人教版高中物理选修3-4测试题及答案全套.pdf

人教版高中物理选修3 4 测试题及答案解析全套 含模块综合测试题 共6 套 阶段验收评估 一 机械振动 时间 50 分钟满分 100 分 一 选择题 本题共 8 小题 每小题6 分 共 48 分 其中第1 5 小题只有一个选项符合题意 第6 8 小题有多个选项符合题意 全选对的得6 分 选对但不全的得3 分 有选错的得0 分 1 在研究单摆的运动规律过程中 首先确定单摆的振动周期公式T 2 l g的科学家是 A 伽利略B 牛顿 C 开普勒D 惠更斯 解析 选 D荷兰物理学家惠更斯首先确定了单摆的周期公式T 2 l g 2 下列关于单摆的说法 正确的是 A 单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位移处的位移为A A 为振幅 从正向最大位移处运动到平衡 位置时的位移为 A B 单摆摆球的回复力等于摆球所受的合力 C 单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力 D 单摆摆球经过平衡位置时加速度为零 解析 选 C简谐运动中的位移是以平衡位置作为起点 摆球在正向最大位移处时位移为A 在平衡 位置时位移应为零 A 错误 摆球的回复力由重力沿圆弧切线方向的分力提供 合力在摆线方向的分力提 供向心力 B 错误 C 正确 摆球经过最低点 摆动的平衡位置 时回复力为零 但向心力不为零 所以合 力不为零 加速度也不为零 D 错误 3 一个做简谐运动的质点 先后以同样大小的速度通过相距10 cm 的 A B 两点 且由A 到 B 的过程 中速度方向不变 历时0 5 s 如图 1 过 B 点后再经过t 0 5 s质点以方向相反 大小相同的速度再次通 过 B 点 则质点振动的周期是 图 1 A 0 5 s B 1 0 s C 2 0 s D 4 0 s 解析 选 C根据题意 由振动的对称性可知 AB 的中点 设为 O 为平衡位置 A B 两点对称分布 于 O 点两侧 质点从平衡位置O 向右运动到B 的时间应为tOB 1 2 0 5 s 0 25 s 质点从 B 向右到达右方 极端位置 设为 D 的时间 tBD 1 2 0 5 s 0 25 s 所以质点从 O 到 D 的时间 tOD 1 4T 0 25 s 0 25 s 0 5 s 所以 T 2 0 s C 对 4 公路上匀速行驶的货车受一扰动 车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板 一段时间内货物在 竖直方向的振动可视为简谐运动 周期为T 取竖直向上为正方向 以某时刻作为计时起点 即t 0 其 振动图像如图2 所示 则 图 2 A t 1 4T 时 货物对车厢底板的压力最大 B t 1 2T 时 货物对车厢底板的压力最小 C t 3 4T 时 货物对车厢底板的压力最大 D t 3 4T 时 货物对车厢底板的压力最小 解析 选 C要使货物对车厢底板的压力最大 即车厢底板对货物的支持力最大 就要求货物向上的 加速度最大 由振动图像可知在 3 4T 时 货物向上的加速度最大 货物对车厢底板的压力最大 选项 C 正 确 选项D 错误 要使货物对车厢底板的压力最小 即车厢底板对货物的支持力最小 就要求货物向下 的加速度最大 由振动图像可知在 1 4T 时 货物向下的加速度最大 货物对车厢底板的压力最小 所以选 项 A B 错误 5 如图 3 是演示简谐运动图像的装置 当盛沙漏斗下的木板N 被匀速地拉出时 从摆动着的漏斗中 漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系 板上的直线OO1代表时间轴 图乙是两个 摆中的沙在各自木板上形成的曲线 若板N1和板 N2拉动的速度v1和 v2的关系为v2 2v1 则板 N1 N2 上曲线所代表的振动周期T1和 T2的关系为 图 3 A T2 T1B T2 2T1 C T2 4T1D T2 1 4T1 解析 选 D由题图可知 薄木板被匀速拉出的距离相同 且v2 2v1 则木板N1上时间轴单位长度 代表的时间t1是木板 N2上时间轴单位长度的时间t2的两倍 由图线可知 T1 t1 T2 1 2t2 因而得出 T1 4T2 D 正确 6 一质点做简谐运动的图像如图4 所示 下列说法正确的是 图 4 A 质点振动频率是0 25 Hz B 在 10 s内质点经过的路程是20 cm C 第 4 s 末质点的速度是零 D 在 t 1 s和 t 3 s 两时刻 质点位移大小相等 方向相同 解析 选 AB由振动图像可知 质点振动的周期是4 s 频率为 0 25 Hz 故选项 A 正确 振幅为 2 cm 每周期质点经过的路程为4A 10 s 为 2 5 个周期 经过的路程为2 5 4A 10A 20 cm 选项 B 正确 4 s 末质点在平衡位置速度最大 故选项C 错误 在第t 1 s和 t 3 s两时刻 质点分别在正最大位移和负最 大位移 大小相等 方向相反 故选项D 错误 7 如图 5 甲所示 弹簧振子以点O 为平衡位置 在A B 两点之间做简谐运动 取向右为正方向 振子的位移x 随时间 t 的变化如图乙所示 下列说法正确的是 图 5 A t 0 8 s时 振子的速度方向向左 B t 0 2 s时 振子在O 点右侧 6 cm 处 C t 0 4 s和 t 1 2 s时 振子的加速度完全相同 D t 0 4 s到 t 0 8 s的时间内 振子的速度逐渐增大 解析 选 AD从 t 0 8 s 起 再过一段微小时间 振子的位移为负值且增大 因为取向右为正方向 故 t 0 8 s时 速度方向向左 A 正确 由题中图像得振子的位移x 12sin5 4 t cm 故 t 0 2 s时 x 62 cm 故 B 错误 t 0 4 s 和 t 1 2 s 时 振子的位移方向相反 由a kx m 知 加速度方向相反 C 错 误 t 0 4 s 到 t 0 8 s的时间内 振子的位移逐渐变小 故振子逐渐靠近平衡位置 其速度逐渐变大 故 D 正确 8 铺设铁轨时 每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙 匀速运行的列车经过轨端接缝处时 车 轮就会受到一次冲击 由于每一根钢轨长度相等 所以这个冲击力是周期性的 列车受到周期性的冲击做 受迫振动 普通钢轨长为12 6 m 列车固有振动周期为0 315 s 下列说法正确的是 A 列车的危险速率为40 m s B 列车过桥需要减速 是为了防止列车发生共振现象 C 列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的 D 增加钢轨的长度有利于列车高速运行 解析 选 AD列车在钢轨上运动时 受钢轨对它的冲击力作用做受迫振动 当列车固有振动频率等 于钢轨对它的冲击力的频率时 列车振动的振幅最大 因v l t 12 6 m 0 315 s 40 m s 故 A 正确 列车过桥做 减速运动 是为了使驱动力频率远小于桥梁固有频率 防止桥发生共振现象 而不是防止列车发生共振现 象 B 错误 列车运行的振动频率未必等于列车的固有频率 C 错误 增加钢轨的长度有利于列车高速运 行 D 正确 二 实验题 本题共 2 小题 共16 分 9 6 分 在 用单摆测定重力加速度 的实验中 用刻度尺测量悬点到小球的距离为96 60 cm 用卡 尺量得小球直径是5 260 cm 测量周期有3 次 每次是在摆球通过最低点时 按下秒表开始计时 同时将 此次通过最低点作为第一次 接着一直数到计时终止 结果如下表 123 数的次数618171 时间 s 60 4079 8070 60 这个单摆振动周期的测定值是 s 当地重力加速度的值是 m s2 取三位有效数字 解析 由题意可知单摆的周期T1 60 40 61 1 2 s 2 013 s T2 79 80 81 1 2 s 1 995 s T3 70 60 71 1 2 s 2 017 s 则周期 T T1 T2 T3 3 2 01 s 摆长 l l d 2 0 966 1 2 0 052 6 m 0 992 3 m 故重力加速度g 4 2 l T 2 4 3 14 2 0 992 3 2 01 2 m s 2 9 69 m s2 答案 2 019 69 10 10 分 某同学在做 利用单摆测重力加速度 的实验时 他先测得摆线长为97 50 cm 摆球的直 径为 2 00 cm 然后用秒表记录了单摆完成50 次全振动所用的时间 则 1 该单摆的摆长为 cm 2 如果测出的g值偏小 可能的原因是 A 测量摆线长 线拉得过紧 B 摆线上端没有固定 振动中出现松动 使摆线变长了 C 开始计时时 秒表按下迟了 D 实验中误将49 次全振动记为50 次 3 该同学由测量数据作出l T 2 图线 如图 6 所示 根据图线求出重力加速度g m s 2 保留 3 位有效数字 图 6 解析 1 摆长 l l d 2 98 50 cm 2 由于单摆周期公式T 2 l g 得 g 4 2l t n 2 所以 l 偏大 g偏大 T 偏大 g 偏小 t 偏小 g 偏大 n 偏大 g 偏大 故B 正确 3 由单摆周期公式T 2 l g得 l g 4 2T2 设 l T2图线斜率为k 则 k g 4 2 即 g 4 2k 在图线上 取相距较远两点求得斜率k 1 4 则 g 2 9 86 m s2 答案 1 98 50 2 B 3 9 86 三 计算题 本题共 2 小题 共36 分 11 16 分 将力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力 图7 甲中 O 点为单摆的固定悬点 现将小摆球 可视为质点 拉至 A 点 此时细线处于张紧状态 释放摆球 则摆球将在竖直平面内的A B C 之间来回摆动 其中B 点为运动中的最低位置 AOB COB 小于 10 且是未知量 图乙表 示由计算机得到的细线对摆球的拉力F 的大小随时间t 变化的曲线 且图中t 0 时刻为摆球从A 点开始 运动的时刻 试根据力学规律和题中 包括图中 所给的信息 求 图 7 1 摆球的振动周期和摆长 g 取 10 m s 2 2 若在 10 前提下 使 增大试分析乙图图像如何变化 解析 1 由题意可知 球摆动的周期T 0 4 s 根据单摆振动周期公式T 2 l g 有 l T 2g 4 2 代入数据 l 0 4 m 2 单摆周期与偏角 无关 但球达最低点的速率随 的增大而增大 由F 大 mg mv 2 l 可知 图像中 F 的峰值变大 其最小值由F 小 mgcos 可知变小 答案 1 0 4 s0 4 m 2 周期不变 F 的最大值增大 最小值减小 12 20 分 弹簧振子从距离平衡位置5 cm处由静止释放 4 s 内完成 5次全振动 1 这个弹簧振子的振幅为 cm 振动周期为 s 频率为 Hz 2 4 s 末振子的位移大小为多少 4 s内振子运动的路程为多少 3 若其他条件不变 只是使振子改为在距平衡位置2 5 cm 处由静止释放 该振子的周期为多少 解析 1 根据题意 振子从距离平衡位置5 cm 处由静止释放 说明弹簧振子在振动过程中离开平衡 位置的最大距离是5 cm 即振幅为5 cm 振子在4 s内完成 5 次全振动 则T 0 8 s 又因为f 1 T得 f 1 25 Hz 2 4 s 内完成 5 次全振动 即振子又回到原来的初始点 因而位移大小为5 cm 振子一次全振动的路 程为 20 cm 则 5 次全振动的路程为s 100 cm 3 弹簧振子的周期是由弹簧的劲度系数和振子质量决定的 其固有周期与振幅大小无关 故周期仍为 0 8 s 答案 1 50 81 25 2 5 cm100 cm 3 0 8 s 阶段验收评估 二 机械波 时间 50 分钟满分 100 分 一 选择题 本题共 10 小题 每小题 6 分 共 60 分 其中第 1 6小题只有一个选项符合题意 第 7 10 小题有多个选项符合题意 全选对的得6 分 选对但不全的得3 分 有选错的得0分 1 如图 1 所示 P 为桥墩 A 为靠近桥墩浮在水面的叶片 波源S连续振动 形成水波 此时叶片A 静止不动 为使水波能带动叶片振动 可用的方法是 图 1 A 提高波源频率 B 降低波源频率 C 增加波源距桥墩的距离 D 减小波源距桥墩的距离 解析 选 B叶片 A 之所以不动 是因为水波不能绕过桥墩传过来 也就是说水波衍射不太明显 而 发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或差不多 所以要让叶片A 动起来 方法只能是减小桥墩的 尺寸或增大水波的波长 水波的速度一定 减小频率会增大波长 增大频率会减小波长 A 错误 B 正确 改变波源与桥墩的距离不会让衍射现象更明显 选项C D 错误 2 一列横波沿x 轴传播 某时刻的波形如图2 所示 质点A 的平衡位置与坐标原点O 相距 0 5 m 此时质点A 沿 y 轴正方向运动 经过0 02 s 第一次到达最大位移处 由此可知 图 2 A 这列波的波长为2 m B 这列波的频率为50 Hz C 这列波的波速为25 m s D 这列波沿x 轴正方向传播 解析 选 D由题中图像可知这列波的波长为2 0 5 m 1 m 故 A 错误 质点 A 沿 y 轴正方向运动 因此波源在A 的左侧 波沿x 轴正方向传播 D 正确 A 由平衡位置 经过 1 4T 第一次到达最大位移处 所以波的周期为0 08 s 频率为12 5 Hz 由 v T知 波速 v 1 m 0 08 s 12 5 m s 故 B C 错误 3 简谐横波在同一均匀介质中沿x 轴正方向传播 波速为v 若某时刻在波的传播方向上 位于平 衡位置的两质点a b 相距为s a b 之间只存在一个波谷 则从该时刻起 下列四幅波形图中质点a 最 早到达波谷的是 解析 选 D根据机械波传播方向与质点振动方向之间的关系可知 A C 选项中的质点a 此时刻沿 y 轴正方向振动 a 点要到达波谷至少还需 3 4个周期 B D 选项中的质点 a 此时刻沿y 轴负方向振动 只 需再经过 1 4个周期即可第一次到达波谷 设 a b 两质点间的距离为L 则 A 选项中 2L B C 选项中 L D 选项中 2 3L 因波速均为 v 则由 T v 可知 A 选项中 a 点到达波谷最少用时为 3 4T 3 4 v 3 4 2L v 3L 2v B 选项中最少用时为 1 4T 1 4 v 1 4 L v L 4v C 选项中最少用时为 3 4T 3 4 v 3L 4v D 选项中最少用时为 1 4 T 1 4 v 1 4 2L 3v L 6v 经比较可知 D 选项中质点a 最早到达波谷 4 如图 3 所示是一列简谐横波在某时刻的波形图 若此时质点P 正处于加速运动过程中 则此时 图 3 A 质点 Q 和 N 均处于加速运动过程中 B 质点 Q 和 N 均处于减速运动过程中 C 质点 Q 处于加速运动过程中 质点N 处于减速运动过程中 D 质点 Q 处于减速运动过程中 质点N 处于加速运动过程中 解析 选 D质点 P 正处于加速运动过程中 说明质点P 正在向平衡位置运动 故该波是沿x 轴负方 向传播的 所以此时质点Q 处于减速运动过程中 质点N 处于加速运动过程中 选项D 正确 5 有两列简谐横波在同一介质中传播 其中实线波沿x 轴正方向传播 虚线波沿x 轴负方向传播 某时刻两列波在如图4 所示区域相遇 下列说法正确的 图 4 A 实线波与虚线波的波速之比是2 3 B 实线波与虚线波的频率之比是3 2 C 两列波在相遇区域会发生干涉现象 D 该时刻平衡位置为x 8 m 处的质点的振动方向沿y轴正方向 解析 选 B由于两列波是在同一介质中传播 故两列波的波速相等 选项A 错误 由题图可知 实 线波与虚线波的波长分别是4 m 和 6 m 故波长之比是2 3 由 v f 可得实线波与虚线波的频率之比 是 3 2 选项 B 正确 由于两列波的频率不等 故两列波在相遇区域不会发生干涉现象 选项C 错误 根据波传播的是波形 由于实线波沿x 轴正方向传播 即波谷先到达x 8 m 处 故该处质点的振动方向 沿 y 轴负方向 同理 由于虚线波沿x 轴负方向传播 也是波谷先到达x 8 m 处 故该处质点的振动方 向沿 y 轴负方向 结合两列波的振动情况可判断该时刻平衡位置为x 8 m 处的质点的振动方向沿y 轴负 方向 选项D 错误 6 一简谐机械横波沿x 轴正方向传播 波长为 周期为T t 0 时刻的波形如图5 甲所示 a b 是波上的两个质点 图乙是波上某一质点的振动图像 下列说法中正确的是 甲乙 图 5 A t 0 时质点 a 的速度比质点b的大 B t 0 时质点 a 的加速度比质点b的小 C 图乙可以表示质点a 的振动 D 图乙可以表示质点b 的振动 解析 选 D根据题图甲所示的波动图像 由于波沿x 轴正方向传播 t 0 时刻 a 点速度为零 b 点 速度最大 即t 0 时刻质点a 的速度比质点b 的速度小 选项A 错误 由于t 0 时刻质点a 位移最大 所受回复力最大 加速度最大 质点b 处于平衡位置 位移为零 回复力为零 加速度为零 所以t 0 时刻质点a 的加速度比质点b 的大 选项 B 错误 根据题图甲所示的波动图像 由于波沿x 轴正方向传播 t 0 时刻 质点a 从正的最大位移处向下运动 质点b 从平衡位置向下运动 所以题图乙可以表示质点b 的振动 选项C 错误 D 正确 7 下列关于多普勒效应的说法中正确的是 A 只要波源在运动 就一定能观察到多普勒效应 B 当声源静止 观察者运动时 可以观察到多普勒效应 C 只要声源在运动 观察者总是感到声音的频率变高 D 当声源相对于观察者运动时 观察者听到的声音的音调可能变高 也可能变低 解析 选 BD当波源与观察者有相对运动时 如果二者相互接近 观察者接收到的频率增大 感到 声音的音调变高 如果二者远离 观察者接收到的频率减小 感到声音的音调变低 所以应选B D 8 对于波的折射现象 下列说法正确的是 A 当入射速度小于折射速度时 折射光线偏离法线 B 当波垂直界面入射时 传播方向不改变 波速和波长都不改变 C 在波的折射中 波的频率不改变 波速和波长都发生改变 D 波发生折射时一定不会发生反射现象 解析 选 AC当入射速度小于折射速度时 折射光线偏离法线 A 对 当波垂直界面入射时 传播 方向尽管不改变 但由于介质发生改变 波速和波长都改变 但周期 频率不变 B 错 C 对 波发生折 射时也可以在两种介质界面上发生反射现象 D 错 9 一列简谐横波在t 0时刻的波形如图6 中的实线所示 t 0 02 s 时刻的波形如图中虚线所示 若 该波的周期T 大于 0 02 s 则该波的传播速度可能是 图 6 A 1 m sB 3 m s C 4 m s D 6 m s 解析 选 AB因为 t T 故 若波向右传播 则波传播的距离x1 0 02 m 则波速 v1 x 1 t 0 02 0 02 m s 1 m s 若波向左传播 则波传播的距离x2 0 06 m 则波速v2 x2 t 0 06 0 02 m s 3 m s 故正确的选项为 A B 10 一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在t 0 时刻的波形如图7 所示 质点 P 的 x坐标为 3 m 已知 任意振动质点连续2 次经过平衡位置的时间间隔为0 4 s 下列说法正确的是 图 7 A 波速为4 m s B 波的频率为1 25 Hz C x 坐标为 15 m 的质点在t 0 6 s时恰好位于波谷 D x 坐标为 22 m 的质点在t 0 2 s时恰好位于波峰 E 当质点P 位于波峰时 x坐标为 17 m 的质点恰好位于波谷 解析 选 BDE任意振动质点连续2 次经过平衡位置的时间间隔为0 4 s 则 1 2T 0 4 s 解得 T 0 8 s 从图像中可知 4 m 所以根据公式v T 4 0 8 m s 5 m s 故 A 错误 根据公式f 1 T可得波的频率为 1 25 Hz B 正确 x 坐标为 15 m 的质点和x 坐标为 3 m 的质点相隔12 m 为波长的整数倍 即两质点为 同相点 而x 坐标为 3 m 的质点经过t 0 6 s即四分之三周期振动到平衡位置 所以x坐标为 15 m 的质 点在 t 0 6 s时振动到平衡位置 C 错误 x 坐标为 22 m 的质点和x 坐标为 2 m 的质点为同相点 x 坐标 为 2 m 的质点经过t 0 2 s即四分之一周期恰好位于波峰 故 x 坐标为 22 m 的质点在t 0 2 s时恰好位于 波峰 D 正确 当质点P 位于波峰时 经过了半个周期 而x 坐标为 17 m 的质点和x 坐标为 1 m 的质点 为同相点 经过半个周期x 坐标为 1 m 的质点恰好位于波谷 E 正确 二 计算题 本题共 3 小题 共40 分 11 10 分 一列波先后通过相距为4 m 的 A B 两点 用时为0 01 s 已知 A B 两质点运动方向始 终相反 问 1 这列波的波速是多少 2 这列波的最小频率可能是多少 解析 1 v s t 4 0 01 m s 400 m s 2 A B 两质点的振动方向始终相反 即属于振动步调始终相反的点 因此两点平衡位置间的距离 s 4 m 2 n 2n 1 2 n 0 1 2 所以 8 2n 1 m n 0 1 2 因为 v f 所以当取n 0 时 最大 f 最小 fmin v m 400 8 Hz 50 Hz 答案 1 400 m s 2 50 Hz 12 14 分 甲 乙两列完全相同的横波分别从波源A B 两点沿 x 轴相向传播 t 0 时的波形图像如 图 8 所示 如果两列波的波速都是10 m s 求 图 8 1 甲 乙两列波的频率各是多少 2 第几秒末两列波相遇 相遇时C D 两点间有哪些点位移最大 解析 1 由图知 4 m 又因 v 10 m s 所以由 f v 得 f 10 4 Hz 2 5 Hz 故甲 乙两列波的频率均为2 5 Hz 2 设经 t 时间两波相遇 则2vt 4 m 所以 t 4 2 10 s 0 2 s 又因 T 1 f 1 2 5 s 0 4 s 故波分别向前传播 2相遇 此时两列波的图像如图中的虚线所示 故C D 间有 x 5 m 和 x 7 m 处的点位移最大 答案 1 2 5 Hz2 5 Hz 2 0 2 sx 5 m 与 x 7 m 13 16 分 如图 9 所示 实线表示一列横波在某时刻的波形图线 虚线是经过0 2 s 时的波形图线 图 9 1 若波向左传播 求它在这段时间内传播的距离 2 若波向右传播 求它的最大周期 3 若波的传播速度为115 m s 试判断波的传播方向 解析 由波的图像可知 波长 4 m 1 波在空间上具有周期性 向左传播的可能距离 x 3 n 4n 3 m n 0 1 2 2 若波向右传播时 传播的可能距离为 x 1 n 4 n n 0 1 2 由波的时空周期性 可知波传播 x 的距离需时间 t T 4 nT T 4 t 4n 1 n 0 1 2 当 n 0 时 周期有最大值Tm 4 t 0 8 s 3 当 v 115 m s时 波在0 2 s 时间内传播的距离为 x v t 23 0 m 23 0 4 5 3 4 可知波沿x 轴负方向传播 答案 1 4n 3 m n 0 1 2 2 0 8 s 3 沿 x 轴负方向传播 阶段验收评估 三 光 时间 50 分钟满分 100 分 一 选择题 本题共 8 小题 每小题6 分 共 48 分 第 1 5 小题只有一个选项符合题意 第6 8 小 题有多个选项符合题意 1 某同学使用激光器作光源 在不透光的挡板上开一条缝宽为0 05 mm 的窄缝 进行光的衍射实验 如图 1 所示 则他在光屏上看到的条纹是 图 1 解析 选 B单缝衍射条纹中间宽 两侧越来越窄 又由于单缝是水平的 衍射条纹也是水平的 故 B 对 2 如图 2 所示的双缝干涉实验 用绿光照射单缝S 时 在光屏P 上观察到干涉条纹 要得到相邻条纹 间距更大的干涉图样 可以 图 2 A 增大 S1与 S2的间距 B 减小双缝屏到光屏的距离 C 将绿光换为红光 D 将绿光换为紫光 解析 选 C双缝干涉的条纹间距公式 x l d 增大 S1与 S2的间距就是增大 d 所以条纹间距变 小 A 错误 减小双缝屏到光屏的距离就是减小l 条纹间距变小 B 错误 红光波长比绿光波长长 紫 光波长比绿光波长短 所以将绿光换为红光 条纹间距增大 C 正确 D 错误 3 酷热的夏天 在平坦的柏油公路上你会看到在一定距离之外 地面显得格外明亮 仿佛是一片水 面 似乎还能看到远处车 人的倒影 但当你靠近 水面 时 它也随着你靠近而后退 对此现象正确的 解释是 A 出现的是 海市蜃楼 是由于光的折射造成的 B 水面 不存在 是由于酷热难耐 人产生的幻觉 C 太阳辐射到地面 使地表温度升高 地表空气折射率大 发生全反射 D 太阳辐射到地面 使地表温度升高 地表空气折射率小 发生全反射 解析 选 D酷热的夏天地表温度高 地表附近空气的密度小 空气的折射率下小上大 远处车 人 反射的太阳光由光密介质射入光疏介质发生全反射 4 如图 3 所示 一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上 经折射后交于光屏上的同一个点 M 若用 n1和 n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率 下列说法中正确的是 图 3 A n1 n2 a 为红光 b 为蓝光 B n1 n2 a 为蓝光 b 为红光 C n1 n2 a 为红光 b 为蓝光 D n1 n2 a 为蓝光 b 为红光 解析 选 B由题图可知 b 光线经过三棱镜后的偏折角较小 因此折射率较小 是红光 5 如图 4 所示 红色细光束a射到折射率为2的透明球表面 入射角为45 在球的内壁经过一次反 射后 从球面射出的光线为b 则入射光线a 与出射光线b 之间的夹角 为 图 4 A 30 B 45 C 60 D 75 解析 选 A由折射定律有2 sin 45 sin 得折射角 30 画出光路图 由几何关系知 夹角 30 选项 A 正确 6 直线 P1P2过均匀玻璃球球心 O 细光束a b平行且关于P1P2对称 由空气射入玻璃球的光路如图 5 所示 a b光相比 图 5 A 玻璃对a 光的折射率较大 B 玻璃对a 光的临界角较大 C b光在玻璃中的传播速度较小 D b 光在玻璃中的传播时间较短 解析 选 BC由图可知a b两入射光线的入射角i1 i2 折射角r1 r2 由折 射率 n sin i sin r知玻璃对 b 光的折射率较大 选项A 错误 设玻璃对光 的 临 界 角 为 C sin C 1 n a 光的临界角较大 故选项 B 正确 光在介质中的传播速度v c n 则 a 光的传播速度较大 b光的传播速度较小 故选项C 正确 b 光的传播速度小 且通过的路程长 故b光在玻璃中传播的时间 长 故选项D 错误 7 实验表明 可见光通过三棱镜时各色光的折射率n 随波长 的变化符合科西经验公式 n A B 2 C 4 其中 A B C 是正的常量 太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图6 所示 则 图 6 A 屏上 c处是紫光B 屏上 d处是紫光 C 屏上 b处是紫光D 屏上 a 处是红光 解析 选 BD根据公式可知 波长越长三棱镜对光的折射率越小 在各色光中 红光的波长最长 折射率最小 折射程度最小 紫光的波长最短 折射率最大 折射程度最大 因此B D 项正确 8 如图 7 所示 一束色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃 穿过玻璃后从侧面射出 变为a b 两束 单色光 则以下说法正确的是 图 7 A 玻璃对a 光的折射率较大 B 在玻璃中b光的波长比a 光短 C 在玻璃中b光传播速度比a 光大 D 减小入射角i a b 光线有可能消失 解析 选 BD由题图可知折射率na nb 则 a b 又由 n c v 得 va vb 综上得 b a 故 A C 错误 B 正确 减小入射角i 由几何关系可知在玻璃内的入射角变大 可能发生全反射 a b 都可能消 失 D 正确 二 实验题 本题共 2