選修3-42光章末(DOC)

1、11華裔科學(xué)家高錕獲得 2009 年諾貝爾物理獎(jiǎng)，他被譽(yù)為“光纖通訊之父” 光纖通訊中信號(hào)傳播的主要載體是光導(dǎo)纖維，它的結(jié)構(gòu)如右圖所示，其 內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播.下列關(guān)于光導(dǎo)纖維的 說明中正確的是（）A .內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射B. 內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射C. 波長越短的光在光纖中傳播的速度越大D. 頻率越大的光在光纖中傳播的速度越大2.如下圖甲所示， 在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻 的空氣膜，讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外密的

2、圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說法正確的是_.甲乙A .干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的B. 干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的C. 干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓腄. 干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸仁蔷鶆蜃兓?.（1）一列簡諧橫波沿 x 軸正方向傳播，t = 0 時(shí)刻的波形如圖所示，經(jīng)0.3 s 時(shí)間質(zhì)點(diǎn) a第一次到達(dá)波峰位置，則這列波的傳播速度為 _m/s，質(zhì)點(diǎn) b 第一次出現(xiàn)在波峰的時(shí)刻為_ s.某透明物體的橫截面如右圖所示，其中ABC 為直角三角形，AB 為直角邊，長度為2L,/ ABC = 45 ADC 為一

3、圓弧，其圓心在 AC 邊的中點(diǎn).此透明物體的折射率為n = 2.0.若一束寬度與 AB 邊長度相等的平行光從 AB 邊垂直射入透明物體，試由光路圖畫出光線從（-2ADC 圓弧射出的區(qū)域，并求此區(qū)域的圓弧長度s.（不考慮經(jīng) ADC 圓弧反射后的光線）4._下列說法正確的是.A .回復(fù)力一定是振動(dòng)物體所受的合外力B.彈簧振子振動(dòng)過程中，速度增大時(shí)，加速度一定減小C. 聲源與觀察者相互接近時(shí)，觀察者接收到的聲波的頻率會(huì)降低D.由波速、波長和頻率的關(guān)系 v=入可知，波源頻率越高，波的傳播速度越大玻璃半圓柱體的半徑為 R,橫截面如右圖所示，圓心為 D, A 為圓柱面的頂點(diǎn).兩束 同種單色光分別按如圖方向

4、入射到圓柱體上，光束1 指向圓心，方向與 AO 夾角為 30光束 2 的入射點(diǎn)為 B,方向與底面垂直，/ AOB = 60已知玻璃對(duì)這種光的折射率 n= , 3求: 兩束光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點(diǎn)與0 點(diǎn)的距離 d.5.(1)下列說法正確的是()A 聲波有多普勒效應(yīng)而光波沒有多普勒效應(yīng)B. 電磁波都是由振蕩電路工作時(shí)產(chǎn)生的C. 單縫衍射中，縫越寬，衍射現(xiàn)象越不明顯D. 考慮相對(duì)論效應(yīng)，沿自身長度方向高速運(yùn)動(dòng)的桿比靜止時(shí)短(2) 激光可以做成很細(xì)的光束，這是利用了激光的 _的性質(zhì)，激光是 _ (填“縱”或“橫”)波.在光導(dǎo)纖維中傳遞信息要比在真空中 _ (填“快”或“慢”).(3) 如右圖所示

5、為一單擺， 當(dāng)小球從最低點(diǎn)向右擺動(dòng)開始計(jì)時(shí)，經(jīng) 1 s 又第 綢嚴(yán)一次回到最低點(diǎn) 0,單擺振幅為 5 cm.以向右的方向?yàn)檎较?，則擺球做簡諧/f 1.運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系表達(dá)式為 _./6._ (1)下列說法中正確的是.A 水面上的油膜在陽光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，這是由于光的衍射造成的B. 自然界不存在偏振光，自然光只有通過偏振片才能獲得偏振光C. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若將雙縫中的一條擋住，其他條件均不改變，則仍然能在光屏上觀察到明暗相間的條紋，只是條紋的寬窄和亮度的分布不再均勻了D. 真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒 有關(guān)系(2)圖甲為一列簡諧橫波在

6、t= 0.10 s 時(shí)刻的波形圖，P 是平衡位置為 x= 1 m 處的質(zhì)點(diǎn)，Q 是平衡位置為 x = 4 m 處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q 的振動(dòng)圖象.則波傳播的速度為_m/s , t= 0.15 s 時(shí)質(zhì)點(diǎn) P 的運(yùn)動(dòng)方向沿 y 軸_方向(選填“正”或“負(fù)”).37._ 下列說法中正確的是.A.X 射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)比 丫射線更強(qiáng)B. 紅光由空氣進(jìn)入水中，波長變長、顏色不變C. 狹義相對(duì)論認(rèn)為物體的質(zhì)量與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)D. 觀察者相對(duì)于頻率一定的聲源運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到聲波的頻率可能發(fā)生變化如圖所示實(shí)線是簡諧橫波在 ti= 0 時(shí)刻的波形圖象，虛線是 t2= 0.2 s 時(shí)刻的波形圖象， 若波沿 x 軸

7、正方向傳播，則它的最大周期為 _s；若波的傳播速度為 55 m/s，則波的傳播方向是沿 x 軸_方向(填“正”或“負(fù)”).(3)束光由空氣射入某種介質(zhì)中，當(dāng)入射光線與界面間的夾角為30。時(shí)，折射光線與反射光線恰好垂直，這種介質(zhì)的折射率為 _ ，已知光在真空中傳播的速度為c= 3X108m/s，這束光在此介質(zhì)中傳播的速度為 _ m/s.& (2010 新課標(biāo)全國卷)(1)如右圖，一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角厶ABC,/A 為直角.此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC 邊的方向射到 AB 邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到AC 邊上，波源 Si和 S2振動(dòng)方向相同，頻率均為 4 Hz，分別置于均勻介質(zhì)中

8、x 軸上的 0、A 兩 點(diǎn)處，OA= 2 m,如圖所示.兩波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿 x 軸相向傳播，波速為 4 m/s.已知兩 波源振動(dòng)的初始相位相同.求：1簡諧橫波的波長；*2OA 間合振動(dòng)振幅最小的點(diǎn)的位置.9.(1)下列說法中正確的是_A .激光比自然光的相干性好B.紫外線在水中的傳播速度大于紅外線在水中的傳播速度并剛好能發(fā)生全反射.該棱鏡材料的折射率為_.(填入正確選項(xiàng)前的字母)B. 2D. . 3A.4C.在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量單擺周期應(yīng)該從小球經(jīng)過最低點(diǎn)開5始計(jì)時(shí)，以減小實(shí)驗(yàn)誤差D.接收電磁波時(shí)首先要進(jìn)行調(diào)頻1(2)如下圖所示，一個(gè)半徑為 R 的 4 透明圓柱體放置

9、在水平面上，束藍(lán)光從 A 點(diǎn)沿水平R方向垂直于左表面射入圓柱體后經(jīng)B 點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C 點(diǎn).已知 0A =2，該圓柱體對(duì)藍(lán)光的折射率為 2,則它從右側(cè)面射出時(shí)的出射角3=_；若將藍(lán)光換成紫光，則它從圓柱體射出后落到水平面上形成的光點(diǎn)與C 點(diǎn)相比，位置 _ (選填“偏左”、“偏右”或“不變” ).(3)列橫波在某時(shí)刻的波動(dòng)圖象如圖所示，從此時(shí)開始d 質(zhì)點(diǎn)比 c 質(zhì)點(diǎn)早 0.1 s 到達(dá)波谷，求：1此波的傳播方向和波速大小;10.(1)下列說法中正確的是 _.A 照相機(jī)、攝影機(jī)鏡頭表面涂有增透膜，利用了光的薄膜干涉原理B. 光照射遮擋物形成的影輪廓模糊，是光的衍射現(xiàn)象C. 太陽光是偏振

10、光D. 為了有效地發(fā)射電磁波，應(yīng)該采用長波發(fā)射甲、乙兩人站在地面上時(shí)身高都是Lo,甲、乙分別乘坐速度為 0.6c 和 0.8c(c 為光速)的飛船同向運(yùn)動(dòng)，如右圖所示.此時(shí)乙觀察 到甲的身高 L_ L0;若甲向乙揮手，動(dòng)作時(shí)間為 t0,乙觀察到甲動(dòng)作時(shí)間為 如 則 t1_t0(均選填“、”“=”或(3)x= 0 的質(zhì)點(diǎn)在 t = 0 時(shí)刻開始振動(dòng)，產(chǎn)生的波沿 x 軸正方向傳播，t1= 0.14 s 時(shí)刻波的圖象如下圖所示，質(zhì)點(diǎn) A 剛好開始振動(dòng).O.8c-61求波在介質(zhì)中的傳播速度；2求 x= 4 m 的質(zhì)點(diǎn)在 0.14 s 內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程.711. (1)下列說法中正確的是 _ .A .交警通

11、過發(fā)射超聲波測(cè)量車速，利用了波的干涉原理B.電磁波的頻率越高，它所能攜帶的信息量就越大，所以激光可以比無線電波傳遞更 多的信息C.單縫衍射中，縫越寬，條紋越窄，衍射現(xiàn)象也越明顯D.地面上測(cè)得靜止的直桿長為L,則在沿桿方向高速飛行火箭中的人測(cè)得桿長應(yīng)小于(2)平行光 a 垂直射向一半徑為R 的玻璃半球的平面，其截面如右圖所示，發(fā)現(xiàn)只有P、Q 之間所對(duì)圓心角為 60。的球面上有光射出，則玻璃球?qū) 光的折射率為 _ ，若僅將 a 平行光換成 b 平行光，測(cè)得有光射出的范圍增大，設(shè)a、b 兩種色光在玻璃球中的速度分別為 Va和 vb，則 Va_Vb(選填 “、“ 或 “ = ” ).1該波沿_(選填

12、“+ X”或“X”)方向傳播；2圖中 Q 點(diǎn)(坐標(biāo)為 x= 7.5 m 的點(diǎn))的振動(dòng)方程 y=_ cm ;3P 點(diǎn)的橫坐標(biāo)為 x=_m.12.(1)下列說法中正確的是()A 光傳播時(shí)，若遇到的障礙物的尺寸比光的波長大很多，衍射現(xiàn)象十分明顯，此時(shí)不 能認(rèn)為光沿直線傳播B. 在太陽光照射下，水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的色散現(xiàn)象C. 光導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大D. 麥克斯韋提出電磁場(chǎng)理論并預(yù)言電磁波存在，后來他又用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在(2)一列橫波在 x 軸上傳播，在 t1= 0 時(shí)刻波形如下圖實(shí)線所示，t2= 0.05 s 時(shí)刻波形如下 圖虛線所示.一列簡諧橫波在 t=0 時(shí)刻

13、的波形如右圖所示，質(zhì)點(diǎn)P 此時(shí)刻沿y 運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過 0.1 s第一次到達(dá)平衡位置，波速為8由波形曲線讀出這列波的振幅和波長;91若周期大于 2（tl t2），則最小波速是多少？方向如何？最大波速是多少？方向如何?1 解析：光纖內(nèi)芯比外套折射率大， 在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射，A 對(duì)，B 錯(cuò);頻率大的光波長短，折射率大，在光纖中傳播速度小，C、D 錯(cuò).答案： A2 解析： 薄膜干涉中的“薄膜”指的是兩個(gè)玻璃面之間所夾的空氣膜，故選項(xiàng) A 正確,B 是錯(cuò)誤的；兩列波的光程差滿足一定的條件：如兩列波的光程差是半波長的偶數(shù)倍，形成明條紋；如兩列波的光程差是半波長的奇數(shù)倍，形成暗條紋；明暗條紋間的距離

14、由薄膜的厚度決定，薄膜厚度變化不均勻，則干涉條紋不等間距，故選項(xiàng)C 是正確的.答案： AC3 解析：（2）如右圖，作出兩條邊緣光線，所求光線射出的區(qū)域?yàn)镋DF從圓弧 ADC 射出的邊緣光線對(duì)應(yīng)的入射角等于材料的臨界角圓弧 EDF 長度為 s= 29L故所求 s=.答案：（1）100.5n4 解析：（1）回復(fù)力可以是物體所受的合外力也可以是一個(gè)力的分力,察者相互靠近時(shí)觀察者接收到的頻率增加，C 錯(cuò)；波速是由介質(zhì)決定的，D 錯(cuò)；選 B.i = 60。 r = 30 sin r =nsin i =,3X丁,r =60OC =R/cos 30 = R2寸31因sine=-，故9=301 由幾何關(guān)系得:

15、A 錯(cuò)；聲源和觀光線 2： i = 60 sin r =sin in10同理，光線 1 從 O 點(diǎn)出射，折射角/ EOD = 601 則 AEOD 為等邊三角形， d = OE= OD = OC tan 30=3R.31 答案：(1)B(2)R5 解析：(1)多普勒效應(yīng)是一切波都具有的特征，光波也不例外,長的一段，不一定都是由振蕩電路工作時(shí)產(chǎn)生的，也可能是太陽的輻射產(chǎn)生的，B 錯(cuò)誤.(2) 激光可以做成很細(xì)的光束，這是利用了激光的平行度好的性質(zhì)，激光是橫波，在光導(dǎo)纖維中傳遞信息要比在真空中慢.一2n(3) 單擺振動(dòng)的周期為 2 s,角頻度3=nrad/s則擺球做簡諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系表

16、達(dá)式為x= 5sin ticm.答案：(1)CD平行度好橫慢(3)x=5sin tnm6 解析：(1)本題考查光學(xué)和相對(duì)論的基本知識(shí)，水面上的油膜在陽光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，這是由于光的干涉造成的，A 錯(cuò)誤；自然界我們通?？吹降墓饨^大部分是偏振光，B 錯(cuò)誤本題難度易.(2)本題考查質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)和波的傳播問題.從乙圖可得周期為 T= 0.2 s,從甲圖可得波長入=8 m,波速為 v=彳=40 m/s;從圖乙可看出 Q 點(diǎn)向上振動(dòng)，從而根據(jù)甲圖可判斷波向左3傳播，t= 0.15 s 時(shí)正好是 4T,質(zhì)點(diǎn) P 的運(yùn)動(dòng)方向沿 y 軸負(fù)方向.答案：(1)CD(2)40 負(fù)7 解析：(1)射線的頻率大于 X 射

17、線的頻率，丫射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)比 X 射線更強(qiáng)， A 錯(cuò)誤；紅光由空氣進(jìn)入水中，頻率不變，顏色不變，波速變小，根據(jù)v =入可知，紅光的波長變短，B 錯(cuò)誤.若波沿 x 軸正方向傳播，傳播的時(shí)間應(yīng)是 t = n +1T = 0.2 s(n= 0,1,2)，當(dāng) n= 0 時(shí), 周期最大，最大周期T = 0.8 s；若波的傳播速度為 55 m/s，則傳播的距離 x = vt = 55x0.2 mx 113=11 m ,干-=2，即波沿 x 軸負(fù)方向傳播.A 錯(cuò)誤；電磁波有很11答案：（1）CD （2）0.8 負(fù)（3） 33x1088 解析：(1)作出幾何光路圖，如右圖所示.sin 451由折射規(guī)律可得

18、瓷半=n,若光線在 AC 邊上的 D 點(diǎn)發(fā)生全反射，則 sin3=n 由幾何關(guān)系又有 r = 903結(jié)合以上三式可得 n2= 2，即門二屮，正確答案為 A.(2)設(shè)簡諧橫波波長為入頻率為v波速為 v,則入=V代入已知數(shù)據(jù)得L 1 m以 O 為坐標(biāo)原點(diǎn)，設(shè) P為 OA 間的任意一點(diǎn)，其坐標(biāo)為 x,則兩波源到 P 點(diǎn)的波程差4為Al=x(2x),OWxto.(3)傳播速度 v =云代入數(shù)據(jù)得 v= 50 m/s3在 0.14 s 內(nèi)，x= 4 m 的質(zhì)點(diǎn)只振動(dòng)了 4 個(gè)周期該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程s= 3A = 15 cm.答案：(1)AB(2) =(3) 50 m/s 15 cm11 解析：(1)超聲波測(cè)速是利用波的反射，選項(xiàng)A 錯(cuò)誤；因?yàn)殡姶挪ǖ哪芰扛l率有關(guān)，選項(xiàng) B 正確；單縫衍射中，縫越寬，條紋越窄，衍射現(xiàn)象越不明顯,選項(xiàng) C 錯(cuò)；根據(jù)長度的相對(duì)性原理，選項(xiàng)D 正確.(2)平行光通過玻璃半球的光路圖如右圖所示，則玻璃的折射率為1/sin 30