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 第83講 選考3-4加練半小時(shí) 教科版

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1、第83講 選考3-41(多選)(2017河北衡水金卷)關(guān)于機(jī)械波、電磁波和相對(duì)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(tái)，站臺(tái)上的旅客觀察到車上的乘客變矮了C簡(jiǎn)諧機(jī)械波傳播時(shí)單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過介質(zhì)中某點(diǎn)的完全波的個(gè)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(zhǎng)短2(多選)下列說法中正確的是()A軍隊(duì)士兵過橋時(shí)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(dòng)速度相等C拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加裝一個(gè)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

2、因?yàn)楣饩€從氣泡中射向水中時(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射E赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)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(shí)候，受迫振動(dòng)的頻率才等于驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(jiǎn)諧橫波在某區(qū)域沿x軸傳播，實(shí)線a為t0時(shí)刻的波形圖線，虛線b為tt時(shí)刻的波形圖線已知該簡(jiǎn)諧橫波波源振動(dòng)的頻率為f2.5Hz，虛線b與x軸交點(diǎn)P的坐標(biāo)為xP1m則下列說法正確的是()圖1A這列波的傳播速度大小一

3、定為20m/sB這列波一定沿x軸正向傳播C可能有t1.25sD可能有t1.45sE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(jiǎn)諧橫波的振幅都是20cm，傳播速度大小相同實(shí)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(shí)刻兩列波在如圖2所示區(qū)域相遇，則()圖2A在相遇區(qū)域會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象B實(shí)線波和虛線波的頻率之比為32C平衡位置為x6m處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度為零D平衡位置為x8.5m處的質(zhì)點(diǎn)此刻位移y20cmE從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過0.25s，平衡位置為x5m處的質(zhì)點(diǎn)的位移y06(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

4、動(dòng)圖像，圖(b)是某同學(xué)畫出的某一時(shí)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(gè)質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是()圖3A該時(shí)刻這列波至少傳播到x10m處的質(zhì)點(diǎn)B此刻之后，Q比P先回到平衡位置Cx2m與x6m的質(zhì)點(diǎn)在任何時(shí)候都保持相同的距離D從波源開始振動(dòng)，在10s內(nèi)傳播方向上的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)經(jīng)過的最長(zhǎng)路程是50cmE在t1s和t3s兩時(shí)刻，x2m處質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)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4A射出的折射

5、光線1和2定是平行光B單色光1的波長(zhǎng)大于單色光2的波長(zhǎng)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(shí)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(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(yùn)動(dòng)阻力，玻璃管的運(yùn)動(dòng)可以視為豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，測(cè)得振動(dòng)周期為0.5s豎直向上為正方向，某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，其振動(dòng)圖像如圖乙所示，其中A為振幅對(duì)于玻璃管，下列說法正確的是()圖5A回復(fù)力等于重力和浮力的合力B振動(dòng)過程中動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)

6、化，玻璃管的機(jī)械能守恒C位移滿足函數(shù)式x4sin (4t) cmD振動(dòng)頻率與按壓的深度有關(guān)E在t1t2時(shí)間內(nèi)，位移減小，加速度減小，速度增大9(2017山東日照一模)一列簡(jiǎn)諧橫波，某時(shí)刻的波形圖像如圖6甲所示，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，則：圖6(1)若此波遇到另一列簡(jiǎn)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t0時(shí)振動(dòng)剛剛傳到A點(diǎn)，從該時(shí)刻起再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間坐標(biāo)為45m的質(zhì)點(diǎn)(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(gè)波源S1和S2，P是S1S2的中點(diǎn)，x軸上的a點(diǎn)與P點(diǎn)相距d2m，如圖7所示兩波源同時(shí)開始沿y軸負(fù)方向振

7、動(dòng)，產(chǎn)生的簡(jiǎn)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(zhǎng)滿足1m4m某一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的位移為2A.圖7(1)若波速為2.5m/s，波源S2發(fā)出的波剛傳播到a點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a已經(jīng)振動(dòng)了多長(zhǎng)時(shí)間？(2)求兩列波的波長(zhǎng)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h2.0cm的光點(diǎn)A和B(圖中未畫出)圖8(1)請(qǐng)?jiān)趫D中畫出光路示意圖(請(qǐng)使用刻度尺)；(2)求玻璃磚的厚度d.12(2017山東煙臺(tái)模擬)某同學(xué)欲測(cè)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

8、入射角從空氣投射到三棱鏡的側(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(shí)，測(cè)出此時(shí)光在AB面上的入射角為.圖9(1)在圖上畫出光路圖；(2)若測(cè)得入射角60，求出折射率n的值13.(2017重慶一診)如圖10所示，一個(gè)橫截面為直角三角形的三棱鏡，A、B、C為三個(gè)頂點(diǎn)，其中A60，B90，AB長(zhǎng)度為10cm.一束與BC平行的單色光射向AC面，入射點(diǎn)為D，D、C兩點(diǎn)間距離為5cm，三棱鏡材料對(duì)這束單色光的折射率是n.光在真空中的傳播速度c3108m/s.求：圖10(1)光在三棱鏡中的傳播速度v；(2)光從進(jìn)入三棱鏡

9、到經(jīng)AC面出射所經(jīng)過的最短時(shí)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i45時(shí)，求從球內(nèi)射出的最強(qiáng)光線與入射a光線的夾角；(3)當(dāng)入射光線a的入射角i45時(shí)，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的玻璃做成一個(gè)外徑為R的半球形空心球殼一束與OO平行的平行光射向此半球的外表面，若讓一個(gè)半徑為R的圓形遮光板的圓心過OO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

10、光線射入球殼時(shí)的折射角2為多大？(2)球殼的內(nèi)徑R為多少？答案精析1CDE2ACE軍隊(duì)士兵過橋時(shí)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(diǎn)振動(dòng)速度沒有直接關(guān)系，故B錯(cuò)誤；加偏振片的作用是減弱反射光的強(qiáng)度，從而增大透射光的強(qiáng)度，故C正確；D項(xiàng)中應(yīng)該是光從水中射向氣泡，故D錯(cuò)誤；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，而赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故E正確3BCE受迫振動(dòng)的頻率總是等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí)才發(fā)生共振，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；機(jī)械波的頻率由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)，選項(xiàng)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(xiàng)C正確

11、；有機(jī)械振動(dòng)的振源，但是沒有傳播波的介質(zhì)，也不一定會(huì)有機(jī)械波，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；電磁波的傳播不需要介質(zhì)，選項(xiàng)E正確4ACE5.BDE6.ADE7ADE根據(jù)幾何知識(shí)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，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(zhǎng)小，故B錯(cuò)誤根據(jù)v知，玻璃磚對(duì)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(cuò)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

12、線在玻璃磚中的傳播速度v，則光線通過玻璃磚所需時(shí)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t1t2，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8ACE9(1)1.25Hz(2)1.8s解析(1)由振動(dòng)圖像可以看出，此波的周期為0.8s，所以頻率為1.25Hz，因?yàn)榘l(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(diǎn)在t0時(shí)刻向上振動(dòng)知，波沿x軸正方向傳播，波速vm/s25 m/sx45m處的質(zhì)點(diǎn)第二次到達(dá)波峰的時(shí)間ts1.8s.10(1)1.6s(2)見解析解析(1)S1波傳到a點(diǎn)時(shí)，S2波傳到距離a點(diǎn)2d的位置，

13、則波程差：S2aaS12dS2波剛傳到a點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間：t1.6s(2)因質(zhì)點(diǎn)a的振幅為2A，故a點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，則：S2aaS1n(n0,1,2，)由已知條件：1m4m聯(lián)立解得：n2,3當(dāng)n2時(shí)，2m當(dāng)n3時(shí)，m11見解析解析(1)畫出光路圖如圖(2)設(shè)第一次折射時(shí)折射角為1，則有n，代入解得130設(shè)第二次折射時(shí)折射角為2，則有，解得245可知AC與BE平行，由幾何知識(shí)得：h2dtan 1，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)系知在AB面上：n解得n13(1)1.73108m/s(2)2109s解析(1)由v解得v1

14、08 m/s1.73108 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s420 cmt解得t2109 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，r1i2所以r2i1只要光線能入射進(jìn)玻璃球，即i190則r2i190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 i1nsin r1由圓的幾何知識(shí)得，該光線出射的入射角i2r1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 Csin 90綜上所述，光線的入射角i2C，即不會(huì)發(fā)生全反射(2)當(dāng)入射角i45時(shí)，由n得r130由得r245偏向角(i1r1)(r2i2)151530(3)光路圖如圖乙所示，當(dāng)入射角i45時(shí)，射入球內(nèi)的光線到A點(diǎn)后，部分光線射出，部分光線反射到B點(diǎn)，然后繼續(xù)部分折射和部分反射到C點(diǎn)，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(diǎn)與進(jìn)入玻璃球的光線的入射點(diǎn)重合于C點(diǎn)，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(shí)知，sin1由折射定律n聯(lián)立解得230(2)對(duì)臨界光線sinC在Oab中，由正弦定理得：聯(lián)立解得RR12