本章綜合能力提升練一、多項(xiàng)選擇題1.(2018·河北省衡水中學(xué)模擬)下列關(guān)于機(jī)械波、電磁波和相對(duì)論的說(shuō)法中，正確的是()A.機(jī)械波和電磁波在介質(zhì)中的傳播速度僅由介質(zhì)決定B.假設(shè)火車(chē)以接近光速的速度通過(guò)站臺(tái)，站臺(tái)上的旅客觀察到車(chē)上的乘客變矮了C.簡(jiǎn)諧機(jī)械波傳播時(shí)單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)介質(zhì)中某點(diǎn)的完全波的個(gè)數(shù)就是這列波的頻率D.在真空中傳播的兩列電磁波，頻率大的波長(zhǎng)短答案CD解析機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)決定，與波的頻率無(wú)關(guān)，電磁波在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)和波的頻率均有關(guān)，故A錯(cuò)誤；火車(chē)以接近光速的速度通過(guò)站臺(tái)時(shí)，站臺(tái)上的旅客觀察到車(chē)上的乘客變瘦了，而不是變矮了，故B錯(cuò)誤；簡(jiǎn)諧波的振動(dòng)周期與傳播周期相同，故單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)介質(zhì)中某點(diǎn)的完全波的個(gè)數(shù)就是這列簡(jiǎn)諧波的頻率，故C正確；在真空中傳播的兩列電磁波，傳播速度相同，由v＝eq\f(λ,T)＝λf知，頻率越大，波長(zhǎng)越短，故D正確.2.(2018·湖北省黃岡中學(xué)三模)下列說(shuō)法正確的是()A.對(duì)于同一障礙物，波長(zhǎng)越大的光波越容易繞過(guò)去B.白光通過(guò)三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象C.紅光由空氣進(jìn)入水中，波長(zhǎng)變長(zhǎng)、顏色不變D.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度利用了光的干涉現(xiàn)象答案AD解析對(duì)于同一障礙物，波長(zhǎng)越大的光波越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，從而繞過(guò)障礙物，選項(xiàng)A正確；白光通過(guò)三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的色散現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；紅光由空氣進(jìn)入水中，頻率不變，顏色不變，波速減小，則波長(zhǎng)變短，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度利用了光的干涉現(xiàn)象，選項(xiàng)D正確.3.如圖1所示，a、b、c、d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()圖1A.a、b是光的干涉圖樣B.c、d是光的干涉圖樣C.形成a圖樣的光的波長(zhǎng)比形成b圖樣的光的波長(zhǎng)短D.形成c圖樣的光的波長(zhǎng)比形成d圖樣的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)答案AD解析干涉條紋是等間距的條紋，a、b圖是干涉圖樣，c、d圖是衍射圖樣，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，條紋間距大的入射光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，所以a圖樣的光的波長(zhǎng)比b圖樣的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；同理，c圖樣的光的波長(zhǎng)比d圖樣的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故D項(xiàng)正確.4.如圖2甲所示，可以用來(lái)測(cè)定半圓柱形玻璃磚的折射率n，O是圓心，MN是法線.一束單色光線沿半徑方向射向O點(diǎn)，在O點(diǎn)的入射角i＝30°，折射角為r，當(dāng)入射角增大到也為r時(shí)，恰好無(wú)光線從玻璃磚的上表面射出.讓該單色光分別通過(guò)寬度不同的單縫a、b后，得到圖乙所示的衍射圖樣(光在真空中的傳播速度為c).則下列說(shuō)法正確的是()圖2A.此光在玻璃磚中的全反射臨界角為60°B.玻璃磚的折射率n＝eq\r(2)C.單縫b寬度較大D.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種縱波答案BC解析根據(jù)折射定律有n＝eq\f(sinr,sini)，由題意知，玻璃磚的全反射臨界角等于C，則有sinC＝eq\f(1,n)，結(jié)合i＝30°，C＝r，解得n＝eq\r(2)，C＝45°，故A錯(cuò)誤，B正確.由題圖乙知，單色光通過(guò)單縫a后衍射現(xiàn)象比較明顯，所以單縫a寬度較小，單縫b寬度較大，故C正確.偏振是橫波特有的現(xiàn)象，光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波，故D錯(cuò)誤.5.(2018·安徽省安慶市二模)下列說(shuō)法中正確的是()A.機(jī)械波在某種介質(zhì)中傳播，若波源的頻率增大，其傳播速度就一定增大B.肥皂泡在陽(yáng)光下呈現(xiàn)彩色條紋是由光的干涉現(xiàn)象形成的C.在波的干涉中，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移不一定始終最大D.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，其他條件不變，僅用紅光代替黃光作為入射光可增大干涉條紋的間距答案BCD解析機(jī)械波的傳播速度只與介質(zhì)有關(guān)，與波源的頻率無(wú)關(guān)，所以A錯(cuò)誤；肥皂泡在陽(yáng)光下呈現(xiàn)彩色條紋屬于薄膜干涉，所以B正確；在波的干涉中，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移隨時(shí)間周期性變化，只是振幅最大，所以C正確；因?yàn)榧t光波長(zhǎng)比黃光長(zhǎng)，干涉條紋的間距與波長(zhǎng)成正比，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用紅光代替黃光作為入射光可增大干涉條紋的間距，所以D正確.6.(2018·福建省泉州市模擬三)下列說(shuō)法正確的是()A.波的圖象表示介質(zhì)中“某個(gè)質(zhì)點(diǎn)”在“無(wú)數(shù)個(gè)時(shí)刻”的位移B.當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察到的波頻率變小C.肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是光的折射現(xiàn)象造成的D.a、b兩束光照射同一雙縫干涉裝置，在屏上得到a光的相鄰亮條紋間距比b光的小，則水對(duì)a光的折射率比b光的大答案BD解析波的圖象表示介質(zhì)中“各個(gè)質(zhì)點(diǎn)”在“某個(gè)時(shí)刻”的位移，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；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(shí)，觀察到的波頻率變小，選項(xiàng)B正確；肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象造成的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；a、b兩束光照射同一雙縫干涉裝置，在屏上得到a光的相鄰亮條紋間距比b光的小，根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ，則a的波長(zhǎng)較短，頻率較大，則水對(duì)a光的折射率比b光的大，選項(xiàng)D正確.7.下列說(shuō)法正確的是()A.在真空中傳播的電磁波，頻率越大，波長(zhǎng)越長(zhǎng)B.讓藍(lán)光和綠光通過(guò)同一雙縫干涉裝置，綠光形成的干涉條紋間距較大C.要確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離需要測(cè)出電磁波從發(fā)射到被雷達(dá)接收的時(shí)間t，再根據(jù)x＝c·eq\f(t,2)求解距離D.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以減弱玻璃反射光的影響答案BCD解析根據(jù)λ＝eq\f(c,f)，在真空中傳播的電磁波速度相同，頻率越大，波長(zhǎng)越短，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；綠光的波長(zhǎng)大于藍(lán)光，讓藍(lán)光和綠光通過(guò)同一雙縫干涉裝置，根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ可知，綠光形成的干涉條紋間距較大，選項(xiàng)B正確；要確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離需要測(cè)出電磁波從發(fā)射到被雷達(dá)接收的時(shí)間t，再根據(jù)x＝c·eq\f(t,2)求解距離，選項(xiàng)C正確；拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以減弱玻璃反射光的影響，選項(xiàng)D正確.8.ABCDE為單反照相機(jī)取景器中五棱鏡的一個(gè)截面示意圖，AB⊥BC，由a、b兩種單色光組成的細(xì)光束從空氣垂直AB射入棱鏡，經(jīng)兩次反射后光線垂直BC射出，且在CD、AE邊只有a光射出，光路如圖3所示，則a、b兩束光()圖3A.在真空中，a光的傳播速度比b光大B.在棱鏡內(nèi)，a光的傳播速度比b光小C.以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角較小D.分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大答案CD解析所有光在真空中具有相同的速度，A錯(cuò)誤；在CD界面上，由題圖可知，相同入射角a光發(fā)生了折射，b光發(fā)生了全反射，說(shuō)明b光比a光折射率大，由公式v＝eq\f(c,n)可知，同種介質(zhì)中a光傳播速度大，B錯(cuò)誤；由于b光的折射率大，根據(jù)n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，可知以相同的入射角從空氣斜射入水中時(shí)，b光的折射角較小，C正確；折射率小的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，通過(guò)同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大，D正確.9.(2018·湖北省武漢市二月調(diào)研)波速均為1m/s的兩列簡(jiǎn)諧橫波，分別從波源x＝0、x＝12m處沿x軸相向傳播，t＝0時(shí)的波形圖如圖4所示.下列說(shuō)法正確的是()圖4A.兩列波的頻率均為HzB.t＝s時(shí)，兩列波相遇C.兩列波相遇過(guò)程中，x＝5m處和x＝7m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)D.t＝3s時(shí)，x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)位移達(dá)到最大值答案ADs時(shí)，兩列波相遇，故B錯(cuò)誤；兩列波相遇過(guò)程中，x＝5m處和x＝7m處的質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)減弱，故C錯(cuò)誤；兩列波的周期為T(mén)＝eq\f(1,f)＝4s，t＝2s時(shí)，兩列波在x＝6m處相遇，x＝6m處質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，再經(jīng)過(guò)1s＝eq\f(T,4)，即t＝3s時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷，位移達(dá)到最大值，故D正確.10.(2019·福建省龍巖市一模)圖5甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波動(dòng)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)法正確的是()圖5A.該波沿x軸負(fù)方向傳播B.波速為4m/sC.t＝s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P恰好通過(guò)平衡位置D.質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為：y＝2πt(cm)答案BCD解析t＝0時(shí)刻P點(diǎn)的速度方向沿y軸正方向，則由波動(dòng)圖象判斷出波沿x軸正方向傳播，故A錯(cuò)誤；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，則波速為v＝eq\f(λ,T)＝4m/s，故B正確；因t＝s＝2T＋eq\f(1,2)T，故質(zhì)點(diǎn)P在s時(shí)的位置與在s時(shí)的位置相同，即質(zhì)點(diǎn)P恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，故C正確；由波動(dòng)圖象知振幅A＝cm，角速度ω＝eq\f(2π,T)＝2πrad/s，故點(diǎn)P的振動(dòng)方程為y＝Asinωt＝2πt(cm)，故D正確.二、非選擇題11.(2018·重慶市上學(xué)期期末抽測(cè))如圖6所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t1時(shí)刻的波形圖，虛線是這列簡(jiǎn)諧橫波在t2＝t1＋s時(shí)刻的波形圖.圖6(1)若波速為35m/s，請(qǐng)你判斷質(zhì)點(diǎn)M在t1時(shí)刻的振動(dòng)方向；(2)在t1～t2這段時(shí)間內(nèi)，如果M通過(guò)的路程為1m，請(qǐng)你判斷波的傳播方向，并計(jì)算波速.答案(1)y軸負(fù)方向(2)x軸正方向25m/s解析(1)s內(nèi)，波傳播的距離Δx＝v·Δt＝7m＝λ＋eq\f(3,4)λΔt＝T＋eq\f(3,4)T可知t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M向y軸負(fù)方向振動(dòng)(2)因?yàn)棣′＝1m＝5A所以Δt＝1eq\f(1,4)T′t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M向y軸正方向振動(dòng)，簡(jiǎn)諧橫波向＋x方向傳播.v′＝eq\f(λ,T′)＝eq\f(5λ,4Δt)＝25m/s.12.(2018·湖南省株洲市第二次質(zhì)檢)如圖7，三角形ABC為一直角三棱鏡的橫截面，有一細(xì)光束從BC邊的中點(diǎn)射入三棱鏡，且入射方向垂直于BC，該光束從AB邊射出時(shí)傳播方向與AC邊平行.已知BC邊長(zhǎng)度為d，光在真空中傳播速度為c，若不考慮AB邊的反射，求光在棱鏡中傳播的速率及此光束從AB邊射出時(shí)與AC邊的距離.圖7答案eq\f(\r(3),3)ceq\f(\r(3),6)d解析