届高考物理一轮复习微专题精炼 第12章 原子物理 微专题83 选考34Word下载.docx
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C.声波能发生多普勒效应,其它类型的波也可以
D.只要有机械振动的振源,就一定有机械波
E.电磁波的传播不需要介质
4.(多选)(2017·
重庆一诊)如图1所示,一简谐横波在某区域沿x轴传播,实线a为t=0时刻的波形图线,虚线b为t=Δt时刻的波形图线.已知该简谐横波波源振动的频率为f=2.5Hz,虚线b与x轴交点P的坐标为xP=1m.则下列说法正确的是( )
图1
A.这列波的传播速度大小一定为20m/s
B.这列波一定沿x轴正向传播
C.可能有Δt=1.25s
D.可能有Δt=1.45s
E.若该列波遇到宽度为6m的障碍物能发生明显的衍射现象
5.(多选)(2017·
吉林辽源期末)两列简谐横波的振幅都是20cm,传播速度大小相同.实线波的频率为2Hz,沿x轴正方向传播,虚线波沿x轴负方向传播.某时刻两列波在如图2所示区域相遇,则( )
图2
A.在相遇区域会发生干涉现象
B.实线波和虚线波的频率之比为3∶2
C.平衡位置为x=6m处的质点此刻速度为零
D.平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y>20cm
E.从图示时刻起再经过0.25s,平衡位置为x=5m处的质点的位移y<0
6.(多选)(2017·
福建福州3月质检)如图3所示,图(a)是一波源的振动图象,图(b)是某同学画出的某一时刻波形图象的一部分,该波沿x轴的正方向传播,P、Q是介质中的两个质点,下列说法正确的是( )
图3
A.该时刻这列波至少传播到x=10m处的质点
B.此刻之后,Q比P先回到平衡位置
C.x=2m与x=6m的质点在任何时候都保持相同的距离
D.从波源开始振动,在10s内传播方向上的质点振动经过的最长路程是50cm
E.在t=1s和t=3s两时刻,x=2m处质点速度大小相等、方向相反
7.(多选)(2017·
安徽省“皖南八校”第二次联考)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平行玻璃砖,单色光1、2在玻璃砖中折射角分别为30°
和60°
,其光路如图4所示,下列说法正确的是( )
图4
A.射出的折射光线1和2-定是平行光
B.单色光1的波长大于单色光2的波长
C.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度
D.图中单色光1、2通过玻璃砖所需的时间相等
E.单色光1从玻璃射到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃射到空气的全反射临界角
8.(多选)(2017·
广东深圳第一次调研)装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中,水面足够大,如图5甲所示.把玻璃管向下缓慢按压4cm后放手,忽略运动阻力,玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动,测得振动周期为0.5s.竖直向上为正方向,某时刻开始计时,其振动图象如图乙所示,其中A为振幅.对于玻璃管,下列说法正确的是( )
图5
A.回复力等于重力和浮力的合力
B.振动过程中动能和重力势能相互转化,玻璃管的机械能守恒
C.位移满足函数式x=4sin(4πt-)cm
D.振动频率与按压的深度有关
E.在t1~t2时间内,位移减小,加速度减小,速度增大
9.(2017·
山东日照一模)一列简谐横波,某时刻的波形图象如图6甲所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图象如图乙所示,则:
图6
(1)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为多少?
(2)若t=0时振动刚刚传到A点,从该时刻起再经多长时间坐标为45m的质点(未画出)第二次位于波峰?
10.(2017·
湖北武汉2月调考)介质中x轴上有两个波源S1和S2,P是S1S2的中点,x轴上的a点与P点相距d=2m,如图7所示.两波源同时开始沿y轴负方向振动,产生的简谐横波沿x轴相向传播,频率相等,波速相等,振幅均为A,波长满足1m<
λ<
4m.某一时刻质点a的位移为2A.
图7
(1)若波速为2.5m/s,波源S2发出的波刚传播到a点时,质点a已经振动了多长时间?
(2)求两列波的波长.
11.(2017·
福建厦门模拟)如图8所示,上下表面平行的玻璃砖折射率为n=,下表面镶有银反射面,一束单色光与界面的夹角θ=45°
射到玻璃表面上,结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h=2.0cm的光点A和B(图中未画出)
图8
(1)请在图中画出光路示意图(请使用刻度尺);
(2)求玻璃砖的厚度d.
12.(2017·
山东烟台模拟)某同学欲测如图9所示的直角三棱镜ABC的折射率n.他让一束平行光以一定入射角从空气投射到三棱镜的侧面AB上(不考虑BC面上的光束反射),经棱镜两次折射后,又从另一侧面AC射出.逐渐调整在AB面上的入射角,当侧面AC上恰无射出光时,测出此时光在AB面上的入射角为α.
图9
(1)在图上画出光路图;
(2)若测得入射角α=60°
,求出折射率n的值.
13.(2017·
重庆一诊)如图10所示,一个横截面为直角三角形的三棱镜,A、B、C为三个顶点,其中∠A=60°
,∠B=90°
,AB长度为10cm.一束与BC平行的单色光射向AC面,入射点为D,D、C两点间距离为5cm,三棱镜材料对这束单色光的折射率是n=.光在真空中的传播速度c=3×
108m/s.求:
图10
(1)光在三棱镜中的传播速度v;
(2)光从进入三棱镜到经AC面出射所经过的最短时间t.
14.(2017·
福建福州3月质检)折射率n=的透明玻璃球,如图11所示,有一束a光线射向球面.
图11
(1)证明:
光束a经球面折射射入球内的光线,不可能在球内发生全反射;
(2)当入射光线a的入射角i=45°
时,求从球内射出的最强光线与入射a光线的夹角α;
(3)当入射光线a的入射角i=45°
时,求从球内射出的光线共有几束?
作出光路图并说明理由.
15.(2017·
山东德州一模)如图12所示,用折射率n=的玻璃做成一个外径为R的半球形空心球壳.一束与O′O平行的平行光射向此半球的外表面,若让一个半径为R的圆形遮光板的圆心过O′O轴,并且垂直该轴放置.则球壳内部恰好没有光线射入,问:
图12
(1)临界光线射入球壳时的折射角θ2为多大?
(2)球壳的内径R′为多少?
答案精析
1.CDE
2.ACE [军队士兵过桥时使用便步,是防止行走的频率与桥的频率相同,桥发生共振现象,故A正确;
机械波的传播速度与质点振动速度没有直接关系,故B错误;
加偏振片的作用是减弱反射光的强度,从而增大透射光的强度,故C正确;
D项中应该是光从水中射向气泡,故D错误;
麦克斯韦预言了电磁波的存在,而赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在,故E正确.]
3.BCE [受迫振动的频率总是等于驱动力的频率,当驱动力的频率等于物体的固有频率时才发生共振,选项A错误;
机械波的频率由波源决定,与介质无关,选项B正确;
声波能发生多普勒效应,其它类型的波也可以,选项C正确;
有机械振动的振源,但是没有传播波的介质,也不一定会有机械波,选项D错误;
电磁波的传播不需要介质,选项E正确.]
4.ACE 5.BDE 6.ADE
7.ADE [根据几何知识可知,光线在玻璃砖上表面的折射角等于在下表面的入射角,由光路可逆性原理可知,出射光线的折射角等于入射光线的入射角,所以出射光线与入射光线平行,因此出射光线1与2相互平行,故A正确.在上表面,单色光1比单色光2偏折厉害,则单色光1的折射率大,频率大,则单色光1的波长小,故B错误.根据v=知,玻璃砖对单色光1的折射率大,则单色光1在玻璃中传播的速度小,故C错误.设玻璃砖的厚度为d,入射角为i,光线折射角为r,则光线在玻璃砖中的路程s=,光线的折射率n=,光线在玻璃砖中的传播速度v==,则光线通过玻璃砖所需时间t==,单色光1、2在玻璃砖中的折射角分别为30°
,代入数据得t1=t2,故D正确.根据sinC=知,单色光1的折射率大,则全反射临界角小,故E正确.]
8.ACE
9.
(1)1.25Hz
(2)1.8s
解析
(1)由振动图象可以看出,此波的周期为0.8s,所以频率为1.25Hz,因为发生稳定干涉的条件是两列波的频率相等,所以另一列波的频率为1.25Hz
(2)由A点在t=0时刻向上振动知,波沿x轴正方向传播,波速
v==m/s=25m/s
x=45m处的质点第二次到达波峰的时间
t==s=1.8s.
10.
(1)1.6s
(2)见解析
解析
(1)S1波传到a点时,S2波传到距离a点2d的位置,则波程差:
S2a-aS1=2d
S2波刚传到a点时,质点a已经振动的时间:
Δt==1.6s
(2)因质点a的振幅为2A,故a点是振动加强点,则:
S2a-aS1=nλ (n=0,1,2,…)
由已知条件:
1m<
4m
联立解得:
n=2,3
当n=2时,λ=2m
当n=3时,λ=m
11.见解析
解析
(1)画出光路图如图.
(2)设第一次折射时折射角为θ1,
则有n==,
代入解得θ1=30°
设第二次折射时折射角为θ2,
则有=,
解得θ2=45°
可知AC与BE平行,
由几何知识得:
h=2dtanθ1,
则d==cm.
12.
(1)见解析
(2)
解析
(1)光路图如图所示
(2)在AC面上恰好发生全反射:
n=
由几何关系知β+γ=
在AB面上:
解得n=
13.
(1)1.73×
108m/s
(2)2×
10-9s
解析
(1)由v=
解得v=×
108m/s≈1.73×
108m/s
(2)由几何关系知,光束从进入三棱镜到再次经AC面出射所经过的路程为
s=4=20cm
t=
解得t=2×
10-9s.
14.见解析
解析
(1)证明:
光路图如图甲所示,经过两次折射后从玻璃球射出的光线遵循折射定律:
=n
=
由几何关系可知,r1=i2
所以r2=i1
只要光线能入射进玻璃球,
即i1<
90°
则r2=i1<
即i2<
临界角,光线在球内不可能发生全反射.
另证:
根据光的折射定律:
sini1=nsinr1
由圆的几何知识得,该光线出射的入射角i2=r1
设:
光线在界面处发生全反射的临界角为C,
nsinC=sin90°
综上所述,光线的入射角i2<C,
即不会发生全反射
(2)当入射角i=45°
时,
由=n得r1=30°
由=得r2=45°
偏向角α=(i1-r1)+(r2-i2)=15