2021版一轮物理（人教版）练习：第十四章 章末检测

1、章末检测(满分：100分，时间：45分钟)1(15分)(1)关于波的现象，下列说法正确的有_A当波从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化B光波从空气进入水中后，更容易发生衍射C波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低D不论机械波、电磁波，都满足vf，式中三参量依次为波速、波长、频率E电磁波具有偏振现象(2)如图所示，ABC为一透明材料制成的柱形光学元件的横截面，该种材料的折射率n，AC是一半径为R的圆弧，O为圆弧的圆心，ABCO构成正方形，在O处有一点光源从点光源射到圆弧AC的光线进入透明材料后首次射向AB或BC界面时，有一部分不能从AB或BC界面直接射出

2、下面的问题只研究进入透明材料后首次射向AB或BC界面的光线，已知AB面上的P点到A点的距离为R.求：()从P点射出的光线的折射角；()AB和BC截面上没有光线射出部分的总长度解析：(1)由波的性质可知，A项正确；光波从空气进入水中，波速变小，波长变短，故不容易发生衍射，B项错误；由多普勒效应可判断，波源靠近接收者的过程中，接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，C项错误；波速的计算公式vf(v是波速，是波长，f是频率)对机械波和电磁波通用，D项正确；光波具有偏振现象，光波是电磁波，E项正确(2)()设射向P点的光线入射角为1，由几何关系可得sin 1根据折射定律有解得260.()设临界角为C，

3、射向M点的光线恰好发生全反射，则有sin CAB截面没有光线射出部分的长度BM(1tan C)R(1)R同理可知BC截面没有光线射出部分的长度为(1)R两截面上没有光线射出部分的总长度l2(1)R(2)R0.59R答案：(1)ADE(2)()60()(2)R(或0.59R)2(15分)(1)图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t1 s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图象，下列说法正确的是_A该简谐横波的传播速度为4 m/sB从此时刻起，经过2 s，P质点运动了8 m的路程C从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置D图乙可能是图甲中x2 m处质点的振动图象E此时刻M质点的振动速度小

4、于Q质点的振动速度(2)如图所示，一个半径为R、折射率为的透明玻璃半球体，O为球心，轴线OA水平且与半球体的左边界垂直，位于轴线上O点左侧处的点光源S发出一束与OA夹角60的光线射向半球体，已知光在真空中传播的速度为c.求：光线第一次从玻璃半球体射出时的方向以及光线在玻璃半球体内传播的时间解析：(1)由题图甲读出波长4 m，由题图乙读出周期T1 s，则波速v4 m/s，A项正确；简谐横波中质点只在平衡位置附近振动，并不随着波迁移，经过2 s，P质点振动了2个周期，运动的路程为20.8 cm1.6 cm，B项错误；由题知，波沿x轴正方向传播，此时刻Q质点振动方向向上，而P质点在波峰，则图示时刻起

5、P质点比Q质点先回到平衡位置，C项正确；根据题图乙可知，t1 s时刻质点从平衡位置沿y轴负方向振动，而题图甲中x2 m处的质点在t1 s时刻(图示时刻)振动方向沿y轴负方向，题图乙可能是题图甲中x2 m处质点的振动图象，D项正确；该时刻M质点在平衡位置，速度最大，E项错误(2)作出大致光路图如图所示，由几何知识可得lOBtan 又n解得30在OBC中有解得30又n解得60则知出射光线CD方向与OA平行光在玻璃半球体中传播的距离lBClOB又速度v可得t.答案：(1)ACD(2)见解析3(15分)(1)如图所示，某同学用一束激光从平行截面为等腰直角三角形的水晶材料的底边AB的中点M点射入，发现激

6、光射入后，恰好在AC界面发生全反射已知AB长为L，光在真空中的速度为c.则该水晶材料的折射率为_；激光从AB边到AC边的传播时间为_(2)如图所示，a、b、c、d是均匀介质中x轴上的四个质点，相邻两点间的间距依次为2 m、4 m和6 m一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴负向传播，在t0时刻到达质点d，质点d由平衡位置开始竖直向下运动，t6 s时质点c第一次到达最高点，质点的振幅为6 mm，求：在t6 s时质点b的位移；当质点a第一次振动到正向最大位移处时，质点d经过的路程解析：(1)设光从AB边射入时，折射角为，射到AC面上N点时，入射角为，光路如图所示，根据折射定律有nsin sin 45

7、，光在AC边上恰好全反射，有n，根据几何关系有90，联立解得n；由图中几何关系可得MN长度为x，sin ，用v表示光在水晶中的传播速度，则n，光从AB边到AC边的传播时间为t.(2)已知在t0时刻波到达质点d，质点d由平衡位置开始竖直向下运动，其波的前段波形如图t6 s时，波向左传播的距离为12 m，波的前端到达a质点位置，此时质点c第一次到达最高点，所以a、c间的距离恰好是四分之三个波长，则波长8 m，又b、c间距离为4 m，所以质点b的位移为6 mm当质点a开始振动时d已经振动t16 s再经历四分之三周期，质点a振动到正向最大位移处t2TT4 s质点a第一次振动到最高点时，质点d已运动的时

8、间为tt1t29 s由题意知A6 mm质点d的路程为s4A54 mm答案：(1)(2)6 mm54 mm4(15分)(1)一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是_A质点振动频率是0.25 HzB在10 s内质点经过的路程是20 cmC第4 s末质点的速度最大D在t1 s和t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同E在t2 s和t4 s两时刻，质点速度大小相等、方向相同(2)如图所示，将一个折射率为n的透明长方体放在空气中，长方形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为.ADAP.()若要使光束进入长方体后能射到AD面上，角的最小值为多少？()若要使此光束在AD面上发生

9、全反射，角的范围如何？解析：(1)振动图象表示质点在不同时刻相对平衡位置的位移，由图象可知，质点运动的周期T4 s，其频率f0.25 Hz；10 s内质点运动了T，其运动路程为s4A42 cm20 cm；第4 s末质点在平衡位置，其速度最大；t1 s和t3 s两时刻，由图象可知，位移大小相等、方向相反；在t2 s和t4 s质点处于平衡位置，其速度最大，但t2 s和t4 s两时刻速度方向相反由以上分析可知，选项A、B、C正确(2)()如图甲，要使光束进入长方体后能射到AD面上，设最小折射角为，AP为d.根据几何关系有sin 根据折射定律有n得最小值30.()如图乙，要使此光束在AD面上发生全反射

10、，则要求该光束射到AD面上的入射角应满足sin sin C又sin Csin cos 解得3060.答案：(1)ABC(2)()30()30605(15分)(1)下列说法中正确的是_A图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

11、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，求：()波由M点传到Q点所用的时间；()波由M点传到Q点的过程中，x3.5 m处的质点通过的路程解析：(1)甲图中a束光折射角大，折射率小，根据v，a束光在水珠中的传播速度大，选项A正确；乙图中，光束在aa面的折射角等于在bb面的入射角，只要入射角i90，bb面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，选项B错误；丙图中，根据x可知，选项C正确，丁图中的干涉条纹说明被

12、检测的平面在此处是凹陷的，选项D错误；有偏振现象的光波为横波，选项E正确(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v1 m/s，波由M点传到Q点所用的时间t5 s.()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，则质点通过的路程为(205) cm27.07 cm.答案：(1)ACE(2)()5 s()27.07 cm6(15分)(1)如图，某种复合光经过半圆形的玻璃砖后分成a、b两束，其中光束a与法线的夹角为60，光束b与法线的夹角为45，则玻璃对a、b两种光的折射率之比nanb_；若a、b两种光在这种玻璃中的波长之比为，现用同一双缝干涉装置在真空中分别测量a、b两种光的波长，则得到的相邻亮条纹间距之比为xaxb_.(2)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形图，已知该波的传播速度为6.4 m/s，求：()这列波的周期；()平衡位置在x4 cm处的质点在00.05 s时间内运动的路程解析：(1)由光的折射定律n可分别得出na，nb，所以nanb；真空中的波长0n，所