1、1专题 13 机械振动和机械波 光 原子结构与原子核1在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是( )A光电效应是瞬时发生的B所有金属都存在极限频率C光电流随着入射光增强而变大D入射光频率越大，光电子最大初动能越大【答案】C2如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量 h6.6310 34 Js，由图可知( )A该金属的极限频率为 4.31014 HzB该金属的极限频率为 5.51014 HzC该金属的逸出功为 81020 JD该图线斜率的倒数表示普朗克常量【答案】A【解析】由光电效应方程 Ekm h W0知该图线的斜率为普朗克常量，图线与横轴
2、交点的横坐标为金属的极限频率 0，即 04.310 14 Hz，A 选项正确，B、D 选项均错误；金属的逸出功W h 06.6310 34 4.31014 J2.8510 19 J，C 选项错误3核电站泄漏的污染物中含有碘 131 和铯 137.碘 131 的半衰期约为 8 天，会释放 射线；铯 137 是铯 133 的同位素，半衰期约为 30 年，发生衰变时会辐射 射线下列说法正确的是( )2A碘 131 释放的 射线由氦核组成B铯 137 衰变时辐射出的 光子能量小于可见光光子能量C与铯 137 相比，碘 131 衰变更慢D铯 133 和铯 137 含有相同的质子数【答案】D【解析】 射线
3、是高速运动的电子流，不是氦原子核，A 错误； 射线的频率大于可见光的频率，根据 E h 可知， 射线光子能量大于可见光光子能量，B 错误；半衰期越短，衰变越快，C 错误；铯 133和铯 137 都是铯元素，是质子数相同而中子数不同的同位素，所以 D 正确4.如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于 n3 的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为 2.49 eV 的金属钠下列说法正确的是( )A这群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从 n3 能级跃迁到 n2 能级所发出的光波长最短B这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大C能发生光
4、电效应的光有三种D金属钠表面发出的光电子的最大初动能是 9.60 eV【答案】D5 14C 测年法是利用 14C 衰变规律对古生物进行年代测定的方法若以横坐标 t 表示时间，纵坐标 m表示任意时刻 14C 的质量， m0为 t0 时 14C 的质量，下面四幅图中能正确反映 14C 衰变规律的是( )【答案】C3【解析】 14C 的衰变规律满足式 m m0 ，其中 T 为半衰期，故 C 项正确(12)tT 6在光电效应实验中，用频率为 的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是( )A增大入射光的强度，光电流增大B减小入射光的强度，光电效应现象消失C改用频率小于 的光照射，一定不发生光
5、电效应D改用频率大于 的光照射，光电子的最大初动能变大【答案】AD7研制核武器的钚 239( Pu)可由铀 239( U)经过衰变而产生，下列叙述正确的是( )23994 23992A钚 239 和铀 239 是同位素B大量铀 239 经过一个半衰期时原子核的数量减少为原来的一半C铀 239 经过一次 衰变产生钚 239D铀 239 经过二次 衰变产生钚 239【答案】BD【解析】同位素具有相同的质子数和不同的中子数，故 A 错误；由半衰期的概念可知 B 正确；由U Pu2 e，可知 C 错误，D 正确23992 23994 0 18关于原子结构和核反应的说法中正确的是( )A卢瑟福在 粒子散
6、射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B发现中子的核反应方程是 Be He C n94 42 126 10C200 万个 U 的原子核经过两个半衰期后剩下 50 万个 U23892 23892D据图可知，原子核 D 和 E 聚变成原子核 F 要吸收能量4【答案】AB【解析】本题考查核裂变、核聚变以及核反应方程卢瑟福在 粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，选项 A 正确；发现中子的核反应方程为 Be He C n，选项 B 正确；半衰期为统94 42 126 10计规律，适用于大量的原子发生衰变，选项 C 错误；在核反应过程中，若有质量亏损，将放出能量，由题图中核子的平均质量可知，原子
7、核 D 和 E 聚变成原子核 F 过程中，有质量亏损，要放出能量，选项 D 错误9中国“氢弹之父”于敏获得 2014 年度国家最高科学技术奖氢弹是利用原子弹爆炸的能量引发氢的同位素的聚变反应而瞬时释放出巨大能量的核武器下列有关氢弹爆炸可能出现的核反应及说法正确的是( )A. U n Ba Kr3 n23592 10 14456 8936 10B. H H He n21 31 42 10C轻核聚变过程中无质量亏损D氢弹爆炸后不会产生放射性污染【答案】AB10核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细
8、胞基因，提高患癌的风险已知钚的一种同位素 94Pu 的半衰期为 24 100 年，其衰变方程为 94PuX He，下列有关说法正确的是( )239 239 42A衰变发出的 射线是波长很短的光子，穿透能力很强BX 原子核中含有 92 个中子C8 个 94Pu 经过 24 100 年后一定还剩余 4 个239D由于衰变时释放巨大能量，根据 E mc2，衰变过程总质量不变【答案】A【解析】衰变发出的 射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，故 A 正确；根据电荷数守恒、质量数守恒知，X 的电荷数为 92，质量数为 235，则中子数为 143，故 B 错误；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，
9、故 C 错误；由于衰变时释放巨大能量，根据 E mc2，衰变过程总质量减小，故 D 错误11如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为 ，经折射5后射出 a、 b 两束光线则( )A在玻璃中， a 光的传播速度小于 b 光的传播速度B在真空中， a 光的波长小于 b 光的波长C玻璃砖对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率D若改变光束的入射方向使 角逐渐变大，则折射光线 a 首先消失E分别用 a、 b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验， a 光的干涉条纹间距大于 b 光的干涉条纹间距【答案】ABD12.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，在 t 时刻与 t0.2
10、 s 两个时刻， x 轴上(3 m，3 m)区间的波形完全相同，如图所示图中 M、 N 两质点在 t 时刻位移均为振幅 a 的一半，下列说法中正确的是( )A该波的波速可能为 20 m/sB t0.1 s 时刻， x2 m 处的质点位移一定是 aC从 t 时刻起， x2 m 处的质点比 x2.5 m 处的质点先回到平衡位置D从 t 时刻起，在质点 M 第一次到达平衡位置时，质点 N 恰好到达波峰E该列波在传播过程中遇到宽度为 d3 m 的狭缝时会发生明显的衍射现象【答案】ACE【解析】已知波沿 x 轴正方向传播，则在 t0.2 s 时间内，波传播的距离为6 x n (n1，2，3，)，则该波的
11、波速 v 5 n (m/s)(n1，2，3，)，当 n1 时， v20 x tm/s，所以 A 正确；由于周期不确定，0.1 s 不一定等于半个周期的奇数倍，则 t0.1 s 时刻， x2 m处的质点位移不一定是 a，B 错误；因波沿 x 轴正方向传播，再结合波形图可知从 t 时刻起，在 x2 m 处的质点比 x2.5 m 处的质点先回到平衡位置，则 C 正确；利用波的“平移法”可判断，当质点 M 第一次到达平衡位置时， N 质点还在继续向上振动，没有到达波峰，所以 D 错误；此波的波长 4 m d3 m，由发生明显衍射现象的条件可判断，E 正确13.在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射
12、锌和银的表面，都能发生光电效应。对于这两个过程，下列四个物理过程中，一定相同的是( )A.遏止电压B.饱和光电流C.光电子的最大初动能D.逸出功【答案】B【解析】同一种单色光照射不同的金属，入射光的频率和光子能量一定相同，金属逸出功不同，根据光电效应方程 Ekm h W0知，最大初动能不同，则遏止电压不同；同一种单色光照射，入射光的强度相同，所以饱和光电流相同。故选 B。 14.如图 1 所示是某原子的能级图， a、 b、 c 为原子跃迁所发出的三种波长的光。在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是( )图 17【答案】B【解 析】根据玻尔的原子跃迁公式 h Em E
13、n可知，两个能级间的能量差值越大，辐射光的波长越c短，从图中可看出，能量差值最大的是 E3 E1，辐射光的波长 a 最短，能量差值最小的是 E3 E2，辐射光的波长 b 最长，所以谱线从左向右的波长依次增大的是 a、 c、 b，C 正确。15.核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌 症的风险。已知钚的一种同位素 Pu 的半衰期为 24 100 年，其衰变方程为 PuX He，下列说法中正确的是( )23994 23994 42A.X 原子核中含有 92 个中子B.100 个
14、 Pu 经过 24 100 年后一定还剩余 50 个23994C.由于衰变时释放巨大能量，根据 E mc2，衰变过程总质量增加D.衰变发出的 射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力【答案】D16.如图 2 所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于 n4 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是( )图 2A.这些氢原子总共可辐射出 3 种不同频率的光B.由 n2 能级跃迁到 n1 能级产生的光频率最小C.由 n4 能级跃迁到 n1 能级产生的光最容易发生衍射现象D.用 n2 能级跃迁到 n1 能级辐射出的光照射逸出功为 6.34 eV 的金属铂能发生光电效应【
15、答案】D【解析】由原子跃迁、光电效应的规律分析。这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出 6 种光子，A 错误；8由 n4 能级跃迁到 n3 能级产生的光子能量最小，光频率最小，B 错误；由 n4 能级跃迁到 n1 能级产生的光子能量最大，光频率最大，光波长最小，最不容易发生衍射现象，C 错误；由 n2 能级跃迁到n1 能级辐射出的光子能量为 10.20 eV6.34 eV，所以能使金属铂发生光电效应，D 正确。17.氢原子从能级 m 跃迁到能级 n 时辐射红光的频率为 1，从能级 n 跃迁到能级 k 时吸收紫光的频率为 2，已知普朗克常量为 h，若氢原子从能级 k 跃迁到能级 m，则( )A.吸收光
16、子的能量为 h 1 h 2B.辐射光子的能量为 h 1 h 2C.吸收光子的能量为 h 2 h 1D.辐射光子的能量为 h 2 h 1【答案】D【解析】氢原子从能级 m 跃迁到能级 n 时辐射红光，说明能级 m 高于能级 n，而从能级 n 跃迁到能级k 时吸收紫光，说明能级 k 也比能级 n 高，而紫光的频率 2大于红光的频率 1，所以 h 2h 1，因此能级 k 比能级 m 高，所以若氢原子从能级 k 跃迁到能级 m，应辐射光子，且光子能量应为 h 2 h 1。故选项 D 正确。 18.一中子与一质量数为 A(A1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为(
17、)A. B.A 1A 1 A 1A 1C. D.4A（ A 1） 2 （ A 1） 2（ A 1） 2【答案】A19.氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是 m1、 m2、 m3和 m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是( )A.核反应方程式为 H H He n21 31 42 10B.这是一个裂变反应C.核反应过程中的质量亏损 m m1 m2 m39D.核反应过程中释放的核能 E( m1 m2 m3 m4)c2【答案】AD【解析】由氘核和氚核的结合以及电荷数、质量数守恒可知选项 A 正确；该核反应为聚变反应，选项B 错误；核反应 过程中的质量亏损为 m m1 m2 m3 m4，选
18、项 C 错误；由爱因斯坦质能方程可知核反应过程中释放的核能 E mc2，可知选项 D 正确。20.下列说法正确的是( )A.一个氢原子从 n3 的能级发生跃迁，可能只辐射一种频率的光子B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应C.比结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D.铀核( U)衰变为铅核( Pb)，要经过 8 次 衰变和 10 次 衰变23892 20682【答案】ABD21. (1)(5 分)一列简谐横波沿着 x 轴正方向传播，波中 A、 B 两质点在平衡位置间的距离为 0.5 m，且小于一个波长，如图甲所示， A、 B 两质点振动图象如图乙所示由此可知_(填正确答
19、案标号选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)A波中质点在一个周期内通过的路程为 8 cmB该机械波的波长为 4 mC该机械波的波速为 0.5 m/sD t1.5 s 时， A、 B 两质点的位移相同E t1.5 s 时， A、 B 两质点的振动速度相同(2)(10 分)10有一个上、下表面平行且足够大的玻璃平板，玻璃平板的折射率为 n ，厚度为 d12 cm.现在其上43方的空气中放置一点光源 S，点光源距玻璃板上表面的距离为 L18 cm，从 S 发出的光射向玻璃板，光线与竖直方向夹角最大为 53，经过玻璃板后从下
20、表面射出，形成一个圆形光斑，如图所示求玻璃板下表面圆形光斑的半径(sin530.8，cos530.6)【答案】(1)ACE (2)33 cm【解析】(1)根据 A、 B 两质点的振动图象可知该波的周期为 4 s，振幅为 2 cm，波中质点在一个周期内通过的路程为 4 个振幅，为 42 cm8 cm，选项 A 正确；根据 A、 B 两质点的振动图象可画出 A、 B 两点之间的波形图， A、 B 两点之间的距离为 波长，即 0.5 m，该波的波长为 2 m，选项 B 错误；14 14该机械波的传播速度为 v 0.5 m/s，选项 C 正确；在 t1.5 s 时， A 质点的位移为负值， B 质点的
21、位 T移为正值，两质点位移一定不同，选项 D 错误；在 t1.5 s 时， A 质点的振动速度方向沿 y 轴负方向， B质点的振动速度方向沿 y 轴负方向，且两质点位移大小相同，故两质点振动速度相同，选项 E 正确 (2)22(1)(5 分)下列说法中正确的是_(填正确答案标号选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)A水中的气泡看上去比较明亮是因为有一部分光发生了衍射现象B雷达发射的电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的11C拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在 镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光D红色和蓝色的激光在不
22、同介质中传播时波长可能相同D狭义相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的(2)(10 分)如图所示，点 S 为振源，其频率为 20 Hz，所产生的简谐横波向右传播，波速为 40 m/s， P、 Q 是波传播途中的两点，已知 SP3.0 m， SQ3.5 m.判断当 S 通过平衡位置向上运动时， P、 Q 两点的位置及运动方向以 S 通过平衡位置向上运动时为计时起点，作出经过 t0.087 5 s 时波的图象，并标出 S、 P 和 Q三点的位置【答案】(1)CDE (2)见解析(2)该波的波长为 2 m(2 分)vfSP3.0 m1.5 ，故点 P 通过平衡位置向下运动(2 分)SQ
23、3.5 m1.75 ，故点 Q 在波峰，向下运动(2 分) 该波的周期为 T 0.05 s， t0.0875 s1.75 T，作图如图所示(4 分)1f23 (1)(6 分)如图甲所示，一列简谐横波在 x 轴上传播， t 时刻的波形图如图甲所示，质点 A 从t0.3 s 时刻开始计时，振动图象如图乙所示，若设 y 方向为振动正方向，则下列说法中正确的是_(填正确答案标号选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 6 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)12A该简谐横波沿 x 轴负方向传播B该简谐横波波速为 10 m/sC若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障
24、碍物或孔的尺寸定比 4 m 大得多D在 t0.5 s 时刻，质点 A 的加速度比质点 B 的大E从时刻 t 再经过 0.4 s，质点 A 沿 x 轴正方向迁移 0.8 m(2)(9 分) 直角等腰玻璃三棱镜 ABC 的截面如图所示， ABC ACB45，一条单色光从腰 AB 上的D 点射入三棱镜，在玻璃内部折射光线为 DE，折射角 r30，折射光线传播到 BC 边上的 E 点已知该玻璃砖的折射率 n .2求光线的入射角 i(图中未标出)；判断光线能否在 E 点发生全反射【答案】(1)ABD (2)见解析(2)根据光的折射定律n (2 分)sinisinr解得 i45(1 分)根据几何关系 DE
25、B15(1 分)13光线在 BC 边的入射角为 75(1 分)24物理选修 34(15 分)(1)(5 分)下列说法正确的是_(填正确答案标号选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对3 个得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)A频率越高，振荡电路向外辐射电磁波的本领越大B高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的偏振现象C玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的干涉现象D a、 b 两束光分别照射同一双缝干涉装置，在屏上得到的干涉图样中， a 光的相邻亮条纹间距比 b光的小，由此可知，在同种玻璃中 b 光传播速度比 a 光大E让黄光、蓝光分别以相同角度斜射向同一平行玻璃砖，光
26、从对侧射出时，两种光的偏转角都为零，但蓝光的侧移量更大(2)(10 分)如图所示， t0 时，位于原点 O 处的波源，从平衡位置(在 x 轴上)开始沿 y 轴正方向做周期 T0.2 s、振幅 A4 cm 的简谐运动该波源产生的简谐横波沿 x 轴正方向传播，当平衡位置坐标为(9 m,0)的质点 P 刚开始振动时，波源刚好位于波谷求：质点 P 在开始振动后的 t 1.05 s 内通过的路程；该简谐波的最大波速；若该简谐波的波速为 v12 m/s， Q 质点的平衡位置坐标为(12 m,0)(在图中未画出)请写出以t1.05 s 时刻为新的计时起点的 Q 质点的振动方程【答案】(1)ADE (2)见解
27、析【解析】(1)频率越高，振荡电路向外辐射电磁波的能量越多，即向外辐射电磁波的本领越大，选项A 正确高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的薄膜干涉现象，选项 B 错误玻璃中的气泡看起来特14别明亮是光的全反射现象，选项 C 错误 a、 b 两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在屏上得到的干涉图样中， a 光的相邻亮条纹间距比 b 光的小，根据双缝干涉条纹间隔公式，可知相邻亮条纹间距较小的 a光波长较小，频率较高，故 a 光在玻璃中的折射率较大由 n 可知，在同种玻璃中 b 光传播速度比 a 光cv大，选项 D 正确让黄光、蓝光分别以相同的角度斜射向同一平行玻璃砖，光从对侧射出时，两种光都侧移，
28、两种光的偏转角都为零，由于蓝光在玻璃砖中的折射率较大，蓝光的侧移量更大，选项 E 正确25(1)如图 3 所示，光液面传感器有一个像试管模样的玻璃管，中央插一块两面反光的玻璃板，入射光线在玻璃管内壁与反射光板之间来回发生反射，进入到玻璃管底部，然后在另一侧反射而出(与光纤原理相同)。当透明液体的折射率大于管壁玻璃的折射率时，就可以通过光液面传感器监测出射光的强弱来判定玻璃管是否被液体包住了，从而了解液面的高度。以下说法错误的是_。(填正确答案标号)图 3A玻璃管被液体包住之前，折射光线消失B玻璃管被液体包住之后，折射光线消失C玻璃管被液体包住之后，出射光线强度增强15D玻璃管被液体包住之后，出
29、射光线强度减弱E玻璃管被液体包住之后，出射光线强度不变(2)一列沿 x 轴负方向传播的横波在 t0 时的波形如图 4 所示，已知 t0.7 s 时， P 点第二次出现波峰。试计算：图 4()这列波的传播速度多大？()从 t0 时刻起，经多长时间 Q 点第一次出现波峰？()当 Q 点第一次出现波峰时， P 点通过的路程为多少？【答案】(1)BCE (2)()10 m/s ()1.1 s ()0.9 m(2)()由图示：这列波的波长 4 m又 t T0.7 s，得 T0.4 s74由波速公式得 v m/s10 m/s T 40.4()第一个波峰到 Q 点的距离为 x11 m，振动传到 Q 点需 2
30、.5 个周期，因质点起振方向向上，第一次到达波峰再需 周期，故 t2.5 T T1.1 s14 14()振动传到 P 点需 个周期，所以当 Q 点第一次出现波峰时， P 点已振动了 2 个周期，则 P 点通过12 14的路程为 s2 4A9 A0.9 m。1426(1)某实验小组的同学利用激光器将一束红色的激光束由空气(可看成真空)沿径向射入一块半圆16柱形人造水晶，如图 5(a)所示，然后通过传感器对其射出后的折射光束的强度进行记录，发现折射光束的强度随着 的变化而变化，如图(b)的图线所示。由以上信息可得红色的激光束在人造水晶内发生全反射的临界角为_；人造水晶对该激光的折射率为_；如果该激
31、光在水中的折射率为 1.33，则该激光在人造水晶中传播的速度_(填“小于” 、 “大于”或“等于”)该激光在水中的传播速度。图 5(2)如图 6 所示，一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，从波传到平衡位置在 x5 m 处的 M 质点时开始计时。已知平衡位置在 x1 m 处的 P 质点连续两次到达波峰位置的时间间隔为 0.4 s，求：图 6()该波传播的速度大小；()平衡位置在 x9 m 处的 Q 质点在 t0.5 s 时的位移；() P 质点在 01.2 s 内运动的路程。【答案】(1)60 大于 (2)()10 m/s 2 33()10 cm ()120 cm(2)()由题图得波长 4 m，因
32、为 P 质点连续两次到达波峰位置的时间间隔为0.4 s，故波的周期 T0.4 s波速 v 10 m/s T1727(1)如图 7 所示， O 点为振源， OA10 m， t0 时刻 O 点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波。图乙为从 t0 时刻开始描绘的质点 A 的振动图象，则下列说法正确的是_。(填正确答案标号)图 7A振源的起振方向向下B该波的周期为 5 sC该波的传播速度为 2 m/sD该波的波长为 5 mE该波很容易穿过宽度为 1 m 的小孔(2)如图 8 所示是一种液体深度自动监测仪示意图，在容器的底部水平放置一平面镜，在平面镜上方有一光屏与平面镜平行。激光器发出的一束
33、光线以 60的入射角射到液面上，进入液体中的光线经平面镜反射后再从液体的上表面射出，打在光屏上形成一亮点，液体的深度变化后光屏上亮点向左移动了 2 3dm，已知该液体的折射率 n 。真空中光速 c3.010 8 m/s，不考虑经液面反射的光线。求：3图 8()液面高度的变化量；()液体的深度变化前后激光从发出到打到光屏上的时间变化了多少？【答案】(1)BCE (2)()1.5 dm ()0【解析】(1) A 点的起振方向与 O 点起振方向相同，由乙图读出 5 s 时刻， A 点的振动方向沿 y 轴正方向，所以振源的起振方向向上，故 A 错误；由乙看出，周期 T10 s5 s5 s，故 B 正确
34、；由乙看出，波从 O 点传到 A 点的时间为 5 s，传播距离为 10 m，则波速为 v 2 m/s，则波长为 vT25 OAt18m10 m，故 C 正确，D 错误；因为 1 m 比波长 10 m 小得多，所以该波很容易穿过宽度为 1 m 的小孔，故E 正确。(2)()光路如图所示，设入射角为 ，折射角 ，原来液面深度为 h，液面深度增加 h，屏上光点移动的距离 s2 dm3()光在该液体中的传播速度为v 108 m/scn 3液体的深度变化前后激光从发出到打到光屏上的时间变化为 t 02 hvcos 2 hccos 28(1)一列简谐横波沿 x 轴正向传播， t0 时的波的图象如图 9 所
35、示，质点 P 的平衡位置在 x8 m 处。该波的周期 T0.4 s。下列说法正确的是_。(填正确答案标号)图 9A该列波的传播速度为 20 m/sB在 01.2 s 内质点 P 经过的路程 24 mC t0.6 s 时质点 P 的速度方向沿 y 轴正方向D t0.7 s 时质点 P 位于波谷19E质点 P 的振动方程是 y10sin 5 t(cm)(2)一湖面上 有一伸向水面的混凝土观景台，图 10 所示是其截面图，观景台下表面恰好和水面相平，A 为观景台右侧面在湖底的投影，水深 h4 m。在距观景台右侧面 x4 m 处有一可沿竖直方向移动的单色点光源 S，在该光源从距水面高 3 m 处向下移
36、动到接近水面的过程中，观景台水下被照亮的最远距离为AC，最近距离为 AB，且 AB3 m。求：图 10()该单色光在水中的折射率；() AC 的距离。【答案】(1)ADE (2)() () m43 127 7(2)()如图所示，点光源 S 在距水面高 3 m 处发出的光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最近距离 AB，则：由于 nsin isin r所以，水的折射率 n x32 x2ABAB2 h2 43()点光源 S 接近水面时，光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最远距20离 AC，此时，入射角为 90，折射角为临界角 C则 n sin 90sin
37、C AC2 h2AC 43解得 AC m(或 AC4.5 m)127 729(1)下列说法中正确的是_。(填正确答案标号)A遥控器发出的红外线脉冲信号可以用来遥控电视机、录像机和空调机B观察者相对于振动频率一定的声源运动时，接收到声波的频率小于声源频率C狭义相对论认为真空中光源的运动会影响光的传播速度D光的偏振现象说明光是一种横波E两列频率相同的机械波相遇时，在相遇区可能会出现稳定干涉现象(2)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，某时刻的波形图如图 11 所示，从该时刻开始计时。图 11()若质点 P(坐标为 x3.2 m)经 0.4 s 第一次回到初始位置，求该机械波的波速和周期；()若质点
38、Q(坐标为 x5 m)在 0.5 s 内通过的路程为(105 ) cm，求该机械波的波速和周期。2【答案】(1)ADE (2)()8 m/s 1 s ()12 m/s s23(2)()由于波向右传播，当 P 点经 0.4 s 第一次回到初始位置，一定是 x0 m 处的振动状态传播到 P 点，则该机械波波速为：v m/s8 m/s x t 3.2 00.4由波形图可知，波长 8 m则 T s1 s v 882130(1)下列说法中正确的是_。(填正确答案标号)A图 12 甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中 a 束光在水珠中传播的速度一定大于 b 束光在水珠中传播的速度B图乙是一束单色光进
39、入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角 i 逐渐增大到某 一值后不会再有光线从 bb面射出C图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的 距离 L，两相邻亮条纹间距离将减小D图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的E图戊中的 M、 N 是偏振片， P 是光屏。当 M 固定不动缓慢转动 N 时，光屏 P 上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波(2)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，如图 13 甲所示为波传播到 x5 m 的 M 点时的波形图，图乙是位于 x3 m 的质点 N 从此时刻开始计时的振动图象， Q 是位于 x10 m 处的质点，
40、求：图 13()波由 M 点传到 Q 点所用的时间；22()波由 M 点传到 Q 点的过程中， x3.5 m 处的质点通过的路程。【答案】(1)ACE (2)()5 s ()27.07 cm(2)()由题图甲可以看出波长 4 m，由题图乙可以看出周期 T4 s，所以波速 v 1 Tm/s，波由 M 点传到 Q 点所用的时间 t 5 s。 xv()4 s 内质点通过的路程为 4A20 cm， x3.5 m 处的质点 1 s 内通过的路程为 25sin 455 cm，2则质点通过的位移为(205 ) cm27.07 cm。231. (1)某同学利用平行玻璃砖测量玻璃的折射率，按插针法步骤正确操作，
41、借助刻度尺完成了光路图。该同学有圆规，却没有量角器，他就以 O 点为圆心，15.00 cm 为半径画圆，分别交入射光线于 A 点，交直线 OO于 C 点，分别过 A、 C 点作法线 NN的垂线交 NN于 B、 D 点，如图 14 所示。用刻度尺测得AB9.00 cm， CD6.00 cm，则玻璃的折射率 n_(请用已知线段表示)，代入数据求得n_。若玻璃砖前后两面并不平行，按正确实验操作，则他测出的折射率_(填“会”或“不会”)受到影响。图 14(2)如图 15 所示，一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，图中的实线和虚线分别是该波在 t0.02 s 和t0.08 s 时刻的波形图。23图 15(
42、)在 t0.02 s 时，求 x0.9 m 处质点的振动方向及该波的最大周期；()若波传播的周期为 T，且 8Tt9 T，求该波传播的波速大小。【答案】(1) 1.5 不会 ABCD(2)()沿 y 轴负方向 0.08 s ()135 m/s【解析】(1)由题图可得 sin AOB ，sin DOC ， OA OC，根据折射定律得ABOA CDOCn 1.5。由于在确定玻璃中的折射光线的位置时与前后两面是否平行无关，所以sin AOBsin DOC ABCD 9.006.00只要操作正确，折射率的测量就不会受玻璃砖的形状的影响。32如图所示为某种透明介质的截面图， AOC 为等腰直角三角形,
43、BC 为半径 R10 cm 的四分之一圆弧， AB 与水平屏幕 MN 垂直 并接触于 A 点由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心 O，在 AB分界面上的入射角 i45,结果在水平屏幕 MN 上出现两个亮斑已知该介 质对红光和紫光的折射率分别为 n1 ， n2 .2 33 2(1)判断在 AM 和 AN 两处产生亮斑的颜色；(2)求两个亮斑间的距离24【答案】 AM 处亮斑为红色， AN 处亮斑为红色和紫色混合色(5 10) cm2【解析】设红光和紫光的临界角分别为 C1、 C2，则 sin C1 ， C1601n1 32同理 C245， i45 C2， i45 C1，所以紫光在 AB 面
44、发生全反射， 而红光在 AB 面一部分折射，一部分反射，且由几何关系可知反射光线与 AC 垂直,所以在 AM 处产生的亮斑 P1为红色，在 AN 处产生的亮斑 P2为红色和紫色的混合色画出如图所示光路图33如图所示， ABC 为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料的折射率 n2， AC 为一半径为 R 的 圆弧， O 为圆弧面圆心， ABCO 构成正方形,在 O 处有一点光源若只考虑首次从圆弧 AC 直接射14向 AB、 BC 的光线，从点光源射入圆弧 AC 的光中，有一部分不能从 AB、 BC 面直接射 出，求这部分光照射的圆弧的弧长【答案】 R16【解析】设该种材料的临界角为 C
45、，则sin C1n25解得 C30如图所示,若沿 DE 方向射到 AB 面上的光线刚好发生全反射,则 ADF 3034如图所示, MN 是一条通过透明球体球心的直线，在真 空中波长为 0600 nm 的单色细光束 AB平行于 MN 射向球体， B 为入射点， 若出射光线 CD 与 MN 的交点 P 到球心 O 的距离是球半径的 倍，且2与 MN 所成的夹角 30.求：(1)透明球体的折射率 n；(2)此单色光在透明球体中的波长 .【解析】(1)光路图如图所示,设在 B 点的入射角为 i、折射角为 ，在 C 点的入射角为 ，出射角为 对 OCP 分析， OC R， OP R2【答案】(1) (2
46、)424 nm2由正弦定理可得 Rsin 2Rsin （ ）所以 sin 22则 45 PCO13526 COP15(2)由折射率公式得 n cvcfvf 0带入数据解得 424 nm35.(1)(5 分)一列简谐横波沿着 x 轴正方向传播，波中 A、 B 两质点在平衡位置间的距离为 0.5 m，且小于一个波长，如图甲所示， A、 B 两质点振动图象如图乙所示由此可知_(填正确答案标号选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)A波中质点在一个周期内通过的路程为 8 cmB该机械波的波长为 4 mC该机械波的波速为 0.5 m/sD t1.5 s 时， A、 B 两质点的位移相同E t1.5 s 时， A、 B 两质点的振动速度相同(2)(10 分)有一个上、下表面平行且足够大的玻璃平板，玻璃平板的折射率为 n ，厚度为 d12 cm.现在其上43方的空气中放置一点光源 S，点光源距玻璃板上表面的距离为 L18 cm，从 S 发出的光射向玻璃板，光线27与竖直方向夹角最大为 53，经过玻璃板后从下表面射出，形成一个圆形光斑，如图所示求玻璃板下表面圆形光斑的半径(sin530.8，cos530.6)【答案】(1)ACE (2)33 cm(2)由题意可知光在玻璃板上表面发生折射时的入射
