．经1 s波向前传播10 m，而质点不随波移动解析：由题意知ω＝5π rad/s，周期T＝2πω＝0.4 s，由波的图象得振幅A＝10 cm，波长λ＝4 m，故波速v＝λT＝10 m/s，P点在t＝0时振动方向为正y方向，波向正x方向传播，由Δx＝v t1知，1 s后波向前传播10 m，各质点仍在平衡位置附近振动而不随波移动．答案：CDE5．(2018·安徽江南十校联考)一简谐机械横波沿x轴负方向传播，已知波的波长为8 m，周期为2 s，t＝1 s时刻波形如图a所示，a、b是波上的两个质点．图b是波上某一点的振动图象．则下列说法正确的是()A．图b可以表示d质点的振动B．图b可以表示b质点的振动C．a、b两质点在t＝1.5 s时速度大小相同D．该波传播速度为v＝4 m/sE．t＝0时b质点速度沿y轴正向解析：a、b、d三质点中在t＝1 s时位于平衡位置的是b和d质点，其中d质点向上振动、b质点向下振动，则图b可以表示d质点的振动，A项正确，B项错误．t＝1.5 s时的波形图如图甲所示，则知此时a质点速度大于b质点速度，C项错误．波速v＝λT＝4 m/s，D项正确．t＝0时波形如图乙所示，此时b质点速度沿y轴正方向，E项正确．答案：ADE6．(2018·河北唐山模拟)如图所示为一列向左传播的横波的图象，图中实线表示t时刻的波形，虚线表示又经Δt＝0.2 s时刻的波形，已知波长为2 m，下列说法正确的是()A ．波的周期的最大值为2 sB ．波的周期的最大值为29 sC ．波的速度的最小值为9 m/sD ．这列波不能发生偏振现象E ．这列波遇到直径r ＝1 m 的障碍物会发生明显的衍射现象解析：0.2 m ＝110λ，因波向左传播，则由图象可知波向左传播的距离为(n ＋910)λ(n ＝0,1,2，…)，所以0.2 s ＝(n ＋910)T (n ＝0,1,2，…)，n ＝0时，周期最大，为T m ＝29 s ，波速最小，为v min ＝λT m＝9 m/s ，所以A 错误，B 、C 正确．横波可以发生偏振现象，D 错误．因为障碍物的直径r ＝1 m<λ＝2 m ，则这列波遇到此障碍物可以发生明显的衍射现象，E 正确．答案：BCE7.图为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时刻的波形图，已知t 1＝0.3 s 时，质点P 首次位于波谷，质点Q 的坐标是(1.5，0)，质点M 的坐标是(13,0)(图中未画出)，则以下说法正确的是( )A ．波的传播速度为0.3 m/sB ．从t ＝0开始，质点Q 一定比P 先到达波峰C ．每经0.2 s ，质点Q 的路程一定是10 cmD ．在t 2＝1.6 s 时刻，质点M 第二次位于波峰E ．P 、Q 两质点的速度方向始终相同解析：由题图知波长为λ＝4 cm ，v ＝34λt 1＝0.1 m/s ，故选项A 错误；因为该波沿x 轴正方向传播，质点Q 在质点P 的左侧，由题图可知质点Q 一定比P先到达波峰，故选项B 正确；波的周期T ＝λv ＝0.4 s ，每经0.2 s 即半个周期，质点Q 运动的路程s ＝2A ＝2×5 cm ＝10 cm ，故选项C 正确；波峰第一次到达质点M 的时间t 3＝Δx v ＝0.13－0.010.1s ＝1.2 s ，再经过一个周期即t 2＝1.6 s 时，质点M 第二次位于波峰，故选项D 正确；P 、Q 两质点相距Δx ′＝0.5 cm<λ，不是同相位点，故选项E 错误．答案：BCD8.如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此刻，M 是波蜂与波峰的相遇点，设这两列波的振幅均为A ，则下列说法中正确的是( )A ．此时刻位于O 处的质点正处于平衡位置B ．P 、N 两处的质点始终处在平衡位置C ．随着时间的推移，M 处的质点将向O 处移动D ．从此时刻起，经过四分之一周期，M 处的质点到达平衡位置，此时位移为零E ．O 、M 连线的中点是振动加强的点，其振幅为2A解析：此时刻位于O 处的质点正处于波谷与波谷的相遇点，不在平衡位置，选项A 错误；P 、N 两处的质点处于波峰和波谷的相遇点，两列波在这两处的位移始终相反，合位移为零，选项B 正确；质点并不随波迁移，选项C 错误；从此时刻起，经过四分之一周期，两列波在M 点的振动均达到平衡位置，合位移为零，选项D 正确；O 、M 连线的中点是振动加强区的点，其振幅为2A ，选项E 正确．答案：BDE9．如图所示，有一列减幅传播的简谐横波，x ＝0与x ＝75 m 处的A 、B 两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示．则这列波的( )A ．A 点处波长是10 cm ，B 点处波长是5 cmB ．周期一定都是2×10－2 sC ．t ＝0.012 5 s 时刻，两质点的振动速度方向相反D ．传播速度一定是600 m/sE ．A 质点的振幅是B 质点的振幅的2倍解析：由A 、B 两质点的振动图象可知两质点的周期均为2×10－2 s ，所以B 项正确；再由振动图象知t ＝0时，质点A 在平衡位置且向上振动，B 处在波峰，则有75 m ＝34λ＋nλ(n ＝0,1,2,3，…)，解得λ＝3004n ＋3m(n ＝0,1,2,3，…)，所以A 项错；在t ＝0.012 5 s ＝58T 时，质点A 向下振动，B 向上振动，所以C 项正确；波的传播速度v ＝λT ＝15 0004n ＋3 m/s(n ＝0,1,2,3，…)，有多种可能，D 项错；由图可知质点A 的振幅为10 cm ，质点B 的振幅为5 cm ，所以E 项正确．答案：BCE二、非选择题10.一列沿－x 方向传播的简谐横波，在t ＝0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10 cm.P 、Q 两点的坐标分别为(－1,0)和(－9,0)，已知t ＝0.7 s 时，P 点第二次出现波峰．(1)这列波的传播速度多大？(2)从t ＝0时刻起，经过多长时间Q 点第一次出现波峰？(3)当Q 点第一次出现波峰时，P 点通过的路程为多少？解析：(1)由题意可知该波的波长为λ＝4 m ，P 点与最近波峰的水平距离为3 m ，距离下一个波峰的水平距离为7 m所以v ＝s t ＝10 m/s(2)Q 点与最近波峰的水平距离为11 m故Q 点第一次出现波峰的时间为t 1＝s 1v ＝1.1 s(3)该波中各质点振动的周期为T ＝λv ＝0.4 sQ 点第一次出现波峰时质点P 振动了t 2＝0.9 s则t 2＝2T ＋14T ＝9T 4质点每振动T 4经过的路程为10 cm当Q 点第一次出现波峰时，P 点通过的路程s ′＝0.9 m.答案：见解析11．(2018·湖北武汉调研)有两列简谐横波a 、b 在同一介质中分别沿x 轴正方向和负方向传播，两列波在t ＝0时刻的波形曲线如图所示，已知a 波的周期T a ＝1 s ．求：(1)两列波的传播速度；(2)从t ＝0时刻开始，最短经过多长时间x ＝1.0 m 的质点偏离平衡位置的位移为0.16 m?解析：(1)由图可知a 、b 两列波的波长分别为λa ＝2.5 m ，λb ＝4.0 m.两列波在同种介质中的传播速度相同，为v ＝λa T a＝2.5 m/s. (2)a 波的波峰传播到x ＝1.0 m 的质点经历的时间t a ＝Δx a v ＝1＋mλa v ，b 波的波峰传播到x ＝1.0 m 的质点经历的时间t b ＝Δx b v ＝1.5＋nλb v，又t a ＝t b ＝t ，联立解得5m －8n ＝1(式中m 、n 均为正整数)，分析知，当m ＝5、n ＝3时，x ＝1.0 m 的质点偏离平衡位置的位移为0.16 m 时经过时间最短，将m ＝5代入t ＝1＋mλa ，解得t ＝5.4 s.答案：(1)均为2.5 m/s (2)5.4 s12．如图甲所示，一列简谐横波沿直线AB 传播，A 、B 之间的距离为1 m ，A 、B 两点的振动情况如图乙所示．则这列波波速为多少？解析：该波的周期为T ＝4 s.如果该波向右传播x AB ＝nλ＋34λ(n ＝0,1,2,3，…)解得波长λ＝44n ＋3m(n ＝0,1,2,3，…) 波速v ＝λT ＝14n ＋3m/s(n ＝0,1,2,3，…)．如果该波向左传播x AB ＝nλ＋14λ(n ＝0,1,2,3，…)解得波长λ＝44n ＋1m(n ＝0,1,2,3，…) 波速v ＝λT ＝14n ＋1m/s(n ＝0,1,2,3，…)．答案：见解析。

2019版一轮优化探究物理(教科版)练习：第十四章第3讲光的折射全反射 Word版含解析

[课时作业]单独成册方便使用一、选择题1．关于光的传播现象及应用,下列说法正确的是()A．一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C．海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像,位置在实物的上方,又称上现蜃景D．一束色光从空气进入水中,波长将变短,色光的颜色也将发生变化E．一束白光从空气斜射进入水中,也将发生色散解析：一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象,A正确；由全反射的条件可知,内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大,故B正确；海市蜃楼将呈现正立的像,位置在实物的上方,又称上现蜃景,C错误；色光进入水中,光的频率不变,颜色不变,D错误；白光斜射入水中,由于水对不同色光的折射率不同,各种色光将分开,故E正确．答案：ABE2.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路如图所示．下列说法中正确的是()A．此介质的折射率等于1.5B．此介质的折射率等于 2C．当光线从介质射向真空中时,入射角大于45°时可发生全反射现象D．当光线从介质射向真空中时,入射角小于30°时可能发生全反射现象E ．光进入介质时波长变短解析：n ＝sin 45°sin 30°＝2,选项A 错,B 对．当光线从介质中射向真空中时,随入射角增大折射角增大,当折射角等于90°时,即发生全反射,此时入射角为C ,则有n ＝2＝sin 90°sin C ,解得C ＝45°,即入射角大于等于45°时发生全反射现象,选项C 对,D 错．因进入介质后光速变小,而频率不变,故E 对．答案：BCE3．如图所示,两束不同频率的平行单色光a 、b 从水中以相同角度射入空气(空气折射率为1)发生如图所示的折射现象(α<β),下列说法正确的是( )A ．随着a 、b 入射角的逐渐增加,a 先发生全反射B ．水对a 的折射率比水对b 的折射率小C ．在水中的传播速度v a >v bD ．在空气中的传播速度v a >v bE ．当a 、b 入射角为0°时,光线不偏折,但仍然发生折射现象解析：由于α<β,所以折射率n a 小于n b ,B 正确．由n ＝c v 知,在水中的传播速度v a >v b ,C 正确．由sin C ＝1n 知随着a 、b 入射角的逐渐增加,b 先发生全反射,A 错误．a 、b 在空气中的传播速度都是光速,D 错误．当a 、b 入射角为0°时,光线虽然不偏折,但仍然发生折射现象,E 正确．答案：BCE4.如图所示,有一束平行于等边三棱镜横截面ABC 的单色光从空气射向E 点,并偏折到F 点,已知入射方向与边AB 的夹角θ＝30°,E 、F 分别为边AB 、BC 的中点,则下列说法正确的是( )A ．该棱镜的折射率为 3B ．光在F 点发生全反射C ．光从空气进入棱镜,波长变长D ．光从空气进入棱镜,光速变小E ．从F 点出射的光束与入射到E 点的光束相比较偏折了60°解析：如图所示作出光路的两个法线,两次入射角i 、i ′和两次折射角r 、r ′,由题意和几何知识可知i ＝60°,r＝30°,i ′＝30°,则该棱镜的折射率为n ＝sin i sin r ＝3,A正确．i ′＝30°<arcsin 1n ＝arcsin 33,故光在F 点不会发生全反射,B 错误．光从空气进入棱镜,频率不变,传播速度v ＝c n ,光速变小,波长变短,C错误,D 正确．由n ＝sin r ′sin i ′,代入数据得r ′＝60°,E 正确．答案：ADE5．如图所示是一玻璃球体,其半径为R ,O 为球心,AB 为水平直径．M 点是玻璃球的最高点,来自B 点的光线BD 从D 点射出,出射光线平行于AB ,已知∠ABD ＝30°,光在真空中的传播速度为c ,则( )A ．此玻璃的折射率为 3B ．光线从B 到D 需用时3R cC ．该玻璃球的临界角应小于45°D ．若增大∠ABD ,光线不可能在DM 段发生全反射现象E ．若减小∠ABD ,从AD 段射出的光线均平行于AB解析：由题图可知光线在D 点的入射角为i ＝30°,折射角为r ＝60°,由折射率的定义得n ＝sin r sin i 知n ＝3,A 正确；光线在玻璃中的传播速度为v ＝c n ＝33c ,由题图知BD ＝3R ,所以光线从B 到D 需用时t ＝BD v ＝3Rc ,B 正确；若增大∠ABD ,则光线射向DM 段时入射角增大,射向M 点时为45°,而临界角满足sin C ＝1n ＝33<22＝sin 45°,即光线可以在DM段发生全反射现象,C 正确,D 错误；要使出射光线平行于AB ,则入射角必为30°,E 错误．答案：ABC二、非选择题6．如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的________面不能用手直接接触．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a 、b 、c 的位置相同,且插在c 位置的针正好挡住插在a 、b 位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为d 、e 两点,如图乙所示．计算折射率时,用________(选填“d ”或“e ”)点得到的值较小,用________(选填“d ”或“e ”)点得到的值误差较小．解析：光学面若被手接触污染,会影响观察效果,增加实验误差；分别连接cd 和ce 并延长到界面,与界面分别交于f 、g 两点,由n ＝sin θ1sin θ2不难得出用d 点得到的折射率值较小,过c 点的出射光线应平行于ab ,利用直尺比对并仔细观察,可知ec ∥ab ,故用e 点得到的折射率值误差较小．答案：光学 d e7．(2017·高考全国卷Ⅱ)一直桶状容器的高为2l ,底面是边长为l 的正方形；容器内装满某种透明液体,过容器中心轴DD ′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示．容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料．在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的D 点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率．解析：设从光源发出直接射到D 点的光线的入射角为i 1,折射角为r 1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C,连接C、D,交反光壁于E点,由光源射向E点的光线,反射后沿ED射向D点．光线在D点的入射角为i2,折射角为r2,如图所示．设液体的折射率为n,由折射定律有n sin i1＝sin r1①n sin i2＝sin r2②由题意知r1＋r2＝90°③联立①②③式得n2＝1sin2i1＋sin2i2④由几何关系可知sin i1＝l24l2＋l24＝117⑤sin i2＝32l4l2＋9l24＝35⑥联立④⑤⑥式得n＝1.55⑦答案：1.558.如图所示是一个半球形透明物体的侧视图,现在有一细束单色光沿半径OA方向入射,保持入射方向不变,不考虑光线在透明物体内部的反射．(1)将细光束平移到距O点33R处的C点,此时透明体左侧恰好不再有光线射出,求透明体对该单色光的折射率；(2)若细光束平移到距O点0.5R处,求出射光线与OA轴线的交点距O点的距离．解析：(1)如图甲所示,光束由C 处水平射入,在B 处发生全反射,∠OBC 为临界角,则sin C ＝sin ∠OBC ＝33R R ＝33,n ＝1sin C ＝ 3.(2)如图乙所示,光束由D 点水平射入,在E 点发生折射,入射角为∠OED ＝α,折射角为∠NEF ＝β,折射率n ＝sin βsin α＝ 3sin α＝12R R ＝12以上两式联立,解得sin β＝32,β＝60°由几何关系可知∠FOE ＝α,∠OFE ＝β－α＝α,则出射光线与OA 轴线的交点F 与O 点的距离为OF ＝2R cos 30°＝3R . 答案：(1)3 (2)3R9.(2018·广东华南三校联考)如图所示为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,AEFB 为四分之一圆弧,BCDO 为矩形,一细光束从圆弧的中点E 沿半径射入棱镜后,在圆心O 点恰好发生全反射,经CD 面反射,再从圆弧的F点射出,已知,OA ＝a ,OD ＝24a ,光在真空中的传播速度为c ,求：(1)从F 点射出的光线与法线夹角的正弦值；(2)从F 点射出的光线在棱镜中传播的时间．解析：(1)作出光路图如图所示根据几何关系可知,临界角为C ＝45°n ＝1sin C ＝ 2由几何关系知OG ＝2OD ＝12a ,sin α＝OG OF ＝12又n ＝sin βsin α解得sin β＝22.(2)光在棱镜中的传播速度v ＝c n由几何知识得,光线传播的路程为s ＝a ＋12a ＋32a光在棱镜中传播的时间t ＝s解得t ＝(32＋6)2ca . 答案：(1)22 (2)(32＋6)a 2c10.(2016·高考全国卷Ⅲ)如图,玻璃球冠的折射率为3,其底面镀银,底面的半径是球半径的32倍；在过球心O 且垂直于底面的平面(纸面)内,有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的A 点．求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．解析：设球半径为R ,球冠底面中心为O ′,连接OO ′,则OO ′⊥AB .令∠OAO ′＝α,有cos α＝O ′A OA ＝32RR ①即α＝30°②由题意知MA ⊥AB所以∠OAM ＝60°③设图中N 点为光线在球冠内底面上的反射点,则光线的光路图如图所示．设光线在M 点的入射角为i ,折射角为r ,在N 点的入射角为i ′,反射角为i ″,玻璃的折射率为n ,由于△OAM 为等边三角形,有i ＝60°④由折射定律有sin i ＝n sin r ⑤代入题给条件n ＝3得r ＝30°⑥作底面在N 点的法线NE ,由于NE ∥AM ,有i ′＝30°⑦根据反射定律,有i ″＝30°⑧连接ON,由几何关系知△MAN≌△MON,故有∠MNO＝60°⑨由⑦⑨式得∠ENO＝30°⑩于是∠ENO为反射角,ON为反射光线．这一反射光线经球面再次折射后不改变方向．所以,经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角为β＝180°－∠ENO＝150°⑪答案：150°。

教育最新K122019版一轮优化探究物理(人教版)练习：第十四章章末检测

章末检测(满分：100分，时间：45分钟)1．(15分)(1)关于波的现象，下列说法正确的有________．A ．当波从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化B ．光波从空气进入水中后，更容易发生衍射C ．波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低D ．不论机械波、电磁波，都满足v ＝λf ，式中三参量依次为波速、波长、频率E ．电磁波具有偏振现象(2)如图所示，ABC 为一透明材料制成的柱形光学元件的横截面，该种材料的折射率n ＝3，AC 是一半径为R 的14圆弧，O为圆弧的圆心，ABCO 构成正方形，在O 处有一点光源．从点光源射到圆弧AC 的光线进入透明材料后首次射向AB 或BC 界面时，有一部分不能从AB 或BC 界面直接射出．下面的问题只研究进入透明材料后首次射向AB 或BC 界面的光线，已知AB 面上的P 点到A 点的距离为33R .求：(ⅰ)从P 点射出的光线的折射角；(ⅱ)AB 和BC 截面上没有光线射出部分的总长度．解析：(1)由波的性质可知，A 项正确；光波从空气进入水中，波速变小，波长变短，故不容易发生衍射，B 项错误；由多普勒效应可判断，波源靠近接收者的过程中，接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，C 项错误；波速的计算公式v ＝λf (v 是波速，λ是波长，f 是频率)对机械波和电磁波通用，D 项正确；光波具有偏振现象，光波是电磁波，E 项正确．(2)(ⅰ)设射向P 点的光线入射角为θ1，由几何关系可得sin θ1＝12根据折射定律有sin θ1sin θ2＝1n 解得θ2＝60°.(ⅱ)设临界角为C ，射向M 点的光线恰好发生全反射，则有sin C ＝1nAB 截面没有光线射出部分的长度BM ＝(1－tan C )R ＝(1－1n 2－1)R 同理可知BC 截面没有光线射出部分的长度为(1－1n 2－1)R 两截面上没有光线射出部分的总长度l ＝2(1－1n 2－1)R ＝(2－2)R ＝0.59R答案：(1)ADE (2)(ⅰ)60° (ⅱ)(2－2)R (或0.59R )2．(15分)(1)图甲为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝1 s 时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图象，下列说法正确的是________．A ．该简谐横波的传播速度为4 m/sB ．从此时刻起，经过2 s ，P 质点运动了8 m 的路程C ．从此时刻起，P 质点比Q 质点先回到平衡位置D ．图乙可能是图甲中x ＝2 m 处质点的振动图象E ．此时刻M 质点的振动速度小于Q 质点的振动速度(2)如图所示，一个半径为R 、折射率为3的透明玻璃半球体，O 为球心，轴线OA 水平且与半球体的左边界垂直，位于轴线上O 点左侧R 3处的点光源S 发出一束与OA 夹角θ＝60°的光线射向半球体，已知光在真空中传播的速度为c .求：光线第一次从玻璃半球体射出时的方向以及光线在玻璃半球体内传播的时间．解析：(1)由题图甲读出波长λ＝4 m ，由题图乙读出周期T ＝1 s ，则波速v ＝λT ＝4 m/s ，A 项正确；简谐横波中质点只在平衡位置附近振动，并不随着波迁移，经过2 s ，P 质点振动了2个周期，运动的路程为2×0.8 cm ＝1.6 cm ，B 项错误；由题知，波沿x 轴正方向传播，此时刻Q 质点振动方向向上，而P 质点在波峰，则图示时刻起P 质点比Q 质点先回到平衡位置，C 项正确；根据题图乙可知，t ＝1 s 时刻质点从平衡位置沿y 轴负方向振动，而题图甲中x ＝2 m 处的质点在t ＝1 s 时刻(图示时刻)振动方向沿y 轴负方向，题图乙可能是题图甲中x ＝2 m 处质点的振动图象，D 项正确；该时刻M 质点在平衡位置，速度最大，E 项错误．(2)作出大致光路图如图所示，由几何知识可得l OB ＝R 3tan θ＝3R 3又n ＝sin 60°sin α＝ 3解得α＝30°在△OBC 中有l OB sin β＝R sin (90°＋α)解得β＝30°又n ＝sin γsin β＝ 3解得γ＝60°则知出射光线CD 方向与OA 平行光在玻璃半球体中传播的距离l BC ＝l OB又速度v ＝c n可得t ＝l BC v ＝R c .答案：(1)ACD (2)见解析3．(15分)(1)如图所示，某同学用一束激光从平行截面为等腰直角三角形的水晶材料的底边AB 的中点M 点射入，发现激光射入后，恰好在AC 界面发生全反射．已知AB 长为L ，光在真空中的速度为c .则该水晶材料的折射率为________；激光从AB 边到AC 边的传播时间为________．(2)如图所示，a 、b 、c 、d 是均匀介质中x 轴上的四个质点，相邻两点间的间距依次为2 m 、4 m 和6 m ．一列简谐横波以2 m/s 的波速沿x 轴负向传播，在t ＝0时刻到达质点d ，质点d 由平衡位置开始竖直向下运动，t ＝6 s 时质点c 第一次到达最高点，质点的振幅为6 mm ，求：①在t ＝6 s 时质点b 的位移；②当质点a 第一次振动到正向最大位移处时，质点d 经过的路程．解析：(1)设光从AB 边射入时，折射角为α，射到AC 面上N点时，入射角为β，光路如图所示，根据折射定律有n sin α＝sin 45°，光在AC 边上恰好全反射，有n ＝1sin β，根据几何关系有α＋β＝90°，联立解得n ＝62；由图中几何关系可得MN 长度为x ＝L 2sin α，sin α＝33，用v 表示光在水晶中的传播速度，则n ＝c v ，光从AB 边到AC 边的传播时间为t ＝x v ＝32L 4c .(2)①已知在t ＝0时刻波到达质点d ，质点d 由平衡位置开始竖直向下运动，其波的前段波形如图t ＝6 s 时，波向左传播的距离为12 m ，波的前端到达a 质点位置，此时质点c 第一次到达最高点，所以a 、c 间的距离恰好是四分之三个波长，则波长λ＝8 m ，又b 、c 间距离为4 m ＝12λ，所以质点b 的位移为－6 mm②当质点a 开始振动时d 已经振动t 1＝6 s再经历四分之三周期，质点a 振动到正向最大位移处t 2＝34TT ＝λv ＝4 s质点a 第一次振动到最高点时，质点d 已运动的时间为t ＝t 1＋t 2＝9 s由题意知A ＝6 mm质点d 的路程为s ＝t T ·4A ＝54 mm答案：(1)62 32L 4c (2)①－6 mm ②54 mm4．(15分)(1)一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是________．A ．质点振动频率是0.25 HzB ．在10 s 内质点经过的路程是20 cmC ．第4 s 末质点的速度最大D ．在t ＝1 s 和t ＝3 s 两时刻，质点位移大小相等、方向相同E ．在t ＝2 s 和t ＝4 s 两时刻，质点速度大小相等、方向相同(2)如图所示，将一个折射率为n ＝72的透明长方体放在空气中，长方形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P 点，入射角为θ.AD ＝6AP .(ⅰ)若要使光束进入长方体后能射到AD 面上，角θ的最小值为多少？ (ⅱ)若要使此光束在AD 面上发生全反射，角θ的范围如何？解析：(1)振动图象表示质点在不同时刻相对平衡位置的位移，由图象可知，质点运动的周期T ＝4 s ，其频率f ＝1T ＝0.25 Hz ；10 s 内质点运动了52T ，其运动路程为s ＝52×4A ＝52×4×2 cm ＝20 cm ；第4 s 末质点在平衡位置，其速度最大；t ＝1 s 和t ＝3 s 两时刻，由图象可知，位移大小相等、方向相反；在t ＝2 s 和t ＝4 s 质点处于平衡位置，其速度最大，但t ＝2 s 和t ＝4 s 两时刻速度方向相反．由以上分析可知，选项A 、B 、C 正确．(2)(ⅰ)如图甲，要使光束进入长方体后能射到AD 面上，设最小折射角为α，AP 为d .根据几何关系有sin α＝dd 2＋(6d )2＝17根据折射定律有sin θsin α＝n得最小值θ＝30°.(ⅱ)如图乙，要使此光束在AD 面上发生全反射，则要求该光束射到AD 面上的入射角β应满足sin β≥sin C又sin C ＝1nsin β＝cos α＝1－sin 2α＝1－(sin θn )2解得30°<θ≤60°.答案：(1)ABC (2)(ⅰ)30° (ⅱ)30°<θ≤60°5．(15分)(1)下列说法中正确的是________．A ．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a 束光在水珠中传播的速度一定大于b 束光在水珠中传播的速度B ．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i 逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb ′面射出C ．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离L ，两相邻亮条纹间距离将减小D ．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的E ．图戊中的M 、N 是偏振片，P 是光屏．当M 固定不动缓慢转动N 时，光屏P 上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波(2)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，如图甲所示为波传播到x ＝5 m 的M 点时的波形图，图乙是位于x ＝3 m 的质点N 从此时刻开始计时的振动图象，Q 是位于x ＝10 m 处的质点，求：(ⅰ)波由M 点传到Q 点所用的时间；(ⅱ)波由M 点传到Q 点的过程中，x ＝3.5 m 处的质点通过的路程．解析：(1)甲图中a束光折射角大，折射率小，根据v＝cn，a束光在水珠中的传播速度大，选项A正确；乙图中，光束在aa′面的折射角等于在bb′面的入射角，只要入射角i<90°，bb′面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，选项B错误；丙图中，根据Δx＝Ldλ可知，选项C正确，丁图中的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，选项D错误；有偏振现象的光波为横波，选项E 正确．(2)(ⅰ)由题图甲可以看出波长λ＝4 m，由题图乙可以看出周期T＝4 s，所以波速v＝λT＝1 m/s，波由M点传到Q点所用的时间t＝Δxv＝5 s.(ⅱ)4 s内质点通过的路程为4A＝20 cm，x＝3.5 m处的质点1 s内通过的路程为2×5×sin 45°＝5 2 cm，则质点通过的路程为(20＋52) cm≈27.07 cm.答案：(1)ACE(2)(ⅰ)5 s(ⅱ)27.07 cm6．(15分)(1)如图，某种复合光经过半圆形的玻璃砖后分成a、b两束，其中光束a与法线的夹角为60°，光束b与法线的夹角为45°，则玻璃对a、b两种光的折射率之比n a∶n b＝________；若a、b两种光在这种玻璃中的波长之比为3∶2，现用同一双缝干涉装置在真空中分别测量a、b两种光的波长，则得到的相邻亮条纹间距之比为Δx a∶Δx b＝________.(2)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，已知该波的传播速度为6.4 m/s，求：(ⅰ)这列波的周期；(ⅱ)平衡位置在x ＝4 cm 处的质点在0～0.05 s 时间内运动的路程．解析：(1)由光的折射定律n ＝sin i sin r 可分别得出n a ＝3，n b ＝2，所以n a ∶n b ＝3∶2；真空中的波长λ0＝nλ，所以λ0a λ0b ＝n a n b ·λa λb ＝32·32＝32，所求条纹间距之比Δx a Δx b ＝λ0a λ0b ＝32.(2)(ⅰ)由题图可知波长λ＝12 cm 则周期T ＝λv ＝3160 s.(ⅱ)质点从平衡位置出发一个周期运动4A ，半个周期运动2A ，平衡位置在x ＝4 cm 处的质点从平衡位置开始运动Δt ＝0.05 s ＝223T ＝212T ＋16T 由题意知，x ＝4 cm 处的质点的振动方程为y ＝A sin ωt ＝A sin 2πT t故在最后16T 时间内质点运动的路程是A sin(2πT ·16T )＝32A所以总的路程是212×4A ＋32A ＝20＋350 m.答案：(1)3∶2 3∶2 (2)见解析。

2019版一轮优化探究物理(教科版)练习：第十四章第2讲机械波 Word版含解析

[课时作业] 单独成册方便使用一、选择题1.设x 轴方向的一条细绳上有O 、A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 八个点,OA ＝AB ＝BC ＝CD ＝DE ＝EF ＝FG ＝1 m,质点O 在垂直于x 轴方向上做简谐运动,沿x 轴方向传播形成横波. t ＝0时刻,O 点开始向上运动,经t ＝0.2 s,O 点第一次到达上方最大位移处,这时A 点刚好开始运动、那么在t ＝2.5 s 时刻,以下说法中正确的是( )A 、B 点位于x 轴下方B 、A 点与E 点的位移相同C 、D 点的速度最大D 、C 点正向上运动E 、这列波的波速为5 m/s解析:由题可知,T 4＝0.2 s,周期T ＝0.8 s,14λ＝1 m,波长λ＝4 m,由v ＝λT 得波速v ＝5 m/s,则可判断E 项正确；当t ＝2.5 s 时,波源O 已振动了318个周期,此时O 位于x 轴上方向上振动,B 点与O 点之间相距半个波长,可判断B 点位于x 轴下方,A 项正确；2.5 s 时E 点已经振动了一段时间,A 点与E 点间距1个波长,两点振动情况完全一样,则B 项正确；O 点与D 点间距1个波长,两点的振动情况完全一样,此时,O 点已经离开平衡位置向上振动,D 点也一样,则D 点的速度不是最大,C 项错误；波传播到C 点的时间为t ＝3×0.2 s ＝0.6 s,在t ＝2.5 s 时刻质点C 已振动的时间t ′＝2.5 s －0.6 s ＝1.9 s ＝238T ,质点C 的起振方向向上,则在2.5s 时刻C 点应向下振动,则D 项错误、答案:ABE2.如图所示,当波源和障碍物都静止不动时,波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射、下列措施可能使波发生较为明显衍射的是( )A 、增大波源的振动频率B 、减小波源的振动频率C 、增大障碍物的长度D 、减小障碍物的长度E 、波源远离障碍物运动解析:不能发生明显衍射的原因是障碍物的长度远大于波长,只要增大波长或减小障碍物的长度即可满足题目要求,由λ＝v f 知,v 不变,减小f ,λ增大,故A 、C 错,B 、D 对；波源远离障碍物将产生多普勒效应,等效于增大波长,故E 对、答案:BDE3、一列简谐横波在某时刻的波形如图所示,此时刻质点P 的速度为v ,经过1.0 s 它的速度大小、方向第一次与v 相同,再经过0.2 s 它的速度大小、方向第二次与v 相同,则下列判断中正确的是( )A 、波沿x 轴负方向传播,波速为5 m/sB 、波沿x 轴正方向传播,波速为5 m/sC 、若某时刻质点M 到达波谷处,则质点P 一定到达波峰处D 、质点M 与质点Q 的位移大小总是相等、方向总是相反E 、从图示位置开始计时,在2.0 s 时刻,质点P 在y 轴上的坐标为20 cm解析:由题意可知,波沿x 轴负方向传播,其周期T ＝1.2 s,根据v ＝λT 得v＝5 m/s,A 正确,B 错误；当两质点平衡位置间的距离相差半个波长的奇数倍时,振动步调相反,C 正确,D 错误；波的周期为T ＝1.2 s,根据对称性可知,从图示位置开始计时,在2.0 s 时刻,质点P 到达波峰处,其y 坐标为20 cm,E 正确、答案:ACE4.一列简谐横波在t ＝0时的波形图如图所示、介质中x ＝2 m 处的质点P 沿y 轴正方向做简谐运动的表达式为y ＝10sin(5πt ) cm.关于这列简谐波,下列说法正确的是( )A 、周期为4.0 sB 、振幅为20 cmC 、传播方向沿x 轴正向D 、传播速度为10 m/sE 、经1 s 波向前传播10 m,而质点不随波移动解析:由题意知ω＝5π rad/s ,周期T ＝2πω＝0.4 s,由波的图像得振幅A ＝10 cm,波长λ＝4 m,故波速v ＝λT ＝10 m/s,P 点在t ＝0时振动方向为正y 方向,波向正x 方向传播,由Δx ＝v t 1知,1 s 后波向前传播10 m,各质点仍在平衡位置附近振动而不随波移动、答案:CDE5、(2018·安徽江南十校联考)一简谐机械横波沿x轴负方向传播,已知波的波长为8 m,周期为2 s,t＝1 s时刻波形如图a所示,a、b是波上的两个质点、图b是波上某一点的振动图像、则下列说法正确的是()A、图b可以表示d质点的振动B、图b可以表示b质点的振动C、a、b两质点在t＝1.5 s时速度大小相同D、该波传播速度为v＝4 m/sE、t＝0时b质点速度沿y轴正向解析:a、b、d三质点中在t＝1 s时位于平衡位置的是b和d质点,其中d质点向上振动、b质点向下振动,则图b可以表示d质点的振动,A 项正确,B项错误、t＝1.5 s时的波形图如图甲所示,则知此时a质点速度大于b质点速度,C项错误、波速v＝λT＝4 m/s,D项正确、t＝0时波形如图乙所示,此时b质点速度沿y轴正方向,E项正确、答案:ADE6、(2018·河北唐山模拟)如图所示为一列向左传播的横波的图像,图中实线表示t 时刻的波形,虚线表示又经Δt ＝0.2 s 时刻的波形,已知波长为2 m,下列说法正确的是( )A 、波的周期的最大值为2 sB 、波的周期的最大值为29 sC 、波的速度的最小值为9 m/sD 、这列波不能发生偏振现象E 、这列波遇到直径r ＝1 m 的障碍物会发生明显的衍射现象解析:0.2 m ＝110λ,因波向左传播,则由图像可知波向左传播的距离为(n＋910)λ(n ＝0,1,2,…),所以0.2 s ＝(n ＋910)T (n ＝0,1,2,…),n ＝0时,周期最大,为T m ＝29 s,波速最小,为v min ＝λT m＝9 m/s,所以A 错误,B 、C 正确、横波可以发生偏振现象,D 错误、因为障碍物的直径r ＝1 m<λ＝2 m,则这列波遇到此障碍物可以发生明显的衍射现象,E 正确、答案:BCE7.图为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时刻的波形图,已知t 1＝0.3 s 时,质点P 首次位于波谷,质点Q 的坐标是(1.5,0),质点M 的坐标是(13,0)(图中未画出),则以下说法正确的是( )A 、波的传播速度为0.3 m/sB 、从t ＝0开始,质点Q 一定比P 先到达波峰C 、每经0.2 s,质点Q 的路程一定是10 cmD 、在t 2＝1.6 s 时刻,质点M 第二次位于波峰E 、P 、Q 两质点的速度方向始终相同解析:由题图知波长为λ＝4 cm,v ＝34λt 1＝0.1 m/s,故选项A 错误；因为该波沿x 轴正方向传播,质点Q 在质点P 的左侧,由题图可知质点Q 一定比P 先到达波峰,故选项B 正确；波的周期T ＝λv ＝0.4 s,每经0.2 s 即半个周期,质点Q 运动的路程s ＝2A ＝2×5 cm ＝10 cm,故选项C 正确；波峰第一次到达质点M 的时间t 3＝Δx v ＝0.13－0.010.1s ＝1.2 s,再经过一个周期即t 2＝1.6 s 时,质点M 第二次位于波峰,故选项D 正确；P 、Q 两质点相距Δx ′＝0.5 cm<λ,不是同相位点,故选项E 错误、答案:BCD8.如图所示,实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷,此刻,M 是波蜂与波峰的相遇点,设这两列波的振幅均为A ,则下列说法中正确的是( )A 、此时刻位于O 处的质点正处于平衡位置B 、P 、N 两处的质点始终处在平衡位置C 、随着时间的推移,M 处的质点将向O 处移动D 、从此时刻起,经过四分之一周期,M 处的质点到达平衡位置,此时位移为零E 、O 、M 连线的中点是振动加强的点,其振幅为2A解析:此时刻位于O 处的质点正处于波谷与波谷的相遇点,不在平衡位置,选项A 错误；P 、N 两处的质点处于波峰和波谷的相遇点,两列波在这两处的位移始终相反,合位移为零,选项B 正确；质点并不随波迁移,选项C 错误；从此时刻起,经过四分之一周期,两列波在M 点的振动均达到平衡位置,合位移为零,选项D 正确；O 、M 连线的中点是振动加强区的点,其振幅为2A ,选项E 正确、答案:BDE9、如图所示,有一列减幅传播的简谐横波,x ＝0与x ＝75 m 处的A 、B 两个质点的振动图像分别如图中实线与虚线所示、则这列波的( )A 、A 点处波长是10 cm,B 点处波长是5 cmB 、周期一定都是2×10－2 sC 、t ＝0.012 5 s 时刻,两质点的振动速度方向相反D 、传播速度一定是600 m/sE 、A 质点的振幅是B 质点的振幅的2倍解析:由A 、B 两质点的振动图像可知两质点的周期均为2×10－2 s,所以B 项正确；再由振动图像知t ＝0时,质点A 在平衡位置且向上振动,B处在波峰,则有75 m ＝34λ＋nλ(n ＝0,1,2,3,…),解得λ＝3004n ＋3m(n ＝0,1,2,3,…),所以A 项错；在t ＝0.012 5 s ＝58T 时,质点A 向下振动,B 向上振动,所以C 项正确；波的传播速度v ＝λT ＝15 0004n ＋3m/s(n ＝0,1,2,3,…),有多种可能,D 项错；由图可知质点A 的振幅为10 cm,质点B 的振幅为5 cm,所以E 项正确、答案:BCE二、非选择题10.一列沿－x 方向传播的简谐横波,在t ＝0时刻的波形如图所示,质点振动的振幅为10 cm.P 、Q 两点的坐标分别为(－1,0)和(－9,0),已知t ＝0.7 s 时,P 点第二次出现波峰、(1)这列波的传播速度多大？(2)从t ＝0时刻起,经过多长时间Q 点第一次出现波峰？(3)当Q 点第一次出现波峰时,P 点通过的路程为多少？解析:(1)由题意可知该波的波长为λ＝4 m,P 点与最近波峰的水平距离为3 m,距离下一个波峰的水平距离为7 m所以v ＝s t ＝10 m/s(2)Q 点与最近波峰的水平距离为11 m故Q 点第一次出现波峰的时间为t 1＝s 1v ＝1.1 s(3)该波中各质点振动的周期为T ＝λv ＝0.4 sQ 点第一次出现波峰时质点P 振动了t 2＝0.9 s则t 2＝2T ＋14T ＝9T 4质点每振动T 4经过的路程为10 cm当Q 点第一次出现波峰时,P 点通过的路程s ′＝0.9 m.答案:见解析11、(2018·湖北武汉调研)有两列简谐横波a 、b 在同一介质中分别沿x 轴正方向和负方向传播,两列波在t ＝0时刻的波形曲线如图所示,已知a 波的周期T a ＝1 s 、求:(1)两列波的传播速度；(2)从t ＝0时刻开始,最短经过多长时间x ＝1.0 m 的质点偏离平衡位置的位移为0.16 m?解析:(1)由图可知a 、b 两列波的波长分别为λa ＝2.5 m,λb ＝4.0 m.两列波在同种介质中的传播速度相同,为v ＝λa T a＝2.5 m/s. (2)a 波的波峰传播到x ＝1.0 m 的质点经历的时间t a ＝Δx a v ＝1＋mλa v ,b 波的波峰传播到x ＝1.0 m 的质点经历的时间t b ＝Δx b v ＝1.5＋nλb v ,又t a＝t b ＝t ,联立解得5m －8n ＝1(式中m 、n 均为正整数),分析知,当m ＝5、n ＝3时,x ＝1.0 m 的质点偏离平衡位置的位移为0.16 m 时经过时间最短,将m ＝5代入t ＝1＋mλa v ,解得t ＝5.4 s.答案:(1)均为2.5 m/s (2)5.4 s12、如图甲所示,一列简谐横波沿直线AB 传播,A 、B 之间的距离为1 m,A 、B 两点的振动情况如图乙所示、则这列波波速为多少？解析:该波的周期为T ＝4 s.如果该波向右传播x AB ＝nλ＋34λ(n ＝0,1,2,3,…)解得波长λ＝44n ＋3m(n ＝0,1,2,3,…) 波速v ＝λT ＝14n ＋3m/s(n ＝0,1,2,3,…)、如果该波向左传播x AB ＝nλ＋14λ(n ＝0,1,2,3,…)解得波长λ＝44n ＋1m(n ＝0,1,2,3,…) 波速v ＝λT ＝14n ＋1m/s(n ＝0,1,2,3,…)、答案:见解析物理备课大师【全免费】“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！/。

高三物理第一轮复习课时跟踪练第十四章第四讲光的波动性电磁波和相对论含解析(2)

第十四章波与相对论第四讲光的波动性电磁波和相对论课时跟踪练A组基础巩固1．(2018·东营模拟)现代生活中，人们已更多地与电磁波联系在一起，并且越来越依赖于电磁波，关于电磁场和电磁波，以下说法正确的是()A．把带电体和永磁体放在一起，即可以在其周围空间中产生电磁波B．手机、电视、光纤通信都是通过电磁波来传递信息的C．医院中用于检查病情的“B超”是利用了电磁波的反射原理D．车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置是利用红外线实现成像的解析：要产生电磁波，必须要有变化的磁场与变化的电场，即电磁场，电磁场在介质中传播产生电磁波，A错误；通过电磁波可以实现各种通信，B正确；“B超”是利用了超声波的反射原理，C错误；车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置是利用X射线实现成像的，D错误．答案：B2．关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是()A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同解析：声波、电磁波都能传递能量和信息，选项A错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，选项B正确；可见光属于电磁波，“B超”中的超声波是声波，波速不同，选项C错误；红外线波长较X射线波长长，故选项D错误．答案：B3．(2018·临沂模拟)下列说法不正确的是()A．麦克斯韦预言了光是横波，并且首次用实验验证了光是横波B．高速运动的飞船中的宇航员发现地面的时钟变慢了C．在磁场中做圆周运动的带电粒子会发出电磁波D．过强或过长时间的紫外辐射、X射线或γ射线的作用，会对人体(眼镜、皮肤、血液、神经系统、生殖系统等)造成危害解析：麦克斯韦预言了光是电磁波，证明光是电磁波的是赫兹，马吕斯用光的偏振实验证明了光是横波，选项A错误；由爱因斯坦的相对论可知，选项B正确；在磁场中做圆周运动的带电粒子产生周期性变化的电场，又会产生周期性变化的磁场，并向外传播，即会产生电磁波，选项C正确；过强或过长时间照射紫外线、X射线或γ射线，会对人体造成危害，D正确．所以本题选A.答案：A4．(2018·大连模拟)如图所示，一根10 m长的梭镖以相对论速度穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的，以下哪种叙述最好的描述了梭镖穿过管子的情况()A．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来C．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖D．所有这些都与观察者的运动情况有关解析：如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖会完全处在管子内部．然而当你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子．假如你在梭镖和管子之间运动，运动的速度是在梭镖运动的方向上，而大小是其一半，那么梭镖和管子都相对于你运动，且速度的大小一样，你看到这两样东西都缩短了，且缩短的量相同．所以你看到的一切都是相对的，依赖于你的参考系，故选项D正确．答案：D5．(2018·南京模拟)间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标．这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车队离开，也瞒不过它．这种遥感照相机敏感的电磁波属于()A．可见光波段B．红外线波段C．紫外线波段D．X射线波段解析：所有的物体都能发出红外线，热的物体的红外线辐射比冷的物体强，间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外线探测器，它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外线辐射，这是红外线摄影的基础．再者，红外线波长比其他波(如可见光、紫外线、X射线)的长，有较好的穿透云雾的能力，故选B.答案：B6．(2018·石家庄模拟)假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，使司机不仅可以防止对方汽车强光的刺激，也能看清自己车灯发出的光所照亮的物体．以下措施中可行的是() A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向也是竖直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°D．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向也是斜向右上45°解析：首先，司机要能够看清楚自己车灯发出的经对面物体反射回来的光线，所以他自己车灯的偏振片的透振方向和前窗玻璃的透振方向一定要平行；其次，他不能看到对面车灯发出的强光，所以对面车灯玻璃的透振方向与他自己车窗玻璃的透振方向一定要垂直．满足上述要求的只有选项D.答案：D7．光的偏振现象说明光是横波．下列现象中不能反映光的偏振特性的是()A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹解析：在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定方向振动的光是偏振光，A、B选项反映了光的偏振特性，C是偏振现象的应用，D是光的衍射现象．答案：D8．(多选)(2018·岳阳模拟)如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样，现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的是()解析：因为单色光斜射入平行玻璃砖时的出射光线应平行于入射光线，故选项B错误；根据干涉图样，a光的干涉条纹间距较大，所以a光的波长较长，在同种介质中的折射率较小，故沿相同方向斜射入平行玻璃砖时a光的侧移量小，选项A正确；由于a光的折射率小，临界角较大，则更不易发生全反射，选项C错误，选项D正确．答案：AD9.如图所示，在地面上M点固定一光源，在离光源等距的A、B 两点上固定有两个光接收器，今使光源发出一闪光，则在地面的参考系中观测________(选填“A先”“B先”或“A、B同时”)接收到光信号；在沿AB方向高速运动的火车参考系中观测________(选填“A先”“B先”或“A、B同时”)接收到光信号．解析：在地面的参考系中观测，AM＝BM，光向A、B两点传播速度相等，故A与B同时接收到光信号．在沿AB方向高速运动的火车参考系中观测，由于以火车为参考系时，火车与B相互靠近，火车与A相互远离，而光速相同，故光信号先传到B点，后传到A 点．答案：A、B同时B先10．(2018·太原模拟)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz 至1 000 MHz的范围内．请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题：(1)雷达发射电磁波的波长范围是多少？(2)能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离？解析：(1)由c ＝λf 可得：λ1＝c f 1＝3.0×108200×106m ＝1.5 m ， λ2＝c f 2＝3.0×1081 000×106 m ＝0.3 m. 故雷达发出的电磁波的波长范围是0.3～1.5 m.(2)电磁波测距的原理就是通过发射和接收电磁波的时间间隔来确定距离，所以可根据x ＝v t 2确定雷达和目标间的距离．答案：(1)0.3～1.5 m (2)能B 组能力提升11．(多选)(2018·长春模拟)应用麦克斯韦的电磁场理论判断如图所示的表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图象中(每个选项中的上图表示变化的场，下图表示变化的场产生的另外的场)，正确的是( )解析：A 图中的上图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知周围空间不会产生电场，A 图中的下图是错误的；B 图中的上图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，下图的磁场是稳定的，所以B 图正确；C 图中的上图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位差为π2，C 图是正确的；D 图的上图是振荡的电场，可在其周围空间产生同频率振荡的磁场，但是下图中的图象与上图相比较，相位差为π，故D 图不正确．所以只有B 、C 两图正确．答案：BC12．(多选)(2018·廊坊模拟)如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是( )A ．干涉现象是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B ．干涉现象是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C ．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D ．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的解析：由于在凸透镜和平板玻璃之间的空气形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透镜的下表面和平板玻璃的上表面，故选项A 正确，B 错误；由于凸透镜的下表面是圆弧面，所以形成的薄膜厚度不是均匀变化的，形成不等间距的干涉条纹，故选项C 正确，D 错误．答案：AC13．(多选)(2018·温州模拟)下列说法正确的是()A．用光导纤维束传输图象和信息，这是利用了光的全反射原理B．紫外线比红外线更容易发生衍射现象C．经过同一双缝所得干涉条纹，红光比绿光的条纹宽度大D．光的色散现象都是由于光的干涉现象引起的E．光的偏振现象说明光是一种横波解析：用光导纤维束传输图象和信息，这是利用了光的全反射原理，所以选项A正确；紫外线的频率比红外线大，故波长比红外线小，所以二者相比红外线更容易发生衍射，选项B错误；根据条纹间距公式Δx＝ldλ知，波长越长，条纹间距越大，因为红光的波长大于绿光的波长，所以经过同一双缝所得干涉条纹，红光比绿光的条纹宽度大，故选项C正确；光的折射、衍射都能引起光的色散，所以选项D错误；偏振是横波特有的，光的偏振现象说明光是横波，所以选项E正确．答案：ACE14．(2018·青岛模拟)在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法．A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气膜．现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化．当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升高到t2时，亮度再一次回到最亮．(1)在B 板上方观察到的亮暗变化是由哪两个表面的反射光叠加形成的？(2)温度由t 1升高到t 2时，A 的高度升高多少？解析：(1)A 、B 间为空气薄膜，在B 板上方观察到的亮暗变化，是由B 的下表面反射的光和A 的上表面反射的光叠加产生的．(2)当温度为t 1时，设空气薄膜厚度为d 1，此时最亮说明2d 1＝k λ. 当温度为t 2时，设空气薄膜厚度为d 2，此时再一次最亮说明2d 2＝(k －1)λ.得d 1－d 2＝λ2. 故温度由t 1升高到t 2，A 的高度升高λ2. 答案：(1)见解析 (2)λ2。

2019版一轮优化探究物理(人教版)练习：第十四章第2讲机械波 Word版含解析

[课时作业] 单独成册方便使用一、选择题1.设x 轴方向的一条细绳上有O 、A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 八个点,OA ＝AB ＝BC ＝CD ＝DE ＝EF ＝FG ＝1 m,质点O 在垂直于x 轴方向上做简谐运动,沿x 轴方向传播形成横波. t ＝0时刻,O 点开始向上运动,经t ＝0.2 s,O 点第一次到达上方最大位移处,这时A 点刚好开始运动、那么在t ＝2.5 s 时刻,以下说法中正确的是( )A 、B 点位于x 轴下方B 、A 点与E 点的位移相同C 、D 点的速度最大D 、C 点正向上运动E 、这列波的波速为5 m/s解析:由题可知,T 4＝0.2 s,周期T ＝0.8 s,14λ＝1 m,波长λ＝4 m,由v ＝λT 得波速v ＝5 m/s,则可判断E 项正确；当t ＝2.5 s 时,波源O 已振动了318个周期,此时O 位于x 轴上方向上振动,B 点与O 点之间相距半个波长,可判断B 点位于x 轴下方,A 项正确；2.5 s 时E 点已经振动了一段时间,A 点与E 点间距1个波长,两点振动情况完全一样,则B 项正确；O 点与D 点间距1个波长,两点的振动情况完全一样,此时,O 点已经离开平衡位置向上振动,D 点也一样,则D 点的速度不是最大,C 项错误；波传播到C 点的时间为t ＝3×0.2 s ＝0.6 s,在t ＝2.5 s 时刻质点C 已振动的时间t ′＝2.5 s －0.6 s ＝1.9 s ＝238T ,质点C 的起振方向向上,则在2.5s 时刻C 点应向下振动,则D 项错误、答案:ABE2.如图所示,当波源和障碍物都静止不动时,波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射、下列措施可能使波发生较为明显衍射的是( )A 、增大波源的振动频率B 、减小波源的振动频率C 、增大障碍物的长度D 、减小障碍物的长度E 、波源远离障碍物运动解析:不能发生明显衍射的原因是障碍物的长度远大于波长,只要增大波长或减小障碍物的长度即可满足题目要求,由λ＝v f 知,v 不变,减小f ,λ增大,故A 、C 错,B 、D 对；波源远离障碍物将产生多普勒效应,等效于增大波长,故E 对、答案:BDE3、一列简谐横波在某时刻的波形如图所示,此时刻质点P 的速度为v ,经过1.0 s 它的速度大小、方向第一次与v 相同,再经过0.2 s 它的速度大小、方向第二次与v 相同,则下列判断中正确的是( )A 、波沿x 轴负方向传播,波速为5 m/sB 、波沿x 轴正方向传播,波速为5 m/sC 、若某时刻质点M 到达波谷处,则质点P 一定到达波峰处D 、质点M 与质点Q 的位移大小总是相等、方向总是相反E 、从图示位置开始计时,在2.0 s 时刻,质点P 在y 轴上的坐标为20 cm解析:由题意可知,波沿x 轴负方向传播,其周期T ＝1.2 s,根据v ＝λT 得v＝5 m/s,A 正确,B 错误；当两质点平衡位置间的距离相差半个波长的奇数倍时,振动步调相反,C 正确,D 错误；波的周期为T ＝1.2 s,根据对称性可知,从图示位置开始计时,在2.0 s 时刻,质点P 到达波峰处,其y 坐标为20 cm,E 正确、答案:ACE4.一列简谐横波在t ＝0时的波形图如图所示、介质中x ＝2 m 处的质点P 沿y 轴正方向做简谐运动的表达式为y ＝10sin(5πt ) cm.关于这列简谐波,下列说法正确的是( )A 、周期为4.0 sB 、振幅为20 cmC 、传播方向沿x 轴正向D 、传播速度为10 m/sE 、经1 s 波向前传播10 m,而质点不随波移动解析:由题意知ω＝5π rad/s ,周期T ＝2πω＝0.4 s,由波的图象得振幅A ＝10 cm,波长λ＝4 m,故波速v ＝λT ＝10 m/s,P 点在t ＝0时振动方向为正y 方向,波向正x 方向传播,由Δx ＝v t 1知,1 s 后波向前传播10 m,各质点仍在平衡位置附近振动而不随波移动、答案:CDE5、(2018·安徽江南十校联考)一简谐机械横波沿x轴负方向传播,已知波的波长为8 m,周期为2 s,t＝1 s时刻波形如图a所示,a、b是波上的两个质点、图b是波上某一点的振动图象、则下列说法正确的是()A、图b可以表示d质点的振动B、图b可以表示b质点的振动C、a、b两质点在t＝1.5 s时速度大小相同D、该波传播速度为v＝4 m/sE、t＝0时b质点速度沿y轴正向解析:a、b、d三质点中在t＝1 s时位于平衡位置的是b和d质点,其中d质点向上振动、b质点向下振动,则图b可以表示d质点的振动,A 项正确,B项错误、t＝1.5 s时的波形图如图甲所示,则知此时a质点速度大于b质点速度,C项错误、波速v＝λT＝4 m/s,D项正确、t＝0时波形如图乙所示,此时b质点速度沿y轴正方向,E项正确、答案:ADE6、(2018·河北唐山模拟)如图所示为一列向左传播的横波的图象,图中实线表示t 时刻的波形,虚线表示又经Δt ＝0.2 s 时刻的波形,已知波长为2 m,下列说法正确的是( )A 、波的周期的最大值为2 sB 、波的周期的最大值为29 sC 、波的速度的最小值为9 m/sD 、这列波不能发生偏振现象E 、这列波遇到直径r ＝1 m 的障碍物会发生明显的衍射现象解析:0.2 m ＝110λ,因波向左传播,则由图象可知波向左传播的距离为(n＋910)λ(n ＝0,1,2,…),所以0.2 s ＝(n ＋910)T (n ＝0,1,2,…),n ＝0时,周期最大,为T m ＝29 s,波速最小,为v min ＝λT m＝9 m/s,所以A 错误,B 、C 正确、横波可以发生偏振现象,D 错误、因为障碍物的直径r ＝1 m<λ＝2 m,则这列波遇到此障碍物可以发生明显的衍射现象,E 正确、答案:BCE7.图为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图,已知t 1＝0.3 s 时,质点P 首次位于波谷,质点Q 的坐标是(1.5,0),质点M 的坐标是(13,0)(图中未画出),则以下说法正确的是( )A 、波的传播速度为0.3 m/sB 、从t ＝0开始,质点Q 一定比P 先到达波峰C 、每经0.2 s,质点Q 的路程一定是10 cmD 、在t 2＝1.6 s 时刻,质点M 第二次位于波峰E 、P 、Q 两质点的速度方向始终相同解析:由题图知波长为λ＝4 cm,v ＝34λt 1＝0.1 m/s,故选项A 错误；因为该波沿x 轴正方向传播,质点Q 在质点P 的左侧,由题图可知质点Q 一定比P 先到达波峰,故选项B 正确；波的周期T ＝λv ＝0.4 s,每经0.2 s 即半个周期,质点Q 运动的路程s ＝2A ＝2×5 cm ＝10 cm,故选项C 正确；波峰第一次到达质点M 的时间t 3＝Δx v ＝0.13－0.010.1s ＝1.2 s,再经过一个周期即t 2＝1.6 s 时,质点M 第二次位于波峰,故选项D 正确；P 、Q 两质点相距Δx ′＝0.5 cm<λ,不是同相位点,故选项E 错误、答案:BCD8.如图所示,实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷,此刻,M 是波蜂与波峰的相遇点,设这两列波的振幅均为A ,则下列说法中正确的是( )A 、此时刻位于O 处的质点正处于平衡位置B 、P 、N 两处的质点始终处在平衡位置C 、随着时间的推移,M 处的质点将向O 处移动D 、从此时刻起,经过四分之一周期,M 处的质点到达平衡位置,此时位移为零E 、O 、M 连线的中点是振动加强的点,其振幅为2A解析:此时刻位于O处的质点正处于波谷与波谷的相遇点,不在平衡位置,选项A错误；P、N两处的质点处于波峰和波谷的相遇点,两列波在这两处的位移始终相反,合位移为零,选项B正确；质点并不随波迁移,选项C错误；从此时刻起,经过四分之一周期,两列波在M点的振动均达到平衡位置,合位移为零,选项D正确；O、M连线的中点是振动加强区的点,其振幅为2A,选项E正确、答案:BDE9、如图所示,有一列减幅传播的简谐横波,x＝0与x＝75 m处的A、B 两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示、则这列波的()A、A点处波长是10 cm,B点处波长是5 cmB、周期一定都是2×10－2 sC、t＝0.012 5 s时刻,两质点的振动速度方向相反D、传播速度一定是600 m/sE、A质点的振幅是B质点的振幅的2倍解析:由A、B两质点的振动图象可知两质点的周期均为2×10－2 s,所以B项正确；再由振动图象知t＝0时,质点A在平衡位置且向上振动,B处在波峰,则有75 m＝34λ＋nλ(n＝0,1,2,3,…),解得λ＝3004n＋3m(n＝0,1,2,3,…),所以A 项错；在t ＝0.012 5 s ＝58T 时,质点A 向下振动,B 向上振动,所以C 项正确；波的传播速度v ＝λT ＝15 0004n ＋3m/s(n ＝0,1,2,3,…),有多种可能,D 项错；由图可知质点A 的振幅为10 cm,质点B 的振幅为5 cm,所以E 项正确、答案:BCE二、非选择题10.一列沿－x 方向传播的简谐横波,在t ＝0时刻的波形如图所示,质点振动的振幅为10 cm.P 、Q 两点的坐标分别为(－1,0)和(－9,0),已知t ＝0.7 s时,P 点第二次出现波峰、(1)这列波的传播速度多大？(2)从t ＝0时刻起,经过多长时间Q 点第一次出现波峰？(3)当Q 点第一次出现波峰时,P 点通过的路程为多少？解析:(1)由题意可知该波的波长为λ＝4 m,P 点与最近波峰的水平距离为3 m,距离下一个波峰的水平距离为7 m所以v ＝s t ＝10 m/s(2)Q 点与最近波峰的水平距离为11 m故Q 点第一次出现波峰的时间为t 1＝s 1v ＝1.1 s(3)该波中各质点振动的周期为T ＝λv ＝0.4 sQ 点第一次出现波峰时质点P 振动了t 2＝0.9 s则t 2＝2T ＋14T ＝9T 4质点每振动T 4经过的路程为10 cm当Q 点第一次出现波峰时,P 点通过的路程s ′＝0.9 m.答案:见解析11、(2018·湖北武汉调研)有两列简谐横波a 、b 在同一介质中分别沿x 轴正方向和负方向传播,两列波在t ＝0时刻的波形曲线如图所示,已知a 波的周期T a ＝1 s 、求:(1)两列波的传播速度；(2)从t ＝0时刻开始,最短经过多长时间x ＝1.0 m 的质点偏离平衡位置的位移为0.16 m?解析:(1)由图可知a 、b 两列波的波长分别为λa ＝2.5 m,λb ＝4.0 m.两列波在同种介质中的传播速度相同,为v ＝λa T a＝2.5 m/s. (2)a 波的波峰传播到x ＝1.0 m 的质点经历的时间t a ＝Δx a v ＝1＋mλa v ,b 波的波峰传播到x ＝1.0 m 的质点经历的时间t b ＝Δx b v ＝1.5＋nλb v ,又t a＝t b ＝t ,联立解得5m －8n ＝1(式中m 、n 均为正整数),分析知,当m ＝5、n ＝3时,x ＝1.0 m 的质点偏离平衡位置的位移为0.16 m 时经过时间最短,将m ＝5代入t ＝1＋mλa v ,解得t ＝5.4 s.答案:(1)均为2.5 m/s (2)5.4 s12、如图甲所示,一列简谐横波沿直线AB 传播,A 、B 之间的距离为1 m,A 、B 两点的振动情况如图乙所示、则这列波波速为多少？解析:该波的周期为T ＝4 s.如果该波向右传播x AB ＝nλ＋34λ(n ＝0,1,2,3,…)解得波长λ＝44n ＋3m(n ＝0,1,2,3,…) 波速v ＝λT ＝14n ＋3m/s(n ＝0,1,2,3,…)、如果该波向左传播x AB ＝nλ＋14λ(n ＝0,1,2,3,…)解得波长λ＝44n ＋1m(n ＝0,1,2,3,…) 波速v ＝λT ＝14n ＋1m/s(n ＝0,1,2,3,…)、答案:见解析。

2019高考物理一轮复习优练题14含解析新人教版.docx

2019人教版高考物理一轮优练题（14）李仕才汽车装备了具有自动刹车功能的安全系统，系统以50 Hz 的频率监视前方的交通状况。

当车速i<10m/s 且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采収制动措施, 系统就会立即自动刹车，使汽车避免与障碍物相撞。

在上述条件下，若该车在不同路况下的自动刹车的加速度取4卞m/s 2Z 间的某一值，则自动刹车的最长时间为（）答案|C 解岡当车速最大勺=10 m/s 且加速度取最小值时，自动刹车时间最长。

由速度公式，v=v.-at 解得t 我.5 s,选项C 正确。

上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的"点，另一端系在滑块上，弹簧与斜面垂直，则（）A. 滑块不可能只受到三个力作用B. 弹簧可能处于伸长状态C. 斜面对滑块的支持力大小可能为零D. 斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg答案|BD蓟弹簧与竖直方向的夹角为30°，所以弹簧的方向垂直于斜面,因为弹簧的形变情况未知, 所以斜而与滑块之间的弹力大小不确定，所以滑块可能只受重力、斜而支持力和静摩擦力三个力的作用而平衡，此时弹簧弹力为零，处于原反状态，故A 错误,B 正确;沿斜面方向,根据平衡条件滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜而向下的分力力必有弹力，所以斜面对滑块的支持力不可能为零，故C 错误,D 正确。

3、（图彖问题）（2018 •河北衡水中学一调）如图，穿在水平直杆上质量为刃的小球开始时静止。

现对小球沿杆方向施加111力尺,垂直于杆方向施加竖直向上的力F,.目.尸的大小始终与小球的速度成正比，即F=kv ｛图中未标出）。

己知小球与杆间的动摩擦因数为〃，小球运动过程中未从杆上脱落，且FQ mg 。

下列关于运动中的速度一时间图象正确的是（）1、（匀变速直线运动规律的应用）（2017 •湖北武汉调研）如图A. s 25B. 3 sC. 2. 5 sD. 12.5 s-质量为刃的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面不为零，有摩擦答案|C解岡小球开始重力大于竖直向上的力〃;支持力方向向上，随着速度的增大，尸增大，则支持力减小，摩擦力减小，根据牛顿第二定律，加速度增大。

高三物理一轮复习第十四章章末检测试题

精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！高三物理一轮复习章末检测卷(第十四章)(满分：90分时间：45分钟)说明：本试卷共6小题，每小题15分，共90分．1．(1)(5分)下列说法中正确的是________．A ．水中的气泡看上去比较明亮是因为有一部分光发生了衍射现象B ．雷达发射的电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的C ．拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光D ．红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同E ．狭义相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的(2)(10分)如图所示，点S 为振源，其频率为20 Hz ，所产生的简谐横波向右传播，波速为40 m/s ，P 、Q 是波传播途中的两点，已知SP ＝3.0 m ，SQ ＝3.5 m.(ⅰ)判断当S 通过平衡位置向上运动时，P 、Q 两点的位置及运动方向．(ⅱ)以S 通过平衡位置向上运动时为计时起点，作出经过t ＝0.087 5 s 时波的图象，并标出S 、P 和Q 三点的位置．解析：(1)水中的气泡看起来比较明亮是因为有一部分光发生了全反射现象，选项A 错误；均匀变化的电场或磁场只能产生恒定的磁场或电场，是不能形成电磁波的，雷达发射的电磁波一定是由周期性变化的电场或磁场产生的，选项B 错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光，选项C 正确；红色和蓝色激光频率不同，在同一种介质中传播时波速不同，波长不同，而红色和蓝色激光在不同介质中传播时波长可能相同，选项D 正确；狭义相对论认为真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的，选项E 正确．(2)(ⅰ)该波的波长为λ＝v f＝2 m SP ＝3.0 m ＝1.5λ，故点P 通过平衡位置向下运动SQ ＝3.5 m ＝1.75λ，故点Q 在波峰，速度为零，下一时刻向下运动(ⅱ)该波的周期为T ＝1f＝0.05 s ，t ＝0.0875s ＝1.75T ，作图如图所示．答案：(1)CDE (2)见解析2．(1)(5分)如图甲所示，一列简谐横波沿x 轴传播，t 时刻的波形图如图甲所示，质点A从t ＋0.3 s 时刻开始计时，振动图象如图乙所示，若设＋y 方向为振动正方向，则下列说法中正确的是________．A ．该简谐横波沿x 轴负方向传播B ．该简谐横波波速为10 m/sC ．若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸定比4 m 大得多D ．在t ＋0.5 s 时刻，质点A 的加速度比质点B 的大E ．从时刻t 再经过0.4 s ，质点A 沿x 轴正方向迁移0.8 m(2)(10分)直角等腰玻璃三棱镜ABC 的截面如图所示，∠ABC ＝∠ACB ＝45°，一条单色光从腰AB 上的D 点射入三棱镜，在玻璃内部折射光线为DE ，折射角r ＝30°，折射光线传播到BC 边上的E 点．已知该玻璃砖的折射率n ＝ 2.(ⅰ)求光线的入射角i (图中未标出)；(ⅱ)判断光线能否在E 点发生全反射．解析：(1)从图乙可知t ＋0.3 s 时刻，质点A 位于＋y 最高点，质点振动周期为T ＝0.4 s ，可知t 时刻质点A 速度沿－y 方向，根据“同侧法”易知波沿x 轴负方向传播，A 正确；由图甲得到波长为λ＝4 m ，故波速v ＝λT＝10 m/s ，B 正确；根据能发生明显衍射现象的条件，障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，C 错误；从t 时刻到t ＋0.5 s 时刻，经历时间Δt ＝0.5 s ＝54T ，在t ＋0.5 s 时刻，质点A 到达波谷，质点B 到达平衡位置，可知质点A 的位移比质点B 的位移大，即质点A 的加速度比质点B 的大，D 正确；质点A 只在其平衡位置附近振动，并不会随波迁移，E 错误．(2)(ⅰ)根据光的折射定律有n ＝sin i sin r解得i ＝45°(ⅱ)根据几何关系有∠DEB ＝15°光线在BC 边的入射角为α＝75°设光线从玻璃射入空气发生全反射的临界角为C ，则sin C ＝1n可得C ＝45°由α>C ，可得光线在E 点能发生全反射答案：(1)ABD (2)见解析3．(1)(5分)某实验小组的同学利用激光器将一束红色的激光束由空气(可看成真空)沿径向射入一块半圆柱形人造水晶，如图(a)所示，然后通过传感器对其射出后的折射光束的强度进行记录，发现折射光束的强度随着θ的变化而变化，如图(b)的图线所示．由以上信息可得红色的激光束在人造水晶内发生全反射的临界角为________；人造水晶对该激光的折射率为________；如果该激光在水中的折射率为 1.33，则该激光在人造水晶中传播的速度________(选填“小于”“大于”或“等于”)该激光在水中的传播速度．(2)(10分)如图所示，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，从波传到平衡位置在x ＝5 m 处的M 质点时开始计时．已知平衡位置在x ＝1 m 处的P 质点连续两次到达波峰位置的时间间隔为0.4 s ，求：(ⅰ)该波传播的速度大小；(ⅱ)平衡位置在x ＝9 m 处的Q 质点在t ＝0.5 s 时的位移；(ⅲ)P 质点在0～1.2 s 内运动的路程．解析：(1)由题图(b)可知，当θ＝30°时，激光发生全反射，故全反射的临界角为60°，则n ＝1sin C ＝233＜1.33，由v ＝c n可知该激光在人造水晶中传播的速度大于该激光在水中的传播速度．(2)(ⅰ)由题图得波长λ＝4 m ，因为P 质点连续两次到达波峰位置的时间间隔为0.4 s ，故波的周期T ＝0.4 s波速v ＝λT＝10 m/s (ⅱ)该波传到Q 质点经过的时间t 1＝Δx v ＝0.4 s ，因为该波沿x 轴正方向传播，t ＝0时，M 质点向下振动，所以Q 质点在t ＝0.5 s 时第一次到达波谷位置，因此Q 质点在t ＝0.5 s 时的位移为－10 cm.(ⅲ)P 质点在0～1.2 s 内，从平衡位置开始振动了1.20.4＝3个周期，所以运动的路程为3×4A ＝120 cm.答案：(1)60°233 大于 (2)(ⅰ)10 m/s (ⅱ)－10 cm (ⅲ)120 cm 4．(1)(5分)如图，某种复合光经过半圆形的玻璃砖后分成a 、b 两束，其中光束a 与法线的夹角为60°，光束b 与法线的夹角为45°，则玻璃对a 、b 两种光的折射率之比n a ∶n b ＝________；若a 、b 两种光在这种玻璃中的波长之比为3∶2，现用同一双缝干涉装置在真空中分别测量a 、b 两种光的波长，则得到的相邻亮条纹间距之比为Δx a ∶Δx b ＝________.(2)(10分)如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时刻的波形图，已知该波的传播速度为6.4 m/s ，求：(ⅰ)这列波的周期； (ⅱ)平衡位置在x ＝4 cm 处的质点在0～0.05 s 时间内运动的路程．解析：(1)由光的折射定律n ＝sin i sin r可分别得出n a ＝3，n b ＝2，所以n a ∶n b ＝3∶2；真空中的波长λ0＝nλ，所以λ0a λ0b ＝n a n b ·λa λb ＝32·32＝32，所求条纹间距之比Δx a Δx b ＝λ0a λ0b ＝32. (2)(ⅰ)由题图可知波长λ＝12 cm则周期T ＝λv ＝3160s. (ⅱ)质点从平衡位置出发一个周期运动4A ，半个周期运动2A ，平衡位置在x ＝4 cm 处的质点从平衡位置开始运动Δt ＝0.05 s ＝223T ＝212T ＋16T 由题意知，x ＝4 cm 处的质点的振动方程为y ＝A sin ωt ＝A sin 2πTt 故在最后16T 时间内质点运动的路程是A sin(2πT ·16T )＝32A 所以总的路程是212×4A ＋32A ＝20＋350m.答案：(1)3∶2 3∶2 (2)见解析5．(1)(5分)下列说法中正确的是________．A ．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a 束光在水珠中传播的速度一定大于b 束光在水珠中传播的速度B ．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i 逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb ′面射出C ．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离L ，两相邻亮条纹间距离将减小D ．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的E ．图戊中的M 、N 是偏振片，P 是光屏．当M 固定不动缓慢转动N 时，光屏P 上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波(2)(10分)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，如图甲所示为波传播到M 点(x ＝5 m)时的波形图，图乙是位于x ＝3 m 的质点N 从此时刻开始计时的振动图象，Q 是位于x ＝10 m 处的质点，求：(ⅰ)波由M 点传到Q 点所用的时间；(ⅱ)波由M 点传到Q 点的过程中，x ＝3.5 m 处的质点通过的路程．解析：(1)甲图中a 束光折射角大，折射率小，根据v ＝c n，a 束光在水珠中的传播速度大，选项A 正确；乙图中，光束在aa ′面的折射角等于在bb ′面的入射角，只要入射角i ＜90°，bb ′面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，选项B 错误；丙图中，根据Δx ＝L dλ，选项C 正确；丁图中的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，选项D 错误；有偏振现象的光波为横波，选项E 正确．(2)(ⅰ)由题图甲可以看出波长λ＝4 m ，由题图乙可以看出周期T ＝4 s ，所以波速v ＝λT ＝1 m/s ，波由M 点传到Q 点所用的时间t ＝Δx v ＝5 s.(ⅱ)4 s 内质点通过的路程为4A ＝20 cm ，x ＝3.5 m 处的质点1 s 内通过的路程为2×5×sin 45°＝5 2 cm ，则质点通过的路程为(20＋52) cm ≈27.07 cm.答案：(1)ACE (2)(ⅰ)5 s (ⅱ)27.07 cm6．(1)(5分)下列说法正确的是________．A ．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象B ．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理C ．做双缝干涉实验时，用绿光照射单缝，在光屏P 上观察到干涉条纹，用红光替换绿光照射单缝将得到相邻条纹间距更大的干涉图样D ．相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了E ．在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短(2)(10分)有一个上、下表面平行且足够大的玻璃平板，玻璃平板的折射率为n ＝43，厚度为d ＝12 cm.现在其上方的空气中放置一点光源S ，点光源距玻璃板上表面的距离为L ＝18 cm ，从S 发出的光射向玻璃板，光线与竖直方向夹角最大为θ＝53°，经过玻璃板后从下表面射出，形成一个圆形光斑，如图所示．求玻璃板下表面圆形光斑的半径(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)．解析：(1)肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象，A 正确；全息照相是利用和激光的干涉有关的原理，B 错误；由Δx ＝l dλ可知用红光代替绿光照射单缝，将得到相邻条纹间距更大的干涉图样，C 正确；相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上没有变扁，D 错误；由v ＝λf 可知，在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短，E 正确．(2)由题意可知光在玻璃板上表面发生折射时的入射角最大为θ，设其折射角为r ，由折射定律可得n ＝sin θsin r代入数据可得r ＝37°光再在玻璃板下表面发生折射，光在玻璃板中传播的光路图如图所示光从玻璃板下表面射出时形成一个圆形发光面，设其半径大小为R，则有R＝L tan θ＋d tan r代入数据可得R＝33 cm答案：(1)ACE(2)33 cm。

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