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

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1、 微專題76 選修3-4 1．(2017·江蘇高考考前模擬(二))(1)下列說法正確的是________． 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________；光在棱鏡中的傳播速度為________(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)通過的路程． 圖2 2．(1)以下說法中正確的是________． A．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波 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)說明光具有____________ 圖3 (3)一列簡諧波沿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該簡諧波的波長、波速分別為多少？ ②經(jīng)過多長時(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開始計(jì)時(shí)，請(qǐng)畫出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射線波長在0.05 nm～0.25 nm范圍之間，因?yàn)閄射線的波長________(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，物塊上下做簡諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)周期恰好等于以物塊平衡時(shí)彈簧的伸長量為擺長的單擺周期．請(qǐng)由單擺的周期公式推算出該物塊做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期T. 4．(1) 在以下各種說法中，正確的是________． A．單擺做簡諧運(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．光速不變原理是狹義相對(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，測量單色光的波長實(shí)驗(yàn)中，測得第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．交警通過發(fā)射超聲波測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)真空中一束波長為5×10－7 m的可見光，頻率為________Hz，已知光在真空中的速度為3×108 m/s，該光進(jìn)入水中后，其波長與真空中的相比變____．(選填“長”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)，在地面上測得車廂的長度明顯變短 (2)一列簡諧橫波沿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?、垡娊馕鰣D 解析　(3)①波長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小或者相差不多．當(dāng)X射線透過晶體內(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；光速不變原理是狹義相對(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