《高考物理一輪復(fù)習(xí)第十一章選修部分微專題備考精煉選修》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí)第十一章選修部分微專題備考精煉選修(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
微專題76 選修3-4
1.(2017·江蘇高考考前模擬(二))(1)下列說(shuō)法正確的是________.
A.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在
B.只有機(jī)械波能產(chǎn)生多普勒效應(yīng),光波不能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)
C.在照相機(jī)鏡頭上涂一層氟化鎂,可以增透所需要的光,這是利用光的干涉原理
D.不同頻率的機(jī)械波在同一種介質(zhì)中的傳播速度一定不相同
(2)如圖1所示為直角三棱鏡的截面圖,一條光線平行于 BC邊入射,經(jīng)棱鏡折射后從AC邊射出.已知∠A=θ=60°,該棱鏡材料的折射率為_(kāi)_______;光在棱鏡中的傳播速度為_(kāi)_______(已知光在真空中的傳播速度為c).
2、
圖1
(3)如圖2甲為某一列簡(jiǎn)諧波t=t0時(shí)刻的圖象,圖乙是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖象.試討論:
①波的傳播方向和傳播速度;
②求0~2.3 s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程.
圖2
2.(1)以下說(shuō)法中正確的是________.
A.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種縱波
B.相對(duì)論認(rèn)為空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)
C.赫茲預(yù)言并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在
D.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由綠光變?yōu)樽瞎?,則條紋間距變窄
(2)如圖3所示,當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時(shí),在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個(gè)亮斑.這是光的_______
3、_(填“干涉”“衍射”或“直線傳播”)現(xiàn)象,這一實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光具有____________
圖3
(3)一列簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播,t=0時(shí)波形如圖4所示,已知在0.6 s末,A點(diǎn)恰第四次(圖中為第一次)出現(xiàn)波峰,求:
圖4
①該簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)、波速分別為多少?
②經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間x=5 m處的質(zhì)點(diǎn)P第一次出現(xiàn)波峰?
③如果以該機(jī)械波到質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始計(jì)時(shí),請(qǐng)畫(huà)出P點(diǎn)的振動(dòng)圖象,并標(biāo)明必要的橫、縱坐標(biāo)值,至少畫(huà)出一個(gè)周期的圖象.
3.(2017·揚(yáng)州中學(xué)高三(下)段考)(1)下列說(shuō)法中正確的是________.
A.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光
4、的偏振現(xiàn)象
B.用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度利用了光的干涉現(xiàn)象
C.當(dāng)觀察者和波源間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)一定能觀察到多普勒效應(yīng)現(xiàn)象
D.在高速運(yùn)行的航天器上看地球上的時(shí)間進(jìn)程變慢
(2)1971年,屠呦呦等獲得了青蒿乙醚提取物結(jié)晶,研究人員通過(guò)X射線衍射分析確定了青蒿素的結(jié)構(gòu).X射線衍射是研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的最常用方法,用于分析的X射線波長(zhǎng)在0.05 nm~0.25 nm范圍之間,因?yàn)閄射線的波長(zhǎng)________(選填“遠(yuǎn)大于”“接近”或“遠(yuǎn)小于”)晶體內(nèi)部原子間的距離,所以衍射現(xiàn)象明顯.分析在照相底片上得到的衍射圖樣,便可確定晶體結(jié)構(gòu).X射線是________(選填“縱波”或“橫波”).
5、
(3)將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛,下端系上質(zhì)量為m的物塊.將物塊向下拉離平衡位置后松開(kāi),物塊上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)周期恰好等于以物塊平衡時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為擺長(zhǎng)的單擺周期.請(qǐng)由單擺的周期公式推算出該物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T.
4.(1) 在以下各種說(shuō)法中,正確的是________.
A.單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力大小總與偏離平衡位置的位移大小成正比
B.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度
C.在太陽(yáng)光照射下,水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的折射現(xiàn)象
D.光速不變?cè)硎仟M義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)之一
(2)已知雙
6、縫到光屏之間的距離L=500 mm,雙縫之間的距離d=0.50 mm,測(cè)量單色光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得第1條亮條紋與第6條亮條紋的中心之間的距離為3.2 mm,則相鄰亮條紋之間的距離Δx=________mm;入射光的波長(zhǎng)λ=________m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(3) 如圖5所示為某透明介質(zhì)的截面圖,△AOC為等腰三角形,BC為半徑R=12 cm的四分之一圓弧,AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn),一束紅光射向圓心O,在AB分界面上的入射角i=45°,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)亮斑.已知該介質(zhì)對(duì)紅光的折射率為n=,求兩個(gè)亮斑與A點(diǎn)間的距離分別為多少.
圖5
5.
7、(1)以下物理學(xué)知識(shí)的相關(guān)敘述,其中正確的是( )
A.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振
B.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在
C.交警通過(guò)發(fā)射超聲波測(cè)量車速是利用了波的干涉原理
D.狹義相對(duì)論認(rèn)為,在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的
(2)真空中一束波長(zhǎng)為5×10-7 m的可見(jiàn)光,頻率為_(kāi)_______Hz,已知光在真空中的速度為3×108 m/s,該光進(jìn)入水中后,其波長(zhǎng)與真空中的相比變____.(選填“長(zhǎng)”或“短”)
(3)如圖6所示,一個(gè)半徑為R,折射率為的透明玻璃半球體,O為球心,軸線OA水平且與半球體的左邊界垂直
8、,位于軸線上O點(diǎn)左側(cè)處的點(diǎn)光源S發(fā)出一束與OA夾角θ=60°的光線射向半球體;已知光在真空中傳播的速度為c,求:光線第一次從玻璃半球體出射時(shí)的方向以及光線在玻璃半球內(nèi)傳播的時(shí)間.
圖6
6.(2017·鎮(zhèn)江市高三三模)(1)下列說(shuō)法中正確的是________.
A.分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),藍(lán)光的條紋間距寬
B.光纖通信利用了光的全反射的原理
C.肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是由光的折射現(xiàn)象造成的
D.動(dòng)車組高速行駛時(shí),在地面上測(cè)得車廂的長(zhǎng)度明顯變短
(2)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0時(shí)刻的波形如圖7所示(此時(shí)波恰好傳播到x
9、=6 m處).質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的坐標(biāo)xa=2.5 m,該質(zhì)點(diǎn)在8 s內(nèi)完成了4次全振動(dòng),則該列波的波速是____m/s;位于x=20 m處的質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)________s將第一次經(jīng)過(guò)平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng).
圖7
(3)一半圓柱形透明物體橫截面如圖8所示,底面AOB鍍銀(圖中粗線),O表示半圓截面的圓心.一束光線在橫截面內(nèi)從M點(diǎn)的入射角為30°,∠MOA=60°,∠NOB=30°.(已知sin 15°=)
圖8
①求光線在M點(diǎn)的折射角;
②求透明物體的折射率.
答案精析
1.(1)AC (2) c
(3)①沿x軸正方向
10、傳播 5 m/s?、?.3 m
解析 (1)麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在,故A正確;
多普勒效應(yīng)是波的特有現(xiàn)象,不論機(jī)械波還是電磁波都有此現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;
照相機(jī)鏡頭上涂一層氟化鎂,使反射光進(jìn)行干涉疊加,從而削弱反射光,可以增透所需要的光,這是利用光的干涉原理,故C正確;
不同頻率的同種性質(zhì)的機(jī)械波在同一種介質(zhì)中的傳播速度一定相同,而不同頻率的電磁波在同一介質(zhì)中傳播速度不同,故D錯(cuò)誤;
(2)作出完整的光路如圖,
根據(jù)幾何關(guān)系可知φ=∠B=30°,所以α=60°.
根據(jù)折射定律有==n
因?yàn)棣粒溅龋?0°,所以β=γ.
β+γ=∠A=60°,故
11、β=γ=30°.
根據(jù)折射定律n====
根據(jù)公式n=,有v===c.
(3)①根據(jù)題圖乙的振動(dòng)圖象可以判斷P點(diǎn)在t=t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動(dòng),結(jié)合題圖甲可知波沿x軸正方向傳播,
由題圖甲可知,波長(zhǎng)λ=2 m,由題圖乙可知,周期T=0.4 s,則波速v== m/s=5 m/s
②由于T=0.4 s,則t=2.3 s=5T,則路程x=4A×5=4×0.1× m=2.3 m.
2.(1)BD (2)衍射 波動(dòng)性 (3)①2 m 10 m/s
②0.45 s?、垡?jiàn)解析圖
解析 (3)①波長(zhǎng)λ=2 m
周期T= s=0.2 s
波速v==10 m/s
②波峰傳到P點(diǎn)
12、:t== s=0.45 s
③如圖所示
3.(1)BD (2)接近 橫波 (3)2π
解析 (1)光學(xué)鏡頭表面涂上增透膜,以增強(qiáng)透射光的強(qiáng)度,是利用了光的干涉現(xiàn)象,故A錯(cuò)誤;
標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用了光的干涉,故B正確;
當(dāng)觀察者和波源間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)不一定能觀察到多普勒效應(yīng)現(xiàn)象,如觀測(cè)者繞波源做勻速圓周運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;
根據(jù)相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè),在高速運(yùn)行的航天器上看地球上的時(shí)間進(jìn)程變慢,故D正確.
(2)能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是:孔或障礙物的尺寸比波長(zhǎng)小或者相差不多.當(dāng)X射線透過(guò)晶體內(nèi)部原子間隙時(shí),發(fā)生了明顯的衍射現(xiàn)象,用于分析的X射線波長(zhǎng)應(yīng)接近晶體內(nèi)部
13、原子間的距離;X射線是一種橫波.
(3)單擺周期公式:T=2π;
根據(jù)平衡條件,有:kl=mg
聯(lián)立解得:
T=2π.
4.(1)AD (2)0.64 6.4×10-7 (3)12 cm 0
解析 (1)物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),回復(fù)力F=-kx,即回復(fù)力大小與位移大小成正比,方向相反,故A正確;在拍攝玻璃櫥窗內(nèi)物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以減小反射光的強(qiáng)度,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在太陽(yáng)光照射下,水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的干涉現(xiàn)象,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;光速不變?cè)硎仟M義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)之一,選項(xiàng)D正確;
(2)相鄰亮條紋間的距離:Δx= mm=0.64 mm;根據(jù)公式:Δx=λ,代入數(shù)據(jù)得:λ
14、== mm=6.4×10-7 m.
(3)設(shè)紅光在該介質(zhì)中的臨界角為C,則
sin C==,解得:C=45°
所以紅光在AB面發(fā)生全反射,且由幾何關(guān)系可知,反射光線與AC垂直且交于E點(diǎn),在AN上形成亮斑P,光路如圖所示:
由幾何知識(shí)可得△OAP為等腰直角三角形,解得:AP=12 cm,光在AB面上的入射角等于臨界角,在A處形成一個(gè)亮斑,該亮斑到A的距離為0.
5.(1)(1)BD (2)6×1014 短 (3)出射光線與OA平行
解析 (3)作如圖所示的光路圖
lOB=tan θ=
由折射定律得n=
解得α=30°
在△OBC中,由正弦定理得=
解得β=30°
由折射定律得n=
解得γ=60°,即出射光線CD方向與OA平行,
光在玻璃半球體中傳播的距離lBC=lOB=R
傳播的速度v==
傳播的時(shí)間t==.
6.(1)B (2)2 8 (3)①15°?、?
解析 (3)①如圖,透明物體內(nèi)部的光路為折線MPN,Q、M點(diǎn)相對(duì)于底面EF對(duì)稱,Q、P和N三點(diǎn)共線.
設(shè)在M點(diǎn)處,光的入射角為i,折射角為r,∠OMQ=α,∠PNF=β.根據(jù)題意有 α=30°
由幾何關(guān)系得,∠PNO=∠PQO=r,則有:β+r=60°
且α+r=β
聯(lián)立得: r=15°
②根據(jù)折射率公式有 sin i=nsin r
得n=.
9