2023-2024（上）全品學(xué)練考高中物理選擇性必修第一冊章末素養(yǎng)測評(三)第三章機(jī)械波一、單項(xiàng)選擇題1.[2022·重慶八中期中]下列關(guān)于機(jī)械波的說法中,正確的是()A.發(fā)生干涉現(xiàn)象時(shí),介質(zhì)中振動加強(qiáng)點(diǎn)振動的振幅最大,減弱點(diǎn)振幅可能為零B.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源頻率發(fā)生了變化C.在一個(gè)周期內(nèi),介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)所通過的路程等于振幅D.某一頻率的聲波,從空氣進(jìn)入水中時(shí),波長和頻率均增大2.[2022·成都七中期中]一列簡諧橫波沿x軸正向傳播,傳到M點(diǎn)時(shí)波形如圖所示,再經(jīng)0.6s,N點(diǎn)開始振動,則該波的振幅A和頻率f為 ()A.A=1m,f=5Hz B.A=0.5m,f=5HzC.A=1m,f=2.5Hz D.A=0.5m,f=2.5Hz3.一列機(jī)械波在x軸上傳播,某時(shí)刻的波形圖如圖所示,a、b、c為三個(gè)質(zhì)點(diǎn),a正在向上運(yùn)動.由此可知 ()A.該波沿x軸負(fù)方向傳播B.該時(shí)刻,c正在向上運(yùn)動C.該時(shí)刻以后,b比c先到達(dá)平衡位置D.該時(shí)刻,b的速率比c的速率大4.如圖甲所示,沿波的傳播方向上有間距均為0.1m的六個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f,均靜止在各自的平衡位置.t=0時(shí)刻振源a從平衡位置開始沿y軸正方向做簡諧運(yùn)動,其振動圖像如圖乙所示,形成的簡諧橫波以0.1m/s的速度水平向右傳播,則下列說法正確的是 ()A.0~4s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動路程為6cmB.4~5s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c的加速度在減小C.6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)e的振動方向沿y軸正方向D.質(zhì)點(diǎn)d起振后的運(yùn)動方向始終與質(zhì)點(diǎn)b的運(yùn)動方向相同5.[2022·昆明一中期中]圖甲為一列簡諧橫波在t=0時(shí)的波的圖像,圖乙為該波中x=2cm處質(zhì)點(diǎn)P的振動圖像,則t=3.0s時(shí)的波的圖像是圖中的()6.一條彈性繩子呈水平狀態(tài),M為繩子中點(diǎn),兩端P、Q同時(shí)開始上下振動,一小段時(shí)間后產(chǎn)生的波形如圖所示,對于其后繩上各點(diǎn)的振動情況,以下判斷正確的是 ()A.波源Q產(chǎn)生的波將先到達(dá)中點(diǎn)MB.波源P的起振方向是向上的C.中點(diǎn)M的振動始終是加強(qiáng)的D.波源P振動的頻率是波源Q的2倍7.[2022·北京四中月考]在如圖所示的xOy坐標(biāo)系中,一條彈性繩沿x軸放置,圖中小黑點(diǎn)代表繩上的質(zhì)點(diǎn),相鄰質(zhì)點(diǎn)的間距為a.t=0時(shí),x=0處的質(zhì)點(diǎn)P0開始沿y軸做周期為T、振幅為A的簡諧運(yùn)動.t=34T時(shí)的波形如圖所示.下列說法正確的是 (A.t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)P0沿y軸負(fù)方向運(yùn)動B.t=34T時(shí),質(zhì)點(diǎn)P4C.t=34T時(shí),質(zhì)點(diǎn)P3和P5D.該列繩波的波速為8二、多項(xiàng)選擇題8.一列簡諧橫波沿著x軸正方向傳播,周期為T,t=0時(shí)的波形圖如圖所示,則t=T4時(shí) (A.質(zhì)點(diǎn)a的加速度方向沿著y軸負(fù)方向B.質(zhì)點(diǎn)b的位移為5cmC.質(zhì)點(diǎn)c的振幅為0D.質(zhì)點(diǎn)d的速度方向沿著y軸正方向9.有兩個(gè)靜止的聲源,發(fā)出聲波1和聲波2在空氣中傳播,圖所示為某時(shí)刻這兩列波的圖像.下列說法中正確的是 ()A.聲波1的波速比聲波2的波速大B.相對于同一障礙物,聲波1比聲波2更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C.這兩列波相遇時(shí),不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D.這兩列波相遇時(shí),會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象10.[2022·衡水中學(xué)月考]位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源不斷地產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,波速v=40m/s,已知t=0時(shí)刻波剛好傳播到x=13m處,部分波形圖如圖所示,下列說法正確的是()A.波源開始振動的方向沿y軸正方向B.t=0.45s時(shí),x=9m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為零C.t=0.45s時(shí),波剛好傳播到x=18m處D.t=0.45s時(shí),波剛好傳播到x=31m處三、填空題11.如圖所示,某同學(xué)握住軟繩的一端周期性上下抖動,在繩上激發(fā)了一列簡諧波.從圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí),經(jīng)過半個(gè)周期,繩上M處的質(zhì)點(diǎn)將運(yùn)動至(選填“N”“P”或“Q”)處.加快抖動,波的頻率增大,波速(選填“增大”“減小”或“不變”).

12.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為10m/s.在傳播方向上有P、Q兩質(zhì)點(diǎn),坐標(biāo)分別為xP=1m,xQ=6m.波傳播到P點(diǎn)開始計(jì)時(shí),該點(diǎn)的振動圖像如圖所示,則簡諧波的波長為m,經(jīng)過s,Q點(diǎn)第一次到達(dá)正向最大位移處.

四、計(jì)算題13.[2022·山西大學(xué)附中期中]如圖甲所示,在某介質(zhì)的xOy平面內(nèi)有兩個(gè)相干波源S1和S2,波源S1的坐標(biāo)為(0,0.15m),其振動圖像如圖乙所示;波源S2的坐標(biāo)為(0,-0.15m),其振動圖像如圖丙所示.在x=0.4m處有一平行于y軸的直線,與x軸交于N點(diǎn),直線上M點(diǎn)的坐標(biāo)為(0.4m,0.15m).兩波源發(fā)出的波的波長均為0.2m.(1)兩波源發(fā)出的波傳播到M點(diǎn)的時(shí)間各為多少?(2)試通過計(jì)算說明M處是振動的加強(qiáng)點(diǎn)還是減弱點(diǎn).14.一列簡諧橫波沿x軸傳播,在t1=0和t2=0.005s時(shí)的波形曲線如圖所示.(1)該波的波長是多大?振幅A為多大?(2)若周期大于(t2-t1),且波向左傳播,則波速為多大?(3)若周期小于(t2-t1),且波速為6800m/s,求波的傳播方向.15.[2022·大連二十四中月考]如圖所示,位于原點(diǎn)O處的波源,t=0時(shí)刻開始做簡諧運(yùn)動,其振動圖像如圖所示.該波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播,當(dāng)平衡位置坐標(biāo)為(9m,0)的質(zhì)點(diǎn)P剛開始振動時(shí),波源剛好位于波谷位置.(1)求波源從t=0時(shí)刻開始振動0.55s通過的路程;(2)求這列波的波速大小;(3)若這列波的波速為12m/s,請寫出以t=0.90s時(shí)刻為新的計(jì)時(shí)起點(diǎn)時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的振動方程.章末素養(yǎng)測評(三)1.A[解析]發(fā)生干涉現(xiàn)象時(shí),介質(zhì)中振動加強(qiáng)點(diǎn)振幅最大,減弱點(diǎn)振幅最小,若兩列波的振幅相等,減弱點(diǎn)的振幅可能為零,故A正確;產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是振源與觀察者之間距離變化,使觀察者接收的頻率發(fā)生了變化,但波源頻率并不改變,故B錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動時(shí),一個(gè)周期內(nèi)通過的路程是振幅的4倍,故C錯(cuò)誤;波速由介質(zhì)決定,頻率由波源決定,當(dāng)聲波從空氣進(jìn)入水中時(shí),頻率不變,波速變大,則波長變大,故D錯(cuò)誤.2.D[解析]由圖像可以直接讀出該波的振幅A=0.5m,經(jīng)0.6s,N點(diǎn)開始振動,說明波在0.6s內(nèi)向前傳播了6m,所以波的傳播速度為v=xt=6m0.6s=10m/s,由圖像可知波長為4m,所以周期為T=λv=4m10m/s=0.3.C[解析]在題圖所示時(shí)刻,a正在向上振動,比左側(cè)的波峰振動滯后,可知波沿x軸正方向傳播,A錯(cuò)誤;根據(jù)波形和波的傳播方向可判斷出c正在向下運(yùn)動,B錯(cuò)誤;由于b向上振動、c向下振動,所以b比c先到達(dá)平衡位置,C正確;在題圖所示時(shí)刻,b距離平衡位置比c遠(yuǎn),則b比c的速率小,D錯(cuò)誤.4.A[解析]由乙圖知,波的傳播周期為4s,根據(jù)x=vt得振動傳播到b點(diǎn)需要1s,所以在0~4s內(nèi)b質(zhì)點(diǎn)振動3s,運(yùn)動路程為s=3A=6cm,故A正確;同理可知在第2s末質(zhì)點(diǎn)c開始振動,起振的方向與質(zhì)點(diǎn)a開始振動的方向相同,在4~5s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c從平衡位置向負(fù)向最大位移處,加速度增大,所以B錯(cuò)誤;4s末質(zhì)點(diǎn)e開始振動,第6s末到達(dá)平衡位置向下振動,振動方向沿y軸負(fù)方向,故C錯(cuò)誤;由圖知,質(zhì)點(diǎn)b、d相距半個(gè)波長,振動方向始終相反,所以D錯(cuò)誤.5.A[解析]甲是t=0時(shí)的波的圖像,由乙圖知,質(zhì)點(diǎn)P在t=0時(shí)處于平衡位置且將要向上振動,根據(jù)同側(cè)法可以判斷波沿x軸正方向傳播,由于周期為4s,故在t=3.0s時(shí),質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過四分之三個(gè)周期后,P點(diǎn)應(yīng)該處在最低位置處,A正確.6.B[解析]兩列波雖然波形不同,但波速相同,由于傳播距離相同,所以兩波同時(shí)到達(dá)M點(diǎn),故A錯(cuò)誤;由波的傳播方向可確定P質(zhì)點(diǎn)的起振方向向上,故B正確;由于波長不同,故兩列波的頻率不同,不能發(fā)生干涉現(xiàn)象,因此在M點(diǎn)相遇時(shí),并不總是加強(qiáng)或減弱,故C錯(cuò)誤;由波形圖可知,λP=2λQ,根據(jù)T=λv,f=1T,可得fP∶fQ=λQ∶λP=1∶7.D[解析]由t=34T時(shí)的波形圖可知,波剛好傳到質(zhì)點(diǎn)P6,根據(jù)“上下坡法”,可知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P6沿y軸正方向運(yùn)動,故波源起振的方向也沿y軸正方向,故t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)P0沿y軸正方向運(yùn)動,故A錯(cuò)誤;由圖可知,在t=34T時(shí)質(zhì)點(diǎn)P4處于正的最大位移處,故速度為零,故B錯(cuò)誤;由圖可知,在t=34T時(shí),質(zhì)點(diǎn)P3沿y軸負(fù)方向運(yùn)動,質(zhì)點(diǎn)P5沿y軸正方向運(yùn)動,故兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的相位不相同,故C錯(cuò)誤;由圖可知λ4=2a,解得λ=8a,故該列繩波的波速為v=λ8.BD[解析]t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a向下振動,經(jīng)過t=T4到達(dá)平衡位置以下,則加速度方向沿著y軸正方向,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)b在平衡位置向上振動,經(jīng)過t=T4質(zhì)點(diǎn)b到達(dá)波峰位置,則位移為5cm,選項(xiàng)B正確;質(zhì)點(diǎn)c的振幅為5cm,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)d向下振動,經(jīng)過t=T4,質(zhì)點(diǎn)d在平衡位置以下向上振動,即速度方向沿著9.BC[解析]由題中波的圖像知,這兩列波的波長不同,但都在空氣中傳播,波速相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由λ1>λ2知,聲波1更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,選項(xiàng)B正確;由f=vλ知,兩列波的頻率不同,不能發(fā)生干涉現(xiàn)象,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤10.AD[解析]已知波沿x軸正方向傳播,結(jié)合題中波形圖可知,x=13m處質(zhì)點(diǎn)的起振方向沿y軸正方向,所以波源開始振動的方向沿y軸正方向,故A正確;由題圖可知,波長λ=8m,則周期T=λv=0.2s,根據(jù)波的傳播方向可知,t=0時(shí)刻,x=9m處的質(zhì)點(diǎn)正從平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動,經(jīng)過t=0.45s,即2.25T,該質(zhì)點(diǎn)位于波谷,故B錯(cuò)誤;t=0.45s時(shí),波剛好傳播到x=13m+vt=31m處,故C錯(cuò)誤,D正確11.P不變[解析]質(zhì)點(diǎn)開始在正向最大位移處M,經(jīng)過半個(gè)周期運(yùn)動2個(gè)振幅的路程到達(dá)P處;波速由傳播介質(zhì)決定,介質(zhì)不變所以波速不變.12.20.55[解析](1)由圖知波的振動周期T=0.2s,λ=vT=10×0.2m=2m;波從P傳播到Q所需時(shí)間t1=xPQv=510s=0.5s,即t=0.5s時(shí)Q點(diǎn)開始振動,由P點(diǎn)的振動圖像可知,起振方向向上,則Q點(diǎn)開始振動后,再經(jīng)過t2=T4=0.05s第一次到達(dá)正向最大位移處,則共需要t=t1+t2=13.(1)4s5s(2)M點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)[解析](1)根據(jù)波速、波長與周期的關(guān)系v=λ可得波速v=0.1m/s波源S1到M點(diǎn)的距離L1=0.4m波源S1傳到M點(diǎn)的時(shí)間t1=L1v波源S2到M點(diǎn)的距離L2=x2+d2波源S2傳到M點(diǎn)的時(shí)間t2=L2v(2)波程差Δx=L2-L1=0.1m即Δx=12由于兩波源振動相位相差π,所以M點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)14.(1)8m0.1cm(2)1200m/s(3)向右[解析](1)由圖像可知A=0.1cm,λ=8m(2)若波向左傳播,則Δt=n+34T,其中n=則T=0.024當(dāng)n=0時(shí),T=0.023s>當(dāng)n=1時(shí),T=0.027s<所以v=λT=(3)T=λv=86800s=tT=0.005即波傳播了414個(gè)波長,結(jié)合波形曲線可知,波傳播方向向右15.(1)176cm(2)1804n+3m/s(n=0,1,2,3,…)(3)y=4sin10πt+[解析](1)由振動圖像可知,振動周期為T=0.2s,振幅A=4cm,則0.55s為2.75個(gè)周期,一個(gè)周期振動4A,因而從t=0時(shí)刻開始振動0.55s通過的路程s=2.75×4A=2.75×4×4cm=176cm(2)簡諧橫波沿x軸正方向傳播,當(dāng)平衡位置坐標(biāo)為(9m,0)的質(zhì)點(diǎn)P剛開始振動時(shí),波源剛好位于波谷位置.由于OP間具體波長數(shù)不確定,可得34λ+nλ=根據(jù)速度公式v=λTv=1804n+3(3)若這列波的波速為12m/s,波傳到質(zhì)點(diǎn)P的時(shí)間t1=Δxv=912st=0.90s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的開始振動時(shí)間t2=t-t1=0.9s-0.75s=0.15s=34質(zhì)點(diǎn)P點(diǎn)處于波谷位置.根據(jù)圓頻率公式可得ω=2πT=以t=0.90s時(shí)刻為新的計(jì)時(shí)起點(diǎn)時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的振動方程y=4sin10πt或y=-4cos10πt(cm)章末素養(yǎng)測評(四)第四章光一、單項(xiàng)選擇題1.關(guān)于光的偏振,下列說法不正確的是 ()A.自然光通過偏振片后,就得到了偏振光B.拍攝水面下的景物時(shí),加偏振片可使像更清晰C.所有的波都具有偏振現(xiàn)象D.立體電影是應(yīng)用光的偏振的一個(gè)實(shí)例2.[2022·人大附中期中]利用微距相機(jī)可以拍攝到形狀各異的雪花圖像(圖甲),其中有一種“彩虹”雪花,中間部分有一個(gè)夾有空氣的薄冰層,呈彩色花紋(圖乙),這是由于 ()A.光的干涉 B.光的衍射C.光的偏振 D.小孔成像3.[2022·浙江紹興一中月考]登山運(yùn)動員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過度照射,尤其是眼睛更不能長時(shí)間被紫外線照射,否則將會嚴(yán)重地?fù)p傷視力.有人想用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對眼睛傷害的眼鏡,他選用的薄膜材料對紫外線的折射率為n=1.5,所要消除的紫外線的頻率f=8.1×1014Hz,那么他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是 ()A.9.25×10-8m B.1.85×10-7mC.1.23×10-7m D.6.18×10-8m4.[2022·福建福州一中月考]玻璃中有一個(gè)球形氣泡.一束平行光射入氣泡,下列光路圖中正確的是()ABCD5.某研究性學(xué)習(xí)小組用激光束照射圓孔和不透明圓板后,分別得到如圖所示的衍射圖樣,據(jù)此可以判斷出 ()A.甲、乙圖都是光線射到圓孔后的衍射圖樣,甲圖中孔的直徑較大B.甲、乙圖都是光線射到圓板后的衍射圖樣,乙圖中板的直徑較大C.甲圖是光線射到圓孔后的衍射圖樣,乙圖是光線射到圓板后的衍射圖樣D.乙圖是光線射到圓孔后的衍射圖樣,甲圖是光線射到圓板后的衍射圖樣6.某種材料制成的半圓形透明磚平放在方格紙上,將激光束垂直于AC面射入,可以看到光束從圓弧面ABC出射,沿AC方向緩慢平移該磚,在如圖所示位置時(shí),出射光束恰好消失,該材料對光束的折射率為()A.1.2 B.1.4C.1.6 D.1.87.[2022·山東煙臺二中期中]如圖所示,兩束相同的平行單色光a、b照射到一塊矩形玻璃磚的上表面,發(fā)生折射后分別射到PQ和NQ界面上,玻璃磚對單色光的折射率為n,則 ()A.若n>2時(shí),折射光d能發(fā)生全反射B.若n>2時(shí),折射光c能發(fā)生全反射C.若n<2時(shí),折射光d能發(fā)生全反射D.若n<2時(shí),折射光c能發(fā)生全反射二、多項(xiàng)選擇題8.如圖所示,在水中有一厚度不計(jì)的玻璃片制成的中空三棱鏡,里面是空氣,一束光A從棱鏡的左邊射入,從棱鏡的右邊射出時(shí)發(fā)生了色散,射出的可見光分布在a點(diǎn)和b點(diǎn)之間,則下列說法錯(cuò)誤的是 ()A.從a點(diǎn)射出的是紅光,從b點(diǎn)射出的是紫光B.從a點(diǎn)射出的是紫光,從b點(diǎn)射出的是紅光C.光在ab面上不可能發(fā)生全反射D.從a點(diǎn)和b點(diǎn)射出的都是紫光,從ab中點(diǎn)射出的是紅光9.[2022·鄭州一中期中]如圖所示為用相機(jī)拍攝的夏日荷塘一景,已知水對光的折射率為n,以下說法正確的是 ()A.用相機(jī)拍攝水中的魚,可通過鏡頭表面的增透膜減弱水面的反射光影響B(tài).在水中的魚看來,岸上的景物都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里,圓錐的頂角θ=arcsin1C.太陽光進(jìn)入水中前后頻率保持不變D.用激光槍射擊水中的魚,為了提高命中率,在射擊時(shí)應(yīng)瞄準(zhǔn)看到的魚10.現(xiàn)有一對光的折射率為2的直角三角形玻璃磚置于水平桌面上.一束平行光由AD部分垂直射入玻璃磚,BD部分無光束射入.已知BC邊長為L,AB邊長為2L,光在真空中的傳播速度為c.下列說法正確的是 ()A.光束在AC面上發(fā)生全反射B.從距A為0.5L的位置射入的光束將在BC的中點(diǎn)垂直射出C.AB面和BC面都有光束射出,且出射光束的寬度相同D.所有光束在玻璃磚內(nèi)傳播的時(shí)間相同,均為2三、實(shí)驗(yàn)題11.某同學(xué)在利用“插針法”測定一塊紅色直角三角形玻璃磚的折射率時(shí)發(fā)現(xiàn),由于玻璃的顏色較深,在另一側(cè)很難觀測到對側(cè)所插的針.他想到可以用實(shí)驗(yàn)室的紅色激光器來完成實(shí)驗(yàn).如圖所示,他在木板上固定好白紙,放好玻璃磚,正確作出了界面MN、MP、NP,然后讓很細(xì)的激光平行于木板從玻璃磚的上界面MN入射.(1)由于激光很強(qiáng),不能用眼睛直接觀測,該同學(xué)通過在木板上插入被激光照亮的針來確定激光光路,正確的插針順序應(yīng)是;

A.P1、P2、P3、P4B.P4、P3、P2、P1C.P1、P2、P4、P3D.P4、P3、P1、P2(2)若P1P2與MN垂直,用量角器量得圖中的θ1=60°,θ2=30°,則玻璃對該激光的折射率為;

A.3 B.33 C.233 (3)若激光器正常發(fā)光,平行木板從玻璃磚NP界面垂直射入玻璃磚,如圖虛線箭頭所示.該同學(xué)發(fā)現(xiàn)在MP一側(cè)始終找不到出射光線,則原因是;該同學(xué)在MP一側(cè)沒有找到出射光線,但在MN一側(cè)找到了出射光線,他依然用被激光照亮的針確定了激光在MN一側(cè)的出射光線和NP一側(cè)的入射光線,則測量后他(填“能”或“不能”)計(jì)算出玻璃的折射率.

12.[2022·黃岡中學(xué)期中](1)小萌同學(xué)正在用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀測量光的波長,在光具座上正確安裝好儀器后,他在測量端觀察的同時(shí),不斷調(diào)節(jié)儀器的A部件(如照片所示),這樣做的目的是;

A.使各部件的中心在同一直線上B.使單縫與雙縫相互平行C.使觀察到的圖樣呈現(xiàn)在視野中央(2)若該同學(xué)分別用間距d1=0.20mm和d2=0.25mm的雙縫來完成實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為在測量頭內(nèi)觀察到單色光的干涉條紋是和(填選項(xiàng)),其中對應(yīng)雙縫間距d1的是(填選項(xiàng));

ABCDEF(3)某同學(xué)使用間距為0.20mm的雙縫進(jìn)行實(shí)驗(yàn),調(diào)節(jié)雙縫與屏之間的距離至100.00cm,當(dāng)十字叉絲與第k個(gè)亮條紋中心重合時(shí),測量頭刻度如圖甲所示(已加箭頭標(biāo)注),對應(yīng)的讀數(shù)為,當(dāng)十字叉絲與第(k+3)個(gè)亮條紋中心重合時(shí),測量頭刻度如圖乙所示(已加箭頭標(biāo)注),對應(yīng)的讀數(shù)為,單色光的波長為m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

四、計(jì)算題13.如圖所示,一根長直棒AB豎直地插入水平池底,水深a=0.8m,棒露出水面部分的長度b=0.6m,太陽光斜射到水面上,與水面夾角α=37°,已知水的折射率n=43,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)太陽光射入水中的折射角β;(2)棒在池底的影長l.14.半徑為R的固定半圓形玻璃磚的橫截面如圖所示,O點(diǎn)為圓心,與直徑AB垂直的足夠大的光屏CD緊靠著玻璃磚的左側(cè),OO'與AB垂直.一細(xì)光束沿半徑方向與OO'成θ=30°角射向O點(diǎn),光屏CD區(qū)域出現(xiàn)兩個(gè)光斑,兩個(gè)光斑間的距離為(3+1)R.(1)求此玻璃的折射率;(2)當(dāng)θ變?yōu)槎啻髸r(shí),兩光斑變?yōu)橐粋€(gè)?15.[2022·深圳中學(xué)月考]如圖所示,ABCD是某種透明介質(zhì)的橫截面,AB面是平面,CD面是半徑為R的圓弧面,介質(zhì)最薄處O'E厚度為12R,OEO'為對稱軸,單色光以入射角i=60°斜射到AB面上,折射后射到CD面上,部分光線能從CD面上射出.已知∠DOC=120°,透明材料對該單色光的折射率為n=3,光在真空中的傳播速度為c,sin16.8°=36,sin25.7°=34,sin35.3°=3(1)光線從AB面進(jìn)入透明介質(zhì)時(shí)折射角r的大小;(2)經(jīng)過E的光線從AB面?zhèn)鞯紺O連線所需的時(shí)間;(3)CD面上有光線透出的區(qū)域所對應(yīng)的圓心角.章末素養(yǎng)測評(四)1.C[解析]自然光通過偏振片后,從而得到在某一方向振動的光,這就是偏振光,故A正確;拍攝水面下的景物時(shí),為防止反射光的干擾,在照相機(jī)鏡頭前裝一個(gè)偏振片可減弱水面反射光的影響,故B正確;只有橫波才能發(fā)生光的偏振現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;立體電影的制作利用了光的偏振現(xiàn)象,放映的時(shí)候也是用雙鏡頭放映機(jī),其中每個(gè)鏡頭前放有偏振方向不同的偏振光片,觀眾戴的眼鏡上也有相對應(yīng)方向的偏振光片,這樣每只眼睛就只能看到一個(gè)鏡頭所投影的圖像,故D正確.2.A[解析]薄冰中間所夾的空氣薄層相當(dāng)于一層薄膜,光在此空氣薄層上形成薄膜干涉,呈現(xiàn)彩色花紋,故選A.3.C[解析]為了減小紫外線對眼睛的傷害,應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個(gè)表面反射的光疊加后加強(qiáng),則路程差應(yīng)等于光在薄膜中的波長λ'的整數(shù)倍,即2d=Nλ'(N=1,2,3,…)因此,膜的厚度至少是紫外線在膜中波長的12,紫外線在真空中的波長是λ=cf≈3.7×10-7m,在膜中的波長為λ'=λn=2.47×10-7m,則“增反膜”的厚度至少是d=12λ'=1.23×104.B[解析]光從玻璃進(jìn)入空氣,即由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì),入射角小于折射角,后來又從空氣進(jìn)入玻璃,則入射角大于折射角,其光路圖如圖所示,所以B正確,A、C、D錯(cuò)誤.5.C[解析]用激光束照射圓孔和不透明圓板后,圓孔形成明暗相間的、不等亮、不等間距的圓環(huán),不透明圓板背后陰影中心有一個(gè)亮斑,則知甲圖是光線射到圓孔后的衍射圖樣,乙圖是光線射到圓板后的衍射圖樣,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤.6.A[解析]畫出激光束從玻璃磚射出時(shí)恰好發(fā)生全反射的入射角如圖所示,全反射的條件sinθ=1n,由幾何關(guān)系知sinθ=56,聯(lián)立解得n=1.7.A[解析]如果n=2,則發(fā)生全反射的臨界角sinC=1n,可得C=30°,假設(shè)折射光d的折射角為30°,則根據(jù)幾何關(guān)系可知,光線d在NQ的入射角等于60°,大于臨界角,所以若n>2時(shí),折射光d能發(fā)生全反射,故A正確;如果n=2,則發(fā)生全反射的臨界角等于45°,根據(jù)幾何關(guān)系可知光線d在NQ的入射角等于45°,即等于臨界角,剛好發(fā)生全反射,所以若n<2時(shí),折射光d不能發(fā)生全反射,故C錯(cuò)誤;折射光c在PQ面上的入射角等于在MN面上的折射角,根據(jù)光路可逆原理,折射光c不能發(fā)生全反射,故B、D錯(cuò)誤8.AD[解析]此棱鏡相對周圍介質(zhì)是光疏介質(zhì),因此光在棱鏡中的折射角大于入射角,從棱鏡中射出時(shí),折射角小于入射角,所以出射光線向頂角方向偏轉(zhuǎn);紫光的折射率大,則紫光的偏折程度大,即紫光從a點(diǎn)射出,紅光從b點(diǎn)射出,選項(xiàng)B正確,不符合題意,A、D錯(cuò)誤,符合題意;根據(jù)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì),且入射角大于或等于臨界角時(shí),才能發(fā)生光的全反射,在ab面上,光從空氣進(jìn)入水中,不滿足條件,因此不可能發(fā)生全反射,故C正確,不符合題意.9.CD[解析]用相機(jī)拍攝水中的魚,可通過鏡頭表面的增透膜減弱玻璃表面的反射光影響,而不是水面反射光的影響,故A錯(cuò)誤;光線從空氣折射進(jìn)入魚眼,魚眼認(rèn)為光是直線傳播的,所以岸上所有景物都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里.如圖所示,水面上遠(yuǎn)處的景物反射的陽光折射進(jìn)入水中,若入射角等于90°,根據(jù)折射定律得n=sin90°sinr=1sinr,可知此時(shí)折射角最大,最大的折射角r=arcsin1n,所以在水中的魚看來,岸上的景物都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里,圓錐的頂角θ=2r=10.ABD[解析]光線垂直AB邊入射時(shí),射到AC邊時(shí)入射角為30°,根據(jù)sinC=1n=12,解得C=30°,即光束在AC面上發(fā)生全反射,A正確;如圖甲所示,從距A為0.5L的位置射入AB面,根據(jù)幾何關(guān)系,在射到AC面M點(diǎn),入射角為30°,發(fā)生全反射,再入射到AB面的N點(diǎn),N點(diǎn)恰好是AB的中點(diǎn),入射角為60°,發(fā)生全反射,光線垂直射到BC面到P點(diǎn),根據(jù)幾何關(guān)系P點(diǎn)正好是BC的中點(diǎn),C錯(cuò)誤,B正確;如圖乙所示,則根據(jù)幾何關(guān)系,光的傳播路徑為s=xcos30°+2L-x2tan30°+2L-x2cos30°,解得s=311.(1)B(2)A(3)激光在MP界面上發(fā)生了全反射能[解析](1)四根針應(yīng)該先插光路后面的針,否則光被擋住,后面的針無法確定位置,故正確的插針順序應(yīng)是P4、P3、P2、P1,故選B.(2)在MP界面上,光的入射角為i=30°,折射角為r=60°,則玻璃的折射率為n=sinr