《2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 原子物理 選修3-4 3-5 微專題83 選考3-4加練半小時 粵教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 原子物理 選修3-4 3-5 微專題83 選考3-4加練半小時 粵教版(12頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、選考3-4
1.(多選)(2017·河北衡水金卷)關(guān)于機(jī)械波、電磁波和相對論的下列說法中正確的是( )
A.機(jī)械波和電磁波在介質(zhì)中的傳播速度僅由介質(zhì)決定
B.假設(shè)火車以接近光速的速度通過站臺,站臺上的旅客觀察到車上的乘客變矮了
C.簡諧機(jī)械波傳播時單位時間內(nèi)經(jīng)過介質(zhì)中某點的完全波的個數(shù)就是這列波的頻率
D.用光導(dǎo)纖維束傳輸圖像信息利用了光的全反射
E.在真空中傳播的兩列電磁波,頻率大的波長短
2.(多選)下列說法中正確的是( )
A.軍隊士兵過橋時使用便步,是為了防止橋發(fā)生共振現(xiàn)象
B.機(jī)械波的傳播速度與振源的振動速度相等
C.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加裝一
2、個偏振片以減弱玻璃反射光的影響
D.水中的氣泡看起來特別明亮,是因為光線從氣泡中射向水中時,一部分光在界面上發(fā)生了全反射
E.赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在
3.(多選)(2017·安徽省十校聯(lián)考)下列說法中正確的是( )
A.只有在發(fā)生共振的時候,受迫振動的頻率才等于驅(qū)動力的頻率
B.機(jī)械波的頻率由波源決定,與介質(zhì)無關(guān)
C.聲波能發(fā)生多普勒效應(yīng),其它類型的波也可以
D.只要有機(jī)械振動的振源,就一定有機(jī)械波
E.電磁波的傳播不需要介質(zhì)
4.(多選)(2017·重慶一診)如圖1所示,一簡諧橫波在某區(qū)域沿x軸傳播,實線a為t=0時刻的波形圖線,虛線b為t=Δt時刻的波形圖線
3、.已知該簡諧橫波波源振動的頻率為f=2.5Hz,虛線b與x軸交點P的坐標(biāo)為xP=1m.則下列說法正確的是( )
圖1
A.這列波的傳播速度大小一定為20m/s
B.這列波一定沿x軸正向傳播
C.可能有Δt=1.25s
D.可能有Δt=1.45s
E.若該列波遇到寬度為6m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
5.(多選)(2017·吉林遼源期末)兩列簡諧橫波的振幅都是20cm,傳播速度大小相同.實線波的頻率為2Hz,沿x軸正方向傳播,虛線波沿x軸負(fù)方向傳播.某時刻兩列波在如圖2所示區(qū)域相遇,則( )
圖2
A.在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現(xiàn)象
B.實線波和虛線波的頻率之比為3∶
4、2
C.平衡位置為x=6m處的質(zhì)點此刻速度為零
D.平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點此刻位移y>20cm
E.從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s,平衡位置為x=5m處的質(zhì)點的位移y<0
6.(多選)(2017·福建福州3月質(zhì)檢)如圖3所示,圖(a)是一波源的振動圖像,圖(b)是某同學(xué)畫出的某一時刻波形圖像的一部分,該波沿x軸的正方向傳播,P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點,下列說法正確的是( )
圖3
A.該時刻這列波至少傳播到x=10m處的質(zhì)點
B.此刻之后,Q比P先回到平衡位置
C.x=2m與x=6m的質(zhì)點在任何時候都保持相同的距離
D.從波源開始振動,在10s內(nèi)傳播方向上的質(zhì)點振動
5、經(jīng)過的最長路程是50cm
E.在t=1s和t=3s兩時刻,x=2m處質(zhì)點速度大小相等、方向相反
7.(多選)(2017·安徽省“皖南八?!钡诙温?lián)考)頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點射入一厚平行玻璃磚,單色光1、2在玻璃磚中折射角分別為30°和60°,其光路如圖4所示,下列說法正確的是( )
圖4
A.射出的折射光線1和2-定是平行光
B.單色光1的波長大于單色光2的波長
C.在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度
D.圖中單色光1、2通過玻璃磚所需的時間相等
E.單色光1從玻璃射到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃射到空氣的全反射臨界角
8
6、.(多選)(2017·廣東深圳第一次調(diào)研)裝有一定量液體的玻璃管豎直漂浮在水中,水面足夠大,如圖5甲所示.把玻璃管向下緩慢按壓4cm后放手,忽略運動阻力,玻璃管的運動可以視為豎直方向的簡諧運動,測得振動周期為0.5s.豎直向上為正方向,某時刻開始計時,其振動圖像如圖乙所示,其中A為振幅.對于玻璃管,下列說法正確的是( )
圖5
A.回復(fù)力等于重力和浮力的合力
B.振動過程中動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化,玻璃管的機(jī)械能守恒
C.位移滿足函數(shù)式x=4sin (4πt-) cm
D.振動頻率與按壓的深度有關(guān)
E.在t1~t2時間內(nèi),位移減小,加速度減小,速度增大
9.(2017·山東日
7、照一模)一列簡諧橫波,某時刻的波形圖像如圖6甲所示,從該時刻開始計時,波上A質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示,則:
圖6
(1)若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象,則該波所遇到的波的頻率為多少?
(2)若t=0時振動剛剛傳到A點,從該時刻起再經(jīng)多長時間坐標(biāo)為45m的質(zhì)點(未畫出)第二次位于波峰?
10.(2017·湖北武漢2月調(diào)考)介質(zhì)中x軸上有兩個波源S1和S2,P是S1S2的中點,x軸上的a點與P點相距d=2m,如圖7所示.兩波源同時開始沿y軸負(fù)方向振動,產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸相向傳播,頻率相等,波速相等,振幅均為A,波長滿足1m<λ<4m.某一時刻質(zhì)點a的位移為2A.
8、
圖7
(1)若波速為2.5m/s,波源S2發(fā)出的波剛傳播到a點時,質(zhì)點a已經(jīng)振動了多長時間?
(2)求兩列波的波長.
11.(2017·福建廈門模擬)如圖8所示,上下表面平行的玻璃磚折射率為n=,下表面鑲有銀反射面,一束單色光與界面的夾角θ=45°射到玻璃表面上,結(jié)果在玻璃磚右邊豎直光屏上出現(xiàn)相距h=2.0cm的光點A和B(圖中未畫出)
圖8
(1)請在圖中畫出光路示意圖(請使用刻度尺);
(2)求玻璃磚的厚度d.
12.(2017·山東煙臺模擬)某同學(xué)欲測如圖9所示的直角三棱鏡ABC的折射率n.他讓一束平行光以一定入射角從空氣投射到
9、三棱鏡的側(cè)面AB上(不考慮BC面上的光束反射),經(jīng)棱鏡兩次折射后,又從另一側(cè)面AC射出.逐漸調(diào)整在AB面上的入射角,當(dāng)側(cè)面AC上恰無射出光時,測出此時光在AB面上的入射角為α.
圖9
(1)在圖上畫出光路圖;
(2)若測得入射角α=60°,求出折射率n的值.
13.(2017·重慶一診)如圖10所示,一個橫截面為直角三角形的三棱鏡,A、B、C為三個頂點,其中∠A=60°,∠B=90°,AB長度為10cm.一束與BC平行的單色光射向AC面,入射點為D,D、C兩點間距離為5cm,三棱鏡材料對這束單色光的折射率是n=.光在真空中的傳播速度c=3×108m/s.求:
10、
圖10
(1)光在三棱鏡中的傳播速度v;
(2)光從進(jìn)入三棱鏡到經(jīng)AC面出射所經(jīng)過的最短時間t.
14.(2017·福建福州3月質(zhì)檢)折射率n=的透明玻璃球,如圖11所示,有一束a光線射向球面.
圖11
(1)證明:光束a經(jīng)球面折射射入球內(nèi)的光線,不可能在球內(nèi)發(fā)生全反射;
(2)當(dāng)入射光線a的入射角i=45°時,求從球內(nèi)射出的最強光線與入射a光線的夾角α;
(3)當(dāng)入射光線a的入射角i=45°時,求從球內(nèi)射出的光線共有幾束?作出光路圖并說明理由.
15.(2017·山東德州一模)如圖12所示,用折射率n
11、=的玻璃做成一個外徑為R的半球形空心球殼.一束與O′O平行的平行光射向此半球的外表面,若讓一個半徑為R的圓形遮光板的圓心過O′O軸,并且垂直該軸放置.則球殼內(nèi)部恰好沒有光線射入,問:
圖12
(1)臨界光線射入球殼時的折射角θ2為多大?
(2)球殼的內(nèi)徑R′為多少?
答案精析
1.CDE
2.ACE [軍隊士兵過橋時使用便步,是防止行走的頻率與橋的頻率相同,橋發(fā)生共振現(xiàn)象,故A正確;機(jī)械波的傳播速度與質(zhì)點振動速度沒有直接關(guān)系,故B錯誤;加偏振片的作用是減弱反射光的強度,從而增大透射光的強度,故C正確;D項中應(yīng)該是光從水中射向氣泡,故D錯誤;麥克斯韋預(yù)
12、言了電磁波的存在,而赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在,故E正確.]
3.BCE [受迫振動的頻率總是等于驅(qū)動力的頻率,當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率時才發(fā)生共振,選項A錯誤;機(jī)械波的頻率由波源決定,與介質(zhì)無關(guān),選項B正確;聲波能發(fā)生多普勒效應(yīng),其它類型的波也可以,選項C正確;有機(jī)械振動的振源,但是沒有傳播波的介質(zhì),也不一定會有機(jī)械波,選項D錯誤;電磁波的傳播不需要介質(zhì),選項E正確.]
4.ACE 5.BDE 6.ADE
7.ADE [根據(jù)幾何知識可知,光線在玻璃磚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,出射光線的折射角等于入射光線的入射角,所以出射光線與入射光線平行
13、,因此出射光線1與2相互平行,故A正確.在上表面,單色光1比單色光2偏折厲害,則單色光1的折射率大,頻率大,則單色光1的波長小,故B錯誤.根據(jù)v=知,玻璃磚對單色光1的折射率大,則單色光1在玻璃中傳播的速度小,故C錯誤.設(shè)玻璃磚的厚度為d,入射角為i,光線折射角為r,則光線在玻璃磚中的路程s=,光線的折射率n=,光線在玻璃磚中的傳播速度v==,則光線通過玻璃磚所需時間t==,單色光1、2在玻璃磚中的折射角分別為30°和60°,代入數(shù)據(jù)得t1=t2,故D正確.根據(jù)sinC=知,單色光1的折射率大,則全反射臨界角小,故E正確.]
8.ACE
9.(1)1.25Hz (2)1.8s
解析 (1
14、)由振動圖像可以看出,此波的周期為0.8s,所以頻率為1.25Hz,因為發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件是兩列波的頻率相等,所以另一列波的頻率為1.25Hz
(2)由A點在t=0時刻向上振動知,波沿x軸正方向傳播,波速
v==m/s=25 m/s
x=45m處的質(zhì)點第二次到達(dá)波峰的時間
t==s=1.8s.
10.(1)1.6s (2)見解析
解析 (1)S1波傳到a點時,S2波傳到距離a點2d的位置,則波程差:S2a-aS1=2d
S2波剛傳到a點時,質(zhì)點a已經(jīng)振動的時間:
Δt==1.6s
(2)因質(zhì)點a的振幅為2A,故a點是振動加強點,則:
S2a-aS1=nλ (n=0,1,2,
15、…)
由已知條件:1m<λ<4m
聯(lián)立解得:n=2,3
當(dāng)n=2時,λ=2m
當(dāng)n=3時,λ=m
11.見解析
解析 (1)畫出光路圖如圖.
(2)設(shè)第一次折射時折射角為θ1,
則有n==,
代入解得θ1=30°
設(shè)第二次折射時折射角為θ2,
則有=,
解得θ2=45°
可知AC與BE平行,
由幾何知識得:h=2dtan θ1,
則d== cm.
12.(1)見解析 (2)
解析 (1)光路圖如圖所示
(2)在AC面上恰好發(fā)生全反射:n=
由幾何關(guān)系知β+γ=
在AB面上:n=
解得n=
13.(1)1.73×108m/s (2)2×10-9
16、s
解析 (1)由v=
解得v=×108 m/s≈1.73×108 m/s
(2)由幾何關(guān)系知,光束從進(jìn)入三棱鏡到再次經(jīng)AC面出射所經(jīng)過的路程為
s=4=20 cm
t=
解得t=2×10-9 s.
14.見解析
解析 (1)證明:光路圖如圖甲所示,經(jīng)過兩次折射后從玻璃球射出的光線遵循折射定律:
=n
=
由幾何關(guān)系可知,r1=i2
所以r2=i1
只要光線能入射進(jìn)玻璃球,
即i1<90°
則r2=i1<90°
即i2<臨界角,光線在球內(nèi)不可能發(fā)生全反射.
另證:根據(jù)光的折射定律:sin i1=nsin r1
由圓的幾何知識得,該光線出射的入射角i2
17、=r1
設(shè):光線在界面處發(fā)生全反射的臨界角為C,
根據(jù)光的折射定律:nsin C=sin 90°
綜上所述,光線的入射角i2<C,
即不會發(fā)生全反射
(2)當(dāng)入射角i=45°時,
由=n得r1=30°
由=得r2=45°
偏向角α=(i1-r1)+(r2-i2)=15°+15°=30°
(3)光路圖如圖乙所示,當(dāng)入射角i=45°時,射入球內(nèi)的光線到A點后,部分光線射出,部分光線反射到B點,然后繼續(xù)部分折射和部分反射到C點,在球內(nèi)不斷反射的光線其入射角均為30°,故在球內(nèi)第二次反射的光其入射點與進(jìn)入玻璃球的光線的入射點重合于C點,所以,從球內(nèi)射出的光線只有3束.
15.(1)30° (2)R
解析 (1)由題圖和幾何知識知,
sinθ1=
由折射定律n=
聯(lián)立解得θ2=30°
(2)對臨界光線sinC=
在△Oab中,由正弦定理得:
=
聯(lián)立解得R′=R
12