1、选修 341 【 2017天津卷】手持较长软绳端点 O 以周期 T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图。绳上有另一质点 P，且 O、P 的平衡位置间距为 L。t=0 时，O 位于最高点， P 的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是A该简谐波是纵波 B该简谐波的最大波长为 2LC 时，P 在平衡位置上方 D 时，P 的速度方向竖直向上8Tt38Tt【答案】C【考点定位】机械振动和机械波【名师点睛】本题应注意波的周期性，要从波长入手。2 【 2017北京卷】某弹簧振子沿 x 轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是At =1 s 时，振子的
2、速度为零，加速度为负的最大值Bt=2 s 时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C t=3 s 时，振子的速度为负的最大值，加速度为零Dt=4 s 时，振子的速度为正，加速度为负的最大值【答案】A【考点定位】振动图象【名师点睛】根据振动图象判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去，“上坡” 段质点向上振动，“下坡” 段质点向下振动。3 【 2017新课标卷】（ 5 分）如图，一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，实线为 t=0 时的波形图，虚线为 t=0.5 s 时的波形图。已知该简谐波的周期大于 0.5 s。关于该简谐波，下列说法正确的是_（填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得
3、4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）。A波长为 2 m B波速为 6 m/s C频率为 1.5 HzDt=1 s 时，x=1 m 处的质点处于波峰Et=2 s 时，x=2 m 处的质点经过平衡位置【答案】BCE【解析】由波形图可知，波长为 4 m，A 错误；实线为 t=0 时的波形图，虚线为 t=0.5 s 时的波形图，波沿 x 轴正方向传播，又该波的周期大于 0.5 s，则 00.5 s 时间内波传播的距离34x，0.5 sT，故周期2 s3T，频率为 1.5 Hz，波速 6 m/svf，BC 正确；由1 s=2，t=0 时，x=1 m 处的质点在波
4、峰位置，t=1 时，该质点应该在平衡位置向上振动，D 错误；由 s3T，t=0 时，x=2 m 处的质点在平衡位置，t=2 s 时，该质点同样经过平衡位置，E 正确。【考点定位】机械波的传播、质点的振动【名师点睛】本题知道两个时刻的波形，可以运用波形的平移法分析波传播的最短距离，要理解“该简谐波的周期大于 0.5 s”表达的意义。4 【 2017江苏卷】野生大象群也有自己的 “语言”研究人员录下象群“ 语言”交流时发出的声音，发现以 2 倍速度快速播放时，能听到比正常播放时更多的声音播放速度变为原来的 2 倍时，播出声波的_（选填“ 周期”或“频率” ）也变为原来的 2 倍，声波的传播速度_（
5、选填“变大” 、“变小”或“不变”）【答案】频率 不变【考点定位】机械波 频率 波速【名师点睛】机械波在传播的过程中，传播的速度由介质决定，而频率由波源决定5 【 2017新课标卷】 （5 分）如图（a），在 xy 平面内有两个沿 z 方向做简谐振动的点波源 S1(0，4)和 S2(0， 2)。两波 源 的 振 动 图 线 分 别 如 图 （ b） 和 图 （ c） 所 示 ， 两 列 波 的波 速 均 为 1.00 m/s。 两 列 波 从 波 源 传 播 到 点 A(8，2) 的路程差为_m，两列波引起的点 B(4，1)处质点的振动相互 _（填“加强”或“减弱” ），点 C(0，0.5)处
6、质点的振动相互_（填“ 加强”或“ 减弱”）。【答案】2 减弱 加强【解析】由几何关系可知 AS1=10 m，AS 2=8 m，所以波程差为 2 m；同理可求 BS1BS2=0，为波长整数倍，由振动图象知两振源振动方向相反，故 B 点为振动减弱点，CS 1CS2=1 m，波长 ，所以 C 点振动加强。vT【考点定位】波的叠加、干涉【名师点睛】本题只要考查产生两列波相遇处是加强或减弱的条件，尤其小心两波源振动的方向是相反的，即振动步调相反，刚好颠倒过来。6 【 2017北京卷】如 图 所 示 ， 一 束 可 见 光 穿 过 平 行 玻 璃 砖 后 ， 变 为 a、 b 两 束 单 色 光 。 如
7、果 光 束 b 是 蓝 光 ， 则 光 束 a 可 能 是A红光 B黄光 C绿光 D紫光【答案】D【考点定位】光的折射【名师点睛】由教材中白光通过三棱镜时发生色散的演示实验可知，光线在进入棱镜前后偏折角度越大，棱镜对该光的折射率越大，该光的频率越大。7 【 2017天津卷】明代学者方以智在 阳燧倒影中记载：“ 凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光 a、b，下列说法正确的是A若增大入射角 i，则 b 光先消失B在该三棱镜中 a 光波长小于 b 光C a 光能发生偏振现象，b 光不能发生D若 a、b
8、 光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则 a 光的遏止电压低【答案】D【考点定位】光的折射，全反射，几何光学【名师点睛】本题考查的知识点较多，涉及光的折射、全反射、光电效应方程、折射率与波长的关系、横波和纵波的概念等，解决本题的关键是能通过光路图判断出两种光的折射率的关系，并能熟练利用几何关系。8 【 2017北京卷】物理学原理在现代科技中有许多重要应用。例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时都发出波长为 1 和 2 的无线电波。飞机降落过程中，当接收到1 和 2 的
9、信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。下列说法正确的是A天线发出的两种无线电波必须一样强B导航利用了 1 与 2 两种无线电波之间的干涉C两种无线电波在空间的强弱分布稳定D两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合【答案】C【解析】由于两无线电波波源对称分布在跑道两侧，两种波长的无线电波各自发生干涉，在跑道处干涉均加强，两种无线电波各自在空间的强弱分布稳定，但不重合，当接收到的1 和 2 的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。由题意，天线发出的两种无线电波不必一样强，A 错误；导航利用了两种波长的无线电波各自的稳定干涉，B 错误；若两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合，则接收到 1 和 2
10、 的信号都保持最强的位置，不一定在跑道上，D 错误；故选 C。【考点定位】波的干涉【名师点睛】波长相等的两列波可以产生稳定的干涉，类似双缝干涉实验，在两波源连线的中垂线上干涉始终加强（波程差为零）。9 【 2017江苏卷】接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有_（A）飞船上的人观测到飞船上的钟较快（B）飞船上的人观测到飞船上的钟较慢（C ）地球上的人观测到地球上的钟较快（D）地球上的人观测到地球上的钟较慢【答案】AC【考点定位】狭义相对论【名师点睛】本题主要考查狭义相对论时间间隔的相对性，注意运动的相对的，飞船相对地球高速运动，地
11、球也相对飞船高速运动10 【2017新课标卷】 （5 分）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是_（选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分；每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）。A改用红色激光 B改用蓝色激光C减小双缝间距 D将屏幕向远离双缝的位置移动E将光源向远离双缝的位置移动【答案】ACD【考点定位】双缝干涉【名师点睛】此题考查双缝干涉中条纹间距的影响因素；关键是理解实验原理，知道干涉条纹间距的表达式 ，题目较简单。lxd11 【2017江苏卷】人的眼球可简化为如
12、图所示的模型，折射率相同、半径不同的两个球体共轴，平行光束宽度为 D，对称地沿轴线方向射入半径为 R 的小球，会聚在轴线上的P 点取球体的折射率为 ，且 D= R，求光线的会聚角 （示意图未按比例画出）2【答案】30【解析】由几何关系 ，解得sin2DR45i则由折射定律 ，解得sin30且 ，解得2i30【考点定位】光的折射、反射【名师点睛】几何光学的问题，画出光路图，剩下的就是平面几何，找边角关系12 【2017新课标卷】 （10 分）如图，一玻璃工件的上半部是半径为 R 的半球体，O点为球心；下半部是半径为 R、高位 2R 的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴 OC 的光线从
13、半球面射入，该光线与 OC 之间的距离为 0.6R。已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行（不考虑多次反射）。求该玻璃的折射率。【答案】 2.051.43n【解析】如图，根据光路的对称性和光路可逆性，与入射光线相对于 OC 轴对称的出射光线一定与入射光线平行。这样，从半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心 C 点反射。设光线在半球面的入射角为 i，折射角为 r。由折射定律有 sinir由正弦定理有 sin()2rrR由几何关系，入射点的法线与 OC 的夹角为 i。由题设条件和几何关系有 sinLR式中 L 是入射光线与 OC 的距离。由 式和题给数据得 6sin205r由式和题给数据得
14、 2.051.43n【考点定位】光的折射【名师点睛】本题的关键条件是出射光线与入射光线平行，依据这个画出光路图，剩下就是平面几何的运算了。13 【2017新课标卷】 （10 分）一直桶状容器的高为 2l，底面是边长为 l 的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴 DD、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料。在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的 D 点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率。【答案】1.55【解析】设从光源发出直射到 D 点的光线的入射角为 i1，折射角为 r1，在剖面内做光源相对于反光壁的镜像对称点 C，连接 CD，
15、交反光壁于 E 点，由光源射向 E 点的光线，反射后沿 ED 射向 D 点；光线在 D 点的入射角为 i2，折射角为 r2，如图所示；设液体的折射率为 n，由折射定律： 1sinr2sinr依题意： 1290联立解得： 221sini由几何关系： 12si174ll223sin594ll联立解得：n=1.55【考点定位】光的折射及反射定律【名师点睛】此题主要考查光的折射定律的应用；解题的关键是能画出光路图，通过几何关系找到入射角及折射角；根据折射定律 列方程求解。此题同时考查学生的数学sinr计算能力。14 【2017新课标卷】（10 分）如图，一半径为 R 的玻璃半球，O 点是半球的球心，虚
16、线 OO表示光轴（过球心 O 与半球底面垂直的直线）。已知玻璃的折射率为 1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）。求（i）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；（ii）距光轴 3R的入射光线经球面折射后与光轴的交点到 O 点的距离。【答案】（i）2（ii ）(23)2.745R【解析】（i）如图，从底面上 A 处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为 i，当 i 等于全反射临界角 i0 时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为 l。0i设 n 是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有 0sin1由几何关系有silR联立式并利用题给条件，得23lR（ii）设与光轴距 3R的光线在球面 B 点折射时的入射角和折射角分别为 i1 和 r1，由折射定律有 1sinr设折射光线与光轴的交点为 C，在OBC 中，由正弦定理有1sin(80)iorCRO由几何关系有 1ri1sin3联立式及题给的条件得3(2)2.745ROC【考点定位】光的折射、全反射【名师点睛】本题主要考查光的折射定律的应用，解题关键是根据题意画出光路图，根据几何知识确定入射角与折射角，然后列方程求解。
