（新课标）2017版高考物理一轮复习 第十二章 振动和波 光 相对论（课件+试题）（打包12套）.zip

振动 波与光 考试时间：100 分钟；满分：100 分班级 姓名 . 第 I 卷（选择题）评卷人 得分 一、多项选择题（本题共 12 道小题，每小题 5 分，共 60 分，全部选对得 6 分，选对但不全得 2 分，有选错得得 0 分）1. 如图所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有 a、b、c、d、e 五个单摆，让 a 摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的 平面内振动，接着其余各摆也开始振动.下列说法中正确的是： A．各摆的振动周期与 a 摆相同B．各摆的振幅大小不同，c 摆的振幅最大C．各摆的振动周期不同，c 摆的周期最长D．各摆均做自由振动2.下列说法正确的是（ ）A、当单摆摆长增加时、此单摆的共振曲线的峰值将向左 移B、当波源向观察者靠近时，接收到的频率变大，但是波源的频率不变。C、红外线和 X 射线都是原子核外层电子跃迁产生的。D、变化的磁场周围一定产生变化的磁场。E、波长 10m 的波很容易绕过 5m 的障碍物。3.一振动周期为 T，位于 x=0 处的波源从平衡位置开始沿 y 轴正反方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿 x 轴正方向传播，波速为 v，关于在 x= 处的质点 P，下列说法正确的是 （ ）A． 质点 P 振动周期为 T，速度的最大值为 vB． 若某时刻质点 P 的速度方向沿 y 轴负方向，则该时刻波源速度方向沿 y 轴正方向C． 质点 P 开始振动的方向沿 Y 轴正方向D． 当 P 开始振动后，若某时刻波源在波峰，则质点 P 一定在波谷E． 若某时刻波源在波谷，则质点 P 也一定在波谷4.（不定项 选择题）两列振动方向相同、振幅分别为 A1和 A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为 21AB．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为 A1+A2C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅5.一列简谐横波沿 z 轴正方向传播，图甲是波传播到 x=5 m 的 M 点的波形图，图乙是质点 N(x= 3 m)从此时刻开始计时的振动图象，Q 是位于 x=10 m 处的质点。下列说法正确的是 。A 这列波的波长是 4 mB 这列波的传播速度是 1．25 m／sC．M 点以后的各质点开始振动时的方向都沿一 y 方向D 质点 Q 经过 8 s 时，第一次到达波峰E．在 0～16 s 内，质点 Q 经过的路程为 11 m6.如图甲所示是一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t=0 时刻的波形图，P 是离原点 x1=2m 的一个介质质点，Q 是离原点 x2=4m 的一个介质质点，此时离原点 x3=6m 的介质质点刚刚要开始振动．图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象（计时起点相同） ．由此可知（ ）A． 这列波的波长 λ=4mB． 这列波的传播速度 v=2m/sC． 这列波的周期 T=3sD． 这列波的波源起振方向为向上E． 乙图可能是图甲中质点 Q 的振动图象7.在均质弹性绳中有一振源 S，它以 5 Hz 的频率上下做简谐运动，振幅为 5 cm，形成的波沿绳向左、右两边传播．从振源开始振动计时，t 时刻的波形如图所示，质点 P 右边的绳还未振动，S 左边的波形没有画出，则__BD__．A．该波的波速为 60 cm/sB．波源 S 开始振动的方向向下C．图中的质点 Q 在 t 时刻处在波谷D．在 t＝0 至 t＝1.0 s 时间内质点 P 运动的路 程为 70 cm8.如图△OMN 为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b 两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面 MN,在棱镜侧面OM、ON 上反射和折射的情况如图所示，由此可知( )A．从玻璃射向空气，a 光的临界角小于 b 光的 临界角B．玻璃对 a 光的折射率小于玻璃对 b 光的折射率C．在玻璃中，a 光的速度大于 b 光的速度D．在双缝干涉实验中，a 光干涉条纹宽度小于 b 光干涉条纹宽度E. a 光和 b 光干在同一种介质中相遇根本不能产生稳定的干涉现象9.如图所示，O 1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B 是关于 O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路图如图所示．MN 是垂直于 O1O2放置的光屏，沿 O1O2方向不断左右移动光屏，可在光屏上得到一个光斑 P，根据该光路图，下列说法正确的是（ ）A． 该玻璃体对 A 光的折射率比对 B 光的折射率小B． 在真空中， A 光的波长比 B 光的波长长C． 在该玻璃体中，A 光比 B 光的速度大D． A 光的频率比 B 光的频率高E． A 光从空气进入该玻璃体后，其频率变高10.如图所示，一单色光由介质Ⅰ射入介质Ⅱ，在界面 MN 上发生偏折．下列说法正确的是( )A．该光在介质Ⅰ中传播的速度大B．该光在介质Ⅱ中传播的速度大C．该光在介质Ⅰ中和介质Ⅱ中传播的速度之比为D．该光在介质Ⅱ中和介质Ⅰ中传播的速度之比为11.以下物理学知识的相关叙述，其中正确的是A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在C．交警通过发射超声波测量车速是利用了波 的干涉原理D．狭义相对论认为，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。E．在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量 n 次全振动的总时间时，计时的起始位置应选在小球运动到最低点时为宜。12.2014 年 3 月 8 日， “马航”一架飞往北京的飞机与地面失去联系。人们根据赤道上同步卫星接收到的该飞机飞行时发出的“握手”电磁波信号频率的变化，利用电磁渡的多普勒效应，确定了该飞机是在向南航线而非向北航线上失踪、井最终在南印度洋坠毁的。若该飞机发出的“握手”电磁波信号频率为 fo,且飞机黑匣子能够在飞机坠毁后发出 37．5 MHz 的电磁波信号，则以下说法正确的是A．飞机由北向正南方向飞向赤道的过程中，同步卫星接收到的“握手”电磁波频率小于 foB．飞机由北向正南方向飞向赤道的过程中，同步卫星接收到的“握手”电磁波频率大于 foC．黑匣子发出的电磁波信号在由海水传到空气中时，频率将变大D．黑匣子发出的电磁渡信号在由海水传到空气中时，波长将变长第 II 卷（非选择题）评卷人 得分三、实验题（本题共 4 道小题, ,共 40 分）13（8 分）.如图 所示，实线和虚线分别是沿 x 轴传播的一列简谐横波在t=0和 t=0.06s 时刻的波形图。已知在 t=0 时刻，x=1.5m 处的质点向 y轴正方向运动。(1)判断该波的传播方向；(2)求该波的最小频率；(3)若 3Tt4T，求该波的波速。14. （10 分）.光传感元件可用来测量光屏上光强分布．分别用单缝板和双缝板做了两组实验，采集到下列两组图象，则甲图所示为 单缝衍射 现象；乙图反映了 双缝干涉 现象的光强分布．15. （10 分）.桌面上有一玻璃圆锥，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，此三角形的边长为 L，如图所示，有一半径为 3L的圆柱形平行光束垂直底面入射到圆锥上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为 ，求：①光在玻璃中的传播速度是多少？②光束在桌面上形成的光斑的面积是多少？16.（12 分）.如图所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，OP=OQ=R，一束单色光垂直 OP 面射入玻璃体，在 OP 面上的入射点为 A，OA= 2R，此单色光通过玻璃体后沿 BD 方向射出，且与 x 轴交于 D 点，OD= 3R，求：①该玻璃的折射率是多少？②将 OP 面上的该单色光至少向上平移多少，它将不能从 PQ 面直接折射出来。试卷答案1.AB 2ABE 3.BCD 4.AD 5.ACD 6.ABE 7.BD 8.BCE 9.ABC 10.BD 11.BDE 12.BD 13.【解析】 ①该波向右传播②06.34mTts5.12mnfHz ③若 3T t 4T，则Tt)43(s154.072.vm/s 14.略 15.16. 【解析】解：①在 PQ 面上的入射角 21sin1OBA， 30 由几何关系可得 602 折射率 3sin1 ②临界角 iC 从 OP 面射入玻璃体的光，在 PQ 面的入射角等于临界角时，刚好发生全反射而不能从 PQ 面直接射出。设光 在 OP 面 的 入 射 点 为 M， 在 PQ 面 的 反 射 点 为 NRCN3sin至少向上平移的距离 ROAMd07.23【答案】(1) 3sin12 (2) ROAMd07.23振动 波与光 考试时间：100 分钟；满分：100 分班级 姓名 . 第 I 卷（选择题）评卷人 得分一、单项选择题（本题共 12 道小题，每小题 3分，共 15 分）1.两个弹簧振子，甲的固有频率为 2f，乙的固有频率为 3f，当它们均在频率为 4f 的策动力作用下做受迫振动，则:（ ）A．甲的振幅较大，振动频率为 2fB．乙的振幅较大，振动频率为 3fC．甲的振幅较大，振动频率为 4fD．乙的振幅较大，振动频率为 4f 2.如图所示，一个弹簧振子在 AB 间做简谐运动，O 是平衡位置。以某时刻作为计时零点（0t），经过 1／4 周期，振子具有正方向的最大速度。那么，下图中的四个图像能够正确反映振子运动情况的是3.为了研究乐音的物理规律，某同学用计算机同时录制下优美的笛声 do 和 sol，然后在电脑上用软件 播放，分别得到如下图（a）和图（b）的两个振动图象，由此可以判断A．do 和 sol 的周期之比约为 2：3B．do 和 sol 的频率之比约为 2：3C．do 和 sol 在空气中传播的波速之比 为 3：2D．do 和 sol 在空气中传播的波长之比为 2：34.一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有 A、B 两点。在 t 时刻 A、B 两点间形成如图甲所示波形，在（t＋3s）时刻 A、B 两点间形成如图乙所示波形，已知 A、B 两点间距离a＝9m，则以下说法中不正确的是（ ）A、若周期为 4s，波一定向右传播 B、若周期大于 4s，波可能向右传播C、若波速为 8.5 m/s，波一定向左传播D、该波波速可能的最小值为 0.5 m/s5.沿 x轴正方向传播的一列简谐横波在 t = 0 时刻的波形曲线如图所示，其波速为 10m／s，该时刻波恰好传播到 x = 6m 的位置。介质中有 a、b 两质点，下列说法中正确的是 （ ）A． 0t时刻， b 质点的运动方向向上B． 时刻， b 质点的速度大于 a 质点的速度C． t时刻， b 质点的加速度大于 a 质点 的加速度D． s2.0时刻， mx9处的质点位于波谷评卷人 得分 二、多项选择题（本题共 7 道小题，每小题 6 分，共 42 分，全部选对得 6 分，选对但不全得 3 分，有选错得得 0 分）6.(不定项选择题)一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成 a、b 两束，如图所示，则 a、b 两束光（ ）A. 垂直穿过同一平板玻璃，a 光所用的时间比 b 光长B. 从同种介质射入真空发生全反射时，a 光的临界角比 b 光的小C. 分别通过同一双缝干涉装置，b 光形成的相邻亮条纹间距小D. 若照射同一金属装置都能发生光电效应，b 光照射时逸出的光电子最大初动能大7.如图所示，在 xOy 坐标系的第二象限内放一 1/4 球状玻璃体（横截面积为 1/4 圆周），一束复色光与 x 轴夹角为 300，从空气射 到球面上，最后分成 A、B 两束射出，其中 B 光束与 x 轴平行且从截面中点射出，以下说法正确的是 （ ） A. A 光在玻璃中的传播速度比 B 光的小B. A 光束与 B 光束相比更易衍射C. 该玻璃的折射率为 3D.在同一双缝干涉实验装置中， A 光的干涉条纹间距比 B 光的小8.下列说法中正确的是 （ ）A．光的偏振现象说明光是纵波B．全息照相利用了激光相干性好的特性C．光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大9.激光技术是在 1960 年发明的．激光被誉为神奇的光，关于激光的应用下列说法中正确的是（ ）A．激光用来控制核聚变，是因为它的方向性好，光源的能量就集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度B．由于激光是相干光，所以它能 像无线电波那样被调制、用来传递信息C．用激光拦截导弹，摧毁卫星 ，是因为激光在大气中传播不受大气的影响D．能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光通过地球大气不会发生折射10.波速均为 v=10m/s 的两列简谐横波在同一均匀介质中均沿 x 轴的正方向传播，在某时刻它们的波形图分别如图甲和图乙所示，则关于这两列波，下列说法中正确的是: （ ）A．如果这两列波相遇不可能发生干涉现象B．从图示时刻开始，甲图中 P 点第一次到达平衡位置所经历的时间比乙图中 Q 点第一次到平衡位置所经历的时间短C．甲图中的 P 质点比 M 质点先回到平衡位置D．从图示的时刻开始，经过 t=1.2s，甲图中 P 质点通过的路程是 1.2m，乙图中 Q 质点沿波的传播方向前进了 12m11.一简谐横波在 x 轴上传播，在某时刻的波形如图所示。已知此时质点 F 的运动方向向下，则（ ）A．此波朝 x 轴负方向传播B．质点 E 的振幅为零C．质点 D 此时向下运动D．质点 B 将比质点 C 先回到平衡位置12.如图所示为两列简谐横波在同一绳上传播在 t=0 时刻的波形图，已知甲波向左传，乙波向右传. 请根据图中信息判断以下说法正确的是：（ ）A.两列波的波长一样大 B.甲波的频率 f1 比乙波的频率 f2 大C.由于两波振幅不等，故两列波相遇时不会发生干涉现象D.两列波同时传到坐标原点E.x=0.2cm 处的质点开始振动时的方向向+y 方向F.两列波相遇时会发生干涉且 x=0.5cm 处为振动加强的点第 II 卷（非选择题）评卷人 得分三、实验题（本题共 2 道小题, ,共 20 分）13.(6 分)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的 DIS 系统较准确地探究了“单摆的周期 T 与摆长 L 的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了 T2～L 图象，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是 ▲ （选填 “A”或“B” ）．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比baL▲ ．14.(6 分)1801 年，托马斯·杨氏双缝干涉实验研究了光波的性质。1834 年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉结果（称洛埃镜实验）。(1)洛埃镜实验的基本装置如图所示， S为单色光源， M为一平面镜。适用平面镜成像作图法画出 经平面镜反射后的光与直线发出的光在屏上相交的区域。(2) 设光源 S到平面镜的垂直距离和到光屏的 垂直距离分别为 a和 L，光的波长为 ，在光屏上形成干涉条纹。则相邻两条亮纹（或暗纹）间距离 x的表达式为_______________。评卷人 得分四、计算题（本题共 2 道小题,共 29 分）15.（13 分）如图所示为某种材料做 成的透明光学器件，横截面 AB 为半径为 R 的四分之一圆弧， O 为圆心。一束宽度为 R 的单色平行光垂直AO 面入射，该器件对光的折射率 为 n= 3。点 C、 D 位于 AO 表面上。CO=R/2，从 C 点入射的光线从 AB 弧面上的 E 点射出，出射角为 β 。从 D 点入射的光经 AB弧面一次反射后直接到达 B 点。求：（Ⅰ ） β 的大小；（Ⅱ）通过计算说明从 D 点入射的光能否在 AB 弧面发生全反射？16.(16 分)如图所示，实线和虚线分别是沿 x 轴传播的一列简谐横波在 t=0 和 t=0.06s 时刻的波形图。已知在t=0 时刻，x=1.5m 处的质点向 y 轴正方向运动。①判断该波的传播方向；②求该波的最小频率；③若 34Tt，求该波的波速。试卷答案1.D 2.D 3.B 4.B 5.B 6.AB 7.B 8.BC 9.AB 10.ABC 11.AC 12.ADEF13.B 4/9 14.略15. 【解析】（Ⅰ）由几何关系知入射角 i=∠CEB=30°，根据折射定律有sinβ /sini=n， 代入 n= 3、 i=30°，得 β =60°。 （Ⅱ）画出光路如图，由反射定律有∠DFO=∠BFO，由几何关系知∠DFO=60°， 由于 sin60°1/n= 3/3，故在 F 点发生全反射。 【答案】（Ⅰ）60°（Ⅱ）发生全反射16.【解析】①该波向右传播 （3 分）②T)4(nt1f解得：430.2nfHz (n=0,1,2,3…··)当 0, 2.5f Hz 为最小频率。 （4 分）③ 3t，则 3 75/vfms振动 波与光 考试时间：100 分钟；满分：10 0 分班级 姓名 . 第 I 卷（选择题）评卷人 得分一、单项选择题（本题共 12 道小题，每小题 3 分，共 15 分）1. 一弹簧振子的位移 y 随时间 t 变化的关系式为 y=0.1sin（2.5πt），位移 y 的单位为m，时间 t 的单位为 s．则（ ）A．弹簧振子的振幅为 0.2m B．弹簧振子的周期为 1.25s C．在 t=0.2s 时，振子的运动速度为零 D．在任意 0.2s 时间内，振子的位移均为 0.1m2.振源 A 带动细绳上下振动可以产生简谐波，某时刻在绳上形成的波形如图甲所示．规定向上为位移 x的正方向，从波传播到绳上的 P 点开始计时，下列乙图中能表示 P 点振动图象的是 （ ）3.一列沿 x 轴传播的简谐横波，t=0 时刻的波形如图所示，此时质点 P 恰在波峰，质点 Q恰在平衡位置且向上振动。再过 0.2s.质点 Q 第一次到达波峰，则( )A.波沿 x 轴负方向传播B.波的传播速度为 20m/sC. 1s 末质点 P 的位移为零D.质点 P 的振动位移随时间变化的关系式为 y=0.2sin(2t)m4.如图所示，红色细光束 a 射到折射率为 的透明球表面，入射角为 45°，在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为 b，则入射光线 a 与出射光线 b 之间的夹角 α 为（ ）乙A． 30° B． 45° C． 60° D． 75°5.如图所示，一束细的复色光从空气中射到半球形玻璃体球心 O 点，经折射分为 a、b 两束光，分别由 P、Q 两点射出玻璃体．PP′、QQ′均与过 O 点的界面法线垂直．设光线 a、b在玻璃体内穿行所用时间分别为 ta、tb，则 ta：tb 等于（ ）A． QQ′：PP′ B． PP′：QQ′ C． OP′：OQ′ D． OQ′：OP′评卷人 得分 二、多项选择题（本题共 7 道小题，每小题 6 分，共 42 分，全部选对得 6 分，选对但不全得 3 分，有选错得得 0 分）6.下列说法中正确的是 （ ）A． 医院中用于体检的“B 超”利用了 超声波的反射原理B． 鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与波源相比减小C． 在宇宙中高速飞行的飞船中的时钟变快D． 照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰E． 无线网络信号能绕过障碍物传递到接收终端是利用了干涉原理7.一列沿 x 轴传播的简谐横波，t=0 时刻的波形如图中实线所示，t=0.2s 时刻的波形如图中的虚线所示，则：A．各质点均沿 x 轴方向运动 B．波的周期可能为415sC．波的频率可能为 1.25Hz D．波的传播速度可能为 4.5m/s8.一波源振动周期为 T，波源开始振动两个周期的波形如图所示，此时质点 P 的振动方向向上，下列说法中正确的是（ ）A．波源刚开始振动时速度方向向上B．P 点刚开始振动时速度方向向下C．此波的传播方向向左 D．P 点已振动了 0.5T9.如图 a 为 xy 平面内沿 x 轴传播的简谐横波在 t=0 时刻的波形图象，图 b 为 x=0 处质点的振动图象，由图象可知，下列说法中正确的是( )A．t=0 时，质点 p 沿 y 轴正方向加速运动B．t=0 到 t=2s 内，质点 P 通过的路程一定是 8cmC．t=2s 时，质点 Q 运动到 x=0.2m 处D．t=3s 时，质点 Q 的速度为零10.如图所示，电路中所有元件完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是 ▲ A．入射光强度较弱B．入射光波长太长C．光照射时间太短D．电源正负极接反11.利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度．如图（a）所示，现使透明标准样板板 M 和待测工件间形成一楔形空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图（b）所示的干涉条纹，条纹的弯曲处 P 和 Q 对 应于 A 和 B 处，下列判断中正确的是（ ）A． 干涉条纹分别由 M、N 两板上表面的反射光叠加而产生B． N 板上表面的 A 处向下凹下C． M 板的下表面的 B 处向上凸起D． 同一条纹上的 c、d 点对应处的空气薄膜厚度相等12.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面 ABC 的单色光从空气射向 E 点，并偏折到 F 点。已 知入射方向与边 AB 的夹角为 θ=300，E、F 分别为边 BC 的中点，则A．该棱镜的折射率为 3B．光在 F 点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．从 F 点出射的光束与入射到 E 点的光束平行第 II 卷（非选择题）评卷人 得分三、实验题（本题共 2 道小题, ,共 20 分）13.（10 分）据某一科普杂志介绍，在含有某些金属矿物的矿区，其重力加速度稍有偏大，几位同学“用单摆测定重力加速度”的实验探究该问题．他用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为 92.00cm，用游标为 10 分度的卡尺测得摆球的直径如图所示，摆球的直径为 cm．他把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使单摆在竖直平面内摆动，当摆动稳定后，在摆球通过平衡位置时启动秒表，并数下“1”，直到摆球第 30 次同向通过平衡位置时按停秒表，秒表读数为 56s，则单摆的周期为 s，该实验测得当地的重力加速度为 m/s 2．（以上结果均保留 3 位有效数字）14. （10 分）小明在光具座上，用蜡烛、凸透镜和光屏“探究凸透镜成像的规律”：（1）实验前，小明将所用凸透镜正对太阳，调整凸透镜的位置，当在地面上得到一个最小最亮的光斑时，测得该光斑到镜面中心的距离为 l0cm。此操作是测量凸透镜的 。（2）实验时，把凸透镜放在光具座刻度 50cm 处，蜡烛放在刻度 20cm 处，如下图。通过移动光屏，在光屏上得到清晰的倒立、 （填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。（3）若保持凸透镜位置不变，把蜡蚀放在光具座刻度 45cm 处，凸透镜成像的特点是 (从像的大小、倒正和虚实三个方面填写)。 （4）“照相机、“放大镜”、“幻灯机”三件光学仪器中， 是利用凸透镜成像的这一规律制成的。评卷人 得分四、计算题（本题共 2 道小 题,共 23 分）15. （10 分）如图所示，MN 为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为 R、折射率为 的透明半球体，0 为球心，轴线 OA 垂直于光屏， 0 至光屏的距离 OA= . 一细束单色光垂直射向半球体的平面，在平面的入射点为 B，OB= 见求：①光线从透明半球体射出时，出射光线偏离原方向的角度。②光线在光屏形成的光斑到 A 点的距离。16. （13 分）如图所示，在同一均匀介质中有 S1 和 S2 两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，S1 与 S2 之间相距为 4 m，若 S1、S2 振动频率均为 5 Hz，两列波的波速 均为 10 m/s，B 点为 S1 和 S2 连线的中点，今以 B 点为圆心，以R＝BS1 为半径画圆．(1)该波的波长为多少？(2)在 S1、S2 连线上振动加强的点有几个，它们距 S1 的距离为多少？(3)在该圆周上(S1 和 S2 两波源除外)共有几个振动加强的点？试卷答案1.C 2.B 3.C 4.A 5.A 6.AD 7.BCD 8.BCD 9.BD 10. BD 11. BD． 12.AC13.2.02，1.93，9.85【解析】主尺读数为 20mm．10 分度的游标卡尺每一分度表示的长度为 0.1mm，游标尺第 2条刻度线与主尺对齐，则游标尺读数为 0.2mm，摆球的直径为 20mm+0.2mm=20.2mm=2.02cm．由秒表读出单摆做 30 次全振动所用的时间 t=56.0s，单摆的周期 T== s=1.93s．单摆的摆长 l=摆线的长度+摆球的半径=800.0mm+10.1mm=810.1mm．由单摆的周期公式 T=2π 得，重力加速度 g= ，代入解得，g= =9.85m/s2故答案为：2.02，1.93，9.85难度:较困难知识点：简谐运动关键字：物理 新人教版 选修 3-4 第十一章 机械振动 4 单摆 14.（1） 焦 距 （2） 缩 小 （3） 放大、正立、虚像 （4） 放大镜 难度:普通知识点：光的折射关 键字：暂无15.【知识点】 光的折射定律．N1 N7【答案解析】（1）30°．（2）0.5R． 解析：：（1）分析如图．设入射点 B 到 O 的垂直距离 BO=h，∠BCO=β，折射角为 i．对△OBC，由正弦公式得：sinβ=12hR又 n=sin3联立解得 sini= 3sinβ=32所以：i=60°,出射光线偏离原方向的角度：△θ=i-β=60°-30°=30°（2）设出射光线与 MN 交与 P 点，与 OA 交与 D 点，则由几何关系可得，∠CDQ=30°所以：OQ=QD=Rcos30°=32RAD=AO-OD=3R-2× R=0.5 R所以：PA=AD•tan30°=0.5 3R× =0.5R【思路点拨】（1）根据数学上正弦定理和折射定律分别列式，得到∠BOA，即可求得出射光线偏离原方向的角度．（2）光线在光屏形成的光斑到 A 点的距离．解决本题的关键作出光路图，灵活运用数学知识，结合折射定律进行求解．难度:普通知 识点：光的折射关键字：物理 新人教版 选修 3-4 第十三章 光 1 光的折射 16.(1）2m；（2）1m，2m，3m；（3）6 解析： （1）波长 λ＝vT＝105vf＝2m，（2）S1、S2 之间恰好有 2 个波长，由对称性可直接判断 B 点为加强点，A、B、C 三点分别为 S1、S2 连线的等分点，由图形可知，AS2-AS1=λ，CS1-CS2=λ，故 A 与 C 两点也为加强点，故在 S1、S2 连线上有 3 个加强点分别为：AS1= 2=1 m，BS1=λ=2 m，CS1= 2λ=3 m．（3）A、B、C 三点为振动加强的点，过 A、B、C 三点作三条加强线（表示三个加强区域）交于圆周上 A1、A2、B1、B2、C1、C2 六个点，显然这六个点也为加强点，故圆周上共有六个加强点．难度:普通知识点：波的干涉和衍射关键字：物理 新人教版 选修 3-4 第十二章 机械波 6 波的干涉 振动 波与光 考试时间：100 分钟；满分：100 分班级 姓名 . 第 I 卷（选择题）评卷人 得分一、单项选择题（本题共 12 道小题，每小题 3 分，共 15 分）1.（单选）一简谐机械波沿 x 轴正方向传播，波长为五，周期为 T。在 t= 2时刻该波的波形图如图甲所示，a、b 是波上的两个质点。图乙表示介质中某一质点的振动图象。下列说法正确的是( )A. 图乙是质点 a 的振动图象B．图乙是质点 b的振动图象C. t=0 时刻质点 a 的加速度比质点 b 的大D．t=0 时刻质点 a 的速度比质点 b 的大2.在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律。法国物理学家库伦在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。已知单摆摆长为 l，引力常量为 G，地球质量为 M，摆球到地心的距离为 r，则单摆振动周期 T 与距离r 的关系式为（ ）A. lT2 B. lrT2 C. lGrT2 D. GMrl23.（单选）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为sin4xAt，则质点 ( )A．第 1s 末与第 5s 末的位移相同B．第 1s 末与第 3s 末的速度相同C．3 s 末至 5s 末的位移方向都相同D．3 s 末至 5s 末的速度方向都相同4.（单选）如图 1 所示，一弹簧振子在 B、C 两点间做简谐运动，B、C 间距为 12cm，O 是平衡位置，振子从 C 点 第一次运动到 B 点的时间为 0.5s，则下列说法中正确的是A．该弹簧振子的周期为 1sB．该弹簧振子的频率为 2HzC．该弹簧振子的振幅为 12cmD．振子从 O 点出发第一次回到 O 点的过程就是一次全振动5.（单选）对下列现象解释不正确的是 ( )A．图甲的原理和光导纤维传送光信号的原理一样B．图乙的原理和棱镜的 原理一样C．图丙的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样D．图丁的原理和用标准平面检查光学平面的平 整程度的原理一样评卷人 得分 二、多项选择题（本题共 7 道小题， 每小题 6 分，共 42 分，全部选对得 6 分，选对但不全得 3 分，有选错得得 0 分）6.（多选）一列简谐横波沿 z 轴正方向传播，图甲是波传播到 x=5 m 的 M 点的波形图，图乙是质点 N(x= 3 m)从此时刻开始计时的振动图象，Q 是位于 x=10 m 处的质点。下列说法正确的是( )A 这列波的波长是 4 mB 这列波的传播速度是 1．25 m／sC．M 点以后的各质点开始振动时的方向都沿一 y 方向D 质点 Q 经过 8 s 时，第一次到达波峰E．在 0～16 s 内，质点 Q 经过的路程为 11 m7.（多选）如图甲所示是一列沿 x 轴 正方向传播的简谐横波在 t=0 时刻的波形图，P 是离原点 x1=2m 的一个介质质点，Q 是离原点 x2=4m 的一个介质质点，此时离原点 x3=6m 的介质质点刚刚要开始振动．图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象（计时起点相同）．由此可知（ ）A． 这列波的波长 λ=4mB． 这列波的传播速度 v=2m/sC． 这列波的周期 T=3sD． 这列波的波源起振方向为向上E． 乙图可能是图甲中质点 Q 的振动图象8.（多选）在均质弹性绳中有一振源 S，它以 5 Hz 的频率上下做简谐运动，振幅为 5 cm，形成的波沿绳向左、右两边传播．从振源开始振动计时，t 时刻的波形如图所示，质点 P右边的绳还未振动，S 左边的波形没有画 出，则( )A．该波的波速为 60 cm/sB．波源 S 开始振动的方向向下C．图中的质点 Q 在 t 时刻处在波谷D．在 t＝0 至 t＝1.0 s 时间内质点 P 运动的路程为 70 cm9.（多选）半圆形玻璃砖横截面如图，AB 为直径，O 点为圆心．在该截面内有 a、b 两束单色可见光从空气垂直于 AB 射入玻璃砖，两入射点到 O 的距离相等．两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则 a、b 两束光 ( )A．在同种均匀介质中传播，a 光的传播速度较大B．以相同的入 射角从空气斜射入水中，b 光的折射角大C．若要使 a 光发生全反射，应将该束光向上平移D．分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距大10.（多选）如图所示，O 为半圆形玻璃砖的圆心，P 为平行于直径 MN 的光屏。一细束白光从 Q 点垂直于 MN 射人玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，打到 P 上，得到由红到紫的彩色光带。已知玻璃砖的半径为 R,QM=R/2，保持入射光和 P 的位置不变。下列判断正确的是( )A．光屏上彩色光带的左端为紫色B．光屏上彩色光带的左端为红色C．若只使玻璃砖沿直径方向向右移动（移动的距离小于 R/2），在移动过程中，屏上紫光最先消失D．若只使玻璃砖沿直径方向向左移动（移动的距离小于 R/2），在移动过程中，屏上紫光最先消失11.(不定项选择题)一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成 a、b 两束，如图所示，则 a、b 两束光（ ）A. 垂直穿过同一平板玻璃，a 光所用的时间比 b 光长B. 从同种介质射入真空发生全反射时，a 光的临界角比 b 光的小C. 分别通过同一双缝干涉装置，b 光形成的相邻亮条纹间距小D. 若照射同一金属装置都能发生光电效应，b 光照射时逸出的光电子最大初动能大12.（单选）如图所示为用 a、b 两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样。现让 a、b 两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的是( )第 II 卷（非选择题）评卷人 得分三、实验题（本题共 2 道小题, ,共 20 分）13.(8 分)某同学利用图（甲）所示的装置研究光的干涉和衍射，光电传感器可用测量光屏上光强的分布.某次实验时，在电脑屏幕上得到图（乙）所示的光强分布，这位同学在缝屏上安装的是 （选填“单缝”或“双缝”） . 当做干涉现象研究时，若要使干涉条纹的间距变大，可选用宽度较 的双缝（选填“宽”或“窄”），或使缝屏与光屏间的距离 （选填“增大”或“减小”）.14.(10 分)在“用单摆测定重力加速度”的实验中： （1）摆动时偏角 应满足的条件是 ，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最 (填“高”或“低”)点的位置，且用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期．图甲中秒表示数为一单摆全振动 50 次所经过的时间，则单摆振动周期为 s。 （2）用最小刻度为 1mm 的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示．O 为悬挂点，从图乙中可知单摆的摆长为 c m。（3）若用 L 表示摆长，T 表示周期，那么重力加速度的表达式为 g 。评卷人 得分四、计算题（本题共 2 道小题,共 23 分）15.(10 分)如图所示，实线和虚线分别是沿 x 轴传播的一列简谐横波在 t=0 和 t=0.06s 时刻的波形图。已知在 t=0 时刻，x=1.5m 处的质点向 y 轴正方向运动。(1)判断该波的传播方向；(2)求该波的最小频率；(3)若 3Tt4T，求该波的波速。16. (13 分)桌面上有一玻璃圆锥，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，此三角形的边长为 L，如图所示，有一半径为 3L的圆柱形平行光束垂直底面入射到圆锥上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为 3，求：①光在玻璃中的传播速度是多少？②光 束在桌面上形成的光斑的面积是多少？试卷答案1.C 2.B 3.D 4.A 5.D 6.ACD 7.ABE 8.BD 9.ACD 10.BC 11.AB 12.D13.单缝，窄， 增大.14.16．（1） 5；低； 2.05s （2）99.70-99.80（ 3） 24TL15.【 解析】 ①该波向右传播②06.34mTts5.12nfHz ③若 3T t 4T，则Tt)43(s154.072.vm/s 【答案】 ① 该波向右传播；②12.5Hz；③75m/s．16.16.略