高中光的练习题.docVIP

第14讲　选修3-4 机械振动　机械波　电磁波　光 1．(1)下列说法中正确的是(　　)． A．光的偏振现象说明光是一种纵波 B．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关 C．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点 D．当观察者向静止的声源运动时，观察者接收到的声音频率大于声源发出的频率 (2)如图14-8所示，S1、S2是两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别用图中实线和虚线表示．下列说法中正确的是(　　)． 图14-8 A．两列波的波长一定不同 B．两列波的频率可能相同 C．两列波叠加不能产生干涉现象 D．B点的振动始终是加强的 (3)如图14-9所示，OO′为等腰棱镜ABC的对称轴．两束频率不同的单色光a、b关于OO′对称，垂直AB面射向棱镜，经棱镜折射后射出并相交于P点．则此棱镜对光线a的折射率________(填“大于”、“等于”或“小于”)对光线b的折射率；这两束光从同一介质射向真空时，光束a发生全反射时的临界角________(填“大于”、“等于”或“小于”)光束b发生全反射时的临界角． 图14-9 答案　(1)BCD　(2)AC　(3)小于　大于 2．(1)下列说法中正确的是(　　)． A．X射线穿透物质的本领比γ射线更强 B．红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变 C．狭义相对论认为物体的质量与其运动状态有关 D．观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率可能发生变化 (2)图14-10甲为一简谐横波在t＝1.0 s时的图象，图14-10乙为x＝4 m处的质点P的振动图象，试求： 图14-10 该波的波速为多少？ 从图甲开始再经过3.5 s时，质点P的位移大小；在此3.5 s时间内质点P通过的路程． 解析　(2)由图甲知λ＝4 m，由图乙知T＝2 s，v＝＝2 m/s. n＝＝，再经过3.5 s时，P点到达负的最大位移处．位移大小为s1＝0.2 m，路程为4nA＝1.4 m. 答案　(1)CD　(2)2 m/s　0.2 m　1.4 m 3. (1)某波源P的振动图象如图14-11所示，已知该波在某种介质中传播速度为v＝2 m/s，从图中计时时刻开始，画出t＝0.3 s时刻，该波源向外传播的波形图(至少一个波长)，并在图中标注出P点位置． 图14-11 (2)如图14-12所示，在杨氏双缝干涉实验中，光屏中央O点应该是出现的是________(填“明条纹”或“暗条纹”)．现将两狭缝S1、S2之间的距离变小，仍用上述光源进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将________(填“变宽”、“变窄”或“不变”)． 图14-12 图14-13 (3)如图14-13所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的A点射出；已知入射角为θ1，A与O相距l，介质的折射率为n，光在空气中的传播速度为c，试求光在介质中的传播时间t. 解析　(3)n＝ 图中sin θ2＝ 得x＝，t＝＝. 答案　(1)如图所示 (2)明条纹　变宽　(3) 4. (2012·南京高三第二学期适应性练习)(1)如图14-14所示，一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成a和b两束单色光，用光束b照射金属A的表面可以发射出光电子．由上述现象可知(　　)． 图14-14 A．玻璃对单色光a的折射率大于对单色光b的折射率 B．单色光a在真空中的传播速度小于单色光b在真空中的传播速度 C．用光束a照射金属A表面时，一定能发射出光电子 D．光速a、b分别通过两个完全相同的双缝干涉装置后，单色光a在屏幕上形成的条纹间距大于单色光b在屏幕上形成的条纹间距 (2)如图14-15所示，实线为一列简谐波在t＝0时刻的波形，a点振动方向沿y轴正向，经t＝1 s波形为图中虚线，求波的传播速度． 图14-15 解析　(1)由图可知，光束b偏折角大，因而光束b的频率大，折射率大，波长短，选项A错误．在真空中，各种单色光的光速均为3×108 m/s，选项B错误．用光束b照射金属A的表面可以发射出光电子，但光束a的频率小，因而不一定能产生光电效应，选项C错误．光束a的波长长，因而通过完全相同的双缝干涉装置后，由Δx＝λ可知光束a在屏幕上形成的条纹间距较大，选项D正确． (2)由于a点振动方向为沿y轴正向，故波的传播方向为沿x轴负向 0～1 s时间段内波向x轴负向传播的距离为s＝4n＋3(m)(其中n＝0、1、2…) 故波的传播速度为v＝＝＝4n＋3(m/s)(其中n＝0、1、2…)，方向为沿x轴负向 答案　(1)D　(2)(4n＋3) m/s(n＝0、1、2、3…)　方向沿x轴负向 5．(2012·课标全国卷，34)(1)一简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时刻的波形如图14-16(a)所示x＝0.30 m处的