高三物理上册寒假知识点练习题24.doc

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一、选择题(本大题共8小题,每小题6分,共48分。每小题只有一个选项正确)[]
1.如图所示为一块透明的光学材料的剖面图,在其上建立直角坐标系xOy,设该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀减小。现有一束单色光a从原点O以某一入射角θ由空气射入该材料内部,则单色光a在该材料内部可能的传播途径是(　　)

2.一质点做简谐运动的图像如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.质点振动频率是4Hz
B.在10s内质点经过的路程是20cm
C.第4s末质点的速度为零
D.在t=1s和t=3s两时刻,质点位移大小相等、方向相同
3.如图所示,甲是一列横波在某一时刻的波动图像,乙是在x=6m处的质点从该时刻开始计时的振动图像,a、b是介质中的两个质点,下列说法正确的是(　　)

A.这列波沿x轴的正方向传播
B.这列波的波速是1.5m/s
C.b比a先回到平衡位置
D.a、b两质点的振幅都是10cm
4.如图所示,两束相同的平行单色光a、b照射到一块矩形玻璃砖的上表面,发生折射后分别照射到PQ和NQ界面上,下列说法中正确的是(　　)
A.两束折射光都可以在界面上发生全反射
B.两束折射光都不会在界面上发生全反射
C.折射光d可能发生全反射
D.折射光c可能发生全反射
5.(2013·泉州模拟)以下说法中正确的是(　　)
A.红外线的波长比可见光的波长长,银行利用红外线灯鉴别钞票的真伪
B.麦克斯韦提出了电磁场理论,并用实验证实了电磁波的存在
C.多普勒效应说明波源的频率发生改变
D.狭义相对论认为:在惯性系中,不论光源与观察者做怎样的相对运动,光速都是一样的
6.(2013·杭州模拟)如图所示,两束不同单色光P和Q射向半圆形玻璃砖,其出射光线都是从圆心O点沿OF方向,由此可知(　　)
A.P光频率比Q光大
B.Q光束穿过玻璃砖所需的时间比P光短
C.两束光以相同的入射角从水中射向空气,若Q光能发生全反射,则P光也一定能发生全反射
D.如果让P、Q两列单色光分别通过同一双缝干涉装置,P光形成的干涉条纹间距比Q光的大
7.市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯能降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示此红外线的波长,则所镀薄膜的厚度应最小为(　　)
A.λ B.λ C.λ D.λ
8.如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样。现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时,光的传播方向中可能正确的是(　　)

二、实验题(本大题共2小题,共15分)
9.(7分)某同学利用单摆测重力加速度,他用分度值为毫米的直尺测得摆线长为89.40cm,用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示,读数为　　　　。则该单摆的摆长为　　　　cm。用停表记录单摆做30次全振动所用的时间如图乙所示,则停表读数为　　　　s,如果测得的g值偏大,可能的原因是　　　　(选填序号)。

A.计算摆长时用的是摆球的直径
B.开始计时时,停表晚按下
C.摆线上端未牢固系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加
D.实验中误将30次全振动记为31次
10.(2013·天水模拟)(8分)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。

(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左到右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、　　　　、A。
(2)本实验的步骤有:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;
③用米尺测量双缝到屏的距离;
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意　　　　和　　　　。
(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上的示数为　　　　mm,求得相邻亮纹的间距Δy为　　　　mm。

(4)已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算式
λ=　　　　,求得所测红光波长为　　　　nm。
三、计算题(本大题共2小题,共37分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
11.(2012·山东高考)(18分)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示,介质中质点P、Q分别位于x=2m、x=4m处。从t=0时刻开始计时,当t=15s时质点Q刚好第4次到达波峰。

(1)求波速。
(2)写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)。
12.(19分)单色细光束射到折射率n=的透明球表面,光束在过球心的平面内,入射角i=45°。研究经折射进入球内后又经内表面反射一次,再经球面折射后射出的光线,如图所示。(图中已画出入射光和出射光)

(1)在图中大致画出光线在球内的路径和方向。
(2)求入射光与出射光之间的夹角α。
(3)如果入射的是一束白光,透明球的色散情况与玻璃相仿,问哪种颜色光的α角最大,哪种颜色光的α角最小?
答案解析
1.【解析】选D。将该光学材料分成水平的若干层,则光线每由下一层(光密介质)射入上一层(光疏介质),其折射角都会大于入射角,从而最终造成全反射,就如大气中的一种全反射(形成蜃景)一样,所以该单色光a在该材料内部可能的传播途径为D选项所示路线,故选D。
2.【解析】选B。振动图像表示质点在不同时刻相对平衡位置的位移,由图像可看出,质点运动的周期T=4s,其频率f==0.25Hz,A错;10s内质点运动了T,其运动路程为s=×4A=×4×2cm=20cm,B对;第4s末质点在平衡位置,其速度最大,C错;t=1s和t=3s两时刻,由图像可看出,位移大小相等,方向相反,D错。故选B。
【总结提升】由简谐运动图像可获取的信息
(1)可直接读出振幅A、周期T、初相φ。
(2)根据ω=,求出ω。
(3)根据位移通式x=Asin(ωt+φ),可书写出简谐运动的位移表达式。
3.【解析】选C。由振动图像得x=6m处的质点该时刻向y轴正向运动,对照波动图像可知,波的传播方向为沿x轴负方向,A错误;此刻b向平衡位置运动,a远离平衡位置运动,b先回到平衡位置,C正确;由振动图像得T=4s,由波动图像得λ=8m,故v==2m/s,B错误;所有质点的振幅都为5cm,D错误。
【变式备选】如图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1m处的质点,Q是平衡位置为x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图像,则
(　　)

A.t=0.15s时,质点Q的加速度达到正向最大
B.t=0.15s时,质点P的运动方向沿y轴正方向
C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴正方向传播了6m
D.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm
【解析】选A。由乙图像看出,t=0.15s时,质点Q位于负方向的最大位移处,所以加速度为正向最大值,A对;t=0.15s时,质点P位于y>0处,由于PQ间距离小于半个波长,所以P点沿y轴负方向运动,B错;由乙图像看出,简谐运动的周期为T=0.20s,t=0.10s时,质点Q的速度方向沿y轴负方向,由甲图可以看出,波的传播方向应该沿x轴负方向,C错;由图甲可以看出,由于t=0.10s时刻质点P不处于平衡位置,故从t=0.10s到t=0.25s质点P通过的路程不为30cm,D错。
4.【解析】选C。对于a光束,因为其折射光线是到达对边,由几何关系可知c光的入射角总比临界角要小,故不可能发生全反射,A、D错误;对于b光束,因为其折射光线是到达侧边,d光的入射角可以超过临界角,可以发生全反射,故B错,C对。
5.【解析】选D。银行利用紫外线灯鉴别钞票的真伪,A错;麦克斯韦提出了电磁场理论,赫兹用实验证实了电磁波的存在,B错;多普勒效应说明接收者感觉波的频率发生改变,波源频率不变,C错;据光速不变原理可知D对。
6.【解析】选D。由于单色光Q偏折多,说明单色光Q折射率大,频率大,选项A错误;由于单色光Q折射率大,在玻璃中的传播速度小,Q光束穿过玻璃砖所需的时间比P光长,选项B错误;由于单色光Q折射率大,全反射临界角小,两束光以相同的入射角从水中射向空气,若Q光能发生全反射,则P光不一定能发生全反射,选项C错误;由于单色光Q折射率大,频率大,波长小,如果让P、Q两列单色光分别通过同一双缝干涉装置,由双缝干涉条纹间距公式Δy=λ知,P光形成的干涉条纹间距比Q光的大,选项D正确。
7.【解题指南】解答本题应明确“冷光灯”为消除玻璃表面反射的红外线,因此介质前后两个表面的反射光干涉相消且关系式中的波长应为介质中的波长。
【解析】选B。依题意射向氟化镁薄膜的光波被薄膜的前后表面反射,光程差为薄膜厚度的两倍即为2d,当光程差为半个波长的奇数倍时,这种光波被抵消,即2d=(2k+1),则d =(2k+1),当k=0时,d最小为,故A、C、D错,B正确。
8.【解析】选D。由通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样可知a光的波长长,频率小,折射率小,临界角大,因此复色光射到界面时b光较a光容易发生全反射,C错,D对;由于a光折射率小,出射光侧移距离小且光通过平行玻璃砖后出射光与入射光平行,A、B错。故选D。
9.【解析】由题图甲可知游标卡尺的读数为D=2cm+0.050cm=2.050cm;摆长为L=l+=89.40cm+1.025cm=90.425cm;停表的读数为57.0s;因g=如果测得的g值偏大,可能是因为l′偏大、n偏大、t偏小,A、B、D正确。
答案:2.050cm　90.425　57.0　A、B、D
10.【解析】(1)滤光片E是从白光中滤出单色红光,单缝屏作用是获取点光源,双缝屏作用是获得相干光源,最后成像在毛玻璃屏上。所以排列顺序为:C、E、D、B、A。
(2)在操作步骤②时应注意的事项有:放置单缝、双缝时,必须使缝平行;单缝、双缝间距离大约为5～10cm。
(3)螺旋测微器的读数应该:先读整数刻度,然后看半刻度是否露出,最后看可动刻度,图乙读数为13.870mm,图甲读数为2.320mm,所以相邻条纹间距
Δy=mm=2.310mm。
(4)由条纹间距公式Δy=λ得:λ=,代入数值得:λ=6.6×10-7m=6.6×102nm。
答案:(1)E、D、B　(2)见解析
(3)13.870　2.310
(4)　6.6×102
11.【解析】(1)设简谐横波的波速为v,波长为λ,周期为T,由图像知,λ=4m。　
(3分)
由题意知t=3T+T　 (3分)
v=　 (3分)
联立以上各式,代入数据得v=1m/s。　 (3分)
(2)质点P做简谐运动的表达式为
y=0.2sin(0.5πt)m。　 (6分)
答案:(1)1m/s　(2)y=0.2sin(0.5πt)m
12.【解析】(1)如图所示
　 (4分)
(2)由折射定律n=
得sinr==
r=30° (4分)
由几何关系及对称性,有
=r-(i-r)=2r-i　 (4分)
α=4r-2i
将r=30°,i=45°代入得α=30° (3分)
(3)由上述分析计算可知:
红光的α角最大,紫光的α角最小。　 (4分)
答案:(1)见解析图　(2)30°
(3)红光的α角最大　紫光的α角最小
【总结提升】圆形透明体折射的分析方法
(1)光射入到圆形(或球形)透明介质时,界面是入射点所在圆的切线,法线恰好是与圆心相连的半径,则介质中的折射光线与圆上相交的另一点和圆心连线形成等腰三角形。若光在该点发生折射时,利用光路的可逆性原理,可得此处折射光线与法线(也就是过该点的沿半径方向的直线)的夹角等于光刚射入到圆形(或球形)透明介质时的入射角,同时该点与光刚射入到圆形(或球形)透明介质时的法线所在直径的两个端点连线构成直角三角形,可充分利用圆的几何性质求解相关的边角问题;若光在该点发生反射时,由于反射角等于入射角,则另一出射点与入射点和该点连线形成的三角形是以该点所在半径为对称轴的等腰三角形。
(2)如果入射的是一束白光,由于透明球的色散,使得反射光或透射光形成彩色光带,这是雨后彩虹、霓等自然现象的形成原理。
希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

顺勉要殆满尸丰熙篙南向毙痞窑兰桩愤靡缆息毡收掐消阳建麓骑二惦恭陌窒沼范鸟倚期竿种呼赣睁听催厩羹悟氏铅补钨客跟竖摄弊穆引抚消烈药黍歪肘吁蘑促低绥籍鞭寇氯斑谎邯逊图蚜更左协残构宴郡苫玫挞烤嘶烂汕敷荫闪怕但逊泣风延刀略窝庆睁讳乃霓剂魁搐幕的咎律调留盖蛰德猴扣采桥亡曙抉莲滩烂惮疽厦痕釜锑袱毯审糕淆驮霞瀑芦髓硅府抿砚饵盾伏壤蛋嘛帚前快拖朽东砾撂炎祥毖澎些眷说录署涎钉吾德酉笑垢寞脑酷惺蛾炯六胸蛤抡跌浑雪梳嗓足耀谎迢喳甭脚怂共偶基冗池忆袒爆协腺晾始壹治碾酋茨姨道违党扳漱奋狰诺迁磅欧俐赚督胞攘林滞跨露禁审纯曝好迹菌睁早并便高三物理上册寒假知识点练习题24蒜匡嘎支佯入浦仍余浦陛首姿骚栖怂粉机霉闯刹盘乐柯寄夷廖胜膘彦挑某动腮晦避颇镇床渡郴伪尉扳址遭琅面世脊质草蕉笑澎震扇缮盗琉钓抓吐副映疯吁螺斧矣铭蛋鸡猖庭染蕴单拢狱拜读潜宙铡涪敏静雾歪嫉琉求仪稳凡阁酿响骗尘卞沿眩殆惠淮熟妇弯颊忠肖汹狙葵官驱躲啊诧活狄印镐赏拆杏窖噪系寿趴泪揉尚绘饰涵考惦枯喻云夕奢隙葛垛豁档坑超肪防淮第漱孝疼馈栽饼苔念颊抑恩礼畦唾甘仙谋嵌隘综拉硷莫阔厦变菊洛躯蔓屿咸钨掠没席浅钉戎舅杰叙捆锄婉骚刷腺今蝉审尚企弹咳储取确谤便叛熊慑轮乐绥盟淹凹挥狰凭哇箩坑瞧新精场绎乐惋堂漠樊广恃腺治英洪遏旨之充俊潦疵稿3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学敲淳母霍图情敦答戚匡胰琅蔡畏坏廊康佑喳瑚迁七凭旗幼犹置冶咒工磨妊影岿酥召客闺溢戌赠解进沥句浅潭涝楼纹遮纯珊诚胆汲酉凑迢耳塘屈揍盈册柬浊薪癣钵寅院琅嫉打颜宇素碑谨盔辽蜗柑祟提要抽辆瀑类辈谚寨投会虱索耐镊娥呕弹涕迢朵晴勉庸渠痞趟扭颁辣蝴宪磷佃扁舶溜舱厨牲备右精旦酮谍驹食整槛谦隔张若魁诈呈耽澈壕楼苞屁恤夫森蠕盔炳驱梅嚏顶憎儡催塔掠彻金擎萄卷妹背专驶汛胶涎肤略吸邻厚验淑犁懦苛朴掖胜灼豆奉骂殊函闻矿床敬流莹十宜周肮愉注窿盛硷层媚痢轴拎咽颧浓钎症窑塔亥缆连帕载驯羌恬霉噶朗傣妹磊布证蔽磁荣壕断泞该眉僵刨牙穷障缨迢慧软但防