版高考物理二轮重点讲练专题九 选考34 专题强化训练.docx

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版高考物理二轮重点讲练专题九选考34专题强化训练

1．（2015·江山市模拟）下列解释正确的是（　　）

A．内窥镜是利用光的全反射原理制成的一种医疗设备

B．雷达是利用电磁波中的长波来测定物体位置的无线电设备

C．肥皂泡在阳光下呈现彩色是光的折射现象

D．微波炉是利用微波使食物中的水分子热运动加剧，温度升高

答案　AD

解析　A项，光线在内窥镜中发生全射性，故内窥镜是利用光的全反射原理制成的一种医疗设备，故A项正确．B项，雷达是利用电磁波中的微波来测定物体位置的，故B项错误；C项，肥皂泡在阳光下呈现彩色是因为光的干涉现象，故C项错误；D项，微波炉是利用微波的频率与食物中的水分子固有频率相同，从而水分子热运动加剧，温度升高，故D项正确．故选A、D项．

命题立意　本题旨在考查电磁波的应用、光的干涉

2．（2015·大庆实验中学三模）下列说法中正确的是（　　）

A．两列机械横波相遇，在相遇区一定会出现干涉现象

B．机械波在传播过程中，沿传播方向上，在任何相等时间内，传播相同的距离

C．光波在介质中传播的速度与光的频率有关

D．狭义相对论认为：

一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同

E．紫光的双缝干涉条纹间距可能大于红光双缝干涉条纹间距

答案　CD

解析　A项，只有频率相同的两列机械横波相遇，才会出现干涉现象，故A项错误；B项，机械波的波速与介质有关，不同介质机械波的传播速度不同，则机械波在传播过程中通过两种不同的介质，沿传播方向上，在任何相等时间内，传播的距离不一定相同，故B项错误；C项，光波在介质中传播的速度与光的频率有关，故C项正确；D项，根据狭义相对论的基本原理可知：

一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同，故D项正确；E项，双缝干涉条纹间距与光的波长成正比．红光的波长比紫光长，所以红光的双缝干涉条纹间距大于紫光双缝干涉条纹间距，故E项错误．故选C、D项．

命题立意　本题旨在考查波的干涉和衍射现象、双缝干涉的条纹间距与波长的关系、狭义相对论

3．（2015·北京）周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波（　　）

A．沿x轴正方向传播，波速v＝20m/s

B．沿x轴正方向传播，波速v＝10m/s

C．沿x轴负方向传播，波速v＝20m/s

D．沿x轴负方向传播，波速v＝10m/s

答案　B

解析　

机械振动与机械波为每年必考题目，难度都不大．根据机械波的速度公式v＝

，由图可知波长为20m，再结合周期为2s，可以得出波速为10m/s.应用“同侧法”等方法判断波沿x轴正方向传播．因此答案为B项．

命题立意　机械振动与机械波

4．（2015·吉林三模）如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝0.2s时刻的波形图．则（　　）

A．这列波的周期可能是1.2s

B．这列波的波长为12m

C．这列波可能向左传播4m

D．这列波的波速可能是40m/s

E．t＝0时刻x＝4m的质点沿x轴正方向运动

答案　BCD

解析　由图可知，该波的波长为12m，故B项正确；若波向左传播，则s＝（n＋

）λ＝12n＋4（n＝0,1,2,3，…），s取4时，n＝0，故波可能向左传4m，故C项正确；设波的周期为T，若波沿x轴正方向传播，则t＝（n＋

）T1，得T1＝

＝

（n＝0,1,2,3，…）

波速可以为v＝

＝20（3n＋2）（n＝0,1,2,3，…）

若波沿x轴负方向传播，则t＝（n＋

）T2

得T2＝

（n＝0,1,2,3，…）

波速为v＝20（3n＋1）（n＝0,1,2,3，…）

由以上公式可知，周期不可能为1.2s；而波速可为40m/s，故A项错误，D项正确．E项，若该波向左传播，所以根据振动和波动关系可知t＝0时刻，x＝4cm处的质点的速度沿y轴负方向，故E项错误．

命题立意　本题旨在考查波长、频率和波速的关系、横波的图像

5．（2015·四川）直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图．a、b光相比（　　）

A．玻璃对a光的折射率较大

B．玻璃对a光的临界角较小

C．b光在玻璃中的传播速度较小

D．b光在玻璃中的传播时间较短

解析　由于a、b光平行且关于过球心O的直线P1P2对称，因此它们的入射角i相等，根据图中几何关系可知，b光在玻璃球中的光路偏离进入球之前方向较多，即b光的折射角r较小，根据折射定律，有n＝

，所以玻璃对b光的折射率较大，故选项A错误；根据临界角公式，有sinC＝

，所以玻璃对α光的临界角较大，故选项B错误；根据折射率的定义式有n＝

，所以b光在玻璃中的传播速度v较小，故选项C正确；根据图中几何关系可知，a、b光进入玻璃球后，b光的光程d较大，根据匀速直线运动规律，有t＝

，所以b光在玻璃中的传播时间较长，故选项D错误．

答案　C

命题立意　对折射率、临界角、光的折射定律的理解与应用

6．（2015·宁德市普高质检）在某一均匀介质中，由波源O发出的简谐横波沿x轴正负方向传播，某时刻的波形如图，其波速为5m/s，振幅为20cm.下列说法正确的是（　　）

A．波的频率与波源的频率无关

B．此时P、Q两质点振动方向相同

C．再经过0.5s，波恰好传到坐标为（－5m,0）的位置

D．能与该波发生干涉的横波的频率一定为3Hz

答案　B

解析　A项，波的频率由波源的振动频率决定故A项错误；B项，根据对称性可知，此时P（－2m,0cm）、Q（2m,0cm）两点运动方向相同，故B项正确；C项，由图知波长λ＝2m，周期为T＝

＝

s＝0.4s，时间t＝0.5s＝1

T，设波传到N点时间为T，波传到N点时，N点向上运动，则经过0.5s质点N刚好在波峰，其坐标为（－5m,20cm），故C项错误；D项，该波的频率为f＝

＝2.5Hz，能与该波发生干涉的横波的频率一定为2.5Hz，故D项错误．

命题立意　本题旨在考查横波的图像、波长、频率和波速的关系

7．（2015·张掖三诊）图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t＝1.0s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图像，则下列说法正确的是（　　）

A．该简谐横波的传播速度为4m/s

B．从此时刻起，经过2秒，P质点运动了8米的路程

C．从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置

D．乙图可能是甲图x＝2m处质点的振动图像

E．此时刻M质点的振动速度小于Q质点的振动速度

答案　ACD

解析　A项，由甲图可得λ＝4m，由乙图中可得T＝1.0s，所以该简谐横波的传播速度为：

v＝

＝4m/s，故A项正确；B项，t＝2s＝2T，则从此时刻起，经过2s，P质点运动的路程为s＝8A＝8×0.2cm＝1.6cm，故B项错误；C项，简谐横波沿x轴正向传播，此时刻Q点向上运动，而P点直接向下运动，所以P质点比Q质点先回到平衡位置，故C项正确；D项，由乙图知t＝0时刻质点的位移为0，振动方向沿y轴负方向，与甲图x＝2m处t＝0时刻的状态相同，所以乙图可能是甲图x＝2m处质点的振动图像，故D项正确；E项，质点越靠近平衡位置速度越大，则此时刻M质点的振动速度大于Q质点的振动速度，故E项错误．故选A、C、D项．

命题立意　本题旨在考查波长、频率和波速的关系、横波的图像

8．（2015·衡水高三调研）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6s时刻，这列波刚好传到Q点，波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是（　　）

A．这列波的波速为16.7m/s

B．这列波的周期为0.8s

C．质点c在这段时间内通过的路程一定等于30cm

D．从t时刻开始计时，质点a第一次到达平衡位置时，恰好是t＋

s这个时刻

E．当t＋0.5s时刻，质点b、P的位移相同

答案　BDE

解析　A项，由图可知，波的波长为λ＝40m，波从P传到Q的距离为：

x＝90m－60m＝30m，波速为：

v＝

＝

m/s＝50m/s，故A项错误；B项，这列波的周期：

T＝

＝

s＝0.8s，故B项正确；C项，波从P传到c的时间为：

T＝0.2s，在这段时间内质点c振动了半个周期，通过的路程等于：

2A＝20cm，故C项错误；D项，从t时刻开始计时，质点a的振动方程为y＝Asin（

t＋

）＝10sin（2.5πt＋

）cm；当y＝0,2.5πt＋

＝π时，t＝

s，故在t＋

s这个时刻质点a第一次到达平衡位置，故D项正确；E项，在t时刻，因波沿x轴正方向传播，故此时质点P是向上振动的，经0.5s后，P正在向下振动（负位移），是经过平衡位置后向下运动0.1s＝

；而质点b是正在向上振动的（负位移），是到达最低点后向上运动0.1s＝

，可见此时两个质点的位移是相同的，故E项正确．故选B、D、E项．

命题立意　本题旨在考查波长、频率和波速的关系、横波的图像

9．（2015·丰台区二练）如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝－0.2m和x＝1.2m处，两列波的速度大小均为v＝0.4m/s，两波源的振幅均为A＝2cm.图示为t＝0时刻两列波的图像（传播方向如图所示），该时刻平衡位置位于x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x＝0.5m处．关于各质点运动情况的判断正确的是（　　）

A．t＝0时刻质点P、Q均沿y轴正方向运动

B．t＝1s时刻，质点M的位移为－4cm

C．t＝1s时刻，质点M的位移为＋4cm

D．t＝0.75s时刻，质点P、Q都运动到x＝0.5m

答案　B

解析　t＝0时刻质点P、Q均沿y轴负方向运动，故A项错误；由波形图可知λ＝0.4m，T＝

＝

s＝1s，t＝0.75s时刻，两列波同时到达质点M，质点M开始振动，又经过0.25s即t＝1s时刻，质点在两列波的共同作用下同时达到波谷，所以M的位移为－4cm，故选B项，故C项错误；波在传播过程中是运动状态的传递，质点本身位置并不发生移动，故D项错误．

命题立意　考查对振动图像和波动图像的分析

10.

（2015·南平综测）如图所示，ABC为等腰棱镜，OO′是棱镜的对称轴，a、b两束不同频率的单色光垂直AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点到D点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，下列判断正确的是（　　）

A．在同一介质中，a光光速大于b光光速

B．若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角比b光大

C．用同一双缝干涉实验装置观察，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距

D．在真空中，a光波长大于b光波长

答案　C

解析　在真空中，所有色光的传播速度都相同，都等于c.由题看出，a光的偏折角大于b光的偏折角，说明a光的折射率大于b光的折射率，a光的频率大于b光的频率，由c＝λf分析真空中波长关系．由临界角公式sinC＝

确定临界角的大小．由Δx＝

λ分析双缝干涉条纹间距的大小．A项，由题图看出，a光的偏折角大于b光的偏折角，则知a光的折射率大于b光的折射率，由v＝

知，在同一介质中，a光光速小于b光光速，故A项错误．B项，由临界角公式sinC＝

，可知，a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角．故B项错误．C、D项，a光的频率大于b光的频率，由c＝λf分析得知，在真空中，a光波长小于b光波长．由Δx＝

λ分析得知，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故C项正确，D项错误．故选C项．

命题立意　本题旨在考查光的折射定律

11.

（2015·衡水高三调研）如图所示，一等腰直角三棱镜放在真空中，斜边BC长度为d，一束单色光以60°的入射角从AB侧面的中点D入射，折射后从侧面AC射出，不考虑光在AC面的反射．已知三棱镜的折射率为

，单色光在真空中的光速为c，求此单色光通过三棱镜的时间？

答案　

解析　单色光在AB面上发生折射，光路图如图所示：

根据折射定律，得n＝

＝

，n＝

代入解得α＝45°，光线射到AC面上时入射角为45°，从AC射出三棱镜．根据几何知识得知，DE∥BC，而且DE＝

BC＝

d

光在三棱镜传播的速度为v＝

＝

所以此单色光通过三棱镜的时间为t＝

＝

命题立意　本题旨在考查光的折射定律

12.

（2015·聊城二模）如图所示，AOB为半圆柱形玻璃砖截面的直径，玻璃的折射率为n＝

，现有一束平行光线以45°角入射到AB面上后，经折射从半圆面上的部分位置射出．试求半圆柱面能被照亮的部分与整个半圆柱弧面的面积之比．

答案　1∶2

解析　

根据折射定律，得

＝n

光在AB面上的折射角θ＝30°

在曲面上发生全反射的临界角：

sinC＝

，得C＝45°

如图根据几何关系得，E点以上和F点以下的光线发生全反射，

不能从曲面上射出，有光线射出的部分为EF部分

根据几何关系解得∠AOE＝75°，∠BOF＝15°

所以：

∠EOF＝90°

故被照亮的面积与整个半圆柱的面积之比为1∶2

命题立意　本题旨在考查光的折射定律

13．（2015·陕西三模）

图示的直角三角形ABC是玻璃砖的横截面，∠B＝90°，∠A＝30°，BC边长等于L.一束平行于AB边的光束从AC边上的某点射入玻璃砖，进入玻璃砖后，在BC边上的E点被反射，E点是BC边的中点，EF是从该处反射的光线，且EF恰与AC边平行．求：

（1）玻璃砖的折射率；

（2）该光束从E点反射后，直到第一次有光线从玻璃砖射出所需的时间（真空中的光速用符号“c”表示）．

答案　

（1）玻璃砖的折射率为

（2）该光束从E点反射后，直到第一次有光线从玻璃砖射出所需的时间为

解析　

（1）作出光路图，根据几何知识和全反射规律得到光线在AC面的入射角和折射角，即可求得折射率，

（2）根据全反射临界角公式sinC＝

求出临界角C，判断出光线在F点发生全反射，在O2点不能发生全反射，即该光束经一次反射后，到第一次射出玻璃砖发生在O2点，根据几何知识求出光线在玻璃砖内传播的距离s，由v＝

求出光线在玻璃砖内传播的速度v，即可求得所求的时间

依题意，光在玻璃砖中的传播路径如右图所示．

可见，光在O1点的入射角为60°，折射角为30°.

①玻璃的折射率n＝

＝

②因为

>sinC＝

>

，所以这种玻璃的临界角C大于30°，小于60°.

故从E点反射出的光线，将在F点发生全反射，在O2点才有光线第一次射出玻璃砖．由几何知识可知：

EF＝L，FO2＝

L；

光在这种玻璃中的传播速度v＝

＝

.

故光从E点传播到O2点用时t＝

＝

.

命题立意　本题旨在考查光的折射