
注意事項:
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑;如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上,寫在試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,本試卷和答題卡一并交回。
第I卷(選擇題)
一、單選題(本大題共7小題,共28.0分)
下列關(guān)于光的干涉、衍射、偏振以及激光的說法中,不正確的是( )
A. 激光全息照相是利用了激光相干性好的特性
B. 3D電影是利用了光的干涉特性
C. 日落時分拍攝水面下的景物,在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清晰
D. 通過手指間的縫隙觀察日光燈,可以看到彩色條紋,這是光的衍射現(xiàn)象
下列說法不正確的是( )
A. 泊松亮斑有力地支持了光的微粒說,楊氏干涉實驗有力地支持了光的波動說
B. 沙漠蜃景和海市蜃樓都涉及光的全反射現(xiàn)象
C. 醫(yī)學(xué)上用激光做“刀光”來進(jìn)行手術(shù),主要是利用了激光亮度高的特點
D. 光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波
下列說法正確的是( )
A. 激光切除腫瘤利用激光亮度高的特點
B. 偏振光可以是橫波,也可以是縱波
C. 因為激光的方向性好,所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象
D. 3D眼鏡利用薄膜干涉原理
2016年,科學(xué)家利用激光干涉方法探測到由于引力波引起的干涉條紋的變化,這是引力波存在的直接證據(jù).關(guān)于激光,下列說法中正確的是( )
A. 激光是自然界中某種物質(zhì)直接發(fā)光產(chǎn)生的,不是偏振光
B. 激光相干性好,任何兩束激光都能發(fā)生干涉
C. 用激光照射不透明擋板上小圓孔時,光屏上能觀測到等間距的光環(huán)
D. 激光全息照片是利用光的干涉記錄下物體三維圖象的信息
對于光現(xiàn)象及其應(yīng)用,下列說法正確的是( )
A. 用偏振片制作的眼鏡觀看立體電影是利用了光的偏振特性
B. 醫(yī)學(xué)上用激光做“光刀”切除腫瘤是利用了激光相干性好的特點
C. 在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的衍射現(xiàn)象
D. 泊松亮斑與小孔成像原理相同
下列說法錯誤的是( )
A. 戴上特制眼鏡看3D電影有立體感是利用了光的偏振原理
B. 雨后公路積水表面漂浮的油膜看起來是彩色的,這是光的折射現(xiàn)象
C. 激光全息照相時利用了激光相干性好的特性
D. 激光照到VCD機(jī)、CD機(jī)或計算機(jī)的光盤上,可以讀取盤上的信息是利用激光平行度好的特性
下列說法不正確的是( )
A. 戴上特制眼鏡看3D電影有立體感是利用了光的偏振原理
B. 雨后公路積水表面漂浮的油膜看起來是彩色的,這是光的折射現(xiàn)象
C. 激光全息照相時利用了激光相干性好的特性
D. 激光照到VCD機(jī)、CD機(jī)或計算機(jī)的光盤上,可以讀取盤上的信息是利用激光平行度好的特性
二、多選題(本大題共4小題,共16.0分)
下列說法正確的是( )
A. 全息照相主要是利用了光的衍射現(xiàn)象
B. 單反相機(jī)的增透膜利用了光的偏振現(xiàn)象
C. 用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用了光的干涉
D. 醫(yī)學(xué)上用激光做“光刀”來進(jìn)行手術(shù),主要是利用了激光的亮度高、能量大的特點
關(guān)于光現(xiàn)象及其應(yīng)用,下列說法正確的有( )
A. 全息照片用激光來拍攝,主要是利用了激光與物光的相干性高的特點
B. 通過手指間的縫隙觀察日光燈,可以看到彩色條紋,這是光的偏振現(xiàn)象
C. 拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,在鏡頭前加一個偏振片可以減小玻璃表面反射光的強(qiáng)度
D. 當(dāng)觀察者向靜止的聲源運動時,觀察者接收到的聲波頻率低于聲源的頻率
E. 一束單色光由空氣射入玻璃,這束光的速度變慢,波長變短
下列說法正確的是( )
A. 軍隊士兵過橋時使用便步,是為了防止橋發(fā)生共振現(xiàn)象
B. 激光全息照相是利用了激光的相干性好的特點
C. 紅外線是一種頻率比紫外線還高的電磁波
D. 拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱玻璃的反射光
“五岳歸來不看山,黃山歸來不看岳”,奇松怪石云海讓黃山一年四季都風(fēng)情萬千,更是吸引無數(shù)游客前往觀察日出.關(guān)于拍攝日出及光現(xiàn)象應(yīng)用,下列說法正確的有
A. 全息照片用激光來拍攝日出,主要是利用了激光與物光的相干性高的特點
B. 用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查工件平面的平整度利用了光的衍射
C. 光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象
D. 刮胡須的刀片的影子邊模糊不清是光的衍射現(xiàn)象
第II卷(非選擇題)
三、實驗題(本大題共2小題,共18.0分)
如圖所示,將一偏振片慢慢順時針旋轉(zhuǎn),屏上的光的亮度開始逐漸______,當(dāng)它轉(zhuǎn)到90°時,屏上光亮度將最______(填“暗”或“亮”),繼續(xù)轉(zhuǎn)到180°時,光由最______變?yōu)樽頮_____。如此每轉(zhuǎn)90°,交替變化一次(設(shè)開始時上、下兩偏振片平行且透振方向完全一致)。
奶粉中碳水化合物(糖)的含量是一個重要指標(biāo),可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度,從而鑒定含糖量.偏振光通過糖的水溶液后,偏振方向會相對于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度α,這一角度α稱為“旋光度”,α的值只與糖溶液的濃度有關(guān),將α的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較,就能確定被測樣品的含糖量了.如圖所示,S是自然光源,A、B是偏振片,轉(zhuǎn)動B,使到達(dá)O處的光最強(qiáng),然后將被測樣品P置于A、B之間.
(1)偏振片A的作用是_________________________________________________________;
(2)偏振現(xiàn)象證明了光是一種________;
(3)將被測樣品放好后,以下說法中正確的是________.
A.到達(dá)O處光的強(qiáng)度會明顯減弱
B.到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會明顯減弱
C.將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度,使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng),偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于α
D.將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度,使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng),偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α
四、計算題(本大題共3小題,共30.0分)
(1)下列關(guān)于光現(xiàn)象說法正確的有________.
A.在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝幻日時的景物,可使景象更清晰
B.用光導(dǎo)纖維傳輸有關(guān)幻日現(xiàn)象的信號,是利用了光的干涉性質(zhì)
C.一束太陽光通過三棱鏡后被分解成七種顏色的光,是光的折射現(xiàn)象
D.照相機(jī)的鏡頭表面鍍有一層膜使照相效果更好,是利用了光的衍射現(xiàn)象
(2)如圖所示,a、b、c是均勻媒質(zhì)中x軸上的三個質(zhì)點,相鄰兩點的間距依次為2 m、10m.一列簡諧橫波以2 m/s的波速沿x軸正向傳播,在t=0時刻到達(dá)質(zhì)點a處,質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動,t=3 s時a第一次到達(dá)最高點,距離平衡位置的距離為6 cm.求:
①質(zhì)點b的振動周期;
②t=12 s時質(zhì)點c通過的路程.
(1)以下說法正確的有________(填正確答案標(biāo)號)。
A.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在
B.光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波
C.機(jī)械波的頻率越高,在介質(zhì)中的傳播速度越大
D.在太陽光照射下,水面上的油膜出現(xiàn)彩色花紋是因為光的反射
E.用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象
(2)某列波沿x軸正方向傳播,t=0時的波形圖,如圖所示,此時波剛好傳到x=2m處。已知在t=0.45秒時P點第一次出現(xiàn)波峰,求:
(i)波的周期和波速的大小;
(ii)x=9.5m的Q點(圖中未畫出)出現(xiàn)在波谷的時刻。
(1)關(guān)于波的現(xiàn)象,下列說法正確的有___(填入正確選項前的字母。)
A.當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時,頻率不會發(fā)生變化
B.光波從空氣進(jìn)入水中后,更容易發(fā)生衍射
C.波源沿直線勻速靠近一靜止接收者,則接收者接收到波信號的頻率會比波源頻率低
D.不論機(jī)械波、電磁波,都滿足v=λf,式中三參量依次為波速、波長、頻率
E.電磁波具有偏振現(xiàn)象
(2)如圖,為某種透明材料做成的三棱鏡橫截面,其形狀是邊長為a的等邊三角形,現(xiàn)用一束寬度為a的單色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到該三棱鏡的AB及AC面上,結(jié)果所有從AB、AC面入射的光線進(jìn)入后都恰好全部直接到達(dá)BC面。
試求:
①該材料對此平行光束的折射率;
②這些到達(dá)BC面的光線從BC面折射而出后,如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑,則當(dāng)屏到BC面的距離d滿足什么條件時,此光斑分為兩塊?
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
激光的相干性好;3D電影是利用光的偏振原理;偏振光具有的性質(zhì)是光子的振動具有方向性.當(dāng)兩個偏振片的偏振方向夾角增大時,透射光的強(qiáng)度減弱;縫隙觀察日光燈,可以看到彩色條紋,這是光的衍射現(xiàn)象.
考查光的干涉、偏振與衍射現(xiàn)象,通過日常生活中的事實,讓我們更能理解光的偏振與光的衍射,并掌握光的干涉條件。
【解答】
A、激光全息照相是利用了激光相干性好,獲得兩頻率相同的光,從而進(jìn)行光的干涉,故A正確,不符合題意;
B、3D電影是利用了光的偏振現(xiàn)象,出現(xiàn)立體畫面,故B錯誤,符合題意;
C、日落時分拍攝水面下的景物,在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清晰,這是利用光的偏振現(xiàn)象,故C正確,不符合題意;
D、通過手指間的縫隙觀察日光燈,可以看到彩色條紋,這是光的衍射現(xiàn)象,故D正確,不符合題意。
2.【答案】A
【解析】
【分析】本題考查光的波動性、光的全反射、共振、激光。
泊松亮斑與干涉實驗均支持光的波動說;
沙漠蜃景和海市蜃樓都是光的全反射現(xiàn)象;
激光具有亮度高、能量大的特點;
光的偏振與光是橫波有關(guān)。
【解答】A.泊松亮斑有力地支持了光的波動說,選項A錯誤;
B.沙漠蜃景和海市蜃樓都涉及光的全反射現(xiàn)象,選項B正確;
C.醫(yī)學(xué)上用激光做“刀光”來進(jìn)行手術(shù),主要是利用了激光亮度高的特點,選項C正確;
D.光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波,選項D正確.
3.【答案】A
【解析】
【分析】
本題考查了有關(guān)光的偏振、衍射和干涉等知識,以及有關(guān)激光的知識,掌握這些知識是解決問題的關(guān)鍵。
偏振光是垂直與傳播方向的平面上,只沿某個特定方向振動,是橫波而不是縱波,激光頻率高,不容易發(fā)生衍射,激光具有普通光所不具有的特點,可概括為:單色性好、相干性好、方向性好、亮度高。
【解答】
A.激光的強(qiáng)度大,亮度高,可用來做手術(shù),切除腫瘤,故A正確;
B.偏振光是垂直與傳播方向的平面上,只沿某個特定方向振動,是橫波而不是縱波,故B錯誤;
C.激光也是光,因此激光就具有光波的特征,能夠發(fā)生衍射現(xiàn)象,故C錯誤;
D.3D眼睛利用光的偏振原理制成,故D錯誤。
4.【答案】D
【解析】
【分析】
激光相干性好、平行度好、亮度高;激光全息照片是利用光的干涉記錄下強(qiáng)度、頻率和相位.
本題考查了激光的特性,要明確干涉條件是兩列光波的頻率相等,基礎(chǔ)題目.
【解答】
A、激光是人造光,也是偏振光,故A錯誤;
B、激光相干性好,只有頻率相同的兩束激光才會發(fā)生干涉,故B錯誤;
C、用激光照射不透明擋板上小圓孔時,光屏上能觀測到衍射條紋,間距不等,故C錯誤;
D、激光全息照片是利用光的干涉記錄下物體三維圖象的信息,故D正確;
故選:D.
5.【答案】A
【解析】
【分析】
用偏振片制作的眼鏡觀看立體電影是利用了光的偏振特性,激光有相干性好,平行度好、亮度高等特點,激光在生產(chǎn)與生活中有很多應(yīng)用,光在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象,由泊松亮斑及小孔成像的原理分析。
掌握這些基礎(chǔ)知識是正確求解的關(guān)鍵。
【解答】
A.用偏振片制作的眼鏡觀看立體電影是利用了光的偏振特性,故A正確;
B.醫(yī)學(xué)上用激光做“光刀”切除腫瘤是利用了激光亮度高的特點,光源的能量集中在很小一點上,可以在空間某個小區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生較高的溫度,故B錯誤;
C.光在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象,故C錯誤;
D.泊松亮斑是由于光的衍射形成的,小孔成像是因為沿在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播形成的,故原理不同,故D錯誤。
6.【答案】B
【解析】
【分析】
利用光的偏振現(xiàn)象可以觀看3D立體電影;雨后公路積水表面漂浮的油膜看起來是彩色的是薄膜干涉現(xiàn)象;激光的相干性好可用于全息照相;平行度好可讀取光盤上的信息。
本題考查知識點較多,但這些知識點記憶性知識較多,正確掌握這些基礎(chǔ)知識是求解的關(guān)鍵。
【解答】
A.戴上特制的眼鏡觀看3D電影產(chǎn)生立體感,是利用光的偏振現(xiàn)象,故A正確;
B.雨后公路積水表面漂浮的油膜看起來是彩色的,這是光的薄膜干涉現(xiàn)象,故B錯誤;
C.激光全息照相利用了激光相干性好的特點,故C正確;
D.用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點,故D正確。
本題要求選不正確的,故選B。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
利用光的偏振現(xiàn)象可以觀看3D立體電影;雨后公路積水表面漂浮的油膜看起來是彩色的是薄膜干涉現(xiàn)象;激光的相干性好可用于全息照相;平行度好可讀取光盤上的信息。
本題考查知識點較多,但這些知識點記憶性知識較多,正確掌握這些基礎(chǔ)知識是求解的關(guān)鍵。
【解答】
A.戴上特制的眼鏡觀看3D電影產(chǎn)生立體感,是利用光的偏振現(xiàn)象,故A正確;
B.雨后公路積水表面漂浮的油膜看起來是彩色的,這是光的薄膜干涉現(xiàn)象,故B錯誤;
C.激光全息照相利用了激光相干性好的特點,故C正確;
D.用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點,故D正確。
本題要求選不正確的,故選B。
8.【答案】CD
【解析】
【分析】
本題考查了光的干涉、全反射和激光的特性等知識,解題的關(guān)鍵是理解光的薄膜干涉原理,使反射光減弱,增加透射。
全息照相主要是利用了光的單色性好(即頻率相同),相位差穩(wěn)定的特點;
增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象;
標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用了光的干涉現(xiàn)象;
激光具有亮度高、能量大的特點。
【解答】
A.全息照相主要是利用了光的單色性好(即頻率相同),相位差穩(wěn)定的特點,不是光的衍射現(xiàn)象,故A錯誤;
B.增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象,由前后兩表面的反射光線進(jìn)行相互疊加,故B錯誤;
C.用標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用了光的干涉現(xiàn)象,屬于薄膜干涉,故C正確;
D.激光具有亮度高、能量大的特點,醫(yī)學(xué)上用激光做“光刀”來進(jìn)行手術(shù),故D正確。
故選CD。
9.【答案】ACE
【解析】解:A、全息照片用激光來拍攝,利用了激光與物光的相干性高的特點,故A正確;
B、通過手指間的縫隙觀察日光燈,可看到彩色條紋,這是光的衍射現(xiàn)象,故B錯誤;
C、照相機(jī)鏡頭前加偏振片可以減小玻璃表面反射光的強(qiáng)度,從而使玻璃后的影像清晰,故C正確;
D、當(dāng)觀察者向靜止的聲源運動時,接收到的聲波的頻率將高于聲源的頻率,故D錯誤;
E、光從空氣射入玻璃中,其頻率f不變,又由n=cv,得速度v變小,再由v=λf得λ變小,故E正確;
故選:ACE。
了解光的全反射、干涉、衍射在實際生活的現(xiàn)象,鏡頭前加一個偏振片,減小反射偏振光進(jìn)入,全息照片是利用激光的相干性較好等,知道光是橫波,從而即可求解。
了解光的全反射、干涉、衍射在實際生活的現(xiàn)象并會區(qū)分,同時理解光的偏振原理,及注意光速與折射率的關(guān)系。
10.【答案】ABD
【解析】
【分析】
當(dāng)驅(qū)動頻率與固有頻率相同時,出現(xiàn)共振現(xiàn)象;激光的相干性好;紅外線頻率比紫外線還低;偏振原理利用光的干涉現(xiàn)象,來減弱反射光的強(qiáng)度。
本題考查共振,激光,電磁波譜的知識,理解偏振片的作用。
【解析】
A.軍隊士兵過橋時使用便步,防止行走的頻率與橋的頻率相同,橋發(fā)生共振現(xiàn)象,故A正確;
B.激光全息照相是利用了激光的相干性好的特點 ,故B正確;
C.紅外線是一種頻率比紫外線還低的電磁波,故 C錯誤;
D.加偏振片的作用是減弱反射光的強(qiáng)度,從而增大透射光的強(qiáng)度;故D正確。
故選ABD。
11.【答案】ACD
【解析】
【分析】
全息照片主要是利用了激光的相干性.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉;在鏡頭前加裝一個偏振片,消除玻璃的反射光的影響.影子邊緣模糊不清是光的衍射現(xiàn)象.
此題考查光的波動性部分基礎(chǔ)知識,關(guān)鍵要了解常見的自然現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因,平時注意識記和練習(xí),牢固掌握.
【解答】
A.全息照片往往用激光來拍攝,主要是利用了激光的相干性好的特點,A正確;
B.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉,即空氣薄膜的前后兩個表面反射的光相干涉,故B錯誤;
C、增透膜是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象,以消弱反射光的強(qiáng)度,增大透射光的強(qiáng)度.故C正確;
D.刮胡須的刀片的影子邊緣模糊不清是光的衍射現(xiàn)象,故D正確;
故選ACD。
12.【答案】變暗 暗 暗 亮
【解析】解:圖中有A、B兩個偏振片,開始時上、下兩偏振片平行且透振方向完全一致,自然光通過上邊的偏振片后變?yōu)槠窆?,將一偏振片慢慢順時針旋轉(zhuǎn),屏上的光的亮度開始逐漸變暗,當(dāng)它轉(zhuǎn)到90°時,兩個偏振片偏振的方向垂直,屏上光亮度將最暗,繼續(xù)轉(zhuǎn)到180°時,兩個偏振片偏振的方向平行,光由最暗變?yōu)樽盍?,如此每轉(zhuǎn)90°,交替變化一次。
故答案為:變暗,暗,暗,亮
根據(jù)光的偏振現(xiàn)象,自然光通過偏振片后變?yōu)槠窆?,只要偏振光的振動方向不與偏振片的狹逢垂直,都能有光通過偏振片.
本題考查了光的偏振現(xiàn)象,光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波,基礎(chǔ)題.
13.【答案】(1)將自然光轉(zhuǎn)換成偏振光 (2)橫波 (3)ACD
【解析】(1)自然光源發(fā)出的光不是偏振光,但當(dāng)自然光經(jīng)過偏振片后就變成了偏振光,因此偏振片A的作用是把自然光轉(zhuǎn)換成偏振光.
(2)偏振現(xiàn)象證明了光是一種橫波.
(3)因為A、B的透振方向一致,故A、B間不放糖溶液時,自然光通過偏振片A后變成偏振光,通過B后到O.當(dāng)在A、B間加上糖溶液時,由于溶液的旋光作用,使通過A的偏振光的振動方向轉(zhuǎn)動了一定角度,使通過B到達(dá)O的光的強(qiáng)度不是最大,但當(dāng)B轉(zhuǎn)過α角,恰好使透振方向與經(jīng)過糖溶液后的偏振光的振動方向一致時,O處光強(qiáng)為最強(qiáng).若偏振片B不動而將A旋轉(zhuǎn)α角,再經(jīng)糖溶液旋光后光的振動方向恰與B的透振方向一致,故選項A、C、D正確.
14.【答案】解:(1)AC
(2)
①由題意知34T=3s,
而質(zhì)點b的振動周期與波的傳播周期相等,因而質(zhì)點b的振動周期為T=4s;
②由題意可知,質(zhì)點c的振幅為A=6cm,
波傳播到c點需要的時間為t1=△xv=6s,
波傳播到c點后將重復(fù)a點的振動,振動一個周期(即T=4s)后將回到平衡位置,再剩下的2s內(nèi)c點繼續(xù)振動,
則質(zhì)點c的路程為x=6A=36cm.
答:①質(zhì)點b的振動周期為4s;
②t=12 s時質(zhì)點c通過的路程為36cm.
【解析】
(1)
【分析】
根據(jù)光的偏振進(jìn)行分析,用光導(dǎo)纖維傳輸信號,是利用了全反射的性質(zhì),白光通過三棱鏡變成七色光,是光的折射現(xiàn)象。
【解答】
A.在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝幻日時的景物,可減弱反射光,從而使景象更清晰,選項 A正確;
B.用光導(dǎo)纖維傳輸信號,是利用了全反射的性質(zhì);選項B錯誤;
C.白光通過三棱鏡變成七色光,是光的折射現(xiàn)象,選項C正確;
D.照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡的鏡頭表面鍍一層膜是利用了光的薄膜干涉原理,選項D錯誤;
故選AC
(2)
【分析】
(2) ①根據(jù)周期的關(guān)系分析,質(zhì)點b的振動周期與波的傳播周期相等;
②求出質(zhì)點c的振幅,根據(jù)傳播的距離和t=△xv求出時間,質(zhì)點c的路程為x=6A
15.【答案】(1)ABE;
(2)解:(i)根據(jù)題意,波峰A第一次傳播至P點需要t=0.45s,
則波速為:v=Δxt=5?,
根據(jù)圖象可得該波的波長為:λ=2m,
則波的周期為:T=λv=210s=0.2s;
(ii)t=0時刻波谷的位置為x′=1.5m,該振動情況第一次傳播至Q點所需的時間
t′=Δx′v=9.5?1.510s=0.8s,
所有出現(xiàn)波谷時刻為:t′=(nT+0.8s)=(0.2n+0.8)s,(n=1、2、3…)。
【解析】
(1)
【分析】
本題考查電磁波、機(jī)械波、光的偏振和光的干涉等相關(guān)知識,關(guān)鍵要理解并掌握干涉、偏振等知識的基本內(nèi)容,同時注意各種現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用.
根據(jù)物理學(xué)史分析;光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波;機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)決定;根據(jù)光的干涉原理分析。
【解答】
A.麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在,赫茲用實驗驗證電磁波存在,故A正確;
B.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波,并不是縱波,故B正確;
C.機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)決定;與頻率無關(guān),故C錯誤;
D.在太陽光照射下,水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是由于油膜上下兩個表面反射的兩束光發(fā)生干涉形成的.故D錯誤;
E.用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象,而不是偏振現(xiàn)象,故E正確。
故選ABE。
(2)
該題考查波的圖像等相關(guān)知識。熟知圖像特點和規(guī)律并能從中獲取有用信息是解決本題的關(guān)鍵。
(i)根據(jù)在t=0.45s時P點第一次出現(xiàn)波峰,求得波速,讀出波長,由此求解波的周期;
(ii)采用波形平移法,求出離Q最近的波谷狀態(tài)傳到Q點的時間,即為所用時間。
16.【答案】(1)ADE;
(2)①由于對稱性,我們考慮從AB面入射的光線,這些光線在棱鏡中是平行于AC面的,由對稱性和幾何關(guān)系不難得出,光線進(jìn)入AB面時的入射角α折射角β分別為:α=60°,β=30°
由折射定律得材料折射率為
n=sinαsinβ=sin60sin30=3;
②如圖O為BC中點,在B點附近折射的光線從BC射出后與直線AO交于D,可看出只要光屏放得比D點遠(yuǎn),則光斑會分成兩塊。
由幾何關(guān)系可得:OD=36a
所以當(dāng)光屏到BC距離超過36a時,光斑分為兩塊。
【解析】
(1)【分析】
(1)波的頻率是由波源決定的,與介質(zhì)無關(guān);光波從空氣進(jìn)入水中后,波長變短,波動性減弱;當(dāng)波源與觀察者的距離減小時,觀察者接收到的波的頻率會增大;波速公式v=λf適用于一切波;橫波具有偏振現(xiàn)象,電磁波是橫波。
【解答】
(1)A.波的頻率是由波源決定的,與介質(zhì)無關(guān),所以當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時,頻率不變,故A正確;
B.光波從空氣進(jìn)入水中后,波速減小,頻率不變,由公式v=λf,可知波長變短,波動性減弱,則更不容易發(fā)生衍射.故B錯誤;
C.波源沿直線勻速靠近一靜止接收者,兩者距離減小,產(chǎn)生多普勒效應(yīng),接收者接收到波信號的頻率會比波源頻率高,故C錯誤;
D.波速公式v=λf適用于一切波,式中三參量依次為波速、波長、頻率,故D正確;
E.電磁波是橫波,具有偏振現(xiàn)象,故E正確。
故選ADE。
(2)本題是幾何光學(xué)問題,作出光路圖是解題的關(guān)鍵之處,再運用幾何知識求出入射角和折射角,即能很容易解決此類問題。
①據(jù)題意知從AB、AC面入射的光線進(jìn)入后恰好全部直接到達(dá)BC面,說明從AB面進(jìn)入三棱鏡的折射光線與AC平行,根據(jù)對稱性和幾何關(guān)系得到入射角和折射角,即可求得折射率;
②畫出光路圖,如圖O為BC中點,在B點附近折射的光線從BC射出后與直線AO交于D,可看出只要光屏放得比D點遠(yuǎn),則光斑會分成兩塊,由幾何知識求解。
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