高中物理选修34综合测试题解析+选修35知识点整理文档格式.docx
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A.图示时刻质点a的位移为零
B.质点b和c振动都最强
C.质点d振动最弱
D.再过
后b点振动减弱
[答案] AB
[解析] 图示时质点a处是波峰与波谷相遇,两列波引起的位移正负叠加的结果是总位移为零,A正确,质点b是波峰与波峰相遇,c点是波谷与波谷相遇,振动都增强,振幅最大,振幅是一列波振幅的两倍,振动最强,B正确.振动增强点意味着振幅最大,与位移变化无关,且总是振动增强的,再过
后b点振动位移变化,振幅不变,D不正确.质点d处于振动加强区域,振幅最大,C不正确.
4.关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是( )
A.恒定的电场能够产生电磁波
B.电磁波既有纵波,又有横波
C.电磁波从空气进入水中时,其波长变长了
D.雷达用的是微波,是由于微波传播的直线性好,有利于测定物体的位置
[答案] D
[解析] 由麦克斯韦电磁场理论可知,周期性变化的电场(磁场)才能产生电磁波,恒定的电场不能产生电磁波,A错;
电磁波的传播方向与E、B两个振动矢量的方向均垂直,是横波,B错;
电磁波由空气进入水中传播时,速度变小,波长变短了,C错误;
电磁波遇到障碍物要发生反射,雷达就是利用电磁波的这个特征工作的,故所用的电磁波传播的直线性要好,而微波就具有这样的特点,D正确.
5.(2011·
合肥模拟)下列有关光现象的说法正确的是( )
A.在平静的湖面上能看到岸边树的清晰倒影,是发生了光的全反射缘故
B.玻璃中的气泡看起来特别明亮,是发生了光的全反射缘故
C.障碍物的尺寸比光的波长大得多时,不会发生衍射现象
D.在光的双缝干涉实验中,把入射光由红光改为蓝光,条纹间距将变宽
[解析] 本题考查光的各种现象和有关特性的问题.因为水中倒影的原理实际上是平面镜成像,故选项A错误;
水中或玻璃中的气泡,看起来特别明亮,是自然界里常见的全反射现象,是由于一部分射到气泡界面上的光发生了全反射的缘故,所以选项B正确;
光的衍射形成明显的衍射条纹的条件是:
孔或者障碍物的尺寸比波长小或者与波长相差不多,但实际上光波的波长很小,例如红光的波长只有几百纳米,缝的宽度大约是红光波长的上千倍却在屏上形成了衍射条纹,故选项C错误;
由光的双缝干涉条纹间距公式Δx=
λ,把红光改为蓝光时,波长变短,故条纹间距变窄,所以选项D不对.
6.(2011·
北京西城模拟)振源A带动细绳上各点上下做简谐运动,t=0时刻绳上形成的波形如图所示.规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向,则P点的振动图象是( )
[解析] 本题考查波动与振动相结合的问题.由t=0时刻绳上形成的波形可知该列简谐横波刚传到P点处于平衡位置,由“上下坡”法可知,P处上坡,所以起振方向向下,B正确.
7.(2011·
临川模拟)
如图所示,水下光源S向水面A点发射一束光线,折射光线分别为a、b两束.则( )
A.在水中a光的速度与b光的一样大
B.a、b两束光相比较,在真空中a光的波长较长
C.若保持入射点A位置不变,将入射光线顺时针旋转,从水面上方观察,a光先消失
D.用同一双缝干涉实验装置分别用a、b光做实验,a光干涉相邻条纹间距小于b光干涉相邻条纹间距
[解析] 由图可知,折射率na<
nb,又由n=
可知,va>
vb,选项A错;
又知两束光线频率νa<
νb,由λ=
知;
λa>
λb,用同一双缝干涉实验装置分别用a、b光做实验,a光干涉相邻条纹间距将大于b光干涉相邻条纹间距,所以选项B正确,D错误;
由折射率关系可知发生全反射时b光束的临界角比较小,因此若保持入射点A位置不变,将入射光线顺时针旋转,从水面上方观察,应该是b光先消失,选项C错误.
8.(2011·
温州模拟)图示为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为2m/s,此时P点振动方向沿y轴负方向,则( )
A.该波传播的方向沿x轴正方向
B.P点的振幅比Q点的小
C.经过Δt=4s,质点P将向右移动8m
D.经过Δt=4s,质点Q通过的路程是0.4m
[答案] AD
[解析] 由P点振动方向沿y轴负方向可判断该波传播的方向沿x轴正方向,选项A正确;
均匀介质中传播的简谐横波各质点振幅相同,因此选项B错误;
各质点只在自己的平衡位置附近振动,并没有随波移动,而且Δt=4s=2T,路程s=8A=0.4m,选项C错,D对.
9.在完全透明的水下某深处,放一点光源,在水面上可见到一个圆形的透光圆面,若透光圆面的半径匀速增大,则光源正( )
A.加速上长 B.加速下降
C.匀速上升D.匀速下降
[解析] 所形成的透光圆面是由于全反射造成的,如图所示,圆面的边缘处是光发生全反射的位置,即i=C.
若光源向上移动,只能导致透光圆面越来越小.所以光源只能向下移动.如图所示,取时间t,则透光圆面半径的扩大量为s=vt.
由几何知识可得:
h=scosC=vtcosC
设这段时间内,光源下移的距离为L,
由几何关系可知:
L=
=vtcotC
由上面的表达式可知:
vcotC为定值,L与t成正比例关系,满足匀速运动条件,所以,光源向下匀速运动.
10.(2011·
北京东城模拟)图甲表示一列简谐横波在t=20s时的波形图,图乙是该列波中的质点P的振动图象,由图甲、乙中所提供的信息可知这列波的传播速度v以及传播方向分别是( )
A.v=25cm/s,向左传播B.v=50cm/s,向左传播
C.v=25cm/s,向右传播D.v=50cm/s,向右传播
[解析] 由图乙可知,波的周期T=2s,即在t=20s时间内波发生周期性变化次数为n=
=
=10,由图乙振动图象可知质点P沿y轴正方向振动,结合图甲,根据波的形成原理可确定波沿x轴负方向传播.从图甲知该波的波长λ=100cm,则波速为v=
m/s,则A、C、D错误,B正确.
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分.把答案直接填在横线上)
11.(6分)某防空雷达发射的电磁波频率为f=3×
103MHz,屏幕上尖形波显示,从发射到接收经历时间Δt=0.4ms,那么被监视的目标到雷达的距离为________km.该雷达发出的电磁波的波长为________m.
[答案] 60 0.1
[解析] x=cΔt=1.2×
105m=120km.这是电磁波往返的路程,所以目标到达雷达的距离为60km.由c=fλ可得λ=0.1m.
12.
(6分)某同学测定玻璃砖的折射率时,由于没有量角器,在完成了光路图以后,以O点为圆心,10.00cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交O和O′连线延长线于C点,过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于B点,过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点,如图所示,用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm,由此可得出玻璃的折射率n=________.
[答案] 1.5
[解析] 由图可知
sinθ1=
sinθ2=
,n=
=1.5
13.(6分)如图为双缝干涉测光波长的实验设备示意图.
(1)图中①为光源,⑤为光屏,它们之间的②③④依次是________、________和________.
(2)下面操作能增大光屏上相邻亮条纹间距的是________.
A.增大③和④之间的距离
B.增大④和⑤之间的距离
C.将绿色滤光片改为红色滤光片
D.增大双缝之间的距离
[答案]
(1)滤光片 单缝 双缝
(2)BC
[解析]
(1)根据实验装置知②③④依次为:
滤光片、单缝和双缝.
(2)由Δx=
λ,知增大④和⑤之间的距离是增大l,可使Δx增大;
增大双缝之间的距离d,Δx变小;
把绿色滤光片换成红色滤光片时,波长变长,Δx变大,故B、C选项都能增大光屏上相邻亮条纹的间距.
三、论述计算题(共4小题,共42分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
14.(10分)一列横波沿直线传播,在传播方向上有相距1.2m的A、B两点,当波刚好到达其中的一点开始计时,4s内A点恰好完成了9次全振动,B点恰好完成了10次全振动,则
(1)波的传播方向如何?
(2)波长等于多少?
(3)波速v等于多少?
[答案]
(1)B→A
(2)1.2m (3)3m/s
[解析]
(1)A点比B点完成的全振动次数少,说明B点先振动,故波从B传到A.
(2)由题意知,A、B两点间相隔一个波长,故λ=1.2m.
(3)由B点求出周期T=4/10s=0.4s
故波速v=λ/T=3m/s
15.(10分)光线从空气射入玻璃砖,当入射角为60°
时,折射光线与反射光线恰好垂直.求:
(1)该玻璃砖的折射率是多少?
(2)光在该玻璃砖中传播速度是多少?
[答案]
(1)
(2)
×
108m/s
[解析]
(1)如图所示,光在玻璃中的折射角r=30°
,所以,玻璃的折射率为n=
(2)光在玻璃中的传播速度为
v=
16.(11分)(2011·
烟台模拟)如图所示,一贮液池高为H,某人手持手电筒向池中照射时,光斑落在左边池壁上a处,已知a与池底相距h.现保持手电筒照射方向不变,当池中注满液体后光斑恰好落在出液口处,此时液面上的光斑与左边池壁相距L,求:
(1)液体的折射率;
(2)若光在空气中的速度为c,则光在液体中的速度为多大?
(2)c
[解析]
(1)由题图可知:
sini=
sinr=
由折射定律可知:
n=
(2)由n=
解得v=
=c
17.(11分)如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s,试回答下列问题:
(1)写出x=1.0m处质点的振动函数表达式;
(2)求出x=2.5m处质点在0~4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移.
[答案]
(1)y=5sin2πtcm
(2)90m -5m
[解析]
(1)由同侧原理法可判断图示时刻x=1.0m处质点正向y轴正方向运动,λ=2.0m,T=
s=1s,A=5cm,y=5sin2πtcm
(2)s=4.5×
4A=4.5×
4×
5