1、一、不定项选择题,多选已标明,请把选择题答案填入表格中。(每题4分,共48分)1以下关于波的说法中正确的是 ( )A干涉现象是波的特征,因此任何两列波相遇时都会产生干涉现象B因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比,所以声波很容易产生衍射现象C声波是横波ks5uks5uD纵波传播时,媒质中的各质点将随波的传播一直向前移动【答案】B【解析】试题分析:干涉现象是波的特征,但是只有频率相同的两列波相遇时才会产生干涉现象,选项A错误;发生衍射的条件是波的波长与障碍物的尺寸差不多,因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比,所以声波很容易产生衍射现象,选项B正确;声波是纵波,选项C错误;纵波传播时,媒质中
2、的各质点不随波向前移动,选项D错误;故选B.考点:机械波2一质点做简谐运动,则下列说法中正确的是( )A若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值B质点通过平衡位置时,速度为零,加速度最大C质点每次通过平衡位置时,加速度不一定相同,速度也不一定相同D质点每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同【答案】D【解析】试题分析:若位移为负值,则恢复力为负值,加速度也一定为负值,但是速度不一定为负值,选项A错误;质点通过平衡位置时,加速度为零,速度最大,选项B错误;质点每次通过平衡位置时,加速度一定相同且均为零,速度大小相同,但是方向不一定相同,故速度不一定相同,选项C错误,D正确
3、;故选D.考点:简谐运动(多选)3如图所示演示装置,一根张紧的水平绳上挂着5个单摆,其中A、D摆长相同,先使 A摆摆动,其余各摆也摆动起来,可以发现( ) A各摆摆动的周期均与A摆相同 BB摆振动的周期最短CC摆振动的周期最长ks5uks5uDD摆的振幅最大ks5uks5u【答案】AD【解析】试题分析:受迫振动的频率等于驱动力的频率,当驱动力的频率等于系统的固有频率时,振动的质点达到共振。当图中的A摆摆动后,由于A摆是悬于一根张紧的水平绳上,A摆摆动对水平绳有周期性的力的作用,使得悬于同一根绳上的其他各摆均做受迫振动,且周期均等于A摆振动的周期。而D摆的摆长与A摆的摆长相等,D摆发生共振,其振
4、幅最大,故选AD.考点:共振(多选)4一列沿x轴传播的简谐波,波速为4 m/s,某时刻的波形图象如图所示此时x8 m处的质点具有正向最大速度,则再过4.5 s()Ax4 m处质点具有正向最大加速度 Bx2 m处质点具有负向最大速度Cx0处质点一定有负向最大加速度 Dx6 m处质点通过的路程为20 cm【答案】ABC【解析】试题分析:据题意,图示时刻x=8m处的质点具有正向最大速度,质点正经过平衡位置向上,则波向x轴负方向传播则该波的周期因为,可知:图示时刻x=4m处质点速度向下,再经过4.5s,处于波谷,位移为负向最大,则具有正向最大加速度,故A正确图示时刻x=2m处质点位于波峰,再经过4.5
5、s,处于平衡位置向下,具有负向最大速度,故B正确图示时刻x=0处质点速度向上,再经过4.5s,处于波峰位置,具有负向最大加速度,故C正确;再经过4.5s,x=6m处质点,处于平衡位置,通过的路程为24A+A=18cm,故D错误故选ABC。考点:机械波的传播(多选)5图甲为一列横波在t=0时的波动图象,图乙为该波中x=2m处质点P的振动图象,下列说法正确的是( )A波速为4m/s; B波沿x轴负方向传播;C再过0.5s,P点的动能最大; D再过2.5s,P点振动路程为1.8cm。【答案】AC【解析】试题分析:波的波长为4m,周期为1s,则波速,选项A正确;因为质点P在t=0时向上振动,故波沿x轴
6、正方向传播,选项B错误;再过0.5s=0.5T,P点回到平衡位置,则此时P的动能最大,选项C正确;再过2.5s=2.5T,P点振动路程为2.54A=10A=2cm,选项D错误;故选AC。考点:振动图像和波的图线(多选)6. 如图所示,S1、S2是两个相干波源,它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的a、b、c、d四点,下列说法中正确的有( ) A.该时刻a质点振动最弱,b、c质点振动最强,d质点振动既不是最强也不是最弱 B.该时刻a质点振动最弱,b、c、d质点振动都最强C.a质点的振动始终是最弱的, b、c、d质点的振动始终是最强的D.再过
7、T/4后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置,因此振动最弱ks5uks5u【答案】BC【解析】试题分析:此时b质点处是两列波波峰与波峰叠加的地方,c质点处是波谷与波谷叠加的地方,振动是最强的d处在振动加强的区域,振动也是最强的即b、c、d质点振动都最强a处是波峰与波谷相遇处振动最弱故A错误,B正确a质点处是两列波波峰与波谷叠加的地方,振动始终是最弱的,而b、c、d质点处是两列波波峰与波峰、波谷与波谷叠加的地方,振动始终是最强的故C正确d处是平衡相遇点,由于振动方向相同,因此是振动加强点故B错误图示时刻a在平衡位置,b在波峰,c在波谷,再过T/4后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的
8、平衡位置,但bc两点的振动始终是加强的故D错误故选BC.考点:波的叠加(多选)7在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点.相邻两质点的距离均为L,如图(a)所示。一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间t第一次出现如图(b)所示的波形。则该波的( )A周期为t,波长为8L B周期为t,波长为8LC周期为t,波速为 D周期为t,波速为 【答案】BC【解析】试题分析:由图所示,知运动时间,波长为8L,故,波速,故选BC.考点:机械波的传播(多选)8. 如图所示,MM是空气与某种介质的界面,一条光线从空气射入介质的光路如图所示,那么根据该光路图做出下列判断中正
9、确的是() A该介质的折射率为 B光在介质中的传播速度c(c真空中光速)C光线从介质射向空气时有可能发生全反射 D光线由介质射向空气时全反射的临界角大于45【答案】BCD【解析】试题分析:由图知,入射角 i=60,折射角r=45,则折射率为,故A错误光在介质中的传播速度,故B正确光线从介质射向空气时,只要入射角大于等于临界角就能发生全反射,故C正确设光线由介质射向空气时全反射的临界角为C,则,则得:C45,故D正确;故选BCD.考点:光的折射定律9在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样,图9中四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是( )abcdAa、c Bb、c Ca、d Db、d【答案
10、】D【解析】试题分析:单缝衍射的条纹是不等间距,中央亮纹又宽又亮,故选D.考点:单缝衍射(多选)10. 2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟, 以表彰他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”做出了突破性成就,高锟被誉为“光纤之父”.光纤通信是一种现代通信手段,它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务.目前我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络,下列说法正确的是( )A.光导纤维传递光信号是利用光的干涉原理 B.光纤通信利用光作为载体来传递信号ks5uks5uks5uC.目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝 D.光导纤维传递光信号是利用光的色散原理【答案】BC【解析
11、】试题分析:光导纤维传递光信号是利用光的全反射原理,选项AD错误;光纤通信利用光作为载体来传递信号,选项B正确;目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝,选项C正确;故选BC.ks5uks5u考点:光导纤维11一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖,经折射分成两束单色光a、b。已知a光的频率小于b光的频率。下列哪个光路图可能是正确的?( )ks5uks5uks5u【答案】B【解析】试题分析:因a光的频率小于b光的频率,则a光的折射率小于b光的折射率,射入玻璃后a光的折射角较大;两种光从玻璃中岀射时应该平行射出,故选B.考点:光的折射(多选)12图示为一直角棱镜的横截面,。一平行细光束从O
12、点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线( )bcaoA从ab面射出 B从ac面射出C从bc面射出,且与bc面斜交 D从bc面射出,且与bc面垂直【答案】BD【解析】试题分析:当入射光线垂直射入时,折射光线OA没有发生偏折由于棱镜材料的折射率n=,所以由折射定律可得临界角C等于45而当再次发生折射时,入射角等于60,所以发生光的全反射当反射光线射到另一直角边时,由几何关系可得,入射角等于30因此既发生了折射也发生反射,由折射定律得折射角等于60,正好平行于棱镜的底边而反射光线对应的反射角是30,导致光线BD垂直射向棱镜底边,所以会垂
13、直射出(如图所示)故选BD考点:光的折射二、填空题:(每空2分,总分26分)13在观察光的干涉现象的实验中,将两片刀片合在一起,在涂有墨汗的玻璃片上划出不同间隙的双缝;按图所示的方法,让激光束通过自制的双缝(1)保持缝到光屏的距离不变,换用不同间隙的双缝,双缝的间隙越小,屏上明暗相间的条纹间距_(填“越大”或“越小”);(2)保持双缝的间隙不变,光屏到缝的距离越大,屏上明暗相间的条纹间距_(“越大”或“越小”);(3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下,用不同颜色的光做实验,发现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时_(“大”或“小”);(4)实验观察到光屏上呈现明
14、暗相间的条纹,试运用波动理论对明纹的形成予以解释答:_ 【答案】(1)越大;(2)越大;(3)小;(4)同一色光透过双缝的光形成相干光源,在光屏相遇,有的区域光振动加强,有的区域光振动减弱,光振动加强区域呈现明纹。(2)根据双缝干涉的条纹间距公式,条纹间距与光屏到缝的距离成正比;故保持双缝的间隙不变,光屏到缝的距离越大,屏上明暗相间的条纹间距越大;(3)根据双缝干涉的条纹间距公式,条纹间距与光波长成正比;蓝光波长小于红光波长,故用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验的小;(4)同一色光透过双缝的光形成相干光源,在光屏相遇,有的区域光振动加强,有的区域光振动减弱,光振动加强区域呈
15、现明纹。考点:双缝干涉14在做“用单摆测定重力加速度”的实验时,用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g_.如果已知摆球直径为2.00 cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图所示,那么单摆摆长是_如果测定了40次全振动的时间如图中秒表所示,那么秒表读数是_s,此单摆的摆动周期是_s. 【答案】,87.35cm,75.2s,1.88s【解析】ks5u试题分析:单摆的周期公式推导得出:;摆线的长度为单摆自然下垂时摆线的长度与摆球的半径之和,所以摆长为刻度尺的读数-摆球的半径,即88.35cm-1cm=87.35 cm,因此摆长读数范围:87.350.02cm;据秒表的读数规则,图2
16、内圈示数,即示数为1分=60秒;图2外圈示数或右图示数为15.2s,所以秒表的示数为t=75.2s,所以单摆的周期。考点:单摆的周期15. 如图所示,用某种透光物制成的直角三棱镜ABC;在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2,在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P1的像_,再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4,使P3_,P4_.记下P3、P4的位置,移去大头针和三棱镜,过P3、P4的位置作直线与AB面相交于D,量出该直线与AB面的夹角为45.则该透光物质的折射率n_,并在图中画出正确完整的光路图【答案】被P2的像挡住;挡住P1、P2;挡住P1、P
17、2以及P3的像;光路图如图;【解析】试题分析:在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P1的像被P2的像挡住,再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2,P4挡住P1、P2以及P3的像则知P1、P2在入射光线上,P3、P4在出射光线,连接P1、P2作为入射光线,连接P3、P4,作为出射光线,再作出折射光线,如图由几何知识得到入射角i=30,又折射角r=45,则折射率;画出光路图如图;考点:测定玻璃砖的折射率三、计算题:ks5uks5u(6分)14一列横波的波源在图7中的坐标原点O处,经过0.4 s,振动从O点向右传播20 cm,P点离O点的距离
18、是80 cm求:(1)P点起振时的速度方向如何?(2)该波从原点向右传播时开始计时,经多长时间质点P第一次到达波峰?(保留一位小数)【答案】(1)向下 (2)1.9s【解析】试题分析:(1)振动从O点向右传播,x=20cm处质点的振动方向沿y轴负方向,则P点起振时的速度方向沿y轴负方向(2)由题:经过0.4s,振动从O点向右传播20cm,得到波速x=5cm处的振动状态传到P点时波传播的距离x=75cm,则质点P第一次到达波峰所经过的时间考点:机械波的传播ks5uks5u15. 如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐波,实线是t=0s时刻的波形图,虚线是t=0.2s时刻的波形图(1)若
19、波沿x轴负方向传播,求它传播的速度(2)若波沿x轴正方向传播,求它的最大周期(3)若波速是25 m/s,求t=0s时刻P点的运动方向【答案】(1)(n=0,1,2,3,)(2)0.8s(3)沿y轴负方向运动(3)波在0.2s内传播的距离x=vt=5m传播的波长数,可见,波形图平移了的距离由题图知波沿x轴正方向传播所以P点在t=0s时刻沿y轴负方向运动。考点:机械波的传播(8分)16如图所示,一根长直棒AB竖直地插入水平池底,水深a=0.8m,棒露出水面部分的长度b=0.6m,太阳光斜射到水面上,与水面夹角=37,已知水的折射率n=,sin37=0.6,cos37=0.8求:太阳光射入水中的折射角;棒在池底的影长l【答案】37 1.4m【解析】试题分析:设折射角为,则由折射定律得:代入得:代入数据解得:=37由数学知识得影长为:l=btan(90-)+atan代入数据解得:l=1.4m考点:光的折射定律17如图所示,一束截面为圆形半径为R的平行单色光,垂直射向一玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区,已知玻璃半球的半径为R,屏幕S到球心的距离为d(d3R),不考虑光的干涉和衍射,玻璃对该光的折射率为n,求屏幕上被照亮区域的半径。【答案】又OE=(d-OF)cotC解得考点:全反射