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1、1 (534)章末综合能力滚动练 一、多项选择题 1(2019 广东肇庆市第二次统一检测)下列说法中正确的是() A做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关 B全息照相的拍摄利用了光的干涉原理 C红光与紫光在真空中的传播速度相同 D机械波和电磁波都可以在真空中传播 答案BC 2分子间的相互用包括分子间引力F 引和分间斥力 F 斥，则 ( ) AF 斥和 F引是同时存在的，且随着分子间距离的增大， F 斥和 F引都减小，只是 F 斥比 F引变 化得快 B某一个分子的内能是指其动能和势能之和 C假如甲、乙两个分子相距较远，若把甲固定，乙自由地逐渐向甲靠近，直到不可能再靠 近的过程中，乙的加速度先增大
2、、后减小、再增大 D如果分子力做正功，则分子的动能增加 答案ACD 解析分子间同时存在着引力和斥力，它们的大小都跟分子间距离有关，如图(a)所示，而分 子间实际表现出来的作用力F 与两分子间距离的关系如图(b)所示，根据牛顿第二定律可以得 出分子乙自由运动时加速度变化的特点内能是指大量分子的动能和势能的总和，是宏观状 态的描述量，微观的一个分子根本没有内能的概念分子力做正功，分子势能减小，动能增 加；分子力做负功，分子势能增加，动能减小，而分子的动能与势能之和不变，选项A、C、 D 正确 2 3(2019 陕西榆林市第三次测试)一列简谐横波从左向右以v2 m/s 的速度传播，某时刻的 波形图如
3、图1 所示下列说法中正确的是() 图 1 AA 处质点再经过 3 4周期将传播到 C 点 BB 处质点正在向上运动 CB 处质点再经过 1 8T 回到平衡位置 D该波的周期T0.05 s 答案BD 解析在波的传播过程中，质点不随波传播，A 处质点不会传播到C 点，故 A 错误；波向右 传播，根据 “同侧法 ”判断质点的振动方向，可知B 处质点正在向上振动，故B 正确； B 处 3 质点向上振动靠近平衡位置平均速度大，所用时间小于八分之一周期，故C 错误； T v 1010 2 m 2 m/s 0.05 s，故 D 正确 4(2020 陕西宝鸡市质检)下列说法中正确的是() A在光的双缝干涉实验
4、中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽 B水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水中射向气泡时在气泡表面发生了全反射 C两列水波发生干涉时，两列波的波峰相遇点的质点振动位移始终最大 D由于超声波的频率很高，所以超声波不容易发生明显衍射现象 答案ABD 解析光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，因波长变长，根据条纹间距公 式 xL d ，可知干涉条纹间距变宽，故 A 正确；光束从水中射向气泡，当入射角等于或大 于临界角时，出现全反射现象，则水中的气泡看起来特别明亮，故B 正确；两列波的波峰 相遇点，振动总是加强，但质点的位移不是始终最大，故C 错误；超声波的频率很高，波 长很
5、小，不易发生明显衍射现象，故D 正确 5.(2019四川德阳市第三次诊断)如图 2 所示， 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(两束可见单色光关于OO对称 )，在棱镜侧面 OM、ON 上反射和折射的完整光路如图所示，下列说法中正确的是() 图 2 A若光束从玻璃棱镜中射向空气，则光束b 容易发生全反射 B在玻璃棱镜中，a 光的传播速度小于b 光的传播速度 C用 a、b 光在同样的装置中做“双缝干涉”实验，a 光的条纹间距更大 4 D用 a、b 光照射同一狭缝，b 光衍射现象更明显 答案AC 解析由光路图看出，b 光束在 NO 面上发生了全反射
6、，而a 光束在 MO 面上没有发生全反 射，而入射角相同，说明b 光的临界角小于a 光的临界角，由sin C 1 n分析得知，玻璃对 a 光束的折射率小于对b 光束的折射率， 由 v c n得知， 在玻璃砖中 a 光的传播速度比b 光的传 播速度大，故A 正确， B 错误； a 光的频率比b 光的小，则a 光的波长比b 光长， a 光的条 纹间距大，故C 正确；波长越长越容易发生明显的衍射现象，故D 错误 二、非选择题 6(2019 江苏常州市一模)一定质量的理想气体，其状态变化的p V图象如图3 所示已知 气体在状态A 时的温度为260 K，则气体在状态B 时的温度为 _ K ，从状态 A
7、到状态 C 气体与外界交换的热量为_ J. 图 3 答案780600 解析由题可知， TA260 K ， VA1 103 m 3，VB3103 m3，由题图可知， A B 为等 压变化，由盖 吕萨克定律得： VA TA VB TB， 代入数据解得： T B780 K 气体状态参量： pA310 5 Pa，VA1103 m 3，pC1105 Pa， VC3103 m3，由理想气体状态方程得： pAVA TA pCVC TC ， 代入数据解得： TCTA260 KA、C 两个状态的温度相等，内能相等，内能变化量 U0； A 到 B 过程气体体积增大，气体对外做功： W p V 3105(31) 1
8、0 3 J 600 J， 5 由热力学第一定律 UWQ 得： Q UW0( 600) J600 J0，即气体从外界吸收 600 J 的热量 7在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后面的屏幕上，红光 的干涉条纹间距 x1与绿光的干涉条纹间距 x2相比， x1_ x2(填“”“”或 “” )若实验中红光的波长为630 nm，双缝与屏幕的距离为1.00 m，测得第1 条到第 6 条亮条纹中心间的距离为10.5 mm，则双缝之间的距离为_ mm. 答案0.3 解析双缝干涉条纹间距 x l d ， 红光波长较长， 所以红光的双缝干涉条纹间距较大， 即 x1 x2.相邻亮条纹间距
9、x10.5 mm 5 2.1 mm2.1103 m， 根据 x l d 可得 d l x 0.3 mm. 8某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：光源、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的 平行玻璃砖如图4 所示，直尺与玻璃砖平行放置，光源发出的一束细单色光从直尺上O 点 射向玻璃砖表面，在直尺上观察到A、B 两个光点，读出OA 间的距离为20.00 cm，AB 间的 距离为 6.00 cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d110.00 cm，玻璃砖厚度 d24.00 cm. 该玻璃的折射率n_，光在该玻璃中传播速度v _ m/s(光在真空中传播速 度 c3.0108 m/s，结果均保留两位有效
10、数字 ) 图 4 答案1.22.5 108 解析作出光路图如图所示，根据几何知识可得入射角i45 ，设折射角为r，则 tan r3 4， 故折射率n sin i sin r 1.2，故 v c n2.510 8 m/s. 6 9 (2019 山西临汾市二轮复习模拟)一列沿 x 轴传播的简谐横波， t0 时刻的波形如图5 所示， 介质中 x6 m 处的质点P 沿 y 轴方向做简谐运动的表达式为y0.2cos (4 t) m求： 图 5 (1)该波的传播速度； (2)介质中 x10 m 处的质点Q 第一次到达波谷的时间 答案(1)48 m/s(2)1 3 s或 1 6 s 解析(1)由题图可知，波
11、长 24 m，由质点P 的振动方程可知， 4 rad/s 则周期 T 2 0.5 s 故该波的传播速度v T48 m/s. (2)若波沿 x 方向传播， t0 时刻，质点Q 与左侧相邻的波谷的水平距离为x116 m 7 该波谷传播到质点Q 处时，质点Q 第一次到达波谷，经过时间tx 1 v 1 3 s 若波沿 x 方向传播， t 0 时刻，质点Q 与右侧相邻的波谷的水平距离为x28 m 该波谷传播到质点Q 处时，质点Q 第一次到达波谷，经过时间t x2 v 1 6 s. 10(2020 山东淄博市模拟)简谐横波沿x 轴传播， M、N 是 x 轴上两质点， 如图 6 甲是质点N 的振动图象图乙中
12、实线是t 3 s 时刻的波形图象，质点M 位于 x8 m 处，虚线是再过 t 时间后的波形图图中两波峰间距离 x7.0 m求： 图 6 (1)波速大小和方向； (2)时间 t. 答案见解析 解析(1)由题图知T6 s， 8 m 则波速大小为：v T 4 3 m/s t3 s 时，质点N 向下振动，故波沿x 轴负方向传播 (2)由题意知，时间 tnT x v (6n21 4 ) s，(n0,1,2,3) 11(2019 广西桂林、梧州、贵港、玉林、崇左、北海市第一次联合调研)如图 7 所示，由某 种透明材料制成的直角三棱镜ABC， A 30 ，AB 长为 2 m，且在 AB 外表面镀有水银一 束
13、与 BC 面成 45 角的光线从BC 边的中点D 射入棱镜已知棱镜对该光的折射率n2.求 光线从 AC 面射出棱镜的位置和在该位置对应的折射角 8 图 7 答案距 C 点 3 4 m 处0 解析由折射定律可知： n sin i sin r 2， 解得 r30 由几何关系可知，光线在AB 面的入射角等于30 ，所以光线在AB 面发生反射后，垂直AC 面射出棱镜，即光线射出棱镜时的折射角为0 射出点到C 点的距离xCEBC 2 sin 60 AB 4 sin 60 9 解得： xCE 3 4 m. 12(2019 福建泉州市5 月第二次质检)街道上的很多电子显示屏，其最重要的部件就是发光 二极管
14、有一种发光二极管，它由半径为R 的半球体介质ABC 和发光管芯组成，管芯发光区 域是半径为r 的圆面 PQ，其圆心与半球体介质的球心O 重合，如图8 所示图中发光圆面 发出的某条光线射向D 点，入射角为30 ，折射角为45 . 图 8 (1)求半球体介质对该光的折射率n； (2)为使从发光圆面PQ 射向半球面上所有的光都能直接射出，管芯发光区域面积最大值为多 少？ 答案(1)2(2) R2 2 解析(1)根据折射定律n sin 45 sin 30 ， 解得 n2. (2)从 P 点或 Q 点垂直于圆面发出的光射到球面的入射角最大，设为 ，则 10 sin r R， 设光发生全反射的临界角为C， 则 sin C 1 n， 不发生全反射应满足sin sin C， 解得 rR n R 2， 则管芯发光区域面积应满足S r 2( R 2) 2 R 2 2 .
