物理是当今最精密的一门自然科学学科,下面是物理2016高考第一轮复习专题强化提升检测,供考生练习。
一、选择题(1~6题为单选题,7~8题为多选题)
1.(2015浙江自选)以下说法正确的是()
A.真空中蓝光的波长比红光的波长长
B.天空中的彩虹是由光干涉形成的
C.光纤通信利用了光的全反射原理
D.机械波在不同介质中传播,波长保持不变
答案:C
解析: 蓝光的频率大于红光的频率,在真空中两种光的速度相等,由=v/f,可得蓝光的波长小于红光的波长,选项A错;天空中的彩虹是由光的折射形成的,选项B错;光纤通信利用了光的全反射原理,选项C正确;机械波在不同介质中传播,频率保持不变,波长发生变化,选项D错误。
2.(2015四川理综)平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动,测得两小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰.这列水面波()
A.频率是30 Hz B.波长是3 m
C.波速是1 m/s D.周期是0.1 s
答案:C
解析:A、D项,由两小木块每分钟都上下振动30次可知,该波的周期T==2s,频率为f==0.5Hz,故A、D项错误。B项,由题意甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰可知,1.5=3m,所以=2m,故B项错误。C项,波速v==1m/s,故C项正确。
3.(2015福建理综)如图,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,波长分别为a、b,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb,则()
A.ab,nanb B.ab,na
C.ab,nab,nanb
答案:B
解析:由图可知b光偏折程度大,则nab,B正确。
4.(2015天津理综)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为xa=2 m和xb=6 m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是()
A.该波沿+x方向传播,波速为1 m/s
B.质点a经4 s振动的路程为4 m
C.此时刻质点a的速度沿+y方向
D.质点a在t=2 s时速度为零
答案:D
解析:A项,由图乙可知,图甲所示的时刻b点的运动方向为y轴正方向,所以该波沿x轴负方向传播,故A项错误。B项,由图乙可知,波的周期为8 s,所以质点a在4 s内振动了半个周期,其路程为1 m,故B项错误。C项,由A项分析可知,该波沿x轴负方向传播,所以此时刻质点a的速度沿y轴负方向,故C项错误。D项,该波沿x轴负方向传播,所以t=2 s时,质点a运动到了波谷位置,此时速度为零,故D项正确。综上所述,本题正确答案为D。
5.(2015安徽理综)如图所示,一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上,经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气。当出射角i和入射角i相等时,出射光线相对于入射光线偏转的角度为。已知棱镜顶角为,则计算棱镜对该色光的折射率表达式为()
A. B.
C. D.
答案:A
解析:当出射角i和入射角i相等时,在棱镜面上发生折射时的折射角与由棱镜到空气的入射角相等,由几何关系和对称性分析可知,折射角等于,入射角i=,则棱镜对该光的折射率n=,故A项正确。
6.(2015福建理综)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()
答案:D
解析:由图A知,波长=2s,周期T=,由图知质点a向上振动,经3T/4第一次到达波谷,用时t1=T=,B图对应波长=s,周期T=,由图知质点a向下振动,经T/4第一次到达波谷,用时t2=T=,C图对应波长=s,周期T=,由图知质点a向上振动,经3T/4第一次到达波谷,用时t3=T=,D图对应波长=,由图知质点a向下振动,经T/4第一次到达波谷,用时t4=T=,所以D正确。
7.(2015课标)如图,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:ABD
解析:由图可知:玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率,故C错误;在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度,故A正确;a光的频率大于b光的频率,在真空中,a光的波长小于b光的波长,故B正确;若改变光束的入射方向使角逐渐变大,因为a光的折射率大,则折射光线a首先消失,故D正确;a光的波长小于b光的波长,分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距,故E错误。
8.(2015海南单科)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P的x坐标为3m。已知任意振动使点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s。下列说法正确的是()
A.波速为4m/s
B.波的频率为1.25Hz
C.x坐标为15m的质点在t=0.6s时恰好位于波谷
D.x坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰
E.当质点P位于波峰时,x坐标为17m的质点恰好位于波谷
答案:BDE
解析:由题意可知,=0.4s,T=0.8s。而波长=4m
所以波速v==5m/s,A不正确,波的频率f==1.25Hz,B正确,
t=0时刻,x=15m的质点处于波谷位置,经t=0.6s,恰好经过平衡位置,C不正确,
t=0时刻,x=22m的质点处于平衡位置,且向上振动,经t=0.2s后到达波峰,D正确,
t=0时刻,x=17m的质点处于波峰位置,所以当P处于波峰时,该质点处于波谷,E正确。
二、非选择题
9.(2015重庆理综)如图为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图,质点P的振动周期为0.4s。求该波的波速并判断P点此时的振动方向。
答案:2.5 m/s P点沿y轴正向振动
解析:由波形图可知=1.0 m,
距v==2.5 m/s。
波沿x轴正方向,由同侧法可知P点沿y轴正向振动。
10.(2015江苏单科)人造树脂是常用的眼镜镜片材料.如图所示,光线射在一人造树脂立方体上,经折射后,射在桌面上的P点。已知光线的入射角为30,OA=5 cm,AB=20 cm,BP=12 cm,求该人造树脂材料的折射率n。
答案:(或1.5)
解析:设折射角为,由折射定律有sin30=nsin
由几何关系知sin=,
且OP=
代入数据解得n=(或n1.5)
11.(2015课标)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播,波速均为v=25 cm/s。两列波在t=0时的波形曲线如图所示。求
(1)t=0时,介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标;
(2)从t=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点的时间。
答案:(1)x=(50+300n)cm n=0,1,2,
(2)0.1 s
解析:(1)根据两列波的振幅都为8cm,偏离平衡位置位移为16cm的质点即为两列波的波峰相遇。
根据波形图可知,甲乙的波长分别为
乙=60cm,甲=50cm,
则甲乙两列波的波峰的x坐标分别为
x甲=50+k150(k1=0,1,2,3,)
x乙=50+k260(k2=0,1,2,3,)
综上,所有波峰和波峰相遇的质点坐标为
x=(50+300n)cm,n=0,1,2,3,
(2)偏离平衡位置位移为-16cm是两列波的波谷相遇的点,
t=0时,波谷之差x=(50+60)-(50+50),n=0,1,2,3,
整理可得x=10(6n1-5n2)+5
波谷之间最小的距离为x=5cm,
两列波相向传播,相对速度为2v=50cm/s
所以出现偏离平衡位置位移为-16cm的最短时间t==0.1s。
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