高考物理二輪復(fù)習(xí) 新題重組訓(xùn)練 專題六　選修15b

15b1.[2014·大綱全國卷]在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，一鈉燈發(fā)出的波長為589nm的光，在距雙縫1.00m的屏上形成干涉圖樣。圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0.350cm，則雙縫的間距為()A．2.06×10－7m B．2.06×10－4mC．1.68×10－4m D．1.68×10－3m[解析]由Δx＝eq\f(l,d)λ可得雙縫間距d＝eq\f(l,Δx)·λ＝eq\f(1.00×589×10－9,0.350×10－2)m＝1.68×10－4m，選項(xiàng)C正確。[答案]C2．[2014·福建高考]在均勻介質(zhì)中，一列沿x軸正向傳播的橫波，其波源O在第一個周期內(nèi)的振動圖象如右圖所示，則該波在第一個周期末的波形圖是()[解析]由振動圖象可知，在t＝T時，波源O的振動方向向下，再結(jié)合波形可知形成的波動圖象為D圖。故選項(xiàng)D正確。[答案]D3．[2014·天津高考]平衡位置處于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S在y軸上振動，產(chǎn)生頻率為50Hz的簡諧橫波向x軸正、負(fù)兩個方向傳播，波速均為100m/s。平衡位置在x軸上的P、Q兩個質(zhì)點(diǎn)隨波源振動著，P、Q的x軸坐標(biāo)分別為xP＝3.5m、xQ＝－3m。當(dāng)S位移為負(fù)且向－y方向運(yùn)動時，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的()A．位移方向相同、速度方向相反B．位移方向相同、速度方向相同C．位移方向相反、速度方向相反D．位移方向相反、速度方向相同[解析]該波的波長λ＝v/f＝eq\f(100,50)m＝2m，xP＝3.5m＝λ＋eq\f(3,4)λ，xQ＝3m＝λ＋eq\f(1,2)λ，此時P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移方向相反，但振動方向相同，選項(xiàng)D正確。[答案]D4．[2014·北京東城區(qū)期末統(tǒng)測]一列簡諧橫波某時刻波形如圖所示，此時質(zhì)點(diǎn)p的速度方向沿y軸正方向，則()A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播B.質(zhì)點(diǎn)a此時動能最大，加速度最小C.再經(jīng)過一個周期，質(zhì)點(diǎn)p運(yùn)動到x＝6m處D.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)p運(yùn)動到最低點(diǎn)時，質(zhì)點(diǎn)b恰好運(yùn)動到平衡位置[解析]本題考查機(jī)械波的波動圖象，意在考查考生對波動圖象的理解。由題中所給波動圖象可知，波的振幅為4cm，波長為4m，確定波形圖上任意一點(diǎn)下一時刻振動方向的方法是，沿著波傳播方向，“上坡向下，下坡向上”?？梢源_定這列波沿x軸正方向傳播，選項(xiàng)A錯誤；位移越大，速度越小，所以a質(zhì)點(diǎn)該時刻速度最大，加速度最小，選項(xiàng)B正確；一個周期后波形圖上任一質(zhì)點(diǎn)都會回到原來位置，選項(xiàng)C錯誤；間隔波長的整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動步調(diào)始終一致，間隔半個波長奇數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動步調(diào)始終相反，選項(xiàng)D錯誤。[答案]B5．[2014·大綱全國卷](多選)兩列振動方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡諧橫波相遇。下列說法正確的是()A．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1－A2|B．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移始終為A1＋A2C．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移D．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅[解析]兩列振動方向相同的相干波相遇疊加，在相遇區(qū)域內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)仍做簡諧運(yùn)動，其振動位移在0到最大值之間，B、C項(xiàng)錯誤。在波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)振幅為兩波振幅之差，在波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)振幅為兩波振幅之和，故A、D項(xiàng)正確。[答案]AD6．[2014·福建高考]如圖，一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚，O點(diǎn)為該玻璃磚截面的圓心，下圖能正確描述其光路的是()[解析]光束沿玻璃磚半徑射向O點(diǎn)，在界面處入射角大于臨界角時，發(fā)生全反射，小于臨界角時，在空氣中的折射角大于入射角，A正確，C錯誤；當(dāng)光束由空氣射向玻璃磚時，由發(fā)生全反射的條件可知B錯誤；在玻璃中的折射角應(yīng)小于入射角，D錯誤。[答案]A7．[2014·北京高考]以往，已知材料的折射率都為正值(n>0)?，F(xiàn)已有針對某些電磁波設(shè)計(jì)制作的人工材料，其折射率可以為負(fù)值(n<0)，稱為負(fù)折射率材料。位于空氣中的這類材料，入射角i與折射角r依然滿足eq\f(sini,sinr)＝n，但是折射線與入射線位于法線的同一側(cè)(此時折射角取負(fù)值)?，F(xiàn)空氣中有一上下表面平行的負(fù)折射率材料，一束電磁波從其上表面射入，下表面射出。若該材料對此電磁波的折射率n＝－1，正確反映電磁波穿過該材料的傳播路徑的示意圖是()[解析]折射線與入射線應(yīng)位于法線的同一側(cè)，故選項(xiàng)A、D錯誤。因?yàn)椴牧险凵渎蕁＝－1，在電磁波由空氣進(jìn)入介質(zhì)的入射點(diǎn)，sinα＝－sin(－β)，得α＝β，則C項(xiàng)錯。故正確選項(xiàng)為B。[答案]B8．[2014·四川高考]如圖所示，口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球。則()A．小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球B．小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出C．小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大D．小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大[解析]設(shè)發(fā)光小球在P點(diǎn)，如圖甲，當(dāng)發(fā)光小球不在缸底中心O時，仍有光線從側(cè)面射出，所以A錯誤。光從水面射入空氣時，當(dāng)入射角大于臨界角時，會發(fā)生全反射現(xiàn)象，如圖乙，只有在入射角θ小于臨界角C的范圍內(nèi)光才能從水面射出，B錯誤。光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，頻率保持不變，C錯誤。光在水中的傳播速度v＝eq\f(c,n)，光在空氣中的傳播速度近似等于真空中的傳播速度c，所以D正確。[答案]D9．[2014·江蘇高考]Morpho蝴蝶的翅膀在陽光的照射下呈現(xiàn)出閃亮耀眼的藍(lán)色光芒，這是因?yàn)楣庹丈涞匠岚虻镊[片上發(fā)生了干涉。電子顯微鏡下鱗片結(jié)構(gòu)的示意圖見下圖。一束光以入射角i從a點(diǎn)入射，經(jīng)過折射和反射后從b點(diǎn)出射。設(shè)鱗片的折射率為n，厚度為d，兩片之間空氣層厚度為h。取光在空氣中的速度為c，求光從a到b所需的時間t。[解析]設(shè)光在鱗片中的折射角為γ，折射定律sini＝nsinγ在鱗片中傳播的路程l1＝eq\f(2d,cosγ)，傳播速度v＝eq\f(c,n)，傳播時間t1＝eq\f(l1,v)，解得t1＝eq\f(2n2d,c\r(n2－sin2i))同理，在空氣中的傳播時間t2＝eq\f(2h,ccosi)則t＝t1＋t2＝eq\f(2n2d,c\r(n2－sin2i))＋eq\f(2h,ccosi)[答案]eq\f(2n2d,c\r(n2－sin2i))＋eq\f(2h,ccosi)10．[2014·河北滄州質(zhì)檢]如圖所示，在坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一橫截面為四分之一圓周的柱狀玻璃體，其半徑為R，圓心在O點(diǎn)；在第二象限有邊長為R的正方體玻璃磚，正方體的右面恰與柱狀玻璃體的左面重合。一點(diǎn)光源發(fā)出的單色光始終垂直y軸射入兩玻璃中，已知柱狀玻璃體的折射率n2＝eq\r(2)，正方體玻璃磚相對柱狀玻璃體的折射率n12＝eq\f(\r(6),2)，該點(diǎn)光源從與P點(diǎn)(四分之一圓周的柱狀玻璃體的最高點(diǎn))等高處的位置自由下落，則：(1)正方體玻璃磚的折射率n1為多少？(2)點(diǎn)光源至少下落多長時間單色光才可從圓弧面射出？[解析](1)由n12＝eq\f(n1,n2)得n1＝n12·n2＝eq\r(3)。(2)當(dāng)單色光射到圓弧面上的入射角等于臨界角時，此后單色光可從圓弧面射出，此時入射角滿足：sinθ＝eq