2017-2018学年高中物理教科版选修3-4课时跟踪检测：(十四) 光的干涉 Word版含解析

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2017-2018学年高中物理(SWSJ)教科版选修3-4教学案：第五章第1节光的干涉含答案

第1节光_的_干_涉1。

用单色光做双缝干涉实验时,屏上出现明暗相间的条纹,用白光做双缝干涉实验时，屏上出现彩色条纹。

2．屏上某点到双缝的距离之差Δr＝±kλ时,该点为明条纹，屏上某点到双缝的距离之差Δr＝±（2k－1）错误!时,该点为暗条纹。

3．干涉图样中,相邻两明条纹或暗条纹的间距相同。

4．薄膜干涉是膜的前后两表面的反射光的干涉,观察薄膜干涉时，观察者应与光源在薄膜的同侧。

错误!双缝干涉[自读教材·抓基础]1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。

(如图5－1－1所示）图5－1－11．实验过程让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个光源,它们的振动情况总是相同的,两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加。

2．实验现象在屏上得到明暗相间的条纹。

3．实验结论实验证明光是一种波。

［跟随名师·解疑难]1．双缝干涉实验的装置示意图实验装置如图5－1－2所示，有光源、单缝、双缝和光屏.图5－1－22．单缝屏的作用获得一个线光源,使光源有唯一的频率和振动情况。

如果用激光直接照射双缝，可省去单缝屏.杨氏那时没有激光，因此他用强光照射一条狭缝,通过这条狭缝的光再通过双缝产生相干光。

3．双缝屏的作用红色平行光照射到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束振动情况完全一致的相干光。

4．屏上某处出现亮、暗条纹的条件频率相同的两列波在同一点引起的振动的叠加，如亮条纹处某点同时参与的两个振动总是同相；暗条纹处总是振动反相。

具体产生亮、暗条纹的条件为：(1)亮条纹的条件:屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍。

即：｜PS1－PS2｜＝kλ＝2k·错误!（k＝0,1,2，3……）k＝0时，PS1＝PS2,此时P点位于屏上的O处,为亮条纹,此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹。

k为亮条纹的级次。

2017-2018学年高中物理课时跟踪检测(十三)光的衍射鲁科版选修3-4

课时跟踪检测(十三) 光的衍射(时间：30分钟满分：60分)一、选择题(共8小题，每小题5分，共40分，每小题只有一个选项正确。

)1．(大纲版全国卷)下列现象中，属于光的衍射的是( )A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．海市蜃楼现象D．日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹2．用单色光分别通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样，它们的特点是( )A．用前者做实验时中央是暗的，用后者做实验时中央是亮的B．用前者做实验时中央是亮的，用后者做实验时中央是暗的C．中央均为亮点的同心圆形条纹D．中央均为暗点的同心圆形条纹3．观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm，看到的现象是( ) A．衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显B．衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显C．衍射条纹的间距不变，只是亮度增强D．以上现象都不会发生4．在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是( )图1A．a、c B．b、cC．a、d D．b、d5．在一个发光的小电珠和光屏之间放一个大小可以调节的圆形孔屏，在圆孔从较大调至完全闭合的过程中，在屏上看到的现象是( )A．先是圆形亮区，最后完全黑暗B．先是圆形亮区，再是圆形亮环，最后完全黑暗C．先是圆形亮环，最后完全黑暗D．先是圆形亮环，然后圆形亮区，最后完全黑暗6．抽制细丝时可以用激光监控其粗细，如图2所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则( )图2①这是利用光的干涉现象②这是利用光的衍射现象③如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了④如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了A．①③ B．②④C．①④ D．②③7．用点光源发出的光照射一个障碍物，在屏上形成的阴影的边缘部分模糊不清，产生的原因是( )A．光的反射 B．光的折射C．光的干涉 D．光的衍射8．平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较，下列说法中正确的有( ) A．在衍射图样的中心都是亮斑B．泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽C．小孔衍射的图样的中心是暗斑，泊松亮斑图样的中心是亮斑D．小孔衍射图样中亮、暗条纹间的间距是均匀的，泊松亮斑图样中亮、暗条纹间的间距是不均匀的二、非选择题(共2小题，共20分)9．(10分)用某种单色光源垂直照射带有圆孔的不透明障碍板，下列几种情况中，在障碍板后面暗箱中的屏上各看到什么现象？(1)小孔的直径为1 cm。

高中物理课时跟踪检测(一)简谐运动教科版选修3-4-教科版高二选修3-4物理试题

课时跟踪检测(一) 简谐运动1．关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法正确的答案是( )A．平衡位置就是物体振动范围的中心位置B．机械振动的位移是指以平衡位置为起点的位移C．机械振动的物体运动的路程越大发生的位移也越大D．机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移2．如图1所示，对做简谐运动的弹簧振子m的受力分析正确的答案是( )图1A．重力、支持力、弹簧的弹力B．重力、支持力、弹簧的弹力、回复力C．重力、支持力、回复力、摩擦力D．重力、支持力、摩擦力3．做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大，如此这段时间内( )A．振子的位移越来越大B．振子正向平衡位置运动C．振子速度与位移同向D．振子速度与位移方向相反4．如图2所示，在光滑水平面上振动的弹簧振子的平衡位置为O，把振子拉到A点，OA＝1 cm，然后释放振子，经过0.2 s振子第1次到达O点，如果把振子拉到A′点，OA′＝2 cm，如此释放振子后，振子第1次到达O点所需的时间为( )图2A．0.2 s B．0.4 sC．0.1 s D. 0.3 s5．如图3所示，弹簧振子在BC间振动，O为平衡位置，BO＝OC＝5 cm，假设振子从B 到C的运动时间是1 s，如此如下说法中正确的答案是( )图3A．振子从B经O到C完成一次全振动B．振动周期是1 s，振幅是10 cmC．经过两次全振动，振子通过的路程是20 cmD．从B开始经过3 s，振子通过的路程是30 cm6．当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，如下说法中正确的答案是( )A．振子在振动过程中，速度一样时，弹簧的长度一定相等，弹性势能相等B．振子从最低点向平衡位置运动的过程中，弹簧弹力始终做负功C．振子在运动过程中的回复力由弹簧弹力和振子重力的合力提供D．振子在运动过程中，系统的机械能守恒7.如图4所示，试证明光滑斜面上的小球连在弹簧上，把原来静止的小球沿斜面拉下一段距离后释放，小球的运动是简谐运动。

2017-2018学年高中物理课时跟踪检测(十四)光的偏振激光与全息照相鲁科版选修3-4

课时跟踪检测(十四) 光的偏振激光与全息照相(时间：30分钟满分：50分)一、选择题(共6小题，每小题5分，共30分，每小题只有一个选项正确。

)1．关于偏振光的下列说法正确的是( )A．自然光就是偏振光B．单色光就是偏振光C．沿着一个特定方向传播的光叫偏振光D．沿着一个特定方向振动的光叫偏振光2．如图1所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象，这个实验表明( )图1A．光是电磁波B．光是一种横波C．光是一种纵波 D．光是概率波3．将激光束的宽度聚焦到纳米级(10－9m)范围内，可修复人体已损坏的器官，可对DNA 分子进行超微型基因修复，把至今令人无奈的癌症、遗传疾病彻底根除，以上功能是利用了激光的( )A．单色性好 B．波动性好C．粒子性 D．高能量4．在拍摄日落时水面下的景物时，应在照相机镜头前装一偏振片，其目的是( ) A．减弱反射光，从而使景象清晰B．增强反射光，从而使景象清晰C．增强入射光，从而使景象清晰D．减弱入射光，从而使景象清晰5．下列说法中正确的是( )A．光的反射现象和折射现象说明光是横波B．光的偏振现象说明光是一种纵波C．激光通过狭缝时不可能产生衍射现象D．应用光的偏振技术观看立体电影6. (江苏高考)如图2所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q 之间，B点位于Q右侧。

旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是( )图2A．A、B均不变B．A、B均有变化C．A不变，B有变化D．A有变化，B不变二、非选择题(共2小题，共20分)7．(10分)一台激光器，它的功率为P，如果它发射出的单色光在空气中的波长为λ，则这束单色光的频率是______，它在时间t内辐射的光能为________；如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v，那么这束单色光从该介质射向真空中发生全反射时的临界角为__________。

2017-2018学年高中物理阶段质量检测(五)光的波动性教科版选修3-4

(1) 中应选 C；双缝距离 d 减小时，Δ x 变大， (2) 中应选 D；双缝到屏的距离 l 变小，得到的图样的 Δ x 变小， (3) 中应选 C；将装置从空气移入水中时，波长 λ 减小，Δ x 也减小， (4) 中应选 C。
答案： (1)C (2)D (3)C (4)C
11．解析：由条纹间距 Δ x，双缝间距离 d，双缝到屏的距离 l 及波长 λ 的关系，可测
l
d
根据关系式 Δ x＝ dλ 得： λ＝ l ·Δ x
又
15.6 Δ x＝
mm－ 11.1
mm 4.5 ＝
× 10－ 3
m
7
7
那么，该单色光的波长为
λ＝
0.5 mm 0.5 m ×
4.5 7
×10
－3
m ＝ 6.4
×10
－7
m
－7
答案： 11.1 mm 15.6 mm 6.4 ×10
l 10．解析：利用公式 Δ x＝dλ，光源由红光换成紫光时， λ 变小，相应 Δ x 也变小，
如果整个装置放入水中，激光器发出的红光在水中的波长设为
λ′，由光的特点可知：
光在传播过程中，介质发生变化，波长和波速发生改变，但频率不变。
λ λ′ c 由此可知 c ＝ v ，而 v＝ n
则
λ′＝
λ 6.3 n＝
×10 4
－7×３
m≈4.7
×10
－7
m。
这时屏上条纹的间距是
l
－7
6.0 ×4.7 ×10
有横波才具有偏振性， D 项也不对；干涉和衍射都是波特有的性质，因此选项
B 是正确的。
4．选 C 太阳光是自然光，向各个方向的振动情况都相同，因此，无论偏振片的偏振

2017-2018学年高中物理课时跟踪检测(十二)光的干涉鲁科版选修3-4

课时跟踪检测(十二) 光的干涉(时间：30分钟满分：50分)一、选择题(共6小题，每小题5分，共30分，每小题只有一个选项正确。

)1．双缝干涉实验中观察到红光的干涉图样是( )A．一系列明暗相间的同心圆B．一些杂乱无章的点C．平行、等间距的明暗相间的条纹D．条纹中间宽、两边窄2．(上海高考)白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的( ) A．传播速度不同B．强度不同C．振动方向不同 D．频率不同3．用如图1所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。

图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图(b)是竖立的附着一层肥皂液膜的金属丝圈。

将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是( )图1A．当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30°B．当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°C．当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°D．干涉条纹保持原来状态不变4．如图2甲所示为双缝干涉实验的装置示意图，图乙为用绿光进行实验时，在屏上观察到的条纹情况，a为中央亮条纹；丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况，a′为中央亮条纹，则下列说法正确的是( )图2A．丙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B．丙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C．丙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D．丙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短5．在双缝干涉实验中，当用波长为λ1的单色光照射时，观察到屏上P点处恰为从O 数起的第三条亮条纹，如图3所示。

当换用波长为λ2(λ2＞λ1)的单色光做实验时，从O 点向上数起第三条亮纹的位置( )图3A．在P点上方 B．仍在P点C．在P点下方 D．无法确定6．市场上有一种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物体时能使被照物体处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。

2017-2018学年高中物理阶段质量检测(四)光的折射教科版选修3-4

2、半径为 R的半球形玻璃体，
A．半球表面都发光 B．半球表面无光线射出
C．半球表面中央有截面半径为
图3 R 2的圆亮斑
D．半球表面中央有截面半径为
2 2 R的圆亮斑
7．一玻璃砖横截面如图 4 所示，其中 ABC为直角三角形 ( AC边未画出 ) ， AB为直角边，
∠ABC＝45°。 ?ADC 为一圆弧，其圆心在 BC边的中点。此玻璃的折射率为 1.5 。 P 为一贴近玻璃砖放置的、与 AB垂直的光屏。若一束宽度与 AB边长度相等的平行光从 AB边垂直射
λ 空气 B 错；由公式 λ 介＝，可知 C 正确；
n
三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到
E 点的光束平行，故 D 错。
5．选 CD 光从光密介质射向光疏介质才有可能发生全反射，因此光
在 A 点由空气进入介质时，肯定不能发生全反射。画出完整光路图，如图
所示，由图可知 A 点的入射角 i 与 B、D点的折射角始终相等。假设 B 点刚
r ＝60°，根据折射定律得
sin r n＝ sin i
代入数据得
n＝ 3① (2) 光线 BN恰好在 N点发生全反射，则∠ BNO为临界角 C
1 sin C＝ n② 设球心到 BN的距离为 d，由几何知识可知 d＝ Rsin C③ 联立①②③式得
3 d＝ 3 R。
3 答案： (1) 3 (2) 3 R
1 半球表面中央有截面半径为 2R的圆亮斑，故 C 正确。
7．选 BD 宽为 AB的平行光进入到玻璃中直接射到 BC面，入射角为 45°＞临界角 θ
2 ＝arcsin 3，所以在 BC面上发生全反射仍然以宽度大小为
AB长度的竖直向下的平行光射到

2017-2018学年高中物理课时跟踪检测(十二)光的折射定律教科版选修3-4

课时跟踪检测(十二) 光的折射定律1.如图1所示，直角三棱镜ABC 的一个侧面BC 紧贴在平面镜上，∠BAC ＝β。

从点光源S 发出的细光束SO 射到棱镜的另一侧面AC 上，适当调整入射光SO 的方向，当SO 与AC 成α角时，其折射光与镜面发生一次反射，从AC 面射出后恰好与SO 重合，则此棱镜的折射率为( )图1A.cos αcos β B.cos αC.sin αcos β2．(福建高考)幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是( )图23．有一块材料均匀、厚度一定的透明玻璃平板，一束单色光由空气中照射到玻璃板上，第一次沿垂直于板面方向入射，第二次沿与板面成某一倾角方向入射，则( )A ．第一次入射时光的方向未发生偏折，说明此时光在玻璃中的传播速度与在空气中相同B ．一、二两次光在玻璃中传播时经历的时间相同C ．一、二两次光在玻璃中传播的速度不同D ．一、二两次光在玻璃中传播的速度相同4．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a 、b 两束单色光，其传播方向如图3所示。

设玻璃对a 、b 的折射率分别为n a 和n b ，a 、b 在玻璃中的传播速度分别为v a 和v b ，则( )图3A．n a＞n b B．n a＜n bC．v a＞v b D. v a＜v b5．(北京高考)一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的( )A．速度变慢，波长变短B．速度不变，波长变短C．频率增高，波长变长D．频率不变，波长变长6.现代高速公路上的标志牌都使用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向反射，标志牌上的字特别醒目。

如图4所示，反光膜内均匀分布着直径为10 μm入射角应是( )图4A．15° B．30°C．45° D. 60°7．光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直。

(真空中的光速c＝3.0×108 m/s)(1)画出反射和折射光路图。

2017-2018学年高中物理人教版选修3-4：课时跟踪检测(十五) 光的颜色色散激光

课时跟踪检测（十五）光的颜色色散激光1．汽车行驶时常会滴下一些油滴，滴下的油滴在有水路面上会形成一层薄油膜，并显现彩色，这是由于()A．空气的折射B．膜的上、下表面反射形成光的干涉C．光的衍射D．水的折射解析：选B白光射到油膜上，从膜的上、下表面反射回来，形成相干光源。

由于各种色光波长不同，所产生的干涉条纹的宽度不同，所以各色光在薄膜上形成干涉条纹呈现彩色，所以B项正确。

2．以下说法正确的是()A．真空中蓝光的波长比红光的波长长B．天空中的彩虹是由光干涉形成的C．光纤通信利用了光的全反射原理D．机械波在不同介质中传播，波长保持不变解析：选C真空中蓝光的波长比红光的波长短，A项错误；天空中的彩虹是由光的折射形成的，B项错误；光纤利用了光的全反射传递信息，C项正确；机械波在不同的介质中传播时频率不变，速度变化，因而波长会变化，D项错误。

3．(多选)激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船。

激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极高的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空。

激光火箭利用了激光的()A．单色性好B．平行度好C．高能量D．相干性好解析：选BC激光的平行度好且亮度高，可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，这样可以给火箭提供高能量，B、C正确。

4．登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力。

有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜。

他选用的薄膜材料的折射率为n＝1.5，所要消除的紫外线的频率f＝8.1×1014 Hz，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是() A．9.25×10－8 m B．1.85×10－7 mC．1.24×10－7 m D．6.18×10－8 m解析：选C由n＝cv得v＝cn＝3×1081.5m/s＝2×108 m/s。

2017_2018学年高中物理课时跟踪检测四单摆新人教版选修3_4

课时跟踪检测（四）单摆1．在如下图的装置中，可视为单摆的是( )解析：选A 单摆是由不可伸长的细线和金属小球组成的，其悬点应在摆球摆动进程中固定不变，故只有A 项正确。

2．在月球上周期相等的弹簧振子和单摆，把它们放到地球上后，弹簧振子的周期为T1，单摆的周期为T2，那么T1和T2的关系为( )A．T1>T2B．T＝T2C．T1<T2 D．无法确信解析：选A 弹簧振子的周期由振动系统本身决定，与重力加速度无关，故T1＝T月，对单摆来讲，由T＝2πl g可知，其周期与单摆所处位置的重力加速度g有关，因g地>g月，故T2<T月，因此T1>T2，A正确，B、C、D均错误。

3.如图1所示，滑腻糟的半径R远大于小球运动的弧长，今有两个小球(视为质点)同时由静止释放，其中甲球开始时离槽最低点O远些，那么它们第一次相遇的地址在( )图1A．O点B．O点偏左C．O点偏右 D．无法确定，因为两小球质量关系未定解析：选A 由于半径R远大于运动的弧长，因此小球做简谐运动，其周期都为T＝2πRg，与位移的大小无关，故同时抵达O点，A正确。

4．如图2是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像，以向右的方向作为摆球偏离平稳位移的正方向，从t＝0时刻起，当甲第一次抵达右方最大位移处时，乙在平稳位置的( )图2A ．左方，向右运动B ．左方，向左运动C ．右方，向右运动D ．右方，向左运动解析：选D 甲第一次抵达右方最大位移处时，t ＝1.5 s ，现在乙的位移为正值，且正在减小，故乙现在在平稳位置右边，且向左运动，D 正确。

5．(多项选择)在用单摆测重力加速度的实验中，测得单摆偏角小于5°，实验中某学生所测g 值偏大，其缘故可能是( )A ．实验室离海平面太高B ．摆球过重C ．测出n 次全振动时刻为t ，误作为(n ＋1)次全振动时刻进行计算D ．以摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算解析：选CD 由单摆的周期公式T ＝2πlg，g 值偏大，可能是周期算小了或是摆长算长了，选C 、D 。

【教育专用】2017_2018学年高中物理课时跟踪检测四阻尼振动受迫振动教科版选修3_4

课时跟踪检测(四) 阻尼振动受迫振动1．下列说法正确的是( )A．实际的自由振动必然是阻尼振动B．在外力作用下的振动是受迫振动C．阻尼振动的振幅越来越小D．受迫振动稳定后的频率与自身物理条件有关2．下列说法正确的是( )A．只有受迫振动才能发生共振现象B．一切振动都能发生共振现象C．只要振动受到阻力，它一定做阻尼振动D．若振动受到阻力，它也可能做无阻尼振动3．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼(翅膀)很快就抖动起来，而且越抖越厉害。

后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题。

在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是( ) A．加大飞机的惯性B．使机体更加平衡C．使机翼更加牢固D．改变机翼的固有频率4.一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图1所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。

匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。

把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。

若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图2甲所示。

当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图乙所示。

图1图2若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则 ( )A．由图线可知T0＝4 sB．由图线可知T0＝8 sC．当T在4 s附近时，Y显著增大；当T比4 s小得多或大得多时，Y很小D．当T在8 s附近时，Y显著增大；当T比8 s小得多或大得多时，Y很小5．把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上安一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛，如图3所示。

筛子做自由振动时，完成10次全振动用时15 s，在某电压下，电动偏心轮转速是36 r/min。

已知增大电压可使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可以增大筛子的固有周期，那么要使筛子的振幅增大，下列做法正确的是( )图3A．提高输入电压B．降低输入电压C．增加筛子质量 D. 减小筛子质量6．一洗衣机的脱水筒在正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动在逐渐减弱。

教育最新K122017_2018学年高中物理课时跟踪检测十二全反射新人教版选修3_4

课时跟踪检测（十二）全反射1.光从介质1通过两种介质的交界面进入介质2的光路如图1所示。

下列论述：①光在介质1中的传播速度较大；②光在介质2中的传播速度较大；③光从介质1射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象；④光从介质2射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象。

其中正确的是( )图1A ．只有①③正确B ．只有①④正确C ．只有②③正确D ．只有②④正确解析：选B 光从介质1进入介质2的光路如题图，入射角大于折射角，即从光疏介质入射到光密介质，所以光线在介质1中传播速度较大，①对②错。

光线从光密介质到光疏介质可能发生全反射即从介质2到介质1，③错④对，故选项B 对。

2.一束光从某介质进入真空，方向如图2所示，则下列判断中正确的是( )图2A ．该介质的折射率是33B ．该介质的折射率是 3C ．该介质相对真空发生全反射的临界角是45°D ．光线按如图所示的方向入射，无论怎样改变入射方向，都不可能发生全反射现象解析：选B 由题意知，入射角α＝30°，折射角β＝60°，由折射定律可得：n ＝sin βsin α＝sin 60°sin 30°＝3，A 项错误，B 项正确；发生全反射的临界角为C ，sin C ＝33，sin 45°＝22，33＜22，C ＜45°，C 项错误；光线按如图所示的方向入射，当入射角大于等于临界角时，就会发生全反射现象，D 项错误。

3.自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。

尾灯的构造如图3所示，下面说法正确的是( )图3A．汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射B．汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射C．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射D．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射解析：选C 由全反射棱镜对光路的控制原理可知，选项C正确。

2017-2018学年高中物理选修3-4检测：14-4-5 含答案精

14.4.5 新提升·课时作业基础达标1．关于电视信号的发射，下列说法不正确的是( )A．摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射B．摄像管输出的电信号必须“加”在高频等幅振荡电流上，才能向外发射C．声音信号和图象信号是同步向外发射的D．电视台发射的是带有信号的高频电磁波【解析】摄像管输出的电信号必须经过调制才向外发射，即加在高频等幅振荡电流上，电视台发射带有声音信号、图象信号的高频电磁波，故B、C、D正确，A错误．【答案】 A2．通信的过程就是把信息尽快地从一处传递到另一处的过程，古代也采用过“无线”通信的方式，如利用火光传递信息的烽火台，利用声音传递信息的鼓，关于声音与光，下列说法正确的是( )A．声音和光都是机械波B．声音和光都是电磁波C．声音是机械波，光是电磁波D．声音是电磁波，光是机械波【解析】波动过程既能传递能量，又能传递信息，光与声音虽然都是波动，但二者本质不同，即产生机理不同：光是电磁波，是物质，传播过程不需要介质；而声音是机械波，由振动产生，通过介质传播，故C正确，A、B、D错误．【答案】 C3．关于电磁波和现代通信，下列叙述不正确的是( )A．卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站，进行通信B．光纤通信具有传输信息量大、抗干扰能力强及光能损耗小等优点C．电磁波可以在真空中传播D．电磁波的频率越高，在真空中传播的速度越大【解析】这是一道关于电磁波和现代通信的问题，卫星通信就是以人造地球卫星作为中继站进行通信的；光纤通信的优点是容量大、不受电磁干扰、通信质量高、传输损耗小等；电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播，它的传播速度为光速．不同频率的电磁波，在真空中传播的速度是一样的．【答案】 D4．关于电磁波的特征和应用，下列说法正确的是( )A．红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康C．电磁波谱中频率最大的为γ射线，最容易发生衍射现象D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光【解析】X射线有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体，红外线没有，A错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，B错误；电磁波谱中频率最大的为γ射线，其波长最短，最不容易发生衍射现象，C错误．【答案】 D5．(多选)下列说法中正确的是( )A．电磁波具有能量B．电磁波是一种物质C．太阳辐射的能量集中在X射线附近D．在紫外线附近太阳辐射的能量最强【解析】电磁波是一种物质，具有能量，A、B正确，太阳辐射的能量主要集中在可见光部分，C、D错．【答案】AB6．红外夜视镜在美国对伊拉克反美武装力量实施的夜间打击中起到重要作用，红外夜视镜是利用了( )A．红外线波长长，易绕过障碍物的特点B．红外线的热效应强的特点C．一切物体都在不停地辐射红外线的特点D．红外线不可见的特点【解析】一切物体都在不停地辐射红外线，而且温度不同，辐射的红外线强度不同．【答案】 C7．一种电磁波入射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱的区域是( )A．γ射线 B．可见光C．无线电波 D．紫外线【解析】波发生明显衍射现象的条件是，障碍物或孔的尺寸和波长相差不多或者比波长更小，电磁波中无线电波的波长范围大约在10－2 m以上，而红外线的波长范围在10－2～10－6 m，可见光、紫外线的波长更短，故只有无线电波通过直径为1 m的孔才发生明显的衍射，C正确．【答案】 C8．某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞行的飞机．设某一时刻从雷达站发出电磁波后再接收到反射波历时200 μs，经4 s后又发出一个电磁波，雷达站从发出电磁波到再接收到反射波历时186 μs，则该飞机的飞行速度多大？C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同【解析】不同射线具有不同的特点，就会有不同的用途，对红外线来说，主要特点就是一切物体都不停地发射红外线，并且发射的能量跟温度有关．红外线热像仪就是应用了红外线的这一特点，选D.【答案】 D4．我国进行的大熊猫普查使用了全球卫星定位系统和RS卫星红外遥感技术，详细调查了珍稀动物大熊猫的种群、数量、栖息地周边情况等，红外遥感主要利用了红外线的( ) A．热效应 B．相干性C．反射性能好 D．波长长，易衍射【解析】红外遥感主要是利用了红外线波长长，易衍射的特点，故只有D正确．【答案】 D5．广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、VCD机中的微光(可见光)、人体透视用的X光，它们的频率分别为f1、f2、f3、f4则( )A．f1>f2>f3>f4 B．f1<f2<f3<f4C．f1<f2<f3>f4 D．f1>f2<f3<f4【解析】中波段电磁波的波长较长，频率低，微波的频率高些，激光属于可见部分，比微波频率高，但比X光的频率低，因此有f1<f2<f3<f4，选B.【答案】 B6．“为了您和他人的安全，请您不要在飞机上使用手机和手提电脑”，这句警示语是乘坐过飞机的游客都听到过的．有些空难事故就是由于某位乘客在飞行的飞机上使用手机造成的.2001年、2002年都出现过此类问题，2003年某机场飞机降落时，机上有四位旅客同时使用了手机，使飞机降落偏离了8度，险些造成事故．请问为什么在飞机上不能使用手机和手提电脑呢(包括游戏机)?【解析】由于手机在使用或手提电脑无线上网时要发射电磁波，对飞机产生电磁干扰，而飞机上导航系统是非常复杂的，抗干扰能力不是很强．因此为了飞行安全，飞机上乘客不能使用手机和手提电脑．【答案】见解析。

2017-2018学年高中物理人教版选修3-4：阶段验收评估(三) 光

阶段验收评估（三）光(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。

第1～5小题只有一个选项符合题意，第6～8小题有多个选项符合题意)1．某同学使用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05 mm的窄缝，进行光的衍射实验，如图1所示，则他在光屏上看到的条纹是()图1解析：选B单缝衍射条纹中间宽，两侧越来越窄，又由于单缝是水平的，衍射条纹也是水平的，故B对。

2.如图2所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹，要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以()图2A．增大S1与S2的间距B．减小双缝屏到光屏的距离C．将绿光换为红光D．将绿光换为紫光解析：选C双缝干涉的条纹间距公式：Δx＝ldλ，增大S1与S2的间距就是增大d，所以条纹间距变小，A错误；减小双缝屏到光屏的距离就是减小l，条纹间距变小，B错误；红光波长比绿光波长长，紫光波长比绿光波长短，所以将绿光换为红光，条纹间距增大，C 正确，D错误。

3．酷热的夏天，在平坦的柏油公路上你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影。

但当你靠近“水面”时，它也随着你靠近而后退。

对此现象正确的解释是()A．出现的是“海市蜃楼”，是由于光的折射造成的B．“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C．太阳辐射到地面，使地表温度升高，地表空气折射率大，发生全反射D．太阳辐射到地面，使地表温度升高，地表空气折射率小，发生全反射解析：选D酷热的夏天地表温度高，地表附近空气的密度小，空气的折射率下小上大，远处车、人反射的太阳光由光密介质射入光疏介质发生全反射。

4.如图3所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是()图3A．n1＜n2，a为红光，b为蓝光B．n1＜n2，a为蓝光，b为红光C．n1＞n2，a为红光，b为蓝光D．n1＞n2，a为蓝光，b为红光解析：选B由题图可知，b光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射率较小，是红光。

2017_2018学年高中物理课时跟踪检测十四光的衍射光的偏振新人教版选修3_4

课时跟踪检测（十四）光的衍射光的偏振1．(多项选择)以下说法中正确的选项是( )A．光振动沿各个方向均匀散布的光是自然光B．光振动沿各个方向均匀散布的光是偏振光C．光振动沿特定方向的光才是偏振光D．光振动沿特定方向的光才是自然光解析：选AC 依照自然光、偏振光的概念易判定出选项A、C正确。

2．对衍射现象的定性分析，不正确的选项是( )A．光的衍射是光在传播进程中绕过障碍物发生传播的现象B．衍射条纹图样是光波彼此叠加的结果C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论解析：选D 衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象，衍射条纹是波的叠加的结果，干与、衍射是一切波所具有的特性，因此选项A、B、C正确；光的直线传播只是近似的，只有在光的波长比障碍物尺寸小得多的情形下，光才被看做是沿直线传播的，因此光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，因此选项D错误。

3．(多项选择)关于自然光和偏振光，以下说法正确的选项是( )A．自然光包括着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，可是沿各个方向振动的光波的强度能够不同B．偏振光是垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光C．自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光通过一个偏振片后又还原为自然光D．太阳、电灯等一般光源发出的光都是自然光解析：选BD 自然光沿各振动方向的光波的强度相同，A错误；偏振光在垂直于传播方向上，只沿某一特定方向振动，B正确；自然光透过偏振片后成为偏振光，偏振光透过偏振片后不能还原为自然光，C错误；太阳、电灯等一般光源发出的是自然光，D正确。

4．(多项选择)如下图，一束自然光通过起偏器照射到光屏上，那么图中光屏上发亮的有(起偏器上用箭头表示其透射方向)( )解析：选ABD 自然光通过偏振片后成为偏振光，当偏振光的振动方向与偏振片的透振方向平行时能够通过，垂直时不能通过，因此A、B、D正确。

5. (多项选择)如图1所示，A、B为两偏振片，一束自然光沿OO′方向射向A，现在在光屏C上透射光的强度最大，那么以下说法中正确的选项是( )图1A．现在A、B的偏振方向平行B．只有将B绕OO′轴顺时针旋转90°，屏上透射光的强度最弱，几乎为零C．将A或B绕OO′轴旋转90°时，屏上透射光的强度最弱，几乎为零D．将A沿顺时针方向旋转180°时，屏上透射光的强度最弱，几乎为零解析：选AC 当两偏振片平行时，透射光强度最强，当两偏振片垂直时，透射光强度最弱，几乎为零，应选项A、C正确。

2017-2018学年高中物理课时跟踪检测(十)光的折射定律鲁科版选修3-4

课时跟踪检测(十) 光的折射定律(时间：30分钟满分：50分)一、选择题(共6小题，每小题5分，共30分，每小题只有一个选项正确)1．如果光以同一入射角从真空射入不同介质，则折射率越大的介质( )A．折射角越大，表示这种介质对光线的偏折作用越大B．折射角越大，表示这种介质对光线的偏折作用越小C．折射角越小，表示这种介质对光线的偏折作用越大D．折射角越小，表示这种介质对光线的偏折作用越小2．一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的( )A．速度变慢，波长变短B．速度不变，波长变短C．频率增高，波长变长D．频率不变，波长变长3．在水中同一深度并排放着红、蓝、紫三种颜色的球，若在水面正上方俯视这三个球，感觉最浅的是( )A．紫色球B．蓝色球C．红色球 D．三个球同样深4．“井底之蛙”这个成语常被用来讽刺没有见识的人，现有井口大小和深度相同的两)，两井底都各有一只青蛙，则( )n随波长λ的变化符合科西经验公1图1A．屏上c处是紫光B．屏上d处是红光C．屏上b处是紫光 D．屏上a处是红光6．(北京高考)以往，已知材料的折射率都为正值(n>0)。

现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n<0)，称为负折射率材料。

位于空气中的这类材料，入射角i 与折射角r 依然满足sin i sin r＝n ，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。

现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出。

若该材料对此电磁波的折射率n ＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是( )图2二、非选择题(共2小题，共20分)7．(8分)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。

正确操作后，做出的光路图及测出的相关角度如图3所示。

图3(1)此玻璃的折射率计算式为n ＝__________(用图中的θ1、θ2表示)；(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度______(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。

2017-2018学年高中物理课时跟踪检测(十三)光的干涉新人教版选修3-4

课时跟踪检测（十三）光的干涉1．(多选)对两列光波在空中叠加，以下说法中正确的是( ) A ．不同的色光有可能发生干涉现象 B ．不同的色光不可能发生干涉现象 C ．光的强度不同有可能发生干涉现象 D ．光的强度不同不可能发生干涉现象解析：选BC 两列光波叠加是否发生干涉现象关键看两列光波是否是相干光，即是否满足频率相同、相位差恒定的条件，不同的色光频率不同，所以不可能发生干涉现象，故B 项正确；光的强度不同，但仍有可能满足相干条件，也就是有可能发生干涉现象，故选项C 正确，D 错误。

2.某同学利用如图1所示实验观察光的干涉现象，其中A 为单缝屏，B 为双缝屏，C 为光屏。

当他让一束阳光照射A 屏时，C 屏上并没有出现干涉条纹，他移走B 后，C 上出现一窄亮斑。

分析实验失败的原因可能是( )图1A ．单缝S 太窄B ．单缝S 太宽C ．S 到S 1和S 2距离不相等D ．阳光不能作光源解析：选B 双缝干涉中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看做是由许多个点光源沿一条线排列组成的，这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽，得不到线光源。

故选项B 正确。

3．(多选)杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n 为自然数，λ为光波波长)( ) A ．在距双缝的光程差相等的点形成暗条纹 B ．在距双缝的光程差为n λ的点形成明条纹 C ．在距双缝的光程差为n λ2的点形成明条纹D ．在距双缝的光程差为⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋12λ的点形成暗条纹解析：选BD 在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δδ为波长的整数倍时，即Δδ＝n λ，n ＝0、1、2、3…这点为加强点，该处出现明条纹；当距离之差Δδ为半波长的奇数倍时，即Δδ＝(2n ＋1)λ2，n ＝0、1、2、3…这点为减弱点，该处出现暗条纹。

B 、D 正确。

4．在双缝干涉实验中，光屏上P 点到双缝S 1、S 2的距离之差ΔS 1＝0.75 μm ，光屏上Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差ΔS 2＝1.5 μm 。

2017-2018学年高中物理模块检测1 教科版选修3-4

模块检测(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共50分)1．电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是( )A．电磁波不能产生衍射现象B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同解析衍射现象是波特有的现象，故电磁波能发生衍射现象，A错误；遥控器是通过发出的红外线脉冲信号遥控电视机的，B错误；根据多普勒效应，当天体相对地球运动时，我们接收到来自天体的电磁波频率发生变化，根据其变化可判断遥远天体相对地球的运动速度，C正确；光在真空中的速度是定值，在任何惯性系中测出的数值应相同，D错误．答案 C2．光射到两种不同介质的分界面上，分析其后的传播形式可知( )A．折射现象的出现表明光是纵波B．光总会分为反射光和折射光C．折射光与入射光的传播方向总是不同的D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同解析光是横波，选项A错误；在不同介质的分界面上，当光发生全反射时，光只有入射光和反射光，选项B错误；当光以零入射角入射时，入射光与折射光传播方向相同，选项C错误；选项D正确．答案 D3．(多选)下列说法正确的是( )A．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现亮条纹时而出现暗条纹C．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场向外传播就形成了电磁波D．根据相对论可知空间和时间与物质的运动状态有关解析由于绿光的临界角小于红光的临界角，因此增大入射角，绿光先达到临界角，先发生全反射，A正确；在光的双缝干涉实验中，到双缝的路程差等于波长整数倍时，出现亮条纹，而等于半波长的奇数倍时出现暗条纹，因此亮、暗条纹位置是确定的，B错误；根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场产生恒定的磁场，C错误；根据爱因斯坦的相对论，时空相对性与物体运动速度有关，D正确．答案AD4．在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a 、b 两种单色光的细光束从介质射入气泡，A 为入射点，之后a 、b 光分别从C 、D 点射向介质，如图1所示．已知A 点的入射角为30°，介质对a 光的折射率n a ＝ 2.下列判断正确的是( )图1A ．a 光射出空气泡后相对于射入空气泡前的偏向角为30°B ．在该介质中，光传播速度v a ＞v bC ．光从该介质射向空气发生全反射时，临界角C a ＞C bD ．a 、b 光分别通过同一双缝干涉装置时，屏上相邻两干涉条纹的间距x a ＞x b 解析设光线在A 点的入射角为i ，折射角分别为r a 、r b .由折射定律1n ＝sin isin r 得：sin r a＝n a sin i ＝2sin 30°＝22，得r a ＝45°，根据光路可逆性和几何知识可知，a 光线从C 点射出时，入射角和折射角分别等于A 点折射角和入射角，则偏向角为θ＝2(r a －i )＝2×(45°－30°)＝30°，故A 正确；在A 点可见，a 光的偏折角大于b 光的偏折角，所以a 光的折射率大于b 光的折射率，由v ＝c n得知，在该介质中，a 色光的传播速度比b 色光的传播速度小，故B 错误；由临界角公式sin C ＝1n得知：a 光的折射率大于b 光的折射率，则a色光的临界角比b 色光的临界角小，故C 错误；a 光的折射率大于b 光的折射率，则a 光的波长小于b 光的波长，干涉条纹的间距与波长成正比，可知a 光的干涉条纹间距小于b 光的干涉条纹间距，即x a ＜x b .故D 错误．答案 A5．如图2所示，只含红光和紫光的复色光束PO ，沿半径方向射入空气中的半圆柱形玻璃后，如果只被分成OA 和OB 两光束沿图示方向射出，则( )图2A ．OA 为红光，OB 为紫光 B ．OA 为紫光，OB 为红光C ．OA 为红光，OB 为复色光D ．OA 为紫光，OB 为复色光解析 OB 为反射光，故OB 应为复色光；而折射后只有一束光线，故有一光发生了全反射；而红光与紫光相比较，紫光的临界角要小，故紫光发生了全反射，故OA 应为红光，选项C 正确．答案 C6．(多选)如图3所示，在O 点悬一根细长直杆，杆上穿着一个弹性小球A ，用长为l 的细线系着另一个小球B ，上端也固定在O 点，将B 拉开，使细线偏离竖直方向一个小角度，将A 停在距O 点l2处，同时释放，若B 第一次回到平衡位置时与A 正好相碰(g 取10 m/s 2，π2取10)，则( )图3A ．A 球与细杆之间不应有摩擦力B ．A 球的加速度必须等于4 m/s 2C ．A 球受到的摩擦力等于其重力的0.6倍D ．A 球受的摩擦力等于其重力的0.4倍解析 A 球释放后做匀加速直线运动，B 摆动．设B 第一次回到平衡位置的时间为t ，则t ＝T 4＝π2l g .对A 球l 2＝12at 2，a ＝l t 2＝4g π2＝4 m/s 2，选项B 正确；由牛顿第二定律得，mg －F ＝ma ，F ＝mg －ma ，F ＝0.6mg ，选项C 正确．答案 BC7．如图4所示，从点光源S 发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab 间形成一条彩色光带．下面的说法中正确的是( )图4A ．a 侧是红色光，b 侧是紫色光B ．在真空中a 侧光的波长小于b 侧光的波长C ．三棱镜对a 侧光的折射率小于对b 侧光的折射率D ．在三棱镜中a 侧光的传播速度大于b 侧光的传播速度解析由于玻璃对各色光的折射率不同，导致色散的形成，玻璃对紫光的折射率最大，对红光的折射率最小，据n ＝sin isin r可知a 侧为紫光，b 侧为红光，在真空中，红光的波长大于紫光的波长，由n ＝cv可以求出，在三棱镜中，红光的传播速度大于紫光的传播速度．答案 B8．(多选)如图5所示，a 、b 、c 、d 是均匀介质中x 轴上的四个质点．相邻两点的间距依次为2 m 、4 m 和6 m ，一列简谐横波以2 m/s 的波速沿x 轴正向传播，在t ＝0时刻到达质点a 处，质点a 由平衡位置开始竖直向下运动，t ＝3 s 时a 第一次到达最高点．下列说法正确的是( )图5A ．在t ＝6 s 时刻波恰好传到质点d 处B ．在t ＝5 s 时刻质点c 恰好到达最高点C ．质点b 开始振动后，其振动周期为4 sD ．在4 s<t <6 s 的时间间隔内质点c 向上运动解析当t ＝6 s 时，由x ＝vt ＝12 m ，波刚好传播到距a 点12 m 的d 点，所以A 选项正确；当波传到c 质点时所需时间为t 1＝3 s ，由题意知34T ＝3 s ，所以T ＝4 s ，c 质点又振动T2＝2 s ，回到平衡位置向上运动，所以B 选项错误；T ＝4 s ，各质点振动的周期均为4 s ，所以C 选项正确；t 1＝3 s 时，c 质点刚开始向下振动，又经1 s ，c 质点运动到负向最大位移处，再经2 s ，c 质点运动到正向最大位移处，所以4 s ＜t ＜6 s 时，c 质点由负向最大位移处向正向最大位移处运动，所以D 选项正确．答案 ACD9．(多选)如图6所示，沿x 轴正向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s ，则可推出( )图6A ．再经过0.01 s ，图中质点a 的速度方向与加速度方向相同B ．图中质点b 此时动能正在减小，其加速度正在增大C ．若发生稳定干涉现象，该波所遇到的波的频率为50 HzD ．若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸一般不大于2 m解析由图像可知λ＝4 m ，所以T ＝λv ＝4200 s ＝0.02 s ，因波沿x 正向传播，故经0.01 s 即T2，质点a 位于负位移处且向下运动，速度方向与加速度方向相反，A 错误；而b点此时向下运动，动能正在减小，加速度在增大，B 正确；由于波的频率f ＝1T＝50 Hz ，若发生稳定干涉，所遇波的频率也须为50 Hz ，C 正确；据发生明显衍射的条件，需障碍物的尺寸比4 m 小或与4 m 差不多，不一定小于2 m ，D 错误．答案 BC10．(多选)一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m 的a 、b 两质点的振动图像如图7所示，下列描述该波的图像可能正确的是()图7解析该波若是由a 向b 传播，则需满足n λ＋λ4＝9 m(n ＝0、1、2、3…)λ＝9n ＋14即λ的值可能为36 m 、365m 、4 m… 该波若是由b 向a 传播，则满足n λ＋3λ4＝9 m(n ＝0、1、2、3……) λ＝9n ＋34即λ的值可能为12 m 、367 m 、3611 m…… 综上所述该波的图像可能为A 、C. 答案 AC二、填空题(每小题6分，共18分)11．如图8所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P 1、P 2确定入射光线，并让入射光线过圆心O ，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P 3，使P 3挡住P 1、P 2的像，连接OP 3.图中MN 为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B 、C 分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB 、CD 均垂直于法线并分别交法线于A 、D 点．图8(1)设AB 的长度为l 1，AO 的长度为l 2，CD 的长度为l 3，DO 的长度为l 4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量________，则玻璃砖的折射率可表示为n ＝________.(2)该同学在插大头针P 3前不小心将玻璃砖以O 为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．解析 (1)根据几何知识得，入射角的正弦sin i ＝ABBO ，折射角的正弦sin r ＝CD OC，又BO ＝OC ，则折射率为n ＝sin i sin r ＝l 1l 3.故需要测量的量有l 1和l 3； (2)该同学在插大头针P 3前不小心将玻璃砖以O 为圆心顺时针转过一个小角度，折射光线将顺时针转动，而作图时仍以MN 为边界，AD 为法线，则入射角不变，折射角减小，由折射率公式得n ＝sin isin r可知，测得玻璃砖的折射率将偏大．答案 (1)l 1和l 3l 1l 3(2)偏大 12．在“用单摆测定重力加速度”的实验中(1)测摆长时，若正确测出悬线长l 和摆球直径d ，则摆长为________；(2)测周期时，当摆球经过________位置时开始计时并计数1次，测出经过该位置N 次(约60～100次)的时间为t ，则周期为________．(3)此外，请你从下列器材中选用所需器材，再设计一个实验，粗略测出重力加速度g ，并参照示例填写下表(示例的方法不能再用)A ．天平B ．刻度尺C ．弹簧测力计D ．电磁打点计时器E ．带夹子的重锤F ．纸带G ．导线若干H ．铁架台I ．低压交流电源J ．低压直流电源K ．小车L ．螺旋测微器M ．斜面(高度可调，粗糙程度均匀)答案 (1)l ＋2(2)平衡 2t N －1(3)(1)将激光束照在如图9所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是下图中的( )图9(2)换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将________；保持双缝间隙不变，减小双缝到光屏的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将________(以上空格均选填“变宽”、“变窄”或“不变”)．解析 (1)双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹，A 图正确；(2)根据Δx ＝ldλ知，双缝间的距离d 减小时，条纹间距变宽；当双缝到光屏的距离l 减小时，条纹间距变窄．答案 (1)A (2)变宽变窄三、计算题(共3小题，共36分)14．(10分)图10为一列横波在某时刻的波动图像，此波中d 质点到达波谷的时间比e质点早0.05 s.图10(1)求此列波的传播方向和波速是多大？ (2)Δt ＝1.5 s 内a 质点通过的路程是多少？ (3)画出从图示时刻起x ＝3 m 处质点的振动图像．解析 (1)由题意知，图示时刻质点d 向下振动，所以波沿x 轴正方向传播．周期T ＝4×0.05 s＝0.2 s波速v ＝λT ＝40.2m/s ＝20 m/s(2)Δt ＝1.5 s ＝7.5T ，故在此时间内质点a 通过的路程为30A ＝150 cm ＝1.5 m. (3)图示时刻x ＝3 m 处的质点位于平衡位置且向下振动，则从图示时刻起x ＝3 m 处质点的振动图像如图所示．答案 (1)沿x 轴正方向传播 20 m/s (2)1.5 m (3)见解析图15．(12分)如图11所示是一透明的圆柱体的横截面，其半径为R ，折射率是3，AB 是一条直径．今有一束平行光沿AB 方向射向圆柱体，试求离AB 多远的入射光线经折射后经过B 点？图11解析设一光线经折射后恰好经过B 点，光路图如图所示由折射定律知n ＝sin αsin β＝ 3由几何关系可得α＝2β由以上两式可得：α＝60°，β＝30° 所以CD ＝R sin α＝32R 答案32R 16．(14分)如图12所示，用折射率为2的透明物质做成内外半径分别为a ＝0.1 m 、b ＝0.2 m 的空心球，内表面涂上能完全吸光的物质，不考虑光在介质内部传播时的反射光线．当平行光射向此球时有一部分光经过球的折射能从球右侧射出，求这部分平行入射光束的横截面积．图12解析当光恰好从圆的最高点射入透明介质，其入射角为90°，设折射角为θ，如图所示．由折射定律可得n ＝sin 90°sin θ，解得θ＝45°故此光线为能射入透明介质并能从右侧射出的光线的一个临界条件当入射平行光折射进入透明介质后并恰好与内表面相切时有sin β＝a b ＝12，则β＝30°此光可从球的右侧射出由n ＝sin αsin β，得α＝45°由对称性可知，当平行光射向此球时有一部分光经过球的折射能从球右侧射出，这部分平行入射光束的横截面积S ＝πb 2－π(b sin α)2可得S ＝0.062 8 m 2答案 0.062 8 m 2。

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