河北省衡水中學2015-2016學年高二(上)期末物理試卷(解析版)_第1頁
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文檔簡介

1、2015-2016學年河北省衡水中學高二(上)期末物理試卷一、選擇題(每小題4分,共60分,下列每小題所給選項至少有一項符合題意,全部選對的得4分,選對但不全的得2分)1如圖甲所示,一個單擺做小角度擺動,從某次擺球由左向右通過平衡位置時開始計時,相對平衡位置的位移x隨時間t變化的圖象如圖乙所示不計空氣阻力,g取10m/s2對于這個單擺的振動過程,下列說法不正確的是()A單擺的擺長約為1.0 mB單擺的位移x隨時間t變化的關系式為x=8sin(t)cmC從t=0.5 s到t=1.0 s的過程中,擺球的重力勢能逐漸增大D從t=1.0 s到t=1.5 s的過程中,擺球所受回復力逐漸增大2如圖所示為一

2、個自制的振動系統(tǒng)在泡沫上插兩根彈性很好的細竹片,并用塑料夾夾在細竹片上端制成兩個“單擺”A和B,A、B除塑料夾高低不同外,其他條件均相同當?shù)鬃啬骋环较蜃鲋芷谛哉駝訒r,擺A和B也跟著振動起來下述說法正確的有()A擺A的固有頻率比B的大B當?shù)鬃鲋芷谛哉駝訒r,A擺的振動頻率比B的大C當?shù)鬃駝宇l率由零開始從小到大變化(保持振幅不變)時,B擺開始振幅大,隨著頻率變大,擺A的振幅比B的大D當?shù)鬃駝宇l率由零開始從小到大變化(保持振幅不變)時,A擺開始振幅大,隨著頻率變大,B擺的振幅比A的大3如圖所示,兩根勁度系數(shù)相同的輕彈簧a、b和一根張緊的細線將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上,已知甲的質(zhì)量大于乙的

3、質(zhì)量,a的原長小于b的原長當細線突然斷開時,兩物塊都開始做簡諧運動,在運動過程中()A甲的振幅大于乙的振幅B甲的最大加速度大于乙的最大加速度C甲的最大速度小于乙的最大速度D甲的最大動能大于乙的最大的動能4一列簡譜橫波沿x軸正方向傳播,在x=12m處的質(zhì)元的振動圖線如圖1所示,在x=18m處的質(zhì)元的振動圖線如圖2所示下列說法正確的是()A在04s內(nèi)x=12m處和x=18m處的質(zhì)元通過的路程均為6cmBx=12m處的質(zhì)元在平衡位置向上振動時,x=18m處的質(zhì)元在波峰C該波的波長可能為8mD若在x=18m的位置放一接收器,接收到的波的頻率將大于Hz5如圖,t=0時刻,波源在坐標原點從平衡位置沿y軸正

4、向開始振動,振動周期為0.4s,在同一均勻介質(zhì)中形成沿x軸正、負兩方向傳播的簡諧橫波下圖中能夠正確表示t=0.6s時波形的圖是()ABCD6兩列振幅、波長和波速都相同的簡諧波a和b分別沿x軸的正方向、負方向傳播,波速v=200m/s,在t=0時刻的部分波形如圖所示,那么在x軸上x=450m的質(zhì)點P,經(jīng)最短時間t1出現(xiàn)位移最大值,經(jīng)最短時間t2出現(xiàn)位移最小值,則t1、t2分別是()A1.75s,1.25sB0.25s,0.75sC1.25s,0.75sD0.25s,1.25s7圖1是一列簡諧橫波在t=0.75s時的波形圖,已知c位置的質(zhì)點比a位置的晚0.5s起振則圖2所示振動圖象對應的質(zhì)點可能位

5、于()AaxbBbxcCcxdDdxe8如圖所示,甲、乙兩平面波是振幅相同的相干波,甲波沿x軸正方向傳播,乙波沿y軸正方向傳播,圖中實線表示某一時刻的波峰位置,虛線表示波谷位置,對圖中正方形中央的a、b、c、d四點的振動情況,正確的判斷是()Aa、b點振動加強,c、d點振動減弱Ba、c點振動加強,b、d點振動減弱Ca、d點振動加強,b、c點振動減弱Da、b、c、d點的振動都加強9(多選)固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖,O點為圓心,OO為直徑MN的垂線足夠大的光屏PQ緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于MN由A、B兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向O點,入射光線與OO'夾角較小時,光屏NQ區(qū)域出現(xiàn)兩

6、個光斑,逐漸增大角,當=時,光屏NQ區(qū)域A光的光斑消失,繼續(xù)增大角,當=時,光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失,則()A玻璃磚對A光的折射率比對B光的大BA光在玻璃磚中傳播速度比B光的大C時,光屏上只有1個光斑D90°時,光屏上只有1個光斑10以下哪些現(xiàn)象是由于光的全反射形成的()A將空玻璃試管插入水中看上去比充滿水的試管要亮得多B夜晚,湖面上映出了岸上的彩燈C夏天,海面上出現(xiàn)的海市蜃樓D在炎熱的夏天,向遠處的柏油馬路看去,路面特別明亮光滑,像用水淋過一樣11如圖甲所示,在平靜的水面下有一個點光源s,它發(fā)出的是兩種不同顏色的a光和b光,在水面上形成了一個被照亮的圓形區(qū)域,該區(qū)域的中間為由ab

7、兩種單色光所構成的復色光的圓形區(qū)域,周邊為環(huán)狀區(qū)域,且為a光的顏色(見圖乙)則以下說法中正確的是()Aa光在水中的傳播速度比b光大B水對a光的折射率比b光大Ca光的頻率比b光大D在同一裝置的楊氏雙縫干涉實驗中,a光的干涉條紋比b光窄12由紅、綠兩單色光組成的光束以入射角由空氣射到半圓形玻璃磚表面的A處,AD是半圓的直徑進入玻璃后分為兩束,分別為AB、AC,它們從A到B和從A到C的時間分別為t1和t2,則()AAB是紅光,t1=t2BAC是紅光,t1=t2CAB是綠光,t1t2DAC是綠光,t1t213如圖所示,一細束白光通過玻璃三棱鏡折射后分為各種單色光,取其中a、b、c三種色光,下列說法正確

8、的是()A若b光為綠光,則c光可能為藍光B若分別讓a、b、c三色光通過一雙縫裝置,則a光形成的干涉條紋的間距最小Ca、b、c三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來越小D若讓a、b、c三色光以同一入射角,從空氣中某方向射入一介質(zhì),b光恰能發(fā)生全反射,則c光也一定能發(fā)生全反射14截面為等腰三角形的三棱鏡,它的兩個底角都為30°,棱鏡的折射率為兩條平行光線垂直于棱鏡底面入射,如圖所示,兩條光線由棱鏡射出時所成的角度為()A30°B60°C90°D120°15如圖所示,有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向E點,并偏折到F點已知入射方向與邊

9、AB的夾角為=30°,E、F分別為邊AB、BC的中點,則()A該棱鏡的折射率為B光在F點發(fā)生全反射C光從空氣進入棱鏡,波長變小D從F點出射的光束與入射到E點的光束平行二、非選擇題16在用兩面平行的玻璃磚測定玻璃折射率的實驗中,其實驗光路如圖所示對實驗中的一些具體問題,下列說法中正確的是 ()A為了減小作圖誤差,P3和P4的距離應適當取大些B為減少測量誤差,P1和P2的連線與玻璃磚界面的夾角應適當取大一些C若P1、P2的距離較大,通過玻璃磚會看不到P1、P2的像D若P1、P2連線與法線NN夾角過大,有可能在bb面上發(fā)生全反射,所以在bb一側(cè)就看不到P1、P2的像17雙縫干涉測光的波長實

10、驗裝置如圖1所示,已知單縫與雙縫的距離L1=60mm,雙縫與屏的距離L2=700mm,單縫寬d1=0.10mm,雙縫間距d2=0.25mm用測量頭來測量光屏上干涉亮條紋中心的距離測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構成,轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板左右移動,讓分劃板的中心刻度對準屏上亮紋的中心,(如圖2所示),記下此時手輪的讀數(shù),轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線對準另一條亮紋的中心,記下此時手輪上的刻度(1)板的中心刻線分別對準第1條和第4條亮紋的中心時,手輪上的讀數(shù)如圖3所示,則對準第1條時讀數(shù)x1=mm,對準第4條時讀數(shù)x2=mm,相鄰兩條亮紋間的距離x=mm(2)波長的公式=;求得的波長值是nm18如圖,為某

11、種透明材料做成的三棱鏡橫截面,其形狀是邊長為a的等邊三角形,現(xiàn)用一束寬度為a的單色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到該三棱鏡的AB及AC面上,結果所有從AB、AC面入射的光線進入后恰好全部直接到達BC面試求:(1)該材料對此平行光束的折射率;(2)這些到達BC面的光線從BC面折射而出后,如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑,則當屏到BC面的距離d滿足什么條件時,此光斑分為兩塊?19勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定一質(zhì)量為m的小球,向下壓小球后從靜止釋放,小球開始做簡諧運動該過程小球的最大加速度是2.8g(g為重力加速度)求:(1)簡諧運動的振幅大小A;(2)當小球運動到最低點時,小球?qū)?/p>

12、簧彈力的大小;(3)若彈簧原長為L,則振動過程中彈簧的最大長度L是多少?20一列簡諧橫波如圖所示,t1時刻的波形如圖中實線所示,t2時刻的波形如圖中虛線所示,已知t=t2t1=0.5s,問:(1)若波向左傳播,則這列波的傳播速度是多少?(2)若波向右傳播,且4Tt5T,波速是多大?(3)若波速等于100m/s,則波向哪個方向傳播?21一列車沿x軸傳播的間諧橫波在t=0時刻的波的圖象如圖所示,經(jīng)t=0.1s,質(zhì)點M第一次回到平衡位置,求(1)波的傳播速度;(2)質(zhì)點M在1.2s內(nèi)走過的路程2015-2016學年河北省衡水中學高二(上)期末物理試卷參考答案與試題解析一、選擇題(每小題4分,共60分

13、,下列每小題所給選項至少有一項符合題意,全部選對的得4分,選對但不全的得2分)1如圖甲所示,一個單擺做小角度擺動,從某次擺球由左向右通過平衡位置時開始計時,相對平衡位置的位移x隨時間t變化的圖象如圖乙所示不計空氣阻力,g取10m/s2對于這個單擺的振動過程,下列說法不正確的是()A單擺的擺長約為1.0 mB單擺的位移x隨時間t變化的關系式為x=8sin(t)cmC從t=0.5 s到t=1.0 s的過程中,擺球的重力勢能逐漸增大D從t=1.0 s到t=1.5 s的過程中,擺球所受回復力逐漸增大【考點】單擺周期公式【專題】單擺問題【分析】由振動圖象讀出周期T和振幅A,由=求出角頻率,單擺位移x的表

14、達式x=Asint由公式T=2求出擺長L擺球從最高點運動到最低點,重力勢能減小,位移減小,回復力減小【解答】解:A、由公式T=2=2s,代入得到L=1m故A正確B、由振動圖象讀出周期T=2s,振幅A=8cm,由=得到角頻率=rad/s,則單擺的位移x隨時間t變化的關系式為Asint=8sin(t)cm故B正確C、從t=0.5 s到t=1.0 s的過程中,擺球從最高點運動到最低點,重力勢能減小故C錯誤D、從t=1.0 s到t=1.5 s的過程中,擺球的位移增大,回復力增大故D正確本題選錯誤的,故選:C【點評】本題是振動圖象問題,考查基本的讀圖能力根據(jù)振動圖象,分析質(zhì)點的振動情況及各個量的變化是基

15、本功2如圖所示為一個自制的振動系統(tǒng)在泡沫上插兩根彈性很好的細竹片,并用塑料夾夾在細竹片上端制成兩個“單擺”A和B,A、B除塑料夾高低不同外,其他條件均相同當?shù)鬃啬骋环较蜃鲋芷谛哉駝訒r,擺A和B也跟著振動起來下述說法正確的有()A擺A的固有頻率比B的大B當?shù)鬃鲋芷谛哉駝訒r,A擺的振動頻率比B的大C當?shù)鬃駝宇l率由零開始從小到大變化(保持振幅不變)時,B擺開始振幅大,隨著頻率變大,擺A的振幅比B的大D當?shù)鬃駝宇l率由零開始從小到大變化(保持振幅不變)時,A擺開始振幅大,隨著頻率變大,B擺的振幅比A的大【考點】產(chǎn)生共振的條件及其應用【分析】振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率,當驅(qū)動力的頻率接近固有頻率時

16、,會發(fā)生共振【解答】解:A、由于擺B的擺長大于A,根據(jù)T=知,擺B的固有周期大于A,則擺A的固有頻率大于B故A正確B、A、B都做受迫振動,振動頻率相等,等于驅(qū)動力的頻率故B錯誤C、因為B擺的固有頻率較小,當?shù)鬃駝宇l率由零開始從小到大變化(保持振幅不變)時,B擺先發(fā)生共振,然后A擺發(fā)生共振,所以B擺開始振幅大,隨著頻率變大,擺A的振幅比B的大,故C正確,D錯誤故選:AC【點評】解決本題的關鍵知道振動頻率與驅(qū)動力頻率的關系,以及知道發(fā)生共振的條件3如圖所示,兩根勁度系數(shù)相同的輕彈簧a、b和一根張緊的細線將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上,已知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量,a的原長小于b的原長當細線突然斷開

17、時,兩物塊都開始做簡諧運動,在運動過程中()A甲的振幅大于乙的振幅B甲的最大加速度大于乙的最大加速度C甲的最大速度小于乙的最大速度D甲的最大動能大于乙的最大的動能【考點】簡諧運動【專題】簡諧運動專題【分析】線未斷開前,兩根彈簧伸長的長度相同,離開平衡位置的最大距離相同,則振幅一定相同當線斷開的瞬間,彈簧的彈性勢能相同,到達平衡后彈簧轉(zhuǎn)化為動能,甲乙最大動能相同,根據(jù)質(zhì)量關系,分析最大速度關系【解答】解:A、線未斷開前,兩根彈簧伸長的長度相同,離開平衡位置的最大距離相同,即振幅一定相同故A錯誤;B、線剛斷開時,彈力最大,故加速度最大,由于甲的質(zhì)量大,故根據(jù)牛頓第二定律,其加速度小,故B錯誤;C、

18、D、當線斷開的瞬間,彈簧的彈性勢能相同,到達平衡后,甲乙的最大動能相同,由于甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量,由Ek=mv2知道,甲的最大速度一定小于乙的最大速度故C正確,D錯誤;故選C【點評】本題首先要抓住振幅的概念:振動物體離開平衡位置的最大距離,分析振幅關系,其次,抓住簡諧運動中,系統(tǒng)的機械能守恒,分析最大動能關系4一列簡譜橫波沿x軸正方向傳播,在x=12m處的質(zhì)元的振動圖線如圖1所示,在x=18m處的質(zhì)元的振動圖線如圖2所示下列說法正確的是()A在04s內(nèi)x=12m處和x=18m處的質(zhì)元通過的路程均為6cmBx=12m處的質(zhì)元在平衡位置向上振動時,x=18m處的質(zhì)元在波峰C該波的波長可能為8mD若

19、在x=18m的位置放一接收器,接收到的波的頻率將大于Hz【考點】波長、頻率和波速的關系;橫波的圖象【專題】應用題;學科綜合題;定性思想;推理法;振動圖像與波動圖像專題【分析】A、據(jù)圖2知,t=2s時,在x=18m處的質(zhì)元的位移為零,正通過平衡位置向上運動,t=4s時刻,在x=18m處的質(zhì)元的位移大于2cm,所以在04s內(nèi)x=18m處的質(zhì)元通過的路程小于6cm,可判斷A選項;B、由圖可知,x=12m處的質(zhì)元在平衡位置向上振動時,x=18m處的質(zhì)元在波峰,可判斷B選項;C、由圖知,x=12m的質(zhì)元比x=18m處的質(zhì)元早振動9s,即,所以兩點之間的距離為且x=1812=6m,當n=0時,=8m,可判

20、斷C選項;D、由題意知,x=18m處的質(zhì)元的起振總是與振源的起振一致,且周期T=12s,所以頻率,故在x=18m的位置放一接收器,接收到波的頻率,可判斷D選項【解答】解:A、據(jù)圖2知,t=2s時,在x=18m處的質(zhì)元的位移為零,正通過平衡位置向上運動,t=4s時刻,在x=18m處的質(zhì)元的位移大于2cm,所以在04s內(nèi)x=18m處的質(zhì)元通過的路程小于6cm,故A錯誤;B、由圖可知,x=12m處的質(zhì)元在平衡位置向上振動時,x=18m處的質(zhì)元在波峰,故B正確;C、由圖知,x=12m的質(zhì)元比x=18m處的質(zhì)元早振動9s,即,所以兩點之間的距離為且x=1812=6m,當n=0時,=8m,故C正確;D、由

21、題意知,x=18m處的質(zhì)元的起振總是與振源的起振一致,且周期T=12s,所以頻率,故在x=18m的位置放一接收器,接收到波的頻率,故D選項錯誤故選:BC【點評】理清質(zhì)點的振動圖象與波的振動圖象的區(qū)別與聯(lián)系是解答此題的關鍵,本題中推斷x=12m的質(zhì)點和x=18m處的質(zhì)點之間的距離與波長的關系是解答相關問題的關鍵5如圖,t=0時刻,波源在坐標原點從平衡位置沿y軸正向開始振動,振動周期為0.4s,在同一均勻介質(zhì)中形成沿x軸正、負兩方向傳播的簡諧橫波下圖中能夠正確表示t=0.6s時波形的圖是()ABCD【考點】波長、頻率和波速的關系;橫波的圖象【分析】波源形成向右和向左傳播的兩列橫波,左右具有對稱性,

22、根據(jù)t=0.6與周期的關系,分析形成的波形的長度,分析波源的狀態(tài),即可確定圖象【解答】解:由題,該波的周期為T=0.4s,則時間t=0.6s=1.5T,向左和向右分別形成1.5個波長的波形由于波源在坐標原點從平衡位置沿y軸正方向開始振動,則t=0.6時的振動方向沿y軸負方向,故C正確故選:C【點評】本題的解題關鍵是抓住對稱性,分析波源振動狀態(tài)和波形的長度,進行選擇6兩列振幅、波長和波速都相同的簡諧波a和b分別沿x軸的正方向、負方向傳播,波速v=200m/s,在t=0時刻的部分波形如圖所示,那么在x軸上x=450m的質(zhì)點P,經(jīng)最短時間t1出現(xiàn)位移最大值,經(jīng)最短時間t2出現(xiàn)位移最小值,則t1、t2

23、分別是()A1.75s,1.25sB0.25s,0.75sC1.25s,0.75sD0.25s,1.25s【考點】波長、頻率和波速的關系【分析】根據(jù)波的傳播方向,從而確定質(zhì)點P的振動方向,并由波長與波速,從而確定周期,及結合t=0時刻質(zhì)點P點的位置,進而確定位移最大與最小的最短時間【解答】解:在t=0時刻的,在x軸上x=450m的質(zhì)點P,隨著波向x軸正方向傳播,則質(zhì)點P向y軸正方向傳播,那么經(jīng)過最短時間t1=s=0.25s;而周期T=s=2s;因此經(jīng)最短時間t2出現(xiàn)位移最小值,則有:t2=t1+=0.25+0.5=0.75s;故B正確,ACD錯誤;故選:B【點評】考查波的傳播方向與質(zhì)點的振動方

24、向關系,掌握波長、波速與周期的公式,理解最短時間的含義,注意位移最大與最小的區(qū)別7圖1是一列簡諧橫波在t=0.75s時的波形圖,已知c位置的質(zhì)點比a位置的晚0.5s起振則圖2所示振動圖象對應的質(zhì)點可能位于()AaxbBbxcCcxdDdxe【考點】波長、頻率和波速的關系;橫波的圖象【分析】由題,根據(jù)c位置的質(zhì)點比a位置的晚0.5s起振,確定出該波的周期及波的傳播方向,作出0.75s前的波形圖象,即t=0時刻的波形,逐項分析t=0時刻各個區(qū)間質(zhì)點的狀態(tài),選擇與圖2相符的選項【解答】解:由圖2知,t=0時刻質(zhì)點處于平衡位置上方,且向上振動由題,c位置的質(zhì)點比a位置的晚0.5s起振,則知該波的周期為

25、T=1s,波的傳播方向為向右,則t=0.75s=T,作出t=0.75s前的波形圖象,即t=0時刻的波形圖象如圖所示(紅線),則位于平衡位置上方且振動方向向上的質(zhì)點位于區(qū)間為bc間,即有bxc故選:B【點評】本題的解題技巧是畫出t=0時刻的波形,考查分析和理解波動圖象和振動圖象聯(lián)系的能力8如圖所示,甲、乙兩平面波是振幅相同的相干波,甲波沿x軸正方向傳播,乙波沿y軸正方向傳播,圖中實線表示某一時刻的波峰位置,虛線表示波谷位置,對圖中正方形中央的a、b、c、d四點的振動情況,正確的判斷是()Aa、b點振動加強,c、d點振動減弱Ba、c點振動加強,b、d點振動減弱Ca、d點振動加強,b、c點振動減弱D

26、a、b、c、d點的振動都加強【考點】波的疊加;波的干涉和衍射現(xiàn)象【分析】兩列頻率相同的相干波,當波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時振動加強,當波峰與波谷相遇時振動減弱,則振動情況相同時振動加強;振動情況相反時振動減弱【解答】解:當兩列波出現(xiàn)干涉現(xiàn)象時,要產(chǎn)生干涉圖樣,形成一條加強線,一條減弱線即加強線、減弱線彼此相間的穩(wěn)定的干涉圖樣,在圖中設定A、B、C、D四點,實線相交點,即波峰與波峰相遇,都是振動加強點,可知B、D決定的直線為加強線,過A、C的平行BD直線的兩條直線也應是加強線,a、c兩點在BD直線上,故a、c點是振動加強點,分別過b、d點且平行于BD直線的兩條直線均在兩加強線之間,應為減弱

27、線,故b、d兩點的振動是減弱的故選B【點評】波的疊加滿足矢量法則,例如當該波的波峰與波峰相遇時,此處相對平衡位置的位移為振幅的二倍;當波峰與波谷相遇時此處的位移為零9(多選)固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖,O點為圓心,OO為直徑MN的垂線足夠大的光屏PQ緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于MN由A、B兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向O點,入射光線與OO'夾角較小時,光屏NQ區(qū)域出現(xiàn)兩個光斑,逐漸增大角,當=時,光屏NQ區(qū)域A光的光斑消失,繼續(xù)增大角,當=時,光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失,則()A玻璃磚對A光的折射率比對B光的大BA光在玻璃磚中傳播速度比B光的大C時,光屏上只有1個光斑D90

28、6;時,光屏上只有1個光斑【考點】光的折射定律【專題】光的折射專題【分析】由題,當=時,光斑在光屏上消失時,是由于光線發(fā)生了全反射,A光先消失,說明A光的臨界角較小,根據(jù)臨界角公式sinC=,即可確定玻璃對兩種光折射率的大??;由v=,判斷光在玻璃中傳播速度的大小;對照全反射的條件,當光線從玻璃射入空氣,入射光大于臨界角時光線將發(fā)生全反射進行分析【解答】解:A、根據(jù)題意:“當=時,光屏NQ區(qū)域A光的光斑消失,繼續(xù)增大角,當=時,光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失”,說明A光先發(fā)生了全反射,A光的臨界角小于B光的臨界角,而發(fā)生全反射的臨界角C滿足:sinC=,可知,玻璃磚對A光的折射率比對B光的大,故A正

29、確; B、玻璃磚對A光的折射率比對B光的大,由n=知,A光在玻璃磚中傳播速度比B光的小故B錯誤C、據(jù)題可知:A光的臨界角CA=B光的臨界角CB=當 時,B光尚未發(fā)生全反射現(xiàn)象,故光屏上應該看到2個亮斑,其中包含NP側(cè)的反射光斑(A、B重合)以及NQ一側(cè)的B光的折射光線形成的光斑故C錯誤D、當90°時,A、B兩光均發(fā)生了全反射,故僅能看到NP側(cè)的反射光斑(A、B重合)故D正確故選:AD【點評】本題主要考察幾何光學和物理光學的基礎知識應用,關鍵要掌握全反射的條件及臨界角公式進行分析10以下哪些現(xiàn)象是由于光的全反射形成的()A將空玻璃試管插入水中看上去比充滿水的試管要亮得多B夜晚,湖面上映

30、出了岸上的彩燈C夏天,海面上出現(xiàn)的海市蜃樓D在炎熱的夏天,向遠處的柏油馬路看去,路面特別明亮光滑,像用水淋過一樣【考點】全反射【專題】定性思想;推理法;全反射和臨界角專題【分析】要發(fā)生光的全反射,必須光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì),且入射角大于臨界角例如光從水中進入空氣,有可能發(fā)生全反射現(xiàn)象我們在柏油路上??吹角胺接幸惶端?,走進時即沒有,這就是光的全反射導致【解答】解:A、將空玻璃試管插入水中,在陽光照耀下在部分位置發(fā)生全反射,所以格外明亮,故A正確;B、夜晚,湖面上映出了岸上的彩燈,是光的反射現(xiàn)象故B錯誤;C、海面上出現(xiàn)的海市蜃樓,是光的全反射現(xiàn)象,是由于密度不均勻?qū)е碌墓蔆正確;D、對于光照射到

31、柏油馬路面上,從遠處看格外光亮,馬路面上方空氣不均勻,則滿足光的全反射條件,因而有時還能看到遠處物體的像故D正確;故選:ACD【點評】日常生活中的全反射現(xiàn)象很多,但被我們利用卻不多,并注意全反射現(xiàn)象的條件,及全反射與折射的區(qū)別11如圖甲所示,在平靜的水面下有一個點光源s,它發(fā)出的是兩種不同顏色的a光和b光,在水面上形成了一個被照亮的圓形區(qū)域,該區(qū)域的中間為由ab兩種單色光所構成的復色光的圓形區(qū)域,周邊為環(huán)狀區(qū)域,且為a光的顏色(見圖乙)則以下說法中正確的是()Aa光在水中的傳播速度比b光大B水對a光的折射率比b光大Ca光的頻率比b光大D在同一裝置的楊氏雙縫干涉實驗中,a光的干涉條紋比b光窄【考

32、點】光的折射定律;光的干涉【分析】通過照亮的圓形區(qū)域,知道a光照射的面積較大,從而比較出兩束光的臨界角大小,折射率大小,以及頻率大小根據(jù)v=比較出光在介質(zhì)中傳播的速度大小根據(jù)波長的大小,分析干涉條紋間距的大小【解答】解:A、B、在被照亮的圓形區(qū)域邊緣光線恰好發(fā)生了全反射,入射角等于臨界角,由于a光照射的面積較大,知a光的臨界角較大,根據(jù)sinC=,知a光的折射率較小,折射率小,由v=知a光在水中的傳播速度比b光大,故A正確,B錯誤C、折射率越大,光的頻率越大,則知a光的頻率比b光小,故C錯誤D、a光的折射率小,頻率小,波長較長,根據(jù)干涉條紋間距公式x=,a光波長則條紋間距較寬故D錯誤故選:A【

33、點評】解決本題的關鍵從臨界角入手,比較出折射率的大小,從而得出頻率、介質(zhì)中的速度大小關系12由紅、綠兩單色光組成的光束以入射角由空氣射到半圓形玻璃磚表面的A處,AD是半圓的直徑進入玻璃后分為兩束,分別為AB、AC,它們從A到B和從A到C的時間分別為t1和t2,則()AAB是紅光,t1=t2BAC是紅光,t1=t2CAB是綠光,t1t2DAC是綠光,t1t2【考點】光的折射定律【專題】光的折射專題【分析】根據(jù)光線的偏折程度比較出光的折射率大小,從而確定色光的顏色根據(jù)幾何關系求出光在介質(zhì)中的位移,通過折射定律求出光在介質(zhì)中的速度,從而比較運動的時間【解答】解:因為AB的偏折程度大于AC的偏折程度,

34、所以AB光的折射率大,AC光的折射率小,可知AC是紅光設光線的折射角為,知n=,則光在介質(zhì)中的速度v=根據(jù)幾何關系,光線在介質(zhì)中傳播的路程s=2Rsin則光線在介質(zhì)中傳播的時間t=,與折射角無關,所以t1=t2故B正確,A、C、D錯誤故選:B【點評】解決本題的關鍵知道各種色光的折射率大小關系,以及掌握折射定律本題對數(shù)學幾何關系要求較高,需加強這方面的訓練13如圖所示,一細束白光通過玻璃三棱鏡折射后分為各種單色光,取其中a、b、c三種色光,下列說法正確的是()A若b光為綠光,則c光可能為藍光B若分別讓a、b、c三色光通過一雙縫裝置,則a光形成的干涉條紋的間距最小Ca、b、c三色光在玻璃三棱鏡中的

35、傳播速度依次越來越小D若讓a、b、c三色光以同一入射角,從空氣中某方向射入一介質(zhì),b光恰能發(fā)生全反射,則c光也一定能發(fā)生全反射【考點】光的折射定律【專題】光的折射專題【分析】白光經(jīng)過色散后,從c到a形成紅光到紫光的彩色光帶,c光的波長最長,a光波長最短干涉條紋的間距與波長成正比c光的折射率最小,a光的折射率最大,由公式v=分析光在玻璃三棱鏡中的傳播速度的大小由臨界角公式sinC=分析臨界角的大小,分析全反射現(xiàn)象【解答】解:A、由偏折程度可以看出a光折射率最大,c光折射率最小,而藍光的折射率大于綠光的折射率,故A錯誤;B、c光的波長最長,a光波長最短,干涉條紋的間距與波長成正比,故a光的干涉條紋

36、間距最小,B正確;C、由公式v=知a、b、c三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來越大,故C錯誤;D、由臨界角公式sinC=分析得a光的臨界角最小,c光臨界角最大,b光恰能發(fā)生全反射,則c光不能發(fā)生全反射,D錯誤;故選:B【點評】本題光的色散現(xiàn)象,對于色散研究得到的七種色光排列順序、折射率大小等等要記牢,同時,要記住折射率與波長、頻率、臨界角的關系,這些都是考試的熱點14截面為等腰三角形的三棱鏡,它的兩個底角都為30°,棱鏡的折射率為兩條平行光線垂直于棱鏡底面入射,如圖所示,兩條光線由棱鏡射出時所成的角度為()A30°B60°C90°D120°

37、【考點】光的折射定律【專題】光的折射專題【分析】作出光路圖,由sinC=求出棱鏡的臨界角由幾何知識得到兩條光線射到右側(cè)面時的入射角,由折射定律求出折射角再根據(jù)幾何知識求解兩條光線由棱鏡射出時所成的角度【解答】解:作出光路圖由棱鏡材料的臨界角:sinC=,得C=45°,從題圖由幾何知識可知,光線從棱鏡內(nèi)射向另一側(cè)面時的入射角i=30°C,所以光線從側(cè)面折射出去,根據(jù)折射定律得 n=,得sinr=nsini=×sin30°=,則r=45°,同理可知,第二條出射光線的折射角也是45°,從圖中的四邊形可求出=360°120°

38、;90°90°=60°,=360°135°135°=90°60°=30°,所以A正確故選A【點評】本題解題的關鍵是作出光路圖,運用幾何知識和折射定律相結合進行求解15如圖所示,有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向E點,并偏折到F點已知入射方向與邊AB的夾角為=30°,E、F分別為邊AB、BC的中點,則()A該棱鏡的折射率為B光在F點發(fā)生全反射C光從空氣進入棱鏡,波長變小D從F點出射的光束與入射到E點的光束平行【考點】全反射;光的折射定律;折射率及其測定【專題】計算題【分析】由幾何關

39、系可知入射角和折射角,由折射定律可求得折射率;求出三棱鏡的臨界角可以判斷F點能否發(fā)生全反射;由波速的變化可得出波長的變化;由折射現(xiàn)象可知光束能否平行【解答】解:在E點作出法線可知入射角為60°,折射角為30°,由n=可得折射率為;故A正確;由光路的可逆性可知,在BC邊上的入射角小于臨界角,不會發(fā)生全反射,B錯;由公式v=可知,故C正確;三棱鏡兩次折射使得光線都向底邊偏折,不會與入射到E點的光束平行,故D錯誤;故選AC【點評】光的直線傳播題目中常考的內(nèi)容為折射定律;在解題時要特別注意光路圖的重要性,要習慣于利用幾何關系確定各角度二、非選擇題16在用兩面平行的玻璃磚測定玻璃折射

40、率的實驗中,其實驗光路如圖所示對實驗中的一些具體問題,下列說法中正確的是 ()A為了減小作圖誤差,P3和P4的距離應適當取大些B為減少測量誤差,P1和P2的連線與玻璃磚界面的夾角應適當取大一些C若P1、P2的距離較大,通過玻璃磚會看不到P1、P2的像D若P1、P2連線與法線NN夾角過大,有可能在bb面上發(fā)生全反射,所以在bb一側(cè)就看不到P1、P2的像【考點】光的折射定律【專題】光的折射專題【分析】P1、P2及P3、P4之間的距離適當大些,這樣引起的角度的誤差較小,可提高精度入射角1盡量大些,折射角也會大些,角度的相對誤差會減小根據(jù)光路可逆性原理可知,折射光線不會在玻璃磚的內(nèi)表面發(fā)生全反射【解答

41、】解:A、A、B折射光線是通過隔著玻璃磚觀察成一條直線確定的,大頭針間的距離太小,引起的角度會較大,故P1、P2及P3、P4之間的距離適當大些,可以提高準確度故A正確C錯誤B、入射角1即P1和P2的連線與法線的夾角盡量大些,折射角也會大些,折射現(xiàn)象較明顯,角度的相對誤差會減小故B錯誤C、根據(jù)光路可逆性原理可知,光線一定會從下表面射出,折射光線不會在玻璃磚的內(nèi)表面發(fā)生全反射,則即使P1、P2的距離較大,通過玻璃磚仍然可以看到P1、P2的像,C錯誤;D、由幾何知識可知,光線在上表面的折射角等于下表面的入射角,根據(jù)光路可逆性原理可知,光線一定會從下表面射出,折射光線不會在玻璃磚的內(nèi)表面發(fā)生全反射故D

42、錯誤故選:AB【點評】用插針法測定玻璃磚折射率時,大頭針間的距離和入射角都應適當大些,可減小角度引起的相對誤差,提高精度17雙縫干涉測光的波長實驗裝置如圖1所示,已知單縫與雙縫的距離L1=60mm,雙縫與屏的距離L2=700mm,單縫寬d1=0.10mm,雙縫間距d2=0.25mm用測量頭來測量光屏上干涉亮條紋中心的距離測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構成,轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板左右移動,讓分劃板的中心刻度對準屏上亮紋的中心,(如圖2所示),記下此時手輪的讀數(shù),轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線對準另一條亮紋的中心,記下此時手輪上的刻度(1)板的中心刻線分別對準第1條和第4條亮紋的中心時,手輪上的讀數(shù)如圖3

43、所示,則對準第1條時讀數(shù)x1=2.190mm,對準第4條時讀數(shù)x2=7.868mm,相鄰兩條亮紋間的距離x=1.893mm(2)波長的公式=;求得的波長值是676nm【考點】用雙縫干涉測光的波長【專題】實驗題【分析】(1)螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù),需估讀(2)根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式x=,求出波長(1nm=109m)【解答】解:(1)測第一條時固定刻度讀數(shù)為2mm,可動刻度讀數(shù)為:x1=0.01×19.0=0.190mm,所以最終讀數(shù)為2.190mm測第二條時固定刻度讀數(shù)為7.5mm,可動刻度讀數(shù)為:x2=0.01×36.8=0.368mm,所以最

44、終讀數(shù)為7.868mmx=1.893mm;(2)根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式x=,得:=代入數(shù)據(jù)得:=676nm故答案為:(1)2.190,7.868 (2),676【點評】解決本題的關鍵掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法,螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù),需估讀根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式x=18如圖,為某種透明材料做成的三棱鏡橫截面,其形狀是邊長為a的等邊三角形,現(xiàn)用一束寬度為a的單色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到該三棱鏡的AB及AC面上,結果所有從AB、AC面入射的光線進入后恰好全部直接到達BC面試求:(1)該材料對此平行光束的折射率;(2)這些到達BC面的光線從BC面折射而

45、出后,如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑,則當屏到BC面的距離d滿足什么條件時,此光斑分為兩塊?【考點】光的折射定律【專題】光的折射專題【分析】(1)先據(jù)題意知從AB、AC面入射的光線進入后恰好全部直接到達BC面,說明從AB面進入三棱鏡的折射光線與AC平行,畫出光路圖,根據(jù)對稱性和幾何關系得到入射角和折射角,即可求得折射率(2)畫出光路圖,如圖O為BC中點,在B點附近折射的光線從BC射出后與直線AO交于D,可看出只要光屏放得比D點遠,則光斑會分成兩塊,由幾何知識求解【解答】解:(1)由于對稱性,我們考慮從AB面入射的光線,這些光線在棱鏡中是平行于AC面的,由對稱性不難得出,光線進入AB面

46、時的入射角和折射角分別為: =60°,=30° 由折射定律,材料折射率 n=(2)如圖O為BC中點,在B點附近折射的光線從BC射出后與直線AO交于D,可看出只要光屏放得比D點遠,則光斑會分成兩塊由幾何關系可得:OD=a 所以當光屏到BC距離超過a時,光斑分為兩塊答:(1)該材料對此平行光束的折射率為;(2)當光屏到BC距離超過a時,光斑分為兩塊【點評】本題是幾何光學問題,作出光路圖是解題的關鍵之處,再運用幾何知識求出入射角和折射角,即能很容易解決此類問題19勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定一質(zhì)量為m的小球,向下壓小球后從靜止釋放,小球開始做簡諧運動該過程小球的最大加速度是2.8g(g為重力加速度)求:(1)簡諧運動的振幅大小A;(2)當小球運動到最低點時,小球?qū)椈蓮椓Φ拇笮?;?)若彈簧原長為L,則振動過程中彈簧的最大長度L是多少?【考點】簡諧運動的回復力和能量【專題】定性思想;方程法;簡諧運動專題【分析】(1)在當位移為振幅A時,加速度最大,根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可;(2)當小球運動到最低點時,受重力和支持力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解;(3)當振子處于最大高度時,彈簧的長度最大【解答】解:(1)簡諧運動的回復力為:F=kx;在當位移為振幅A時,加速度最大,根據(jù)牛頓第二定律,有:kA=mam解得:A=(2)右圖中紅色彈簧表示彈簧

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