《2019届高三物理二轮复习专题七：《选考部分3-3、3-4》训练（带答案及详解）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高三物理二轮复习专题七：《选考部分3-3、3-4》训练（带答案及详解）（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、振动和波、光学专题训练一、选择题(五个选项中,有三个是正确的)。1.关于电磁波,下列说法正确的是。A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输E.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,则空间的电磁波随即消失解析电磁波在真空中的传播速度为光速,与频率无关,A项正确。根据电磁波的产生条件可知B项正确。电磁波为横波,传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直,C项正确。电磁波可以在真空中传播,也可以在介质中传
2、播,因此也能通过电缆、光缆传输,D项错误。电磁波是一种能量传播方式,若波源的电磁振荡停止,则不再产生新的电磁波,但空间的电磁波仍将继续传播下去,E项错误。答案ABC2.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。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解析在双缝干涉实验中相邻亮条纹的间距x=ld,因此要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距可减小双缝间的距离,增大屏幕与双缝的距离,换用波长更长或频率更小的光作光源。故A、C、D三项正确。答案ACD3.如
3、图所示,一列向左传播的横波t时刻的波形用实线表示,经t=0.2 s时刻的波形用虚线表示,已知该波的波长=2 m,下列说法正确的是。A.该波周期的最大值为2 sB.该波周期的最大值为29 sC.该波波速的最小值为1 m/sD.该波波速的最小值为9 m/sE.该波遇到直径r=2 m的障碍物时会发生明显的衍射现象解析该波向左传播,则传播的距离x=n+(-0.2) m=(2n+1.8) m(n=0,1,2,),又因为t=0.2 s,所以波的传播速度v=xt=10n+9 m/s(n=0,1,2,),故周期T=v=210n+9 s(n=0,1,2,),当n=0时,该波的周期最大,最大周期Tmax=29 s
4、,最小波速vmin=9 m/s,B、D两项正确,A、C两项错误;该波遇到直径r=2 m的障碍物时,因为波长与障碍物尺寸相差不大,所以会发生明显的衍射现象,E项正确。答案BDE4.如图所示,在xOy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=2 m/s,振幅A=10 cm,频率f=0.5 Hz。在t=0时刻,P点位于其平衡位置上方最大位移处,则关于平衡位置距P点平衡位置为x=2 m的Q点的说法正确的是。A.在t=0.5 s时的位移是10 cmB.在t=0.5 s时的速度最大C.在t=0.5 s时的速度向下D.在t=0.5 s时的加速度为零E.在00.5 s时间内的路程是10 cm解析波速v=2
5、 m/s,频率f=0.5 Hz,则波长=vf=4 m,周期T=1f=2 s,则P、Q两点的平衡位置间的距离x=2,两点的振动情况相反,在t=0时刻,P点位于其平衡位置上方最大位移处,Q点位于其平衡位置下方最大位移处,经过t=0.5 s,也就是T4,Q点回到平衡位置,此时位移为零,速度最大,方向向上,加速度为零,00.5 s时间内Q点运动的路程等于振幅A=10 cm,B、D、E三项正确,A、C两项错误。答案BDE5.如图所示,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,其在玻璃砖底面上的入射角为,经折射后射出a、b两束光线,则。A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中,a光的波长小
6、于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使角逐渐变大,则折射光线a先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距解析利用n=sin 1sin 2,由图及光的可逆性可知a1b1,a2=b2,可知nanb,C项错误。同一介质中,折射率越大,频率越大,波长越小,发生全反射的临界角越小,B、D两项正确。又n=cv,则vavb,A项正确。由干涉条纹间距公式x=ld可知,E项错误。答案ABD6.图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.1 s时的波形图,图乙表示x=2 m处的质点a的振动图象。下列说法正确的是。A.该波
7、的传播速度为20 m/sB.该波沿x轴正方向传播C.t=0.25 s时,质点a的位移沿y轴负方向D.t=0.25 s时,x=4 m处的质点b的加速度沿y轴负方向E.在0.1 s0.25 s内,质点a通过的路程为0.2 m解析在t=0.1 s时,质点a经过平衡位置向y轴正方向振动,可知波沿x轴负方向传播,传播速度v=T=20 m/s,A项正确,B项错误;t=0.25 s时,质点a在y轴负方向的最大位移处,质点b在y轴正方向的最大位移处,此时质点b的加速度沿y轴负方向,C、D两项正确;在0.1 s0.25 s内,质点a的路程为0.6 m,E项错误。答案ACD二、非选择题甲7.如图甲所示,在一个深度
8、a=0.8 m的水池内竖直地将一根长h=1.4 m的直棒AB插入水中,棒恰好与池底接触,水池底部水平。当一单色光沿与水面成=37角的方向斜射到水面上时,直棒在水中的影子长L=1.4 m。已知sin 37=0.6,cos 37=0.8。(1)求此单色光在水中的折射率n。(2)若人站在水池边竖直向下看,求人感觉到的水深(视深)b。解析(1)作出光路图如图乙所示,设此时的折射角为,由几何关系有乙丙L=atan +h-atan根据光的折射定律有n=sin(90-)sin联立解得n=43。(2)作出从水池底部某点反射出的两条进入人眼的光线的光路图,如图丙所示,由图中几何关系可知btan r=atan i
9、人在水池边垂直水面看时,i与r均极小,这种情况下,有tan i=sin i,tan r=sin r又n=sinrsini解得b=0.6 m。答案(1)43(2)0.6 m甲8.如图甲所示为一置于空气中用透明材料做成的圆柱体元件的横截面,AB为通过截面圆心O的轴线,截面圆的半径为R;一平行于AB的细光束从N点射入该元件,恰好从P点射出,P点为直线AB与圆柱界面的交点,测得MN与AB的距离d=32R,已知光在真空中传播的速度为c,求:(1)该元件材料的折射率n。(2)光线在此圆柱体元件中传播的速度v。解析(1)根据题意作出光路图如图乙所示乙通过几何关系得sin i1=dR=32解得i1=60由几何
10、关系得2i2=i1则i2=30则此材料的折射率n=sin i1sin i2=3。(2)设光在此圆柱体元件中传播的速度为v,由折射率公式有v=cn解得v=33c。答案(1)3(2)33c9.如图甲所示,在某介质中波源A、B相距d=20 m,t=0时两者开始上下振动,A只振动了半个周期,B连续振动,所形成的波的传播速度都为v=1.0 m/s,开始阶段两波源的振动图象如图乙所示。(1)求距A点1 m处的P质点,在022 s内所经过的路程。(2)求在016 s内从A点发出的半个波前进过程中所遇到的波峰个数。解析(1)A波通过P点时质点振动经过的路程s1=24 cm=8 cmB波传播至P点需t1=19
11、s,则B波在P点还要振动t2=3 s=1.5TB故B波在P点振动的路程s2=620 cm=120 cm总路程s=s1+s2=128 cm。(2)16 s内两列波相对运动的长度l=lA+lB-d=2vt-d=12 mA波宽度a=A2=vTA2=0.2 mB波波长B=vTB=2 mn=lB=6,即A波遇到了6个波峰。答案(1)128 cm(2)6个10.由某种材料制成的等腰直角三棱镜截面ABC如图甲所示,底边BC水平且镀银,一束竖直向下的光束从AB边上的中点入射,经过BC面反射后,从AC边上的N点射出,已知该材料的折射率n=2。甲(1)画出光路图。(2)证明出射光线与入射光线平行。解析(1)光路图
12、如图乙所示。乙(2)光在AB面上的入射角i=45,设折射角为r,根据折射定律有n=sin45sinr解得r=30根据几何关系得光射到BC面上的入射角为15,射到AC面上的入射角为30,由折射定律得光射出AC面时的折射角为45,根据几何关系得到出射光线与入射光线平行。答案(1)如图乙所示(2)证明见解析11.一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10 cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5 cm处的两个质点。t=0时开始观测,此时质点O的位移为y=4 cm,质点A处于波峰位置;t=13 s时,质点O第一次回到平衡位置,t=1 s时,质点A第一次回到平衡位置。求:(1)简谐波的
13、周期、波速和波长。(2)质点O的位移随时间变化的关系式。解析(1)设振动周期为T。由于质点A在0到1 s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是14个周期,由此可知T=4 s由于质点O与A的距离5 cm小于半个波长,且波沿x轴正向传播,O在t=13 s时回到平衡位置,而A在t=1 s时回到平衡位置,时间相差23 s。两质点平衡位置的距离除以传播时间,可得波的速度v=7.5 cm/s利用波长、波速和周期的关系得,简谐波的波长=30 cm。(2)设质点O的位移随时间变化的关系为y=Acos2tT+0将T=4 s及题给条件代入上式解得0=3,A=8 cm质点O的位移随时间变化的关系式为y=0.08
14、cost2+3(国际单位制)或y=0.08sint2+56(国际单位制)。答案(1)4 s7.5 cm/s30 cm(2)y=0.08cost2+3(国际单位制)或y=0.08sint2+56(国际单位制)分子动理论、气体及热力学定律专题训练一、选择题(五个选项中,有三个是正确的)。1.下列说法正确的是。A.分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小B.一定质量的理想气体在等压膨胀过程中温度一定升高C.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加D.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的E.一定质量的理想气体保持体积不变,单位体积内分子数不变,当温度升高时,单位时间内撞击单位面积上的分子数减少解析分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,A项正确;一定质量的理想气体在等压膨胀的过程中,由VT=C,可知V增大,T一定升高,B项正确;如果物体从外界吸收了热量,又对外做功,则物体的内能不一定增加,C项错误;根据热力学第二定律可知,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,D项正确;一定质量的理想气体保持体积不变,单位体积内分子数不变,当温度升高时,气体分子的平均动能增大,分子运动得更激烈,所以单位时间内撞击单位面积上的分子数增多,E项错误。答案ABD2.下列说法正确的是
