..高考物理能力梯級提升思維高效練習(xí)8.0振動和波動光及光的本性1.〔2018·XX模擬〔1以下說法正確的選項是<>A.測定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率,對比地球上該元素的發(fā)光頻率,可以推算該恒星遠(yuǎn)離地球的速度B.無線電波沒有偏振現(xiàn)象C.紅外線比無線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象D.在一個確定的參考系中觀測,運動物體上物理過程的時間進(jìn)程跟物體運動速度有關(guān)〔2在"研究單擺周期與擺長的關(guān)系"實驗中,擺的振幅不要太大,擺線要細(xì)些、伸縮性要小,線的長度要盡量_________〔填"長些"或"短些".懸點要固定,擺長是懸點到_________的距離.〔3如圖,為一圓柱中空玻璃管,管內(nèi)徑為R1,外徑為R2,R2＝2R1.一束光線在圓柱橫截面內(nèi)射向玻璃管,為保證在內(nèi)壁處光不會進(jìn)入中空部分,問入射角i應(yīng)滿足什么條件？2.<2017·XX高考><1>一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如下圖.介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點P沿y軸方向做簡諧運動的表達(dá)式為y=10sin<5πt>cm.關(guān)于這列簡諧波,以下說法正確的選項是_________<填入正確選項前的字母>.A.周期為4.0sB.振幅為20cmC.傳播方向沿x軸正向 D.傳播速度為10m/s<2>一賽艇停在平靜的水面上,賽艇前端有一標(biāo)記P離水面的高度為h1=0.6m,尾部下端Q略高于水面；賽艇正前方離賽艇前端s1=0.8m處有一浮標(biāo),示意如圖.一潛水員在浮標(biāo)前方s2=3.0m處下潛到深度為h2=4.0m時,看到標(biāo)記剛好被浮標(biāo)擋住,此處看不到船尾端Q；繼續(xù)下潛Δh=4.0m,恰好能看見Q.求：<ⅰ>水的折射率n；<ⅱ>賽艇的長度l.<可用根式表示>3.<2018·XX模擬><1>機(jī)械波和電磁波都能傳遞能量,其中電磁波的能量隨波的頻率的增大而________；波的傳播及其速度與介質(zhì)有一定的關(guān)系,在真空中機(jī)械波是_________傳播的,電磁波是________傳播的<填"能"、"不能"或"不確定">；在從空氣進(jìn)入水的過程中,機(jī)械波的傳播速度將_________,電磁波的傳播速度將_________．<填"增大"、"減小"或"不變"><2>如下圖復(fù)合光經(jīng)過半圓形玻璃后分成a、b兩束光,比較a、b兩束光在玻璃中的傳播速度va________vb；入射光線由AO轉(zhuǎn)到BO,出射光線中_________最先消失；若在該光消失時測得AO與BO間的夾角為α,則玻璃對該光的折射率為__________．4.〔2018·XX高考〔1如下圖,一列簡諧波沿x軸傳播,實線為t1=0時的波形圖,此時P質(zhì)點向y軸負(fù)方向運動,虛線為t2=0.01s時的波形圖.已知周期T＞0.01s.①波沿x軸__________<填"正"或"負(fù)"方向傳播.②求波速.〔2如下圖,扇形AOB為透明柱狀介質(zhì)的橫截面,圓心角∠AOB=60°.一束平行于角平分線OM的單色光由OA射入介質(zhì),經(jīng)OA折射的光線恰平行于OB.①求介質(zhì)的折射率.②折射光線中恰好射到M點的光線________<填"能"或"不能"發(fā)生全反射.5.<1>以下說法正確的選項是<>A．波的圖象表示介質(zhì)中"某個質(zhì)點"在"各個時刻"的位移B．當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時,觀察到的頻率變小C．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波D．均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場,均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場E．狹義相對論認(rèn)為,在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的,真空中的光速都是相同的.<2>高速公路上的標(biāo)志牌都用"回歸反射膜"制成,夜間行車時,它能把車燈射出的光逆向返回.這種"回歸反射膜"是用球體反射元件制成的.如圖,透明介質(zhì)球的球心位于O點,半徑為R,光線DC平行于直徑AOB射到介質(zhì)球的C點,DC與AB的距離H＝R．若DC光線進(jìn)入介質(zhì)球折射后,經(jīng)一次反射,再折射后射出的光線與入射光線平行,試作出光路圖,并算出介質(zhì)球的折射率．6.<1>下面有關(guān)光纖及光纖通信說法正確的選項是<>A．光纖由內(nèi)芯和外套兩層組成,內(nèi)芯的折射率比外套的小B．光在光纖中傳輸利用了全反射的原理C．光纖通信是一種以光波為傳輸介質(zhì)的通信方式,光波按其波長長短,依次可分為紅外線光、可見光和紫外線光,但紅外線光和紫外線光屬不可見光,它們都不可用來傳輸信息D．光波和無線電波同屬電磁波,光波的頻率比無線電波的頻率低,波長比無線電波的波長長,在真空中傳播的速度大小都約為3.00×108<2>如下圖,一束截面為圓形<半徑R=1m>的平行紫光垂直射向一半徑也為R的玻璃半球的平面,經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個圓形亮區(qū).屏幕S至球心距離為D=<+1>m,不考慮光的干涉和衍射,試問：①若玻璃半球?qū)ψ仙獾恼凵渎蕿閚=,請你求出圓形亮區(qū)的半徑.②若將題干中紫光改為白光,在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的邊緣是什么顏色？答案解析1.[解析]〔1選A、D.根據(jù)多普勒效應(yīng),對比某特定元素發(fā)光的頻率變化,可以推算出恒星相對地球的運動速度,A項正確；無線電波屬于電磁波,而電磁波是橫波,具有偏振特性,因此無線電波有偏振現(xiàn)象,B項錯誤；紅外線的波長小于無線電波的波長,不易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象,C項錯誤；根據(jù)狹義相對論原理知道運動物體上的物理過程的時間進(jìn)程跟物體運動速度有關(guān),D項正確.〔2根據(jù)單擺定義知道,要把擺球看做質(zhì)點,擺線要盡量長些,擺長是指從懸點到擺球球心的距離.〔3如下圖,由折射定律得：根據(jù)幾何知識得：又R2=2R1.sinC=,聯(lián)立以上幾式得：i=30°因此入射角i應(yīng)滿足i≥30°才能保證在內(nèi)壁處光不會進(jìn)入中空部分.答案：〔1A、D〔2長些擺球球心〔3i≥30°2.[解析]<1>選C、D.由圖象可知振幅A=10cm,λ=4m,故B錯誤；T==0.4<s>,故A錯誤；v==10m/s,故D正確；由P點做簡諧運動的表達(dá)式可知,P點開始向上振動,所以簡諧波向右傳播,故C正確.<2><ⅰ>如下圖,n=<ⅱ>剛好看到Q點時的光路圖如下圖.x=s1+s2+ly=h2+ΔhsinC=n=聯(lián)立以上方程解得l=<>m答案：<1>C、D<2><ⅰ><ⅱ><>m3.[解析]<1>電磁波的能量隨波的頻率的增大而增大；電磁波的傳播不需要介質(zhì),可以在真空中傳播,而機(jī)械波不能在真空中傳播；從空氣進(jìn)入水的過程中,機(jī)械波的傳播速度增大,而電磁波的傳播速度減?。?lt;2>由折射率n＝知na＞nb,又n＝,故va＜vb；根據(jù)sinC＝可知,a光的臨界角較小,當(dāng)入射光線由AO轉(zhuǎn)到BO時,出射光線中a最先消失．玻璃對a光的折射率n＝.答案：<1>增大不能能增大減小<2>＜a4.[解析]〔1①由波動圖象可知波長λ=8m,又由機(jī)械波的傳播方向和質(zhì)點的振動方向間的關(guān)系"上坡抬頭,下坡低頭"可以判定,波沿x軸正方向傳播.②由題意可知經(jīng)過質(zhì)點P回到平衡位置.可得周期T=0.08s,波速v==m/s=100m/s.〔2①由題意畫出光路圖如下圖,可得入射角i=60°,折射角r=30°,由折射定律可得此介質(zhì)的折射率為②由題意畫出恰好經(jīng)過M點的折射光線如下圖,可得出此時射向M點的入射角為30°,全反射的臨界角故不能發(fā)生全反射.答案：〔1①正②100m/s〔2①②不能5.[解析]<1>選B、E.波的圖象表示介質(zhì)中"不同質(zhì)點"在"同一時刻"的位移,A錯;根據(jù)多普勒效應(yīng)可知:當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時,觀察到的頻率變小,B對;光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波,C錯;由麥克斯韋電磁場理論可知:均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場,均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,D錯;狹義相對論認(rèn)為,在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的,真空中的光速都是相同的,E對.<2>光路如下圖.光線經(jīng)反射后到達(dá)介質(zhì)與空氣的界面時,由幾何關(guān)系和折射定律得i′＝r,r′＝i.折射光線PQ與入射光線DC平行,則：∠POA＝∠COA＝i,sini＝故i＝60°.由圖可知,折射角r＝＝30°,所以sinr＝折射率n＝答案：<1>B、E<2>見解析圖6.[解析]<1>選B．光在光纖中的傳輸利用了全反射的原理,要求光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),則光纖內(nèi)芯的折射率比外套的大,Ａ錯,Ｂ對；只要是光波,就能夠在光導(dǎo)纖維中傳播,不管是可見光還是不可見光,都可以用來傳輸信息,Ｃ錯；光波的頻率比無線電波的頻率高,波長比無線電波的波長短,Ｄ錯．<2>①如圖,紫光剛要發(fā)生全反射時的臨界光線射在屏幕S上的點E,E點