版物理高考專題強化測評精練精析_江蘇專用_：專題8振動和波動_光及光的本性_Word版含答案

1、專題強化測評(八)振動和波動光及光的本性(45分鐘100分)1. (10分)20世紀80年代初，科學家創(chuàng)造了硅太陽能電池.如果在太空設立太陽能衛(wèi)星電站，可 24 h發(fā)電，且不受晝夜氣候的影響.利 用微波一電能轉換裝置，將電能轉換成微波向地面發(fā)送，太陽能衛(wèi)星 電站的最正確位置在離地1 100 km的赤道上空，此時微波定向性最 好.飛機通過微波區(qū)不會發(fā)生意外，但微波對飛鳥是致命的.可在地 面站附近裝上保護網(wǎng)或驅逐音響，不讓飛鳥通過.(地球半徑R= 6 400 km)(1) 太陽能電池將實現(xiàn)哪種轉換 .B.光能一內能D .電能一微波B .次聲波D .機械波A.光能一微波C.光能一電能(2) 微波是,

2、A .超聲波C.電磁波(3) 飛機外殼對微波的哪種作用，使飛機平安無恙 .A .反射B .吸收C.干預D .衍射B .穿透作用(4) 微波對飛鳥是致命的，這是因為微波的 ,A .電離作用2. (10分)用圓弧狀玻璃磚做測定玻璃折射率的實 驗時，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻璃磚 的一側豎直插上兩枚大頭針Pi、P2,然后在玻璃磚的另一側觀察，調整視線使 Pi的像被P2擋住，接著在眼睛所在的一側插兩枚大頭針P3和P4，使P3擋住Pi和P2的像，P4擋住P3和Pi、P2的像，在紙上標出大頭針的位置和圓弧狀玻璃磚的輪廓如下圖 (O為兩圓弧圓心；圖中已畫出經 Pi、P2點的入射光線).(1) 在圖上補

3、畫出所需的光路圖.為了測出玻璃磚的折射率，需要測量入射角i和折射角r,請在圖 中標出這兩個角.(3) 用所測物理量計算折射率的公式是 n =(4) 為了保證在弧面CD得到出射光線，實驗過程中，光線在弧面 AB的入射角應盡量 選填“小一些、“無所謂或“大一些)3. (i0分)(i)以下說法中正確的選項是()A. X射線穿透物質的本領比丫射線更強B .紅光由空氣進入水中，波長變長、顏色不變C.狹義相對論認為物體的質量與其運動狀態(tài)有關D .觀察者相對于頻率一定的聲源運動時，接收到聲波的頻率可能發(fā) 生變化(2)圖示實線是簡諧橫波在ti=0時刻的波形圖iK /9.-1 /0 A 2 i /4 5 v/m

4、象，虛線是t2=0.2 s時刻的波形圖象，試答復：假設波沿 x軸正方向傳播，那么它的最大周期為 s假設波的傳播速度為55 m/s,那么波的傳播方向是沿x軸的方向填“正或“負.3束光由空氣射入某種介質中，當入射光線與界面間的夾角為 30°時，折射光線與反射光線恰好垂直，這種介質的折射率為 光在真空中傳播的速度為 C=3X1O8 m/s,這束光 在此介質中傳播的速度為 m/s.SP左右圖1)4. 12分1如圖1所示是雙縫干預實驗裝置的示意 圖，S為單縫，Si、S2為雙縫，P為光屏.用綠光從 左邊照射單縫S時，可在光屏P上觀察到干預條 紋.那么： 減小雙縫間的距離，干預條紋間的距離將 ;

5、增大雙縫到屏的距離，干預條紋間的距離將 ; 將綠光換為紅光，干預條紋間的距離將.填“增大、“不變或“減小2如圖甲所示，橫波1沿BP方向傳播，B質點的振動圖象如圖 乙所示；橫波2沿CP方向傳播，C質點的振動圖象如圖 丙所示.兩 列波的波速都為20 cm/s.P質點與B質點相距40 cm, P質點與C質 點相距50 cm,兩列波在P質點相遇，那么P質點振幅為C. 35 cmD. 10 cm5. (12分)(1)以下說法正確的選項是()A .簡諧運動的周期與振幅無關B .在簡諧運動的回復力表達式 F=-kx中，F(xiàn)為振動物體受到的合外 力，k為彈簧的勁度系數(shù)C.在波的傳播方向上，某個質點的振動速度就是

6、波的傳播速度D .在雙縫干預實驗中，如果用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫， 屏上將呈現(xiàn)間距不等的明暗條紋(2) 如下圖，一細光束從某種介質射向真空，該光束中含有頻率分別為fi、f2的兩種光介質對這兩種光的折射率分別為 ni、p，且ni>n2. 那么： 兩種光在介質中的速度之比Vi : V2= 兩種光在介質中的波長之比入1 ：入2= 調整光的入射角度，使頻率為fl的光在真空中剛好消失，此時頻率為f2的光折射角的正弦值為.6. (2022 徐州模擬)(14分)(1)以下說法中正確的選項是 .A .水面上的油膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色，這是由光的衍射造成的 B .根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，變

7、化的電場周圍一定可以產生 變化的磁場C.狹義相對論認為：不管光源與觀察者做怎樣的相對運動，光速都 是一樣的D .在“探究單擺周期與擺長的關系的實驗中，測量單擺周期應該 從小球經過最大位移處開始計時，以減小實驗誤差(2)如下圖，一個半徑為 R的:透明球體放置在水平面上，一束藍 光從A點沿水平方向射入球體后經B點射出，最后射到水平面上的C點.OA = R，該球體對藍光的折射率為3.那么它從球面射出2時的出射角;假設換用一束紅光同樣從 A點射向該球體，那么它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置填“偏左、“偏右或“不變).(3) 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2 s, t = 0時

8、刻的波形如圖所示.該列波的波速是 m/s;質點a平衡位置的坐標Xa= 2.57. (14分)(1)有以下說法:A .在“探究單擺的周期與擺長的關系實驗中，為減小偶然誤差， 應測出單擺做n次全振動的時間t，利用T t求出單擺的周期nB .如果質點所受的合外力總是指向平衡位置，質點的運動就是簡諧 運動C.變化的磁場一定會產生變化的電場D .圖甲振蕩電路中的電容器正處于放電狀態(tài)E. X射線是比紫外線頻率低的電磁波F. 只有波長比障礙物的尺寸小的時候才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象G. 在同種均勻介質中傳播的聲波，頻率越高，波長越其中正確的選項是乙如圖乙所示，真空中有一束平行單色光射入厚度為 h 的玻璃磚，光與

9、玻璃磚上外表的夾角為B,入射光束左 邊緣與玻璃磚左端距離為bi,經折射后出射光束左邊緣 與玻璃磚的左端距離為b2,真空中的光速為c.那么 請在圖乙中作出光路圖； 求光在玻璃磚中的傳播速度V.8. (18分)(1)如圖(1)所示為聲波干預演示儀的原理圖.兩個U形管A和B套在一起，A管兩側各有一小孔.聲波從左側小孔傳入管內，被分成兩列頻率的波.當聲波分別通過 A、B傳播到右側小孔時，假設兩列波傳播的路程相差半個波長，那么此處聲波的振幅;假設傳播的路程相差一個波長，那么此處聲波的振幅.(2)如圖(2)所示是一個透明圓柱的橫截面，其半徑為R,折射率是.3 , AB是一條直徑.今有一束平行光沿 AB方向

10、射向圓柱體.假設一條入射光線經折射后恰經過B點，那么這條入射光線到AB的距離是多少?AB(2)答案解析1. 【解析】(1)太陽能電池實現(xiàn)光能與電能的轉換，C對，A、B、D錯.(2) 微波是某一頻率的電磁波，C對，A、B、D錯.(3) 飛機外殼可以反射微波，使飛機平安，A對，B、C、D錯.(4) 微波是頻率很高的電磁波，在生物體內可引起熱效應，由于太陽能衛(wèi)星電站的功率很大，產生的熱量足以將鳥熱死，D對，A、B、C錯.答案：(1)CC (3)AD2. 【解析】(1)(2)，如下圖.確定出入射角和折射角，根據(jù)公式sin in sin r(4) 為了保證在弧面CD得到出射光線，防止在CD面上發(fā)生全反射

11、， 實驗過程中，光線在弧面AB的入射角應盡量小一些.答案：(1)(2)見解析 (3) sin i (4)小一些sin r3. 【解析】(1)選C、D. y射線穿透本領最強，A錯；光由空氣進入水 中，光速減小，波長變短，B錯；由狹義相對論知速度越大，質量越 大，C對；由多普勒定律知D對.1(2) 假設波沿x軸正方向傳播，經歷時間為(n+ 1 )T=0.2 s,n=0、1、2、3，4最大周期為0.8 s;波速為55 m/s,傳播距離為 x=55 X 0.2 m=11 m=23，故波沿x軸負方向傳播.4(3) 入射角為60°,折射角為30°，由折射定律n sini3,光在介質si

12、n中的速度為vC 3 1tf m/s.答案：1C、D 20.8 負3J3.3 1C84. 【解析】1 由x = 1可知，當d減小， x將增大；當I增大時，d X增大；當把綠光換為紅光時，入增大， X增大.波1和2的周期均為1 s,它們的波長為：入1=入2 = vT = 20 cm.由于BP=2入，CP= 2.5入.t= 0時刻B質點的位移為0且向上振動，經過2.5T 波1傳播到P質點并引起P質點振動丄此時其位移為0且振動方向2向下；t= 0時刻C質點的位移為0且向下振動，經過2.5T波2剛好 傳到P質點，P質點的位移為0且振動方向也向下；所以兩列波在 P 質點引起的振動是加強的，P質點振幅為兩

13、列波分別引起的振幅之 和，為70 cm, A正確.答案：1增大增大 增大 2A5. 【解析】1選A、D.簡諧運動的周期與振幅的大小無關,A對;在簡 諧運動的回復力表達式F=-kx中，F(xiàn)為振動物體受到的回復力，k為 一常數(shù)，不一定是彈簧的勁度系數(shù),B錯;在波的傳播方向上，某個質點 的振動速度與波的傳播速度無關，波的傳播速度與介質有關,C錯;在雙 縫干預實驗中，如果用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈 現(xiàn)單縫衍射的圖樣，為間距不等的明暗條紋，D對.由n= c可知:兩種光在介質中的速度之比 w ： V2=n2 : n1 ；由v=v入f知故兩種光在介質中的波長之比入1 :入2= n2f2 :使頻

14、率fn1f1為f1的光在真空中剛好消失，說明頻率為f1的光恰好發(fā)生全反射，那么有入射角的正弦值sinC 1 ,而sinr sinC,故此時頻率為f2的光的折ni射角的正弦值為上ni答案：(1)A、D (2)n2n2f 2nfini6. 【解析】(1)選C.水面上的油膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色，這是薄膜 干預的結果，A錯；均勻變化的電場周圍產生的磁場是恒定的，B錯;根據(jù)狹義相對論的光速不變原理知，C正確；為減小實驗誤差，測量D錯.由 n= sin ，得 B= 60° . sin單擺周期應從小球經過平衡位置處開始計時,1(2)設/ ABO =0,由 sin B =；得3= 30°

15、設紅光從球面射出時的出射角為sin B= n 藍 sin 30°, sin B'= n 紅 sin30由于n藍門紅，故B'vB，所以紅光從球體射出后落到水平面上形 成的光點與C點相比，位置偏右.(3)因為 T= 2 s, = 4 m,所以 v =丁 = 2 m/s t =(2.5 2) s = 0.25 s.v2答案：(1)C(2)60°偏右 (3)20.257. 【解析】(1)選A、D、G.在“探究單擺的周期與擺長的關系實驗 中，應測出單擺做n次全振動的時間t，利用t t求出單擺的周期，n這樣可以減小偶然誤差,A對;如果質點所受的合外力總是指向平衡位 置，且滿足F=-kx，質點的運動就是簡諧運動，E錯；均勻變化的磁 場會產生穩(wěn)定的電場，C錯；根據(jù)磁場方向可判斷線圈中電流的方向 為自上而下，故電流從電容器的正極流向負極.電容器處于放電狀態(tài),D對；X射線是比紫外線頻率咼的電磁波，E錯；發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象 的條件為：障礙物的尺寸比波長小或相差不大，F(xiàn)錯；在同種均勻介 質中傳播的聲波，波速相同，因此頻率越高，波長越短，G對.光在玻璃磚中的光路圖如下圖由光的折射定律得sin i n,又n c,且sin i sin