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【優(yōu)化方案】高三物理專題復(fù)習(xí)攻略 專題六知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版(安徽專用)

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1、《優(yōu)化方案》高三專題復(fù)習(xí)攻略(新課標(biāo))物理安徽專用專題六知能優(yōu)化訓(xùn)練 1.(2020年高考天津理綜卷)甲、乙兩單色光分別通過同一雙縫干涉裝置得到各自的干涉圖樣,設(shè)相鄰兩個亮條紋的中心距離為Δx,若Δx甲>Δx乙,則下列說法正確的是(  ) A.甲光能發(fā)生偏振現(xiàn)象,乙光則不能發(fā)生 B.真空中甲光的波長一定大于乙光的波長 C.甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量 D.在同一均勻介質(zhì)中甲光的傳播速度大于乙光 解析:選BD.由Δx=得Δx越大則λ越大,B對;光的偏振與波長無關(guān),A錯;由E=知,λ越大,E越小,C錯;由光的折射率隨波長增大而減小和v=c/n知,D對. 2.(2020年

2、高考安徽理綜卷) 實(shí)驗(yàn)表明,可見光通過三棱鏡時各色光的折射率n隨波長λ的變化符合科西經(jīng)驗(yàn)公式:n=A++,其中A、B、C是正的常量.太陽光進(jìn)入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如圖6-10所示,則(  ) 圖6-10 A.屏上c處是紫光        B.屏上d處是紅光 C.屏上b處是紫光 D.屏上a處是紅光 解析:選D.可見光中紅光波長最長,折射率最小,折射程度最小,所以a為紅光,而紫光折射率最大,所以d為紫光. 3.(2020年高考海南卷)一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖6-11所示.介質(zhì)中x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y=10sin(5πt)cm.關(guān)于這

3、列簡諧波,下列說法正確的是(  ) 圖6-11 A.周期為4.0 s B.振幅為20 cm C.傳播方向沿x軸正向 D.傳播速度為10 m/s 解析:選CD.由波形圖可知振幅A=10 cm,波長λ=4 m;由y=10sin(5πt) cm可知.ω=5π,根據(jù)ω=得簡諧運(yùn)動的周期T== s=0.4 s;根據(jù)v=,得波速v== m/s=10 m/s,根據(jù)y=10sin(5πt) cm知,t==0.1 s時,y=10 cm,即質(zhì)點(diǎn)P位于波峰處,所以t=0時刻時P點(diǎn)向上振動,根據(jù)振動方向和波傳播方向的關(guān)系知該波沿x軸正向傳播,綜上所述C、D正確. 4.(2020年江蘇四市

4、高三聯(lián)考)登山運(yùn)動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射,尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射,否則將會嚴(yán)重地?fù)p傷視力.有人想利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.他選用的薄膜材料的折射率為n=1.5,所要消除的紫外線的頻率為ν=8.1×1014 Hz, (1)他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”所依據(jù)的原理是 ________________________________________________________________________. (2)這種“增反膜”的厚度是 _______________________________________________

5、_________________________. (3)請判斷以下有關(guān)薄膜干涉的說法正確的是________. A.薄膜干涉說明光具有波動性 B.如果薄膜的厚度不同,產(chǎn)生的干涉條紋一定不平行 C.干涉條紋一定是彩色的 D.利用薄膜干涉也可以“增透” 解析:(1)為了減少進(jìn)入眼睛的紫外線,應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個表面反射出來形成的光疊加后加強(qiáng). (2)路程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應(yīng)等于光在薄膜中的波長λ′的整數(shù)倍,即2d=Nλ′(N=1,2,…),因此,膜的厚度至少是紫外線在膜中波長的.紫外線在真空中的波長是λ=c/ν=3.7×10-7 m.在膜中的波長是λ′=λ/

6、n=2.47×10-7 m,故膜的厚度至少是1.23×10-7 m. (3)干涉和衍射都證明光具有波動性,如果薄膜厚度均勻變化,則干涉條紋一定平行,白光的干涉條紋為彩色條紋,單色光的干涉條紋則為該色光顏色,當(dāng)膜的厚度為四分之一波長時,兩反射光疊加后減弱則會“增透”. 答案:(1)兩反射光疊加后加強(qiáng) (2)1.23×10-7 m (3)AD 5.(2020年高考山東理綜卷)(1)如圖6-12所示,一列簡諧橫波沿x軸傳播,實(shí)線為t1=0時的波形圖,此時P質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動,虛線為t2=0.01 s時的波形圖.已知周期T>0.01 s. 圖6-12 ①波沿x軸________(填“

7、正”或“負(fù)”)方向傳播. ②求波速. 圖6-13 (2)如圖6-13所示,扇形AOB為透明柱狀介質(zhì)的橫截面,圓心角∠AOB=60°.一束平行于角平分線OM的單色光由OA射入介質(zhì),經(jīng)OA折射的光線恰平行于OB. ①求介質(zhì)的折射率. ②折射光線中恰好射到M點(diǎn)的光線________(填“能”或“不能”)發(fā)生全反射. 解析:(1)①由題意可知波沿x軸正方向傳播. ②由題意知,λ=8 m t2-t1=T① v=② 聯(lián)立①②式,代入數(shù)據(jù)解得 v=100 m/s (2)依題意作出光路圖 ①由幾何知識可知, 入射角i=60°,折射角r=30° 根據(jù)折射定律得 n= 代

8、入數(shù)據(jù)解得 n= ②不能. 答案:(1)①正?、?00 m/s (2)①?、诓荒? 一、選擇題 1.(2020年高考浙江理綜卷)關(guān)于波動,下列說法正確的是(  ) A.各種波均會發(fā)生偏振現(xiàn)象 B.用白光做單縫衍射與雙縫干涉實(shí)驗(yàn),均可看到彩色條紋 C.聲波傳播過程中,介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動速度等于聲波的傳播速度 D.已知地震波的縱波波速大于橫波波速,此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警 解析:選BD.偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象,縱波不會發(fā)生偏振現(xiàn)象,故選項(xiàng)A錯誤.用白光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)和雙縫干涉實(shí)驗(yàn)看到的都是彩色條紋,故選項(xiàng)B正確.聲波在傳播過程中,質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近振動,其振動速度周期性變化,

9、而聲波的傳播速度是單位時間內(nèi)聲波傳播的距離,故選項(xiàng)C錯誤.地震波的縱波傳播速度比橫波傳播速度大,縱波可早到達(dá)地面,能起到預(yù)警作用,故選項(xiàng)D正確. 2.(2020年北京高考理綜卷)介質(zhì)中有一列簡諧機(jī)械波傳播,對于其中某個振動質(zhì)點(diǎn)(  ) A.它的振動速度等于波的傳播速度 B.它的振動方向一定垂直于波的傳播方向 C.它在一個周期內(nèi)走過的路程等于一個波長 D.它的振動頻率等于波源的振動頻率 解析:選D.機(jī)械波在傳播過程中,振動質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移,只是在各自的平衡位置附近做簡諧運(yùn)動,選項(xiàng)A、C錯誤.機(jī)械波可能是橫波,也可能是縱波,故振動質(zhì)點(diǎn)的振動方向不一定垂直于波的傳播方向,選項(xiàng)B錯誤.振動

10、質(zhì)點(diǎn)的振動是由波源的振動引起的,故質(zhì)點(diǎn)的振動頻率等于波源的振動頻率,選項(xiàng)D正確. 3.(2020年高三試題調(diào)研)已知某玻璃對藍(lán)光的折射率比對紅光的折射率大,則兩種光(  ) A.在該玻璃中傳播時,藍(lán)光的速度較大 B.以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中,藍(lán)光折射角較大 C.從該玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時,紅光臨界角較大 D.用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),藍(lán)光的相鄰條紋間距較大 解析:選C.由v=可知,藍(lán)光在玻璃中的折射率大,藍(lán)光的速度較小,A錯;以相同的入射角從空氣中斜射入玻璃中,藍(lán)光的折射率大,向法線靠攏偏折得多,折射角應(yīng)較小,B錯.從玻璃射入空氣發(fā)生全反射時,即由sinC=可知,紅

11、光的折射率小,臨界角大,C正確;用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),由公式Δx=λ可知藍(lán)光的波長短,相鄰條紋間距小,D錯. 4.(2020年高三試題調(diào)研)如圖6-14,P是一偏振片,P的透振方向(用帶箭頭的實(shí)線表示)為豎直方向.下列四種入射光束中哪幾種照射P時能在P的另一側(cè)觀察到透射光(  ) 圖6-14 A.太陽光 B.沿豎直方向振動的光 C.沿水平方向振動的光 D.沿與豎直方向成45°角振動的光 解析:選ABD.光是橫波,振動方向與傳播方向互相垂直,振動方向垂直于偏振片透振方向的光不能通過偏振片,其他振動方向的光可以全部或部分通過偏振片. 5. (2020年高三押題卷)如圖

12、6-15,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,實(shí)線和虛線分別表示t1=0和t2=0.5 s(T>0.5 s)時的波形,能正確反映t3=7.5 s 時波形的是圖(  ) 圖6-15 圖6-16 解析:選D.因?yàn)閠2

13、該波最大速度為10 m/s B.在t+0.2 s時,x=3 m的質(zhì)點(diǎn)位移為零 C.質(zhì)點(diǎn)振動周期的最大值為0.4 s D.若波沿x軸正方向傳播,各質(zhì)點(diǎn)剛開始振動時的方向 解析:選BC.t時刻與t+0.4 s時刻波形相同,所以nT=0.4 s(n=1、2…),質(zhì)點(diǎn)振動周期的最大值為0.4 s,故C正確;波速v==(n=1、2…),則該波的最小速度為10 m/s,故A錯誤;在t+0.2 s時,==(n=1、2…),則x=3 m的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置,位移為0,故B正確;由波形圖無法判斷各質(zhì)點(diǎn)的剛開始振動方向,故D錯誤. 7.(2020年高考北京理綜卷)如圖6-18所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn),用綠光照射

14、單縫S時,在光屏P上觀察到干涉條紋.要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣,可以(  ) 圖6-18 A.增大S1與S2的間距 B.減小雙縫屏到光屏的距離 C.將綠光換為紅光 D.將綠光換為紫光 解析:選C.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,相鄰兩條亮紋(或暗紋)間的距離Δx=λ,要想增大條紋間距可以減小兩縫間距d,或者增大雙縫屏到光屏的距離l,或者換用波長更長的光做實(shí)驗(yàn).由此可知,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)A、B、D錯誤. 8. 圖6-19 (原創(chuàng)題)如圖6-19所示為一個儲油圓柱桶,其底面直徑與桶高相等.當(dāng)桶中無油時,貼著桶的上邊緣上的A點(diǎn)恰能看到桶底邊緣上的B處;當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時

15、,眼所處的位置不變,在桶外沿AB方向看去,恰能看到桶底上的C點(diǎn),且BC的距離是桶底直徑的四分之一(A、B、C三點(diǎn)在同一豎直平面內(nèi),且BC在同一條直徑線上).據(jù)此可估算該油的折射率n和光在這種油中的傳播速度v分別為(已知真空中的光速c=3.0×108 m/s)(  ) A.1.6 1.9×108 m/s B.2.0 1.6×108 m/s C.2.2 2.2×108 m/s D.1.6 1.6×108 m/s 解析:選A.當(dāng)油的深度為桶高的一半時,眼睛看見C點(diǎn)的光路圖如圖所示,可得: n==1.6 又因?yàn)閚= 可得v=1.9×108 m/s. 9.(2020年高考大綱全國卷

16、)一列簡諧橫波沿x軸傳播,波長為1.2 m,振幅為A.當(dāng)坐標(biāo)為x=0處質(zhì)元的位移為 -A且向y軸負(fù)方向運(yùn)動時,坐標(biāo)為x=0.4 m處質(zhì)元的位移為A.當(dāng)坐標(biāo)為x=0.2 m處的質(zhì)元位于平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動時,x=0.4 m處質(zhì)元的位移和運(yùn)動方向分別為(  ) A.-A、沿y軸正方向 B.-A、沿y軸負(fù)方向 C.-A、沿y軸正方向 D.-A、沿y軸負(fù)方向 解析:選C.據(jù)沿波的傳播方向“上坡下、下坡上”可畫出題中所給的波形圖: 如圖中實(shí)線所示,由波的對稱性可知,此時x=0.2 m處的質(zhì)元在平衡位置且向y軸負(fù)方向振動,當(dāng)此處的質(zhì)元在平衡位置且向y軸正方向振動時,質(zhì)元振動為半波長的

17、奇數(shù)倍,則x=0.4 m處質(zhì)元在開始時刻關(guān)于平衡位置的對稱位置且運(yùn)動方向相反,波形圖如圖中虛線所示,可知A、B、D錯,C對. 二、非選擇題 10.(2020年高考江蘇卷)(1)如圖6-20所示,沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔A、B和C.假想有一列車沿AC方向以接近光速行駛,當(dāng)鐵塔B發(fā)出一個閃光,列車上的觀測者測得A、C兩鐵塔被照亮的順序是________. 圖6-20 A.同時被照亮 B.A先被照亮 C.C先被照亮 D.無法判斷 (2)一束光從空氣射向折射率為的某種介質(zhì),若反射光線與折射光線垂直,則入射角為________.真空中的光速為c,則光在該介質(zhì)中

18、的傳播速度為________. (3)將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛,下端系上質(zhì)量為m的物塊.將物塊向下拉離平衡位置后松開,物塊上下做簡諧運(yùn)動,其振動周期恰好等于以物塊平衡時彈簧的伸長量為擺長的單擺周期.請由單擺的周期公式推算出該物塊做簡諧運(yùn)動的周期T. 解析:(1)由多普勒效應(yīng)知,C先被照亮,A、B、D錯,C對. (2)由題意知n==,得i=60°.v==c. (3)由單擺周期公式T=2π,且kL=mg知 解得T=2π. 答案:(1)C (2)60° c (3)2π 11.(2020年高考新課標(biāo)全國卷)(1)一振動周期為T、振幅為A、位于x=0點(diǎn)的波源從平衡位置沿y軸正向開

19、始做簡諧振動.該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播,波速為v,傳播過程中無能量損失.一段時間后,該振動傳播至某質(zhì)點(diǎn)P,關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P振動的說法正確的是________. A.振幅一定為A B.周期一定為T C.速度的最大值一定為v D.開始振動的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離 E.若P點(diǎn)與波源距離s=vT,則質(zhì)點(diǎn)P的位移與波源的相同 (2)一半圓柱形透明物體橫截面如圖6-21所示,底面AOB鍍銀(圖中粗線),O表示半圓截面的圓心.一束光線在橫截面內(nèi)從M點(diǎn)入射,經(jīng)過AB面反射后從N點(diǎn)射出.已知光線在M點(diǎn)的入射角為30°,∠MOA=60°,∠NOB=30°.求: 圖6-2

20、1 ①光線在M點(diǎn)的折射角; ②透明物體的折射率. 解析:(1)質(zhì)點(diǎn)P振動的振幅、周期、開始振動的方向都與波源相同,故選項(xiàng)A、B正確,選項(xiàng)D錯誤;質(zhì)點(diǎn)振動的速度與波速v無關(guān),選項(xiàng)C錯誤;E選項(xiàng)中,P點(diǎn)與波源振動情況完全一致,選項(xiàng)E正確. (2)①如圖所示,透明物體內(nèi)部的光路為折線MPN,Q、M點(diǎn)相對于底面EF對稱,Q、P和N三點(diǎn)共線. 設(shè)在M點(diǎn)處,光的入射角為i,折射角為r,∠OMQ=α,∠PNF=β.根據(jù)題意有 α=30°① 由幾何關(guān)系得,∠PNO=∠PQO=r,于是 β+r=60°② 且α+r=β③ 同①②③式得r=15°④ ②根據(jù)折射率公式有 sini=nsin

21、r⑤ 由④⑤式得n=≈1.932. 答案:(1)ABE (2)①15°?、诨?.932 12.(原創(chuàng)題)(1)下列說法中正確的是________. A.光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的色散原理 B.根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知,變化的電場周圍一定可以產(chǎn)生變化的磁場 C.狹義相對論認(rèn)為:不論光源與觀察者做怎樣的相對運(yùn)動,光速都是一樣的 D.在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,測量單擺周期應(yīng)該從小球經(jīng)過平衡位置處開始計(jì)時,以減小實(shí)驗(yàn)誤差 (2)如圖6-22所示,一束光線以60°的入射角射到一水平放置的平面鏡上,反射后在正上方與平面鏡平行的光屏上留下一光點(diǎn)P.現(xiàn)將一塊上下兩面平行的

22、透明體平放在平面鏡上,如圖中虛線所示,則進(jìn)入透明體的光線經(jīng)平面鏡反射后再從透明體的上表面射出,打在光屏上的光點(diǎn)P′與原來相比向左平移了 3.46 cm,已知透明體對光的折射率為. 圖6-22 ①作出后來的光路示意圖,標(biāo)出P′位置; ②透明體的厚度為多大? ③光在透明體里運(yùn)動的時間多長? 解析:(1)光導(dǎo)纖維是利用光的全反射原理,故A錯;均勻變化的電場周圍只能產(chǎn)生恒定的磁場,故B錯;由相對論基本原理知C正確;根據(jù)實(shí)驗(yàn)誤差的因素及注意事項(xiàng)知D正確. (2)①光路示意圖如圖所示(注意出射光線平行,各處光線的箭頭). ②由sinα=nsinβ,得β=30° 設(shè)透明體的厚度為d,由題意及光路知: 2dtan60°-2dtan30°=Δs 解得:d=1.5 cm ③光在透明體里運(yùn)動的速度:v= 光在透明體里運(yùn)動的路程:s=2 所以光在透明體里運(yùn)動的時間 t=== s=2.0×10-10s. 答案:(1)CD (2)①見解析?、?.5 cm ③2.0×10-10s

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