1、1本章综合能力提升练一、选择题1.(多选)(2019射阳二中月考)下列说法正确的有( )A.观察者接近恒定频率波源时，接收到波的频率变小B.物体做受迫振动，当驱动力频率等于固有频率时，振幅最大C.雨后美丽的彩虹是光的干涉现象D.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关答案 BD解析 当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，间距变小，观察者接收的频率增大，如果二者远离，间距变大，观察者接收的频率减小，故 A 错误；做受迫振动的物体，当驱动力的频率等于物体固有频率时，物体振幅最大，产生共振现象，故 B 正确；彩虹是太阳光经过空气中的小水珠，发生色散形成的，色散现象属于光的折射，故 C 错误；
2、相对论认为时间和空间与物质的运动状态是相联系的，与物体的运动状态有关，故 D 正确.2.(多选)(2018南通等六市一调)关于振动和波，下列说法正确的是( )A.单摆的振动周期与振幅无关，惠更斯利用摆的等时性制作了摆钟B.由于人体内脏的固有频率接近某些次声波频率，因此这些次声波对人体有危害C.隔着墙听和直接听某个声音，声调会有变化D.利用超声波的多普勒效应，可测量心脏血液的流速答案 BD解析 单摆的振动周期与振幅无关，伽利略利用摆的等时性制作了摆钟，故 A 错误；由于人体内脏的固有频率接近某些次声波频率，内脏可以与次声波发生共振现象从而对人体产生危害，故 B 正确；声调由声波的频率决定，在传播
3、过程中不会发生变化，故 C 错误；用超声波的多普勒效应，可测量心脏血液的流速，故 D 正确.3.用如图 1 所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些盐)，图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈.将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，关于观察到的现象，下列说法正确的是( )图 1A.当金属丝圈旋转 30时，干涉条纹同方向旋转 302B.当金属丝圈旋转 45时，干涉条纹同方向旋转 90C.当金属丝圈旋转 60时，干涉条纹同方向旋转 30D.干涉条纹保持原来状态不变答案 D4.(多选)(2018苏锡常镇二模)关于图 2 四幅图的说法，正确的是( )图 2A.图甲中 C
4、 摆开始振动后， A、 B、 D 三个摆中 B 摆的振幅最大B.图乙为两列水波在水槽中产生的干涉图样，这两列水波的频率一定相同C.图丙是两种光现象图案，上方为光的干涉条纹，下方为光的衍射条纹D.图丁中飞快行驶的火车车厢中央发出一闪光，地面上的人认为光同时到达前、后壁答案 BC5.(多选)(2018南通市等七市三模)下列说法中正确的有( )A.汽车减震系统的固有周期远大于外界冲击力的周期B.照相机镜头涂有增透膜，各种颜色的可见光能几乎全部透过镜头C.观看 3D 电影时，观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相平行D.车站行李安检机采用 X 射线，X 射线穿透能力比紫外线强答案 AD6.(多选)(20
5、18南京市三模)下列说法正确的是( )A.共享单车是“新四大发明”之一，手机和互联网、互联网和单车之间都是通过红外线传递信息的B.我国新型隐形战机 J20 由于使用了吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很少、很弱，因此很难被发现C.发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于发生沙尘暴时只有波长较长的一部分光才能到达地面D.当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调一定变高答案 BC3二、填空题7.(2018第二次全国大联考(江苏卷)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，在 t1s 时刻的波形如图 3 所示，再经过 0.7s， x7m 处的质点 P 第一次从平衡位置向上振动
6、，则该简谐横波的波速为 m/s；写出 x1m 处的质点开始振动的振动表达式 ycm.图 3答案 10 2sin10 t解析 根据题意，经过 0.7s， x7m 处的质点 P 第一次从平衡位置向上运动，即波由 O 处传到 P 点，可求得波速为 v m/s10 m/s；根据题意，该波的周期st 70.7T s0.2s， 10rad/s. x1m 处的质点振动表达式 y2sin10 tcm. v 210 2T8.(2018泰州中学四模)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播， t0 时刻的波形如图 4 所示，介质中质点 P、 Q 分别位于 x12m、 x24m 处，此刻 Q 点的振动方向(选填“向上”或“
7、向下”).从 t0 时刻开始计时，当 t15s 时质点 Q 刚好第 4 次到达波峰，则这列波的波速为m/s.图 4答案 向下 1解析 根据上下坡法可知 Q 点此时正向下振动，从题图中可知 4m，从 t0 时刻开始计时， Q 质点经过 T 第一次到达波峰，再经过 3T，第四次到达波峰，故有 T3 T15s，解34 34得 T4s，故波速为 v m/s1 m/s. T 449.(2018江苏省高考压轴卷)某介质中形成一列简谐波， t0 时刻的波形如图 5 中实线所示.若波向右传播，零时刻刚好传到 B 点，且再经过 0.6s， P 点也开始起振，该列波的周期为.从 t0 时刻起到 P 点第一次达到波
8、谷的过程中， O 点所经过的路程为.若此列波的传播速度大小为 20m/s，且波形由实线变为虚线需要经历 0.525s 时间，该列波的传播方向是.4图 5答案 0.2s 0.26m 沿 x 轴负方向解析 由题图可知： 2 m， A2 cm当波向右传播时，点 B 的起振方向向下，波速 v m/s10 m/s x t1 60.6由 v 得： T0.2 s T由 t0 至 P 点第一次到达波谷，经历的时间： t2 t1 T0.65 s(3 )T，14 14而 t0 时 O 点的振动方向向上，故经 t2时间， O 点所经过的路程为 s 4A0.26 (314)m当 波 速 v 20 m/s 时 ， 经
9、历 0.525 s 时 间 ， 波 沿 x 轴 方 向 传 播的距离 x v t10.5 m ，故波沿 x 轴负方向传播.(514)三、计算题10.(2018江苏百校 12 月大联考)一列横波沿 x 轴正方向传播，在 t10 时刻的波形图如图6 中实线所示，在 t21.0s 时刻的波形图如图中虚线所示，已知这列波的周期大于 1.0s，求这列波传播的波速.图 6答案 6m/s解析 根据题意有： T1.0s，解得： T s，由波形图可知波长 8m，根据 v 得到：34 43 Tv6m/s.11.(2018盐城市三模)如图 7 所示，半径为 R 的玻璃半圆柱体的圆心为 O.单色红光射向圆柱面，方向与
10、底面垂直，光线的入射点为 C，且 AOC30.已知该玻璃对红光的折射率n ，求光线从底面射出时出射点与 O 点间的距离.35图 7答案 R33解析 由 n 得： r30，sin isin r由几何关系可知： d Rcos 30 Rsin 30tan (60 r) R.3312.(2018如皋市模拟四)如图 8 所示，有一四棱镜 ABCD， B C90， D75.某同学想测量其折射率，他从 BC 面上的 P 点射入一束光，从 Q 点射出时与 AD 面的夹角为30， Q 点到 BC 面垂线的垂足为 E， P、 Q 两点到 E 点的距离分别为 a、 a，已知真空中光3速为 c，求：图 8(1)该棱镜
11、材料的折射率 n；(2)光从 P 点传播到 Q 点所需的时间 t.答案 (1) (2)62 6ac解析 (1)由题意，根据 QE BC， QE PE，得 PQE303由几何关系可知，光在 AD 面上的入射角 i45，折射角 r60，如图所示.由折射定律得，该棱镜材料的折射率 n sinrsini 62(2)光在棱镜中的传播速度 vcnPQ 2 aPEsin306故光从 P 点传播到 Q 点所需的时间 t ，解得 t .2av 6ac13.(2018江苏一模)如图 9 所示， ABCD 是某直桶状不透明容器过其中心轴 OO、垂直于左右两侧面的剖面图.已知该桶高 H2.375m，底面是边长为 1m
12、 的正方形.容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料.在其左下角 B 处放一点光源，当容器内装有深为 2m 的某种透明液体时，人眼沿 AO 看去时刚好能看到点光源的像，求该液体的折射率.(已知sin370.6，cos370.8)图 9答案 43解析 在剖面图内作点光源相对于右侧壁的对称点 E，连接 EO，交右侧壁于 F 点，由点光源射向 F 点的光线，反射后沿 FO 射向 O 点，光线在 O 点的入射角为 1，折射角为 2，如图所示.由几何关系可知 tan 1 0.75O EOO得 137tan 2 OGAG 43得 253设该液体的折射率为 n，由折射定律得 nsin 2sin 1解得
13、 n .4314.(2018金陵中学等三校四模)如图 10 所示，半径为 R 的扇形玻璃棱镜 OABC，圆心是7O， AOB30， BOC90.一单色光垂直于 AO 射入棱镜，且能射到 B 点.该玻璃棱镜的折射率为 ，该单色光在 B 点能否发生全反射？光在该玻璃棱镜中传播的时间 t 是多少？2真空中光速为 c.图 10答案 见解析解析 设该玻璃棱镜的临界角为 C，则 sinC ，解得 C451n光线射到 B 点的入射角为 60，大于 C，所以单色光在 B 点发生全反射.同理知道，光线射到 M 点时也发生全反射，光线经过两次全反射射到 OC 面上，垂直 OC 面射出棱镜.由几何知识知， OBM 是等边三角形， DMO BOM60光在玻璃棱镜中传播的路程为 x R 2 RR2 R2所以 t .xv 2Rcn 22Rc
