物理3-4考題及答案

./第三次周考物理試題關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系,下列說(shuō)確的是〔有機(jī)械波必有機(jī)械振動(dòng)B．有機(jī)械振動(dòng)必能產(chǎn)生機(jī)械波C．離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期長(zhǎng)D．波源停振時(shí),介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)立即停止答案：A2．下列說(shuō)法不正確的是〔A．檢驗(yàn)工件平整度的操作中,如圖1所示,上面為標(biāo)準(zhǔn)件,下面為待檢測(cè)工件,通過干涉條紋可推斷：P為凹處,Q為凸處B．圖2為光線通過小圓盤得到的衍射圖樣C．圖3的原理和光導(dǎo)纖維傳送光信號(hào)的原理一樣D．圖4的原理和照相機(jī)鏡頭表面涂上增透膜的原理一樣答案：D3．圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.1s時(shí)刻的波形圖,P是平衡位置在x＝1cm處的質(zhì)點(diǎn),Q是平衡位置在x＝4cm處的質(zhì)點(diǎn),圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象。則〔A．波的傳播速度為20m/sB．波的傳播方向沿x軸負(fù)方向C．t＝0.4s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的速度大小最大,方向y軸正方向D．t＝0.7s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)Q的速度大小最大,方向y軸負(fù)方向答案：D4．如圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波的圖象,圖乙為該波中x＝2m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象,下列說(shuō)確的是<>A．波速為8m/sB．波沿x軸負(fù)方向傳播C．t＝0.5s,P點(diǎn)的動(dòng)能最大D．t＝0到t＝2.5s,P點(diǎn)振動(dòng)路程為1.8cm解析：由波動(dòng)圖象讀出波長(zhǎng)λ＝4m,由振動(dòng)圖象讀出周期T＝1s,則波速v＝eq\f<λ,T>＝4m/s,故A項(xiàng)錯(cuò)誤；由振動(dòng)圖象上t＝0時(shí)刻讀出P點(diǎn)的速度方向沿y軸正方向,則由波動(dòng)圖象根據(jù)"上下坡"法判斷出波沿x軸正方向傳播,故B項(xiàng)錯(cuò)誤；t＝0.5s＝eq\f<T,2>,P點(diǎn)到達(dá)平衡位置,速度最大,動(dòng)能最大,故C項(xiàng)正確；t＝2.5s＝2.5T,P點(diǎn)振動(dòng)路程為s＝2.5×4A＝2cm,故D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：C5．如圖為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形,當(dāng)R點(diǎn)在t＝0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到S點(diǎn)時(shí),PR圍<含P、R>有一些質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),這些質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)取值圍是<>A．2cm≤x≤4cmB．2cm<x<4cmC．2cm≤x<3cmD．2cm<x≤3cm解析：從圖象可以看出t＝0時(shí),質(zhì)點(diǎn)R通過平衡位置沿y軸正方向振動(dòng),R質(zhì)點(diǎn)t＝0的振動(dòng)狀態(tài)傳到S質(zhì)點(diǎn)時(shí),經(jīng)過了eq\f<3,4>周期,質(zhì)點(diǎn)R處于負(fù)最大位移處,質(zhì)點(diǎn)P正通過平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),此時(shí)PR圍正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)的x坐標(biāo)圍為：2cm≤x<3cm,C項(xiàng)正確．答案：C6．如圖所示是單色光雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中某一時(shí)刻的波形圖,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,在此時(shí)刻,介質(zhì)中A點(diǎn)為波峰相疊加點(diǎn),B點(diǎn)為波谷相疊加點(diǎn),A、B連線上的C點(diǎn)為某中間狀態(tài)相疊加點(diǎn)．如果把屏分別放在A、B、C三個(gè)位置,那么<>A．A、B、C三個(gè)位置都出現(xiàn)亮條紋B．B位置出現(xiàn)暗條紋C．C位置出現(xiàn)亮條紋或暗條紋要由其他條件決定D．以上結(jié)論都不對(duì)解析：在干涉現(xiàn)象中,所謂"振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)"是指兩列波在該點(diǎn)引起的振動(dòng)方向總是相同的．該點(diǎn)的振幅是兩列波的振幅之和,而不要理解為該點(diǎn)始終處于波峰或波谷,在某時(shí)刻它可以位于平衡位置<如圖中C點(diǎn)>．所謂"振動(dòng)減弱的點(diǎn)"是指兩列波在該點(diǎn)引起的振動(dòng)方向總是相反的,該點(diǎn)的振幅是兩列波的振幅之差,如果兩列波的振幅相同,則該點(diǎn)始終在平衡位置．在光屏上,該點(diǎn)是完全暗的．答案：A7．現(xiàn)代高速公路上的標(biāo)志牌都使用"回歸反光膜"制成,夜間行車時(shí),它能把車燈射出的光逆向反射,使標(biāo)志牌上的字特別醒目．這種"回歸反光膜"是用球體反射元件制成的,如圖所示,反光膜均勻分布著直徑為10μm的細(xì)玻璃珠,所用玻璃的折射率為,為使入射的車燈光線經(jīng)玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光線平行,那么第一次入射的入射角應(yīng)是<>A．15°B．30°C．45°D．60°解析：已知入射光線和出射光線平行,所以光在三個(gè)界面上改變了傳播方向,光線在玻璃珠的表面反射時(shí)具有對(duì)稱性,由此可作出光路圖如圖所示．由幾何關(guān)系可知i＝2r①根據(jù)折射定律有n＝eq\f<sini,sinr>②由①②可得i＝60°.答案：D答案：C8．如圖所示,沿x軸正向傳播的一列簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的圖為一正弦曲線,其波速為200m/s,則可推出<>A．再經(jīng)過0.01s,圖中質(zhì)點(diǎn)a的速度方向與加速度方向相同B．圖中質(zhì)點(diǎn)b此時(shí)動(dòng)能正在減小,其加速度正在增大C．若發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象,該波所遇到的波的頻率為50HzD．若發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象,該波所遇到的障礙物的尺寸一般不大于2m解析：由圖象可知λ＝4m,所以T＝eq\f<λ,v>＝eq\f<4,200>s＝0.02s.因波沿x軸正向傳播,故經(jīng)0.01s即eq\f<T,2>,質(zhì)點(diǎn)a位于負(fù)位移處且向下運(yùn)動(dòng),速度方向與加速度方向相反,A項(xiàng)錯(cuò)誤；而b點(diǎn)此時(shí)向下運(yùn)動(dòng),動(dòng)能正在減小,加速度在增大,B項(xiàng)正確；由于波的頻率f＝eq\f<1,T>＝50Hz,若發(fā)生穩(wěn)定干涉,所遇波的頻率也須為50Hz,C項(xiàng)正確；據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件,需障礙物的尺寸比波長(zhǎng)小或與波長(zhǎng)差不多,不一定小于2m,D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：BC9．一束光穿過介質(zhì)1、2、3時(shí),光路如圖所示,則<>A．介質(zhì)2的折射率最大B．光線在介質(zhì)2中的波長(zhǎng)最長(zhǎng)C．光在介質(zhì)3中的速度最大D．入射光線到達(dá)介質(zhì)2和介質(zhì)3的界面時(shí),一定也發(fā)生反射解析：由光線經(jīng)過介質(zhì)時(shí)的入射角和折射角之間的大小關(guān)系可知n3＞n1＞n2,A項(xiàng)錯(cuò)誤；由v＝eq\f<c,n>可知在介質(zhì)2中傳播的速度最大,C項(xiàng)錯(cuò)誤；光在不同介質(zhì)傳播時(shí)的頻率不變,根據(jù)v＝fλ可知傳播速度越大,波長(zhǎng)越長(zhǎng),B項(xiàng)正確；光由介質(zhì)2進(jìn)入介質(zhì)3時(shí),發(fā)生折射,也發(fā)生反射,D項(xiàng)正確．答案：BD10．如圖所示,直角三棱鏡ABC的一個(gè)側(cè)面BC緊貼在平面鏡上,∠BAC＝β,從點(diǎn)光源S發(fā)出的一細(xì)光束SO射到棱鏡的另一側(cè)面AC上,適當(dāng)調(diào)整入射光SO的方向,當(dāng)SO與AC成α角時(shí),其折射光與平面鏡發(fā)生一次反射,從AC面射出后恰好與SO重合,則<>A．此棱鏡的折射率為eq\f<cosα,cosβ>B．此棱鏡的折射率為eq\f<cosβ,cosα>C．增大α角,光線有可能因在AC面上發(fā)生全反射無(wú)法射入棱鏡D．增大α角,無(wú)論α角多大,光線都能射入棱鏡解析：根據(jù)光路可逆原理知,光線經(jīng)AC面折射后垂直于BC,所以折射角為90°－β,又入射角為90°－α,根據(jù)折射定律得n＝eq\f<sin90°－α,sin90°－β>＝eq\f<cosα,cosβ>,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤；發(fā)生全反射的條件之一是光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì),故C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確．答案：AD11．如圖所示,甲、乙、丙、丁四個(gè)圖是不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣．分析各圖樣的特點(diǎn)可以得出的正確結(jié)論是<>A．甲、乙是光的干涉圖樣B．丙、丁是光的衍射圖樣C．形成甲圖樣光的波長(zhǎng)比形成乙圖樣光的波長(zhǎng)短D．形成丙圖樣光的波長(zhǎng)比形成丁圖樣光的波長(zhǎng)短解析：由圖樣可得甲和乙是等間距的,丙和丁是不等間距的且中間最寬,所以甲和乙是干涉條紋,丙和丁是衍射條紋,A、B兩項(xiàng)正確；其中甲比乙的條紋間距大,故形成甲圖樣光的波長(zhǎng)比形成乙圖樣光的波長(zhǎng)長(zhǎng),C項(xiàng)錯(cuò)誤；丙比丁的條紋間距大,形成丙圖樣光的波長(zhǎng)比形成丁圖樣光的波長(zhǎng)長(zhǎng),D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：AB12．a(chǎn)、b兩平行細(xì)光束垂直射入直角三棱鏡的AB面,對(duì)應(yīng)的折射光束a′、b′如圖所示,a、b、比較,以下說(shuō)確的是〔A．b光的折射率較大B．a(chǎn)光的頻率較大C．用同樣的雙縫做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),b光產(chǎn)生的干涉條紋較寬b光束在玻璃中的傳播速度較小答案：AD13.〔6分某同學(xué)用半圓形玻璃磚測(cè)定玻璃的折射率〔如圖甲中實(shí)線所示。在固定好的白紙上作出直角坐標(biāo)系xOy,實(shí)驗(yàn)時(shí)將半圓形玻璃磚M放在白紙上,使其底邊aa′與Ox軸重合,且圓心恰好位于O點(diǎn),實(shí)驗(yàn)正確操作后,移去玻璃磚,作OP3連線,用圓規(guī)以O(shè)點(diǎn)為圓心畫一個(gè)圓〔如圖中虛線所示,此圓與AO線交點(diǎn)為B,與OP3連線的交點(diǎn)為C,測(cè)出B點(diǎn)到x、y軸的距離分別為l1、d1,C點(diǎn)到x、y軸的距離分別為l2、d2?！?根據(jù)測(cè)出的B、C兩點(diǎn)到兩坐標(biāo)軸的距離,可知此玻璃折射率測(cè)量值的表達(dá)式n＝______________________〔2若實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在y＜0的區(qū)域,從任何角度都無(wú)法透過玻璃磚看到P1、P2的像,其原因最可能是________________〔3該同學(xué)又用平行玻璃磚做實(shí)驗(yàn)如圖乙所示。他在紙上正確畫出玻璃磚的兩個(gè)界面aa′和bb′后,不小心碰了玻璃磚使它向aa′方向平移了少許,如圖所示,則他測(cè)出的折射率_____________〔填"偏大""偏小"或"不變"。答案：〔1d2/d1,〔2P1、P2確定的光在aa′介面上入射角太大發(fā)生了全反射,〔3不變14、在用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中,準(zhǔn)備了下列儀器：A．白熾燈B．雙窄縫片C．單窄縫片D．濾光片E．毛玻璃光屏<1把以上儀器安裝在光具座上,自光源起合理的順序是____________〔填字母.<2某同學(xué)在做"用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)"實(shí)驗(yàn)時(shí),第一次分劃板中心刻度線對(duì)齊A條紋中心時(shí),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖〔3所示,第二次分劃板中心刻度線對(duì)齊B條紋中心時(shí),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖〔4所示,已知雙縫間距為0.5mm,從雙縫到屏的距離為1m,則圖〔4游標(biāo)卡尺的示數(shù)為mm．實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量多條干涉條紋寬度的目的是,所測(cè)光波的波長(zhǎng)為m．〔保留兩位有效數(shù)字答案：〔1ADCBE〔216.7減小測(cè)量的絕對(duì)誤差〔或提高測(cè)量的精確度6.5×10—7m15．〔12分一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波,其波源位于坐標(biāo)原點(diǎn)O,且在t＝0時(shí)刻的波形圖如圖所示。已知這列波在P出現(xiàn)兩次波峰的最短時(shí)間是0.4s,求：〔1這列波的波速；〔2試寫出質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式；〔3從t＝0時(shí)刻開始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)R第一次到達(dá)波谷所用的時(shí)間。解：〔1這列波在P出現(xiàn)兩次波峰的最短時(shí)間是0.4s,故周期T＝0.4s,由圖可得：波長(zhǎng)λ＝4m；故波速；…………2分〔2由圖可得：振幅A＝4cm,t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P在波峰,故質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為yAcos2T4cos<5t>cm；…………3分〔3根據(jù)波的傳播,質(zhì)點(diǎn)R開始振動(dòng)的時(shí)間；…………2分根據(jù)波向右傳播可得：波前起振方向向上,故質(zhì)點(diǎn)R的起振方向?yàn)檠貀軸正方向,所以R質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)后再經(jīng)過t2＝T＝0.3s后才能第一次到達(dá)波谷；…………1分故再經(jīng)過t＝t1+t2＝0.8s后質(zhì)點(diǎn)R才能第一次到達(dá)波谷…………1分答：〔1這列波的波速為10m/s；〔2質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝4cos〔5πtcm；〔3從t＝0時(shí)刻開始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)R第一次到達(dá)波谷所用的時(shí)間為0.8s。16．一列橫波在x軸上傳播,在t1＝0時(shí)刻波形如圖中實(shí)線所示,t2＝0.05s時(shí)刻波形如圖中虛線所示．<1>由波形曲線讀出這列波的振幅和波長(zhǎng)．<2>若周期大于1/2<t2－t1>,則最小波速是多少？方向如何？最大波速是多少？方向如何？解析：<1>A＝0.2m；λ＝8m.<2>由于T>eq\f<1,2><t2－t1>,即Δt<2T.當(dāng)波沿x軸正方向傳播時(shí),可能的周期為：Δt＝nT＋eq\f<T,4>,且n＝0或1.當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播時(shí),可能的周期為：Δt＝nT＋eq\f<3T,4>,且n＝0或1.由波速公式v＝eq\f<λ,T>可知,當(dāng)速度v最小時(shí),周期T最大．分析上面兩類情況可知,當(dāng)周期最大時(shí),波沿x軸正方向傳播,且在Δt＝nT＋eq\f<T,4>中,取n＝0,即Δt＝eq\f<T,4>,則T大＝0.2s．最小速度v?。絜q\f<λ,T大>＝40m/s,方向?yàn)檠豿軸正方向．當(dāng)速度v最大時(shí),周期T最?。治錾厦鎯深惽闆r可知,當(dāng)周期最小時(shí),波沿x軸負(fù)方向傳播,且在Δt＝nT＋eq\f<3T,4>中,取n＝1,即Δt＝T＋eq\f<3T,4>,則T?。絜q\f<1,35>s.最大速度v大＝eq\f<λ,T小>＝280m/s,方向?yàn)檠豿軸負(fù)方向．答案：<1>0.2m8m<2>40m/s方向沿x軸正方向280m/s方向沿x軸負(fù)方向17．<12分>如圖所示,有一棱鏡ABCD,∠B＝∠C＝90°,∠D＝75°.某同學(xué)想測(cè)量其折射率,他用激光筆從BC面上的P點(diǎn)射入一束激光,從Q點(diǎn)射出時(shí)與AD面的夾角為45°,Q點(diǎn)到BC面垂線的垂足為E,∠PQE＝15°.求：<1>該棱鏡的折射率；<2>改變?nèi)肷浼す獾姆较?使激光在AD邊恰好發(fā)生全反射,其反射光直接到達(dá)CD邊后是否會(huì)從CD邊出射？請(qǐng)說(shuō)明理由．解析：<1>如圖所示,QF為法線,∠D＝75°則∠EQA＝75°,∠PQE＝15°,∠PQA＝60°,∠PQG＝30°,所以入射角i＝∠PQG＝30°,折射角r＝45°因?yàn)楣鈴睦忡R射向空中,所以該棱鏡的折射率n＝eq\f<sinr,sini>＝eq\f<sin45°,sin30°>＝eq\r<2>.<2>設(shè)全