2019版物理備考精煉微專題輯：第十一章 選修部分 選修3-4 微專題76

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精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，赫茲用實驗證實了電磁波的存在B．只有機械波能產(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）．圖1（3)如圖2甲為某一列簡諧波t＝t0時刻的圖象，圖乙是這列波上P點從這一時刻起的振動圖象．試討論：①波的傳播方向和傳播速度；②求0～2。3s內(nèi)P質(zhì)點通過的路程．圖22．(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．相對論認為空間和時間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關(guān)C．赫茲預(yù)言并用實驗驗證了電磁波的存在D．在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光變?yōu)樽瞎猓瑒t條紋間距變窄（2)如圖3所示，當用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個亮斑．這是光的________（填“干涉”“衍射"或“直線傳播”）現(xiàn)象,這一實驗說明光具有____________圖3（3）一列簡諧波沿x軸正方向傳播，t＝0時波形如圖4所示，已知在0.6s末，A點恰第四次(圖中為第一次)出現(xiàn)波峰,求：圖4①該簡諧波的波長、波速分別為多少？②經(jīng)過多長時間x＝5m處的質(zhì)點P第一次出現(xiàn)波峰?③如果以該機械波到質(zhì)點P開始計時，請畫出P點的振動圖象,并標明必要的橫、縱坐標值，至少畫出一個周期的圖象．3．(2017·揚州中學(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的偏振現(xiàn)象B．用標準平面檢查光學(xué)平面的平整程度利用了光的干涉現(xiàn)象C．當觀察者和波源間存在相對運動時一定能觀察到多普勒效應(yīng)現(xiàn)象D．在高速運行的航天器上看地球上的時間進程變慢(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。05nm～0.25nm范圍之間,因為X射線的波長________(選填“遠大于"“接近”或“遠小于”)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"）．(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，物塊上下做簡諧運動,其振動周期恰好等于以物塊平衡時彈簧的伸長量為擺長的單擺周期．請由單擺的周期公式推算出該物塊做簡諧運動的周期T.4．(1)在以下各種說法中，正確的是________．A．單擺做簡諧運動的回復(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,往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度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論的兩個基本假設(shè)之一（2）已知雙縫到光屏之間的距離L＝500mm，雙縫之間的距離d＝0.50mm，測量單色光的波長實驗中,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。2mm,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＝12cm的四分之一圓弧,AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點，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)兩個亮斑．已知該介質(zhì)對紅光的折射率為n＝eq\r(2)，求兩個亮斑與A點間的距離分別為多少．圖55．(1）以下物理學(xué)知識的相關(guān)敘述,其中正確的是()A．用透明的標準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，赫茲用實驗證實了電磁波的存在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．狹義相對論認為，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5×10－7m的可見光，頻率為________Hz，已知光在真空中的速度為3×108m/s，該光進入水中后，其波長與真空中的相比變____．(選填“長”或“短”）（3)如圖6所示,一個半徑為R，折射率為eq\r（3)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，位于軸線上O點左側(cè)eq\f(R,3）處的點光源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的方向以及光線在玻璃半球內(nèi)傳播的時間．圖66．(2017·鎮(zhèn)江市高三三模)(1)下列說法中正確的是________．A．分別用藍光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，藍光的條紋間距寬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．動車組高速行駛時,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時刻的波形如圖7所示（此時波恰好傳播到x＝6m處）．質(zhì)點a平衡位置的坐標xa＝2.5m，該質(zhì)點在8s內(nèi)完成了4次全振動，則該列波的波速是____m/s；位于x＝20m處的質(zhì)點再經(jīng)________s將第一次經(jīng)過平衡位置向y軸負方向運動．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點的入射角為30°,∠MOA＝60°,∠NOB＝30°。（已知sin15°＝eq\f（\r(6）－\r（2），4))圖8①求光線在M點的折射角;②求透明物體的折射率．答案精析1．（1)AC(2)eq\r（3)eq\f（\r(3),3）c（3）①沿x軸正方向傳播5m/s②2。3m解析（1)麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲用實驗證實了電磁波的存在，故A正確；多普勒效應(yīng)是波的特有現(xiàn)象,不論機械波還是電磁波都有此現(xiàn)象，故B錯誤；照相機鏡頭上涂一層氟化鎂，使反射光進行干涉疊加，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eq\f(sinα,sinβ)＝eq\f(sinθ，sinγ）＝n因為α＝θ＝60°,所以β＝γ.β＋γ＝∠A＝60°，故β＝γ＝30°.根據(jù)折射定律n＝eq\f（sinα,sinβ）＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\f(\f(\r(3)，2），\f（1，2))＝eq\r(3）根據(jù)公式n＝eq\f(c,v)，有v＝eq\f(c，n）＝eq\f（c，\r（3)）＝eq\f（\r（3),3）c。(3）①根據(jù)題圖乙的振動圖象可以判斷P點在t＝t0時刻在平衡位置且向負的最大位移運動，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＝2m,由題圖乙可知，周期T＝0.4s，則波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f（2,0.4）m/s＝5m/s②由于T＝0。4s，則t＝2。3s＝5eq\f(3，4)T,則路程x＝4A×5eq\f（3,4)＝4×0.1×eq\f(23，4)m＝2.3m。2．(1)BD（2）衍射波動性(3)①2m10m/s②0.45s③見解析圖解析（3）①波長λ＝2m周期T＝eq\f（0。6，3）s＝0.2s波速v＝eq\f(λ，T)＝10m/s②波峰傳到P點：t＝eq\f（Δx，v)＝eq\f(5－0。5，10)s＝0.45s③如圖所示3．(1）BD(2）接近橫波(3)2πeq\r(\f（m,k）)解析（1)光學(xué)鏡頭表面涂上增透膜，以增強透射光的強度，是利用了光的干涉現(xiàn)象,故A錯誤；標準平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用了光的干涉，故B正確；當觀察者和波源間存在相對運動時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動，故C錯誤；根據(jù)相對論的兩個基本假設(shè)，在高速運行的航天器上看地球上的時間進程變慢，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X射線透過晶體內(nèi)部原子間隙時,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)部原子間的距離；X射線是一種橫波．（3）單擺周期公式：T＝2πeq\r（\f(l，g））；根據(jù)平衡條件，有：kl＝mg聯(lián)立解得：T＝2πeq\r(\f(m,k）).4．（1)AD（2）0。646.4×10－7(3）12cm0解析(1)物體做簡諧運動時，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,往往在鏡頭前加一個偏振片以減小反射光的強度，選項B錯誤;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C錯誤；光速不變原理是狹義相對論的兩個基本假設(shè)之一，選項D正確；（2）相鄰亮條紋間的距離：Δx＝eq\f（3。2,6－1）mm＝0。64mm;根據(jù)公式：Δx＝eq\f（L，d)λ，代入數(shù)據(jù)得：λ＝eq\f（dΔx,L)＝eq\f（0.50×0。64，500）mm＝6。4×10－7m。（3）設(shè)紅光在該介質(zhì)中的臨界角為C,則sinC＝eq\f(1，n)＝eq\f(\r（2),2），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,在AN上形成亮斑P，光路如圖所示：由幾何知識可得△OAP為等腰直角三角形，解得：AP＝12cm,光在AB面上的入射角等于臨界角，在A處形成一個亮斑，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eq\f（R，c）解析(3）作如圖所示的光路圖lOB＝eq\f（R,3)tanθ＝eq\f(\r（3）R，3）由折射定律得n＝eq\f（sinθ，sinα）解得α＝30°在△OBC中，由正弦定理得eq\f（lOB,sinβ）＝eq\f(R,sin90°＋α)解得β＝30°由折射定律得n＝eq\f（sinγ，sinβ)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＝eq\f(\r（3)，3）R傳播的速度v＝eq\f（c,n）＝eq\f(c，\r（3)）傳播的時間t＝eq\f（lBC，v）＝eq\f（R，c）。6．（1）B（2）28(3）①15°②eq\f(\r（6）＋\r（2),2)解析（3）①如圖，透明物體內(nèi)部的光路為折線MPN，Q、M