学年新素养同步高中人教版物理选修34练习本册综合学业质量标准检测B文档格式.docx

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C．照相机镜头前的增透膜、信号在光导纤维内的传播都是利用了光的全反射原理

D．电磁波与声波由空气进入水中时，电磁波波长不变，声波波长变长

用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，不能发生干涉现象而会发生单缝衍射现象，条纹间距不相等，故A错误；

光折射成像时，视深：

h＝

；

水底同一深度并列红、黄、绿三盏灯时，绿光的折射率最大，故绿灯视深最浅，故B正确；

拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片，是利用光的干涉现象，故C错误；

电磁波由空气进入水中传播时，频率不变，波速变小，由公式v＝λf，知电磁波的波长变短。

声波的波速变大，频率不变，波长变大，故D错误。

3．（2019·

浙江省嘉兴一中、湖州中学高二下学期期中）关于图中四幅图所涉及物理知识的论述中，正确的是（　C　）

A．甲图中，海面上的“海市蜃楼”现象是光的衍射现象引起的

B．乙图中，演示简谐运动的图象实验中，若匀速拉动纸条的速度较小，则由图象测得简谐运动的周期较短

C．丙图中，可利用薄膜干涉检查样品的平整度

D．丁图中，显示的是阻尼振动的固有频率f与振幅A的关系图线

海面上的“海市蜃楼”，是光的全反射现象引起的，故A错误；

演示简谐运动的图象实验中，若匀速拉动木板的速度较小，会导致图象的横坐标变小，但对应的时间仍不变，简谐运动的周期与单摆的固有周期相同，故B错误；

利用薄膜干涉，由薄层空气的上、下两表面反射光，频率相同，从而进行相互叠加，达到检查样品的平整度的目的，故C正确；

由丁图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相同时，才出现共振现象，振幅才最大，跟固有频率f0相差越大，振幅越小，故D错误。

4．如下图所示，甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是（　D　）

A．该波的传播速率为4cm/s

B．该波的传播方向沿x轴正方向

C．经过0.5s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2m

D．该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显衍射现象

由图知，波长λ＝4m，周期T＝1s，波速v＝

＝4m/s，A错；

由乙图知，t＝0时，质点P向下振动，则由甲图知，波向x轴负向传播，B错；

经0.5s振点P完成半次全振动又回到平衡位置，C错；

因障碍物长度小于波长，衍射现象比较明显，D对。

5．如图所示，红色细光束a射到折射率为

的透明球表面，入射角为45°

，在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为b，则入射光线a与出射光线b之间的夹角α为（　A　）

A．30°

　　　　　　　　　　B．45°

C．60°

D．75°

其光路如图所示。

由折射定律sinθ2＝

＝

，所以θ2＝30°

。

由几何关系及对称性有：

＝θ2－（θ1－θ2）＝15°

，所以α＝30°

6．如图所示，甲、乙、丙、丁为用频闪照相机连续拍摄的四张在x轴上0～6cm区间段简谐波的照片。

已知波沿x轴传播，照相机频闪时间间隔相等且小于波的周期，第一张照片与第四张照片间隔为1s，则由照片可知（　D　）

A．波的波长为6m

B．波一定是沿＋x方向传播

C．波速一定是4m/s

D．波可能是沿－x方向传播，且波速是9m/s

由图知，波长为λ＝4m，故A错误；

由于无法确定图中质点的振动方向，也就无法判断波的传播方向，故B错误；

若波沿＋x轴传播，则得t＝1s＝（n＋

）T，波速v＝

，联立得v＝（4n＋3）m/s，n＝0,1,2，…当n＝0时，v＝3m/s；

同理得，若波沿－x轴传播，v＝（4n＋1）m/s，n＝0,1,2，…当n＝2时，v＝9m/s，故C错误，D正确。

7．将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动。

用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是（　AC　）

A．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为94

B．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为32

C．摆线经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大

D．摆线经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变

由频闪照片可知摆线碰到障碍物前后的周期之比为32，根据T＝2π

，得摆线碰到障碍物前后的摆长之比94，故A正确，B错误；

摆球经过最低点时，线速度不变，半径减小，角速度变大，根据牛顿第二定律有：

F－mg＝

，得F＝mg＋m

，摆线经过最低点时，半径减小，摆线张力变大。

8．（2019·

贵州省贵阳市第一中学高三月考）如图所示，半圆柱形玻璃砖的圆心为O。

一束复色光束以入射角i＝30°

由玻璃砖内射向O点，折射后分为两束单色光束a、b。

其中单色光束a的折射角恰为r＝45°

，则下列说法正确的是（　CD　）

A．玻璃砖对单色光b的折射率应略小于

B．若光束从水中射向空气，则光束a的临界角比光束b的临界角小

C．光束a比光束b更容易发生衍射现象

D．在光的双缝干涉实验中，仅将入射光束由a改为b，则条纹间隔变窄

根据折射定律有n＝sinr/sini可知，a的折射率为

，由图可知，b的折射率大于a的折射率，故A错误；

全反射临界角等于C，则有sinC＝1/n，折射率越小，临界角越大，故B错误；

光束a折射率小说明频率低，由c＝λf可知，a的波长较长，所以光束a比光束b更容易发生衍射现象，故C正确；

在光的双缝干涉实验中，条纹间隔Δx＝

λ，仅将入射光束由a改为b，则条纹间隔变窄，故D正确。

9．关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（　BD　）

A．甲图中的海市蜃楼是光的色散现象引起的

B．乙图中的泊松亮斑说明光具有波动性

C．丙图中的波形是调频波

D．丁图中的实验表明：

不论光源与观察者之间做怎样的相对运动，光速都是一样的

海市蜃楼是光的全反射现象，故A错误；

泊松亮斑是光射到不透明的小圆盘，屏上中心处出现亮斑，则说明光偏离直线传播，属于光的衍射，因此具有波动性，故B正确；

调制有调幅与调频两种，图为调幅，故C错误；

丁图是测量两垂直光的光速差值的一项著名的物理实验。

但结果证明光速在不同惯性系和不同方向上都是相同的，由此确定了光速不变原理，故D正确，故选BD。

10．（2019·

浙江省杭州西湖高中高二下学期检测）如图甲所示，在平静的湖面下有一个点光源S，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（图乙为俯视图）。

则以下说法中正确的是（　BC　）

A．水对a光的折射率比b光的大

B．a光在水中的传播速度比b光的大

C．a光的频率比b光的小

D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄

由照亮的区域知，a光的临界角较小，由临界角公式sinC＝

知，a光的折射率小于b光的折射率，A错；

由n＝

知a光在水中的传播速度大于b光，B对；

a光的频率小于b光的频率，由λ＝

知a光的波长长，所以双缝干涉中a光的干涉条纹比b光的宽，C正确，D错误。

第Ⅱ卷（非选择题　共60分）

二、填空题（共2小题，共14分。

把答案直接填在横线上）

11．（6分）1849年，法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光的速度。

他采用的方法是：

让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过，经镜面反射回来，调节齿轮的转速，使反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央（即此过程齿轮只转动了一齿），由此可测出光的传播速度。

若齿轮每秒转动n周，齿轮半径为r，齿数为P，齿轮与镜子间距离为d，则齿轮的转动周期为

，每转动一齿的时间为

，斐索测定光速c的表达式为c＝2nPd。

因为齿轮转速为n，所以齿轮转动的周期为T＝

，

每转动一齿的时间为t＝

t时间内光通过的距离为2d，

所以光速c＝

＝2nPd。

12．（8分）（2019·

重庆市北碚区高二下学期期末）现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图一所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，用以测量红光的波长。

（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、D、B、A。

（2）本实验的实验步骤有：

①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；

②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；

③用米尺测量双缝到屏的距离；

④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。

在操作步骤②时还应注意单缝和双缝的距离约为5～10_cm和单缝与双缝平行。

（3）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二甲所示。

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，记下此时如图二乙中手轮上的示数为13.870mm，求得相邻亮纹的间距Δx为2.310mm。

（4）已知双缝间距d为2.0×

10－4m，测得双缝到屏的距离L为0.700m，由计算公式λ＝

，求得所测红光波长为660nm。

（1）为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝；

由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、D、B、A。

（2）在操作步骤②时还应注意：

单缝和双缝的距离约为5～10cm，单缝和双缝平行；

（3）螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为37.0×

0.01mm，两者相加为13.870mm。

图1的读数为：

2.320mm，

所以Δx＝

mm＝2.310mm；

（4）根据Δx＝

λ，得：

λ＝

＝6.6×

10－7m＝660nm。

三、论述·

计算题（共4小题，共46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）

13．（10分）如图是一列沿x正向传播的简谐横波在传播方向上相距3m的两质点P和Q的振动图象，其实线是P点的振动图象，虚线是Q点的振动图象，若P质点离波源比Q质点近，则该波的最大波长是多少？

若Q质点离波源比P点近，则该波的最大波长又是多少？

答案：

4m　12m

由同一时刻P、Q两点的位移，画出P、Q间的波形图。

由图可知t＝0时，P在正向最大位移处，Q在平衡位置且向负向运动。

若P质点离波源近，则P、Q间的波形如图1所示，有

λ＝3，λ＝4m；

若Q质点离波源近，则P、Q间的波形如图2所示，则有

λ＝3，λ＝12m。

14．（11分）如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出。

（1）求该玻璃棒的折射率。

（2）若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时能（填“能”“不能”或“无法确定能否”）发生全反射。

（1）

（1）因为细束单色光由MN端面中点垂直射入，所以到达弧面EF界面时入射角为45°

，又因为恰好发生全反射，所以45°

为临界角C，由sinC＝

可知，该玻璃棒的折射率n＝

（2）若将入射光向N端平移，第一次射到弧面EF上的入射角将增大，即大于临界角45°

，所以能发生全反射。

15．（12分）（2019·

北京市昌平区高二下学期期末）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线表示t＝0时刻的波形，虚线表示t＝0.2s时刻的波形。

（1）该波的波长λ多大？

该波的振幅A多大？

（2）如果该波的周期T大于0.2s，波的速度是多大？

（3）如果该波的周期T小于0.2s，波的速度是多大？

（1）4m　10cm　

（2）5m/s　（3）（20n＋5）m/s（n＝0、1、2……）

（1）由波形图可知波长λ＝4m，振幅A＝10cm

（2）如果波的周期T大于0.2s，v＝

＝5m/s

（3）如果波的周期T小于0.2s，v＝

＝（20n＋5）m/s（n＝1、2、3……）

16．（13分）（2019·

福建省漳州市高三期末）如图，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边P点正上方h1＝0.9m的高度处，浮标Q离P点S1＝1.2m远，PQ水平，鱼饵灯M在浮标正前方S2＝1.8m处的水下，垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住，已知鱼饵灯离水面的深度h2＝2.4m，求：

（1）水的折射率n；

（2）若让鱼饵灯继续缓慢竖直下沉至恰好有光线从P处射出，则下沉距离Δh多大？

（

＝2.6）

（2）0.2m

（1）设空气中和水中的角分别为i、γ

则有：

sini＝

　sinr＝

根据光的折射定律可知n＝

联立并代入数据得：

n＝

（2）当光线恰好从P处射出时，鱼饵灯与P点的连线和竖直方向夹角为临界角C

则有sinC＝

，又sinC＝

，得Δh＝

－2.4m≈0.2m