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1、 专题强化测评（八）振动和波动 光及光的本性(45分钟 100分)1.(10分)20世纪80年代初，科学家发明了硅太阳能电池如果在太空设立太阳能卫星电站，可24 h发电，且不受昼夜气候的影响利用微波电能转换装置，将电能转换成微波向地面发送，太阳能卫星电站的最佳位置在离地1 100 km的赤道上空，此时微波定向性最好飞机通过微波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的可在地面站附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过(地球半径R6 400 km)(1)太阳能电池将实现哪种转换_A光能微波 B光能内能C光能电能 D电能微波(2)微波是_A超声波 B次声波C电磁波 D机械波(3)飞机外壳对微波的哪种作用，
2、使飞机安全无恙_A反射 B吸收 C干涉 D衍射(4)微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的_A电离作用 B穿透作用C生物电作用 D热效应2.(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和P1、P2的像，在纸上标出大头针的位置和圆弧状玻璃砖的轮廓如图所示(O为两圆弧圆心；图中已画出经P1、P2点的入射光线).(1)在图上补画出所需的光路图.(2)为了测出玻璃砖的折射率，需要测量入射角i和
3、折射角r，请在图中标出这两个角(3)用所测物理量计算折射率的公式是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的入射角应尽量_(选填“小一些”、“无所谓”或“大一些”)3.(10分)(1)下列说法中正确的是 ( )AX射线穿透物质的本领比射线更强 B红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变 C狭义相对论认为物体的质量与其运动状态有关D观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率可能发生变化(2)图示实线是简谐横波在t1=0时刻的波形图象，虚线是t2=0.2 s时刻的波形图象，试回答：若波沿x 轴正方向传播，则它的最大周期为_s；若波的传播速度为55 m/s，则波
4、的传播方向是沿x轴的_方向(填“正”或“负”).(3)一束光由空气射入某种介质中，当入射光线与界面间的夹角为30时，折射光线与反射光线恰好垂直，这种介质的折射率为_，已知光在真空中传播的速度为c=3108 m/s，这束光在此介质中传播的速度为_m/s.4.(12分)(1)如图(1)所示是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹则：减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离将_；增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离将_；将绿光换为红光，干涉条纹间的距离将_(填“增大”、“不变”或“减小”)(2)如图(2)甲所示，横波1沿BP方向传
5、播，B质点的振动图象如图(2)乙所示；横波2沿CP方向传播，C质点的振动图象如图(2)丙所示两列波的波速都为20 cm/s.P质点与B质点相距40 cm，P质点与C质点相距50 cm，两列波在P质点相遇，则P质点振幅为( )A70 cmB50 cmC35 cm D10 cm5.(12分)(1)下列说法正确的是( )A简谐运动的周期与振幅无关B在简谐运动的回复力表达式F=-kx中，F为振动物体受到的合外力，k为弹簧的劲度系数C在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度D在双缝干涉实验中，如果用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的明暗条纹(2)如图所示，一细光束从某种介质
6、射向真空，该光束中含有频率分别为f1、f2的两种光.介质对这两种光的折射率分别为n1、n2，且n1n2.则：两种光在介质中的速度之比v1v2=_两种光在介质中的波长之比12=_调整光的入射角度，使频率为f1的光在真空中刚好消失，此时频率为f2的光折射角的正弦值为_.6.(2012徐州模拟)(14分)(1)下列说法中正确的是_A水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的衍射造成的B根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场C狭义相对论认为：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的D在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过最大位移处开始
7、计时，以减小实验误差(2)如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点已知OA，该球体对蓝光的折射率为.则它从球面射出时的出射角_；若换用一束红光同样从A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置_(填“偏左”、“偏右”或“不变”)(3)一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为2 s，t0时刻的波形如图所示该列波的波速是_m/s；质点a平衡位置的坐标xa2.5 m，再经_s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动7.(14分)(1)有以下说法：A在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，为减小偶然误差，应测
8、出单摆做n次全振动的时间t，利用求出单摆的周期B如果质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动C变化的磁场一定会产生变化的电场D图甲振荡电路中的电容器正处于放电状态EX射线是比紫外线频率低的电磁波F只有波长比障碍物的尺寸小的时候才会发生明显的衍射现象G在同种均匀介质中传播的声波，频率越高，波长越短其中正确的是_.(2)如图乙所示，真空中有一束平行单色光射入厚度为h的玻璃砖，光与玻璃砖上表面的夹角为，入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为b1，经折射后出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为b2，真空中的光速为c则请在图乙中作出光路图；求光在玻璃砖中的传播速度v.8.(18分)(1)如图(1)
9、所示为声波干涉演示仪的原理图两个U形管A和B套在一起，A管两侧各有一小孔声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率_的波当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅_；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅_(2)如图(2)所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是，AB是一条直径今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体若一条入射光线经折射后恰经过B点，则这条入射光线到AB的距离是多少？答案解析1.【解析】(1)太阳能电池实现光能与电能的转换， C对，A、B、D错(2)微波是某一频率的电磁波，C对，A、B、D错(3)飞机外壳可以反射微波，使飞机安全，A
10、对，B、C、D错(4)微波是频率很高的电磁波，在生物体内可引起热效应，由于太阳能卫星电站的功率很大，产生的热量足以将鸟热死，D对，A、B、C错答案：(1)C (2)C (3)A (4)D2.【解析】(1)(2)，如图所示.(3)确定出入射角和折射角,根据公式(4)为了保证在弧面CD得到出射光线，避免在CD面上发生全反射，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应尽量小一些.答案：(1)(2)见解析 (3) (4)小一些3.【解析】(1)选C、D.射线穿透本领最强，A错；光由空气进入水中，光速减小，波长变短，B错；由狭义相对论知速度越大，质量越大，C对；由多普勒定律知D对.(2)若波沿x轴正方向传播，
11、经历时间为(n+)T=0.2 s,n=0、1、2、3，最大周期为0.8 s;波速为55 m/s，传播距离为x=550.2 m=11 m=，故波沿x轴负方向传播.(3)入射角为60，折射角为30，由折射定律光在介质中的速度为m/s.答案：(1)C、D (2)0.8 负 (3) 4.【解析】(1)由可知，当d减小，x将增大；当l增大时，x增大；当把绿光换为红光时，增大，x增大(2)波1和2的周期均为1 s，它们的波长为：12vT20 cm.由于BP2，CP2.5.t0时刻B质点的位移为0且向上振动，经过2.5T波1传播到P质点并引起P质点振动此时其位移为0且振动方向向下；t0时刻C质点的位移为0且
12、向下振动，经过2.5T波2刚好传到P质点，P质点的位移为0且振动方向也向下；所以两列波在P质点引起的振动是加强的，P质点振幅为两列波分别引起的振幅之和，为70 cm，A正确答案：(1)增大 增大 增大 (2)A5.【解析】(1)选A、D.简谐运动的周期与振幅的大小无关,A对;在简谐运动的回复力表达式F=-kx中，F为振动物体受到的回复力，k为一常数,不一定是弹簧的劲度系数,B错;在波的传播方向上，某个质点的振动速度与波的传播速度无关,波的传播速度与介质有关,C错;在双缝干涉实验中，如果用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现单缝衍射的图样,为间距不等的明暗条纹,D对.(2)由n=可知:两种
13、光在介质中的速度之比v1v2=n2n1；由v=f知故两种光在介质中的波长之比12=；使频率为f1的光在真空中刚好消失，说明频率为f1的光恰好发生全反射,则有入射角的正弦值而故此时频率为f2的光的折射角的正弦值为答案：(1)A、D (2) 6.【解析】(1)选C.水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是薄膜干涉的结果，A错；均匀变化的电场周围产生的磁场是恒定的，B错；根据狭义相对论的光速不变原理知，C正确；为减小实验误差，测量单摆周期应从小球经过平衡位置处开始计时，D错(2)设ABO，由sin得30，由n，得60.设红光从球面射出时的出射角为sinn蓝sin30，sinn红sin30由于n蓝n红
14、，故，所以红光从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置偏右(3)因为T2 s，4 m，所以2 m/s0.25 s.答案：(1)C (2)60 偏右 (3)2 0.257.【解析】(1)选A、D、G.在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，应测出单摆做n次全振动的时间t，利用求出单摆的周期,这样可以减小偶然误差,A对;如果质点所受的合外力总是指向平衡位置，且满足F=-kx，质点的运动就是简谐运动，错；均匀变化的磁场会产生稳定的电场，错；根据磁场方向可判断线圈中电流的方向为自上而下，故电流从电容器的正极流向负极电容器处于放电状态，对；X射线是比紫外线频率高的电磁波，错；发生明显衍射现象的条件为：障碍物的尺寸比波长小或相差不大，错；在同种均匀介质中传播的声波，波速相同，因此频率越高，波长越短，对(2)光在玻璃砖中的光路图如图所示由光的折射定律得又且sin i=cos 由以上各式可得答案：(1)A、D、G (2)见解析8.【解析】(1)由同一波源分成的两列波频率相同，符合两列机械波干涉的条件当两列波的路程差等于半波长的奇数倍时，振动减弱；当路程差等于波长的整数倍时，振动加强(2)设光线P经折射后经过B点，光路如图所示根据折射定律在OBC中， 可得30，60，所以答案：(1)相同 减小 增大 (2)