高考物理二轮复习 第1部分 专题讲练突破六 选修部分限时规范训练2

限时规范训练建议用时：40分钟1(1)(多选)以下有关振动、波动和相对论内容的若干叙述中正确的是_A在“用单摆测定重力加速度”实验中，必须从最大位移处开始计时B光速不变原理是指真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的C两列波相叠加产生干涉现象，在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小D光的偏振现象说明光波是横波E用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出明、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为x，如果只增大双缝到光屏之间的距离，x将增大(2)如图，为某种透明材料做成的三棱镜横截面，其形状是边长为a的等边三角形，现用一束宽度为a的单色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上，结果所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面试求：该材料对此平行光束的折射率；这些到达BC面的光线从BC面折射出后，如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑，则当屏到BC面的距离d满足什么条件时，此光斑分为两块？解析：(1)在“用单摆测定重力加速度”实验中，必须从平衡位置处开始计时，A错误；光速不变原理是指真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，B正确；两列波相叠加产生干涉现象，在干涉图样中，振动加强区域的质点，其振幅最大；振动减弱区域的质点，其振幅最小，C错误；光的偏振现象说明光波是横波，D正确；x可知，如果只增大双缝到光屏之间的距离，x将增大，E正确(2)本题考查光的折射和光路图由于对称性，只需考虑从AB面入射的光线，由题知，这些光线在棱镜中是平行于AC面的，由对称性得出，光线进入AB面时的入射角、折射角分别为60，30由折射定律，折射率n如图O为BC中点，在B点附近折射的光线从BC射出后与直线AO交于D，可看出只要光屏放得比D点远，则光斑会分成两块由几何关系可得ODa所以当光屏到BC距离超过a时，光斑分为两块答案：(1)BDE(2)见解析2(1)(多选)图(a)为一列简谐横波在t2 s时的波形图，图(b)为媒质中平衡位置在x1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x2 m的质点下列说法正确的是()A波速为0.5 m/sB波的传播方向向右C02 s时间内，P运动的路程为8 cmD02 s时间内，P向y轴正方向运动E当t7 s时，P恰好回到平衡位置(2)某同学用刻度尺测定如图所示的玻璃容器内某种液体的折射率，实验步骤如下：a用刻度尺测出容器口的内径为12 cmb在容器内装满液体c将刻度尺沿容器边缘竖直插入液体中d沿容器内侧边缘D点向液体中刻度尺正面看去，恰能看到刻度尺的0刻度(即图中A点)的像与B点刻度的像B重合e液面恰与刻度尺的C点相平，读出C点的刻度为16 cm，B点的刻度为25 cm试利用以上数据求出该液体的折射率；若仍在容器边缘D点观察刻度尺，通过计算判断能否看到刻度尺的7 cm刻度线的像解析：(1)由题图(a)可知，波长2 m，由题图(b)可知周期T4 s，则波速v0.5 m/s，A正确t2 s时，x1.5 m处的质点振动方向向下，则波向左传播，B错.02 s时间内P质点运动的路程xP4A8 cm，C项正确.02 s内P质点向y轴负方向运动，D项错t0时P质点位于正向最大位移处，故P质点达到平衡位置的时刻为t(2n1)，则n3时，t7 s，P恰好回到平衡位置，E项正确(2)如图1所示，设折射角为1，入射角为2，则有：sin 10.8，sin 20.6，由折射定律可得该液体的折射率n.如图2所示，设光线的入射角为3，则有sin 30.8该液体的临界角sin C由sin 3sin C，即3C，可知无法在容器边缘D点观察到刻度尺的7 cm刻度线的像答案：(1)ACE(2)不能3(1)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_；若换用一束紫光同样从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_(选填“偏左”“偏右”或“不变”)(2)如图所示是一列简谐横波上A、B两质点的振动图象，两质点平衡位置间的距离x4.0 m，波长大于3.0 m，求这列波的传播速度解析：(1)根据OA可知入射角为30，由折射定律可得它从球面射出时的出射角60.若换用一束紫光同样从A点射向该球体，由于紫光的折射率大于蓝光的折射率，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置偏左(2)由振动图象可知，质点振动周期T0.4 s若该波从质点A传到质点B，取t0时刻分析，质点A经平衡位置向上振动，质点B处于波谷，则xn(n0、1、2、3)所以该波波长为 m(n0、1、2、3)因为有3.0 m的条件，所以取n0、1当n0时，116 m，波速v140 m/s当n1时，23.2 m，波速v28.0 m/s若该波从质点B传到质点A，取t0时刻分析，质点A经平衡位置向上振动，质点B处于波谷，xn(n0、1、2、3)所以该波波长为 m(n0、1、2、3)因为有3.0 m的条件，所以取n0当n0时，3 m，波速v3 m/s答案：(1)60偏左(2)见解析4(2016江西二模)(1)(多选)如图所示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A14 cm，S2的振幅A23 cm，则下列说法正确的是_A质点D是振动减弱点B质点A、D在该时刻的高度差为14 cmC再过半个周期，质点B、C是振动加强点D质点C的振幅为1 cmE质点C此刻以后将向下振动(2)如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角75，今有一束单色光线在横截平面内从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)由干涉图样可知，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AD的高度差为14 cm，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样，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1 cm，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)如图所示因E点为OA的中点，所以入射角3075临界角C180245OB面恰好发生全反射，则sin C解得n答案：(1)BDE(2)5(原创题)(1)(多选)以下说法正确的是_A一束白光穿过玻璃砖，各种单色光在玻璃砖中的速度不相等，红光速度最大，紫光速度最小B一束紫光由空气中射入水中，在水中的速度大于在空气中的速度C同一种介质中，不同波长的光的传播速度不同，波长越短，波速越慢D光纤通信利用了全反射原理，光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率小于外套的折射率E夜晚人们看到的天上星星的位置总比其实际位置高(2)如图甲所示，O、P、Q为x轴上的三个点，在O点有一个振源，振源的振动图象如图乙所示，O、P间距离s18 m，O、Q之间的距离s25 m，t0时刻振源开始振动，传播过程中两相邻波峰之间的距离为0.8 m.请写出振源的振动方程经多长时间质点P开始振动？求质点P第一次经过平衡位置向下振动时质点Q与x轴之间的距离解析：(1)水的折射率大于空气的折射率，由v知，一束紫光由空气射入水中，在水中的速度小于在空气中的速度，选项B错误；光纤内芯的折射率大于外套的折射率，D选项错误(2)由图乙知周期T0.4 s，振幅A0.4 m，5 rad/s，因此振源的振动方程为y0.4sin 5t(m)由题意知波长0.8 m故波速v2 m/s设经时间t1质点P开始振动，t1 s4 s.质点P开始振动时向上振动，再经t20.2 s第一次经过平衡位置向下振动，波传到Q所需的时间t3 s2.5 s质点Q振动的时间t4t1t2t31.7 s因周期T0.4 s，所以t44T，即质点Q振动了4周期此时质点Q在波峰位置，距离x轴0.4 m.答案：(1)ACE(2)y0.4sin 5t(m)4 s0.4 m6(1)(多选)a、b两种单色光沿圆心方向以相同入射角分别由空气射入半圆玻璃砖，光路图分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是_A若a为蓝光，则b可能为红光B在玻璃中，a光的传播速度小于b光C减小b光的入射角，b的折射光线可能消失D增大b光的入射角，b的折射光线可能消失E用同一双缝干涉装置看到a光的干涉条纹间距比b光的宽(2)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形图x0处的质点做简谐运动的振动方程为y2sin 10t.求：这列简谐波的传播速度；从现在开始计时，P点第一次到达波峰位置所需时间解析：(1)由图可知，入射角相同，a光发生了全反射，可得a光临界角较小，折射率较大，若a为蓝光，则b可能为红光，A正确；由n可得在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度，B正确；减小b光的入射角，b光由玻璃到空气的入射角更小，小于临界角，不会发生全反射，折射光线不会消失，C错误；增大b光的入射角，b光由玻璃到空气的入射角增大，可能会达到临界角发生全反射，折射光线可能消失，D正确；由于a光折射率大，波长短，故用同一双缝干涉装置看到a光的干涉条纹间距比b光的窄，E错误(2)由振动公式可知，波的周期T0.2 s由波形图可知，波长2 m波速v10 m/s.这列波传到P点所需要的时间t10.3 sP点由平衡位置运动到波峰位置所需要的时间t2T0.15 sP点第一次到达波峰位置所需时间tt1t20.45 s答案：(1)ABD(2)10 m/s0.45 s7(1)(多选)关于波的现象，下列说法正确的有_A当波从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化B光波从空气中进入水中后，更容易发生衍射C波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低D不论机械波、电磁波，都满足vf，式中三个参量依次为波速、波长、频率E电磁波具有偏振现象(2)半径为R、介质折射率为n的透明圆柱体，过其轴线OO的截面如图所示位于截面所在的平面内的一细束光线，以角i0由O点入射，折射光线由上边界的A点射出当光线在O点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B点恰好发生全反射求A、B两点间的距离解析：(1)波在传播过程中波速和波长会变化，始终不变的量是频率，A正确；光从空气中进入水中后，波长减小，更不容易发生衍射，B错误；根据多普勒效应可知，当波源与观察者之间的相对距离减小，则接收到波信号的频率升高，C错误；公式vf适用任何波，D正确；电磁波是横波，横波具有偏振现象，E正确(2)当光线在O点的入射角为i0时，设折射角为r0，由折射定律得n设A点与左端面的距离为dA，由几何关系得sin r0若折射光线恰好发生全反射，则在B点的入射角恰好为临界角C，设B点与左端面的距离为dB，由折射定律得sin C由几何关系得sin C设A、B两点间的距离为d，可得ddBdA联立式得dR答案：(1)ADE(2)R