届高考物理人版第一轮复习课时作业章末质量检测12机械波光电磁波相对论.docx
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届高考物理人版第一轮复习课时作业章末质量检测12机械波光电磁波相对论
章末质量检测(十二)
(时间:
60分钟 满分:
100分)
1.(2014·洛阳市二模)
(1)(6分)如图1所示,把一面镜子斜着插入装有水的水盆中,用一束光斜射入水中,在天花板上就可以看到彩色的光带,对这个现象,下列说法正确的是________。
(填正确答案标号。
选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)
图1
A.这是光的全反射现象
B.这是光的色散现象,起到棱镜作用的是水
C.a可能是紫光,d可能是红光
D.在真空中a光束的传播速度最大,d光束的传播速度最小
E.用同一装置做双缝干涉实验,在a、b、c、d四种光中,d光的条纹最宽
(2)(9分)一列沿着x轴正方向传播的横波,在t=0时刻的波形如图2甲所示,图甲中某质点的振动图象如图乙所示,则:
图2
①图乙可以表示图甲中质点K、L、M、N中哪个质点的振动图象?
②由图中信息可以计算出该波的波速v为多少?
解析
(2)①质点L的振动图象。
(3分)
②由甲图可知λ=2.0m(2分)
由乙图可知T=4s(2分)
故该波的波速v==0.5m/s(2分)
答案
(1)BCE
(2)①L ②0.5m/s
2.(2014·河南洛阳市联考)
(1)(6分)如图3所示为甲、乙两列沿绳传播的简谐横波(虚线表示甲波,实线表示乙波)在某时刻的波形图,M为绳上x=0.2m处的质点,则下列说法中正确的是________。
(填正确答案标号。
选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)
图3
A.这两列波将发生干涉现象,质点M的振动始终加强
B.由图示时刻开始,再经甲波周期的,M将位于波谷
C.此时刻M点正在向下振动
D.甲波的速度v1比乙波的速度v2大
E.因波的周期未知,故两列波波速的大小无法比较
(2)(9分)如图4所示,某透明液体深1m,一束与水平面成30°角的光线从空气照向该液体,进入该液体的光线与水平面的夹角为45°。
试求:
(光在真空中的速率c=3.0×108m/s)
图4
①该液体的折射率;
②进入液体的光线经多长时间可以射到底面。
解析
(2)①因为入射角i=90°-30°=60°(1分)
折射角r=90°-45°=45°(1分)
所以n===。
(2分)
②光在液体中传播时位移s==m(2分)
速度v==×108m/s(2分)
所以:
t==×10-8s。
(1分)
答案
(1)ABC
(2)① ②×10-8s
3.(2014·沈阳市质量监测)
(1)(6分)如图5是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线);S1的振幅A1=4cm,S2的振幅A2=3cm,则下列说法正确的是________。
(填正确答案标号。
选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)
图5
A.质点D是振动减弱点
B.质点A、D在该时刻的高度差为14cm
C.再过半个周期,质点B、C是振动加强点
D.质点C的振幅为1cm
E.质点C此刻以后将向下振动
(2)(9分)如图6所示,
图6
AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图,其顶角θ=75°,今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖,一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出,不考虑多次反射作用。
试求玻璃砖的折射率n。
解析
(1)由图象可知,D点为两波谷相遇应该是加强点,选项A错误;此时A点在加强后的最高点,D点在加强后的最低点,由合成叠加关系可知A、D质点在该时刻的高度差为14cm,选项B正确;由于两波的频率相等,叠加后会形成稳定的干涉图象,所以A、D点始终是加强点,B、C点始终是减弱点,选项C错误;质点C为减弱点,振幅为两振幅之差,为1cm,选项D正确;由题意可知此时质点C将向下振动,选项E正确。
(2)因E点为OA的中点,所以入射角α=30°①(2分)
β=θ=75°②(2分)
临界角C=180°-2α-β=45°③(2分)
OB面恰好发生全反射,则
sinC=④(1分)
解得n=⑤(2分)
答案
(1)BDE
(2)
4.
(1)(6分)下列说法正确的是________。
(填正确答案标号。
选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的
B.在双缝干涉实验中条纹变宽,可能是将入射光由绿光变为红光造成的
C.光导纤维传送图像信息利用了光的衍射原理
D.光从真空中以相同的入射角斜射入水中,红光的折射角大于紫光的折射角
E.A、B两种光从相同的介质入射到真空中,若A光的频率大于B光的频率,则逐渐增大入射角,A光先发生全反射
(2)
图7
(9分)如图7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3T 解析 (1)肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象,A错误;在双缝干涉实验中,条纹间距Δx=λ,条纹变宽,可能是将入射光由波长较短的绿光变为波长较长的红光造成的,B正确;光导纤维传送图像信息利用了光的全反射原理,C错误;因为红光的折射率小于紫光的折射率,光从真空中以相同的入射角斜射入水中,则红光由于偏折程度较小,红光的折射角大于紫光的折射角,D正确;频率越大的光,折射率越大,全反射临界角越小,所以A、B两种光从相同的介质入射到真空中,若A光的频率大于B光的频率,则逐渐增大入射角,A光先达到临界角而发生全反射,E正确。 (2)①该波向右传播(2分) ②t′=Tmax=0.06s(2分) fmin==12.5Hz(1分) ③若3T T=s(1分) v==×15m/s=75m/s(2分) 答案 (1)BDE (2)①向右 ②12.5Hz ③75m/s 5. (1)(6分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=6s时的波形如图8所示,A、B、C分别是x=0、x=1m和x=2m处的三个质点。 已知该波周期为4s,则________。 (填正确答案标号。 选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。 每选错1个扣3分,最低得分为0分) 图8 A.对质点A来说,在第7s内回复力对它做正功 B.对质点A来说,在第7s内回复力对它做负功 C.对质点B来说,在第7s内回复力对它不做功 D.该列波的传播速度是1m/s E.对质点C来说,在第7s末的位移为0.2m (2)(9分)如图9所示,折射率n=的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方,其平面到MN的距离h=10cm。 一束单色光沿图示方向射向圆心O,经玻璃砖后射到光屏上的O′点。 现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动。 则 图9 ①光屏上的光点将向哪个方向移动? ②光屏上的光点离O′点最远是多少? 解析 (2)①光屏上的光点将向右移动。 (3分) ②如图所示,设玻璃砖转过α角时光屏上的光点离O′点最远,记此时光点位置为A,此时光线在玻璃砖的平面上恰好发生全反射,临界角为C。 由折射定律有sinC=(2分) 由几何关系知,全反射的临界角C=α=45°(2分) 光点A到O′的距离xAO′==10cm。 (2分) 答案 (1)BDE (2)①光点右移 ②10cm 6. (1)(6分)下列说法正确的是________。 (填正确答案标号。 选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。 每选错1个扣3分,最低得分为0分) A.波的图象表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移 B.麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在 C.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 D.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长无关 E.均匀变化的磁场产生恒定的电场,均匀变化的电场产生恒定的磁场 (2)(9分)如图10所示 图10 是一透明的折射率为n=的圆柱体,其半径R=20cm,O点为圆心,AB为其中的一直径。 今有一束平行光沿平行于AB方向射向圆柱体,已知真空中光速为c=3.0×108m/s。 ①求光在圆柱体中的传播速度; ②假如在该平行光中有一光线经圆柱体折射后刚好到达B点,则该光线在圆柱体中的传播时间为多少。 解析 (1)波的图象表示介质中每个质点在某一时刻的位移,振动图象才表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移,选项A错误;麦克斯韦预言了电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在,选项B错误;光速与光源、观测者间的相对运动没有关系,选项C正确;单摆做受迫振动的频率或周期由驱动力的频率或周期决定,与摆长无关,选项D正确;根据麦克斯韦的电磁场理论,均匀变化的磁场产生恒定的电场,均匀变化的电场产生恒定的磁场,所以选项E正确。 (2)①光在该圆柱体中的传播速度为 v==×108m/s(2分) ②假设PC经折射 后经过B点,光路图如图所示。 假设入射角为α,折射角为β,则由折射定律有: n==(2分) 又由几何关系有: α=2β 解得: α=60°,β=30°(1分) 则BC=2Rcosβ=R=m(1分) 所以t=(2分) 代入数据得: t=2×10-9s(1分) 答案 (1)CDE (2)①×108m/s ②2×10-9s 7.(10分)用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时,先在白纸上放好圆弧状玻璃砖,在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2,然后在玻璃砖的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2的像挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4,使P3挡住P1和P2的像,P4挡住P3以及P1和P2的像,在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓,如图11甲所示,其中O为两圆弧圆心,图中已画出经P1、P2点的入射光线。 图11 (1)在图上补画出所需的光路。 (2)为了测出玻璃的折射率,需要测量入射角和折射角,请在图中的AB分界面上画出这两个角。 (3)用所测物理量计算折射率的公式为n=________。 (4)为了保证在弧面CD得到出射光线,实验过程中,光线在弧面AB的入射角应适当________(选填“小一些”“无所谓”或“大一些”)。 (5)多次改变入射角,测得几组入射角和折射角,根据测得的入射角和折射角的正弦值,画出了如图乙所示的图象,由图象可知该玻璃的折射率n=________。 解析 (1)连接P3、P4与CD交于一点,此交点即为光线从玻璃砖中射出的位置,由于P1、P2的连线与AB的交点即为光线进入玻璃砖的位置,连接两交点即可作出玻璃砖中的光路,如图所示。 (2)连接O点与光线在AB上的入射点即为法线,作出入射角和折射角如图中i、r所示。 (3)由折射定律可得n=。 (4)为了保证能在弧面CD上有出射光线,实验过程中,光线在弧面AB上的入射角应适当小一些,才不会使光线在CD面上发生全反射。 (5)图象的斜率k==n,由题图乙可知斜率为1.5,即该玻璃的折射率为1.5。 答案 (1)见解析图 (2)见解析图 (3) (4)小一些 (5)1.5
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- 高考 物理 第一轮 复习 课时 作业 质量 检测 12 机械 波光 电磁波 相对论