江西省赣州市厚德外国语学校2016届高三上学期第一次月考物理试卷

江西省赣州市厚德外国语学校2016届高三上学期第一次月考物理试卷

www.ks5u.com ‎2015-2016学年江西省赣州市厚德外国语学校高三（上）第一次月考物理试卷 ‎　‎ 一、不定项选择题，多选已标明，请把选择题答案填入表格中．‎ ‎1．以下关于波的说法中正确的是（　　）‎ A．干涉现象是波的特征，因此任何两列波相遇时都会产生干涉现象 B．因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象 C．声波是横波 D．纵波传播时，媒质中的各质点将随波的传播一直向前移动 ‎2．一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值 B．质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大 C．质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同 D．质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同 ‎3．如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着5个单摆，其中A、D摆长相同，先使A摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（　　）‎ A．各摆摆动的周期均与A摆相同 B．B摆振动的周期最短 C．C摆振动的周期最长 D．D摆的振幅最大 ‎4．一列沿x轴传播的简谐波，波速为4m/s，某时刻的波形图象如图所示．此时x=8m处的质点具有正向最大速度，则再过4.5s（　　）‎ A．x=4 m处质点具有正向最大加速度 B．x=2 m处质点具有负向最大速度 C．x=0处质点一定有负向最大加速度 D．x=6 m处质点通过的路程为20 cm ‎5．如图甲为一列横波在t=0时的波动图象，图乙为该波中x=2m处质点P的振动图象，下列说法正确的是（　　）‎ A．波速为4m/s B．波沿x轴负方向传播 C．t=0.5s，P点的动能最大 D．t=2.5s，P点振动路程为1.8cm ‎6．如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同．实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷．关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的有（　　）‎ A．该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱 B．该时刻a质点振动最弱，b、c、d质点振动都最强 C．a质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的 D．再过后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱 ‎7．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图（a）所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间△t第一次出现如图（b）所示的波形．则该波的（　　）‎ A．周期为△t，波长为8L B．周期为△t，波长为8L C．周期为△t，波速为 D．周期为△t，波速为 ‎8．如图所示，MM′是空气与某种介质的界面，一条光线从空气射入介质的光线如图所示，那么根据该光路图作出的下列判断中正确的是（　　）‎ A．该介质的折射率为 B．光在介质中的传播速度为•c（c真空中光速）‎ C．光线从介质射向空气时有可能发生全反射 D．光线由介质射向空气时全反射的临界角大于45°‎ ‎9．在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，如图所示四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是（　　）‎ A．a、c B．b、c C．a、d D．b、d ‎10．2009 年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟，以表彰他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”做出了突破性成就，高锟被誉为“光纤之父”．光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务．目前我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络，下列说法正确的是（　　）‎ A．光导纤维传递光信号是利用光的干涉原理 B．光纤通信利用光作为载体来传递信号 C．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝 D．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理 ‎11．一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b．已知a光的频率小于b光的频率．下列哪个光路图可能是正确的？（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎12．图示为一直角棱镜的横截面∠bac=90°，∠abc=60°一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的折射率．n=，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线（　　）‎ A．从ab面射出 B．从ac面射出 C．从bc面射出，且与bc面斜交 D．从bc面射出，且与bc面垂直 ‎　‎ 二、填空题：‎ ‎13．（10分）在观察光的干涉现象的实验中，将两片刀片合在一起，在涂有墨汗的玻璃片上划出不同间隙的双缝；按图所示的方法，让激光束通过自制的双缝．‎ ‎（1）保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距　　（填“越大”或“越小”）；‎ ‎（2）保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距　　（“越大”或“越小”）；‎ ‎（3）在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时　　（“大”或“小”）；‎ ‎（4）实验观察到光屏上呈现明暗相间的条纹，试运用波动理论对明纹的形成予以解释．‎ 答：　　．‎ ‎14．（8分）在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g=　　．如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图1所示，那么单摆摆长是　　．如果测定了40次全振动的时间如图2中秒表所示，那么秒表读数是　　s，此单摆的摆动周期是　　s．‎ ‎15．（8分）如图所示，用某种透光物制成的直角三棱镜ABC；在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像　　，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3　　，P4　　．记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4的位置作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°．则该透光物质的折射率n=　　，并在图中画出正确完整的光路图．‎ ‎　‎ 三、计算题：‎ ‎16．一列横波的波源在如图中的坐标原点O处，经过0.4s，振动从O点向右传播20cm，P点离O点的距离是80cm．求：‎ ‎（1）P点起振时的速度方向如何？‎ ‎（2）该波从原点向右传播时开始计时，经多长时间质点P第一次到达波峰？（保留一位小数）‎ ‎17．如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐波，实线是t=0s时刻的波形图，虚线是t=0.2s时刻的波形图．‎ ‎（1）若波沿x轴负方向传播，求它传播的速度．‎ ‎（2）若波沿x轴正方向传播，求它的最大周期．‎ ‎（3）若波速是25m/s，求t=0s时刻P点的运动方向．‎ ‎18．（8分）如图所示，一根长直棒AB竖直地插入水平池底，水深a=0.8m，棒露出水面部分的长度b=0.6m，太阳光斜射到水面上，与水面夹角α=37°，已知水的折射率n=，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：‎ ‎①太阳光射入水中的折射角β；‎ ‎②棒在池底的影长l．‎ ‎19．如图所示，一束截面为圆形，半径为R的平行单色光，垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一圆形亮区，已知玻璃半球的半径为R，屏幕S到球心的距离为d（d＞3R），不考虑光的干涉和衍射，玻璃对该光的折射率n，求屏幕上被照亮区域的半径．‎ ‎　‎ ‎2015-2016学年江西省赣州市厚德外国语学校高三（上）第一次月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、不定项选择题，多选已标明，请把选择题答案填入表格中．‎ ‎1．以下关于波的说法中正确的是（　　）‎ A．干涉现象是波的特征，因此任何两列波相遇时都会产生干涉现象 B．因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象 C．声波是横波 D．纵波传播时，媒质中的各质点将随波的传播一直向前移动 ‎【考点】波的干涉和衍射现象；横波和纵波．‎ ‎【分析】两列频率相同的波才会产生干涉；‎ 产生明显衍射的条件是当孔或者障碍物的尺寸比波长小或与波长相差不多；‎ 纵波的传播方向与质点的振动方向平行，横波的传播方向与质点的振动方向垂直；‎ 波的传播过程中，不论横波还是纵波，质点并不随波发生迁移．‎ ‎【解答】解：A．频率相同，相位恒定的两列波相遇才能产生稳定的干涉图样，故A错误；‎ B．由产生衍射现象的条件为障碍物或者孔的尺寸与波长相差不多或者小于波长，可知B正确；‎ C．纵波的传播方向与质点的振动方向平行，横波的传播方向与质点的振动方向垂直，声波是纵波，故C错误；‎ D．波的传播过程中，不论横波还是纵波，质点并不随波发生迁移．故D错误．‎ 故选：B．‎ ‎【点评】干涉与衍射均是波的特性，稳定的干涉现象必须是频率完全相同，而明显的衍射现象必须是波长比阻碍物尺寸大得多或相差不大；并会区别横波和纵波．‎ ‎　‎ ‎2．一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值 B．质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大 C．质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同 D．质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同 ‎【考点】简谐运动的振幅、周期和频率．‎ ‎【分析】质点做简谐运动，其加速度与位移的关系是a=﹣，加速度方向与位移方向总是相反，加速度大小与位移大小成正比．速度与位移的变化情况是相反的．‎ ‎【解答】解：‎ A、若位移为负值，由a=﹣，可知加速度一定为正值，而速度有两种可能的方向，所以速度不一定为正值，故A错误．‎ B、质点通过平衡位置时，速度最大，加速度为零，故B错误．‎ C、质点每次通过平衡位置时，位移相同，加速度一定相同，而速度不一定相同，故C错误．‎ D、质点每次通过同一位置时，位移相同，加速度一定相同，因为速度有两种可能的方向，所以速度不一定相同，故D正确．‎ 故选：D ‎【点评】本题关键知道简谐运动中各个物理量之间的关系，明确加速度与位移成正比，而速度与位移是互余的关系，即变化情况是相反的．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着5个单摆，其中A、D摆长相同，先使A摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（　　）‎ A．各摆摆动的周期均与A摆相同 B．B摆振动的周期最短 C．C摆振动的周期最长 D．D摆的振幅最大 ‎【考点】自由振动和受迫振动．‎ ‎【分析】5个单摆中，由A摆摆动从而带动其它4个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，当受迫振动的系统的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大．‎ ‎【解答】解：A摆摆动，其余各摆也摆动起来，它们均做受迫振动，则它们的振动频率均等于A摆的摆动频率，而由于A、D摆长相同，所以这两个摆的固有频率相同，则D摆出现共振现象．‎ 故选：AD．‎ ‎【点评】受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象．‎ ‎　‎ ‎4．一列沿x轴传播的简谐波，波速为4m/s，某时刻的波形图象如图所示．此时x=8m处的质点具有正向最大速度，则再过4.5s（　　）‎ A．x=4 m处质点具有正向最大加速度 B．x=2 m处质点具有负向最大速度 C．x=0处质点一定有负向最大加速度 D．x=6 m处质点通过的路程为20 cm ‎【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．‎ ‎【分析】由x=8m处的质点的振动方向可确定波的传播方向．由图读出波长，根据v=λf 求解周期，再由4.5s与时间的关系来确定质点的速度，加速度及路程情况．‎ ‎【解答】解：据题意，图示时刻x=8m处的质点具有正向最大速度，则波向x轴负方向传播．‎ 由v=，则该波的周期 T=s=2s，‎ 因为 n=，所以再经过4.5s，则波向x轴负方向传播了 的时间．可知：‎ A、图示时刻x=0处质点速度向上，再经过4.5s，处于波峰位置，具有负向最大加速度，故A正确；‎ B、再经过4.5s，x=2m处质点，处于平衡位置且向下运动，速度最大，即质点具有负向最大速度，故B正确；‎ C、图示时刻x=0处质点速度向上，再经过4.5s，处于波峰位置，具有负向最大加速度，故C正确；‎ D、再经过4.5s，x=6m处质点，处于平衡位置，通过的路程为2×4×A+A=18cm，故D错误．‎ 故选：ABC．‎ ‎【点评】由质点的振动方向判断出波的传播方向是关键；要能根据时间与周期的关系，分析质点的振动状态是解题的核心．‎ ‎　‎ ‎5．如图甲为一列横波在t=0时的波动图象，图乙为该波中x=2m处质点P的振动图象，下列说法正确的是（　　）‎ A．波速为4m/s B．波沿x轴负方向传播 C．t=0.5s，P点的动能最大 D．t=2.5s，P点振动路程为1.8cm ‎【考点】横波的图象；简谐运动的振动图象．‎ ‎【分析】由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速．由振动图象上t=0时刻读出P点的速度方向，在波动图象上判断传播方向．根据时间t=0.5s与周期的关系，分析P点的动能．根据t=2.5s与周期的关系分析P点通过的路程．‎ ‎【解答】解：‎ A、由波动图象读出波长λ=4m，由振动图象读出周期T=1s，则波速v==4m/s．故A正确．‎ B、由振动图象上t=0时刻读出P点的速度方向沿y轴正方向，则由波动图象判断出波沿x轴正方向传播．故B错误．‎ C、t=0.5s=，P点到达平衡位置，速度最大，动能最大．故C正确．‎ D、t=2.5s=2.5T，P点振动路程为S=2.5×4A=10×0.2cm=2cm．故D错误．‎ 故选AC ‎【点评】本题考查识别、理解振动图象和波动图象物理意义和把握两种图象联系的能力．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同．实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷．关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的有（　　）‎ A．该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱 B．该时刻a质点振动最弱，b、c、d质点振动都最强 C．a质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的 D．再过后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱 ‎【考点】波的叠加．‎ ‎【分析】两列波干涉时，两列波的波峰与波峰、波谷与波谷相遇处，振动始终加强，波峰与波谷相遇处振动始终减弱．振动加强点的振动等于波单独传播时振幅的之和．‎ ‎【解答】解：‎ A、B此时b质点处是两列波波峰与波峰叠加的地方，c质点处是波谷与波谷叠加的地方，振动是最强的．d处在振动加强的区域，振动也是最强的．即b、c、d质点振动都最强．a处是波峰与波谷相遇处振动最弱．故A错误，B正确．‎ C、a质点处是两列波波峰与波谷叠加的地方，振动始终是最弱的，而b、c、d质点处是两列波波峰与波峰、波谷与波谷叠加的地方，振动始终是最强的．故C正确．‎ d处是平衡相遇点，由于振动方向相同，因此是振动加强点．故B错误．‎ D、图示时刻a在平衡位置，b在波峰，c在波谷，再过后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，但bc两点的振动始终是加强的．故D错误．‎ 故选BC ‎【点评】在波的干涉现象中，振动加强点的振动始终是加强的，但质点在简谐运动，其位移随时间是周期性变化的．‎ ‎　‎ ‎7．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图（a）所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间△t第一次出现如图（b）所示的波形．则该波的（　　）‎ A．周期为△t，波长为8L B．周期为△t，波长为8L C．周期为△t，波速为 D．周期为△t，波速为 ‎【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．‎ ‎【分析】由图读出波长．根据各质点起振方向与质点1振动方向相同，所以质点9不是第一次向上振动，而是经过了半个周期，即质点9已经振动了0.5T．由此求出周期和波速．‎ ‎【解答】解：由图波长λ=8L，根据题意，图示时刻质点9已经振动了0.5T，则质点1振动了1.5T，即1.5T=△t，得到T=，波速v==．故BC正确．‎ 故选：BC ‎【点评】波的特性之一是介质中各质点的开始振动方向与波源开始振动方向相同．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，MM′是空气与某种介质的界面，一条光线从空气射入介质的光线如图所示，那么根据该光路图作出的下列判断中正确的是（　　）‎ A．该介质的折射率为 B．光在介质中的传播速度为•c（c真空中光速）‎ C．光线从介质射向空气时有可能发生全反射 D．光线由介质射向空气时全反射的临界角大于45°‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】根据公式n=求解折射率；光在介质中的传播速度为v=．发生全反射的条件是：一是光从光密介质射入光疏介质；二是入射角大于等于临界角．临界角公式sinC=．根据这些知识进行分析．‎ ‎【解答】解：A、由图知，入射角 i=60°，折射角r=45°，则折射率为n===，故A错误．‎ B、光在介质中的传播速度 v===c，故B正确．‎ C、光线从介质射向空气时，只要入射角大于等于临界角就能发生全反射，故C正确．‎ D、设光线由介质射向空气时全反射的临界角为C，则sinC==＞sin45°，则得：C＞45°，故D正确．‎ 故选：BCD ‎【点评】解答本题要很敏感：A项肯定是错误的，因为折射率不可能小于1．关键要掌握折射率公式n=和光在介质中的传播速度公式v=，还要掌握全反射的条件．要注意入射角、折射角都是光线与法线的夹角，而不是光线与界面的夹角．‎ ‎　‎ ‎9．在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，如图所示四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是（　　）‎ A．a、c B．b、c C．a、d D．b、d ‎【考点】光的衍射．‎ ‎【分析】单色光的单缝衍射图样与双缝衍射图样均是明暗相间，但单缝衍射图样中间明条纹是最宽的，而双缝则是明暗条纹间距相同．‎ ‎【解答】解：单色光的单缝衍射图样中间条纹最亮最宽，而双缝则是明暗条纹间距相同．‎ a是双缝干涉现象条纹，b单色光的单缝衍射现象的条纹，c是波的衍射现象，d是白光的单缝衍射图样，因此bd属于光的单缝衍射图样．‎ 故选：D ‎【点评】单缝衍射图样与双缝衍射图样的区别是明暗相间的条纹宽度不一．‎ ‎　‎ ‎10．2009 年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟，以表彰他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”做出了突破性成就，高锟被誉为“光纤之父”．光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务．目前我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络，下列说法正确的是（　　）‎ A．光导纤维传递光信号是利用光的干涉原理 B．光纤通信利用光作为载体来传递信号 C．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝 D．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理 ‎【考点】全反射．‎ ‎【分析】利用光纤的全反射性来传递光信息，信息量大，信号好，不失真．‎ ‎【解答】解：光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，当光射入时满足光的全反射条件，从而发生全反射．最终实现传递信息的目的．‎ 故选：BC．‎ ‎【点评】光的全反射必须从光密介质进入光疏介质，同时入射角大于临界角．‎ ‎　‎ ‎11．一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b．已知a光的频率小于b光的频率．下列哪个光路图可能是正确的？（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】光的折射定律；颜色及光的色散．‎ ‎【分析】光线经平行平面玻璃砖两次折射后，根据折射定律得到：出射光线与入射光线平行．由题：a光的频率小于b光的频率，则玻璃砖对a光的折射率小于b光的折射率，当入射角相同时，由折射定律分析折射角大小，进行选择．‎ ‎【解答】解：光线经平行平面玻璃砖两次折射后，根据折射定律得到：出射光线与入射光线平行．由题：a光的频率小于b光的频率，则玻璃砖对a光的折射率小于b光的折射率，当入射角相同时，由折射定律分析得知a的折射角小于b光的折射角，在玻璃砖内部，a光在b光右侧．故B正确．‎ 故选B ‎【点评】本题首先搞清光的频率与折射率的关系，其次要根据折射定律分析折射角的大小．难度不大．‎ ‎　‎ ‎12．图示为一直角棱镜的横截面∠bac=90°，∠abc=60°一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的折射率．n=，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线（　　）‎ A．从ab面射出 B．从ac面射出 C．从bc面射出，且与bc面斜交 D．从bc面射出，且与bc面垂直 ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜，发生光的折射，但折射光线不发生偏折．当再次射向棱镜直角边界面时，根据折射率结合折射定律可确定临界角，从而判定是否能发生光的全反射．‎ ‎【解答】解：当入射光线垂直射入时，折射光线OA没有发生偏折．由于棱镜材料的折射率．n=，所以由折射定律sinC=可得临界角C等于45°．‎ 而当再次发生折射时，入射角等于60°，所以发生光的全反射．当反射光线射到另一直角边时，由几何关系可得，入射角等于30°．‎ 因此既发生了折射也发生反射，由折射定律得折射角等于60°，正好平行于棱镜的底边．‎ 而反射光线对应的反射角是30°，导致光线BD垂直射向棱镜底边，所以会垂直射出．（如图所示）‎ 故选：BD．‎ ‎【点评】本题运用光的折射定律、反射定律及光的全反射条件．还利用光的几何特性，来寻找角与角的关系，从而算出结果．‎ ‎　‎ 二、填空题：‎ ‎13．（10分）（2015春•东阳市校级期中）在观察光的干涉现象的实验中，将两片刀片合在一起，在涂有墨汗的玻璃片上划出不同间隙的双缝；按图所示的方法，让激光束通过自制的双缝．‎ ‎（1）保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距　越大　（填“越大”或“越小”）；‎ ‎（2）保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距　越大　（“越大”或“越小”）；‎ ‎（3）在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时　小　（“大”或“小”）；‎ ‎（4）实验观察到光屏上呈现明暗相间的条纹，试运用波动理论对明纹的形成予以解释．‎ 答：　同一色光透过双缝的光形成相干光源，在光屏相遇，有的区域光振动加强，有的区域光振动减弱，光振动加强区域呈现明纹　．‎ ‎【考点】用双缝干涉测光的波长．‎ ‎【分析】光的双缝干涉现象中，条纹间距△x=λ，根据公式讨论即可．‎ ‎【解答】解：（1）根据双缝干涉的条纹间距公式△x=λ，条纹间距与双缝的间隙d成反比；‎ 故保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距越大；‎ ‎（2）根据双缝干涉的条纹间距公式△x=λ，条纹间距与光屏到缝的距离成正比；‎ 故保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距越大；‎ ‎（3）根据双缝干涉的条纹间距公式△x=λ，条纹间距与光波长成正比；‎ 蓝光波长小于红光波长，故用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验的小；‎ ‎（4）同一色光透过双缝的光形成相干光源，在光屏相遇，有的区域光振动加强，有的区域光振动减弱，光振动加强区域呈现明纹．‎ 故答案为：（1）越大；（2）越大；（3）小；‎ ‎（4）同一色光透过双缝的光形成相干光源，在光屏相遇，有的区域光振动加强，有的区域光振动减弱，光振动加强区域呈现明纹．‎ ‎【点评】本题关键根据双缝干涉的条纹间距公式△x=λ，运用控制变量法分析，基础题．‎ ‎　‎ ‎14．在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g=　　．如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图1所示，那么单摆摆长是　87.35cm　．如果测定了40次全振动的时间如图2中秒表所示，那么秒表读数是　75.2　s，此单摆的摆动周期是　1.88　s．‎ ‎【考点】用单摆测定重力加速度．‎ ‎【分析】利用单摆的周期公式T=2π推导得出：g=；摆线的长度为单摆自然下垂时摆线的长度与摆球的半径之和；利用秒表的读数规则读数即可；然后带入公式即可求解．‎ ‎【解答】解：单摆的周期公式T=2π推导得出：g=；‎ 摆线的长度为单摆自然下垂时摆线的长度与摆球的半径之和，所以摆长为刻度尺的读数﹣摆球的半径，‎ 即88.35cm﹣1cm=87.35 cm ‎ 因此摆长读数范围：87.35±0.02cm；‎ 据秒表的读数规则，图2内圈示数，即示数为1分=60秒；‎ 图2外圈示数或右图示数为15.2s，所以秒表的示数为t=75.2s，‎ 所以单摆的周期T===1.88s 故答案为：，87.35cm，75.2s，1.88s．‎ ‎【点评】注意摆长等于单摆自然下垂时摆线的长度与摆球的半径之和、秒表的读数规则；灵活应用累积法测单摆的周期．‎ ‎　‎ ‎15．如图所示，用某种透光物制成的直角三棱镜ABC；在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像　被P2的像挡住　，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3　挡住P1、P2　，P4　挡住P3以及P1、P2的像　．记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4的位置作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°．则该透光物质的折射率n=　　，并在图中画出正确完整的光路图．‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】插针法测定玻璃砖折射率的原理是的折射定律n=．在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2的像挡住，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2，P4挡住P1、P2以及P3的像．连接P1、P2作为入射光线，连接P3、P4，作为出射光线，再作出折射光线，由折射定律求解折射率．‎ ‎【解答】解：在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2的像挡住，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3‎ 挡住P1、P2，P4挡住P1、P2以及P3的像．则知P1、P2在入射光线上，P3、P4在出射光线，连接P1、P2作为入射光线，连接P3、P4，作为出射光线，再作出折射光线，如图．‎ 由几何知识得到入射角i=30°，又折射角r=45°，则折射率n==．‎ 画出光路图如图．‎ ‎【点评】本题要理解实验的原理：折射定律n=，懂得如何确定出射光线．本题中光线CB面上发生了全反射．‎ ‎　‎ 三、计算题：‎ ‎16．一列横波的波源在如图中的坐标原点O处，经过0.4s，振动从O点向右传播20cm，P点离O点的距离是80cm．求：‎ ‎（1）P点起振时的速度方向如何？‎ ‎（2）该波从原点向右传播时开始计时，经多长时间质点P第一次到达波峰？（保留一位小数）‎ ‎【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．‎ ‎【分析】（1）波传播的过程中，介质中各个质点的起振方向相同．振动从O点向右传播，x=20cm处质点的振动方向沿y轴负方向，即可知道P点起振时的速度方向沿y轴负方向．‎ ‎（2）当图示x=5cm处的波峰传到P点时，质点P第一次到达波峰．由题经过0.4s，振动从O点向右传播20cm，求出波速，再求出质点P第一次到达波峰所经过的时间．‎ ‎【解答】解：（1）振动从O点向右传播，根据“上下坡法”可知，x=20cm处质点的起振方向沿y轴负方向，则P点起振时的速度方向沿y轴负方向．‎ ‎ （2）经过0.4s，振动从O点向右传播20cm，可得波速 v===0.5m/s．x=5cm处的振动状态传到P点时波传播的距离 x=75cm=0.75m，则质点P第一次到达波峰所经过的时间为 t=+0.4s=s+0.4s=1.9s．‎ 答：‎ ‎（1）P点起振时的速度方向沿y轴负方向．‎ ‎（2）该波从原点向右传播时开始计时，经1.9s时间质点P第一次到达波峰．‎ ‎【点评】本题解题时，要抓住波的基本特点：介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同，知道波在同一均匀介质中是匀速传播的．运用波形平移法研究第2问，也可以分过程求时间．‎ ‎　‎ ‎17．如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐波，实线是t=0s时刻的波形图，虚线是t=0.2s时刻的波形图．‎ ‎（1）若波沿x轴负方向传播，求它传播的速度．‎ ‎（2）若波沿x轴正方向传播，求它的最大周期．‎ ‎（3）若波速是25m/s，求t=0s时刻P点的运动方向．‎ ‎【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．‎ ‎【分析】（1）由图读出波长．知道两个时刻波的图象，根据周期性，得出波传播距离的通项，再由v=求出波速．‎ ‎（2）根据周期性，得到周期的通项，再求解最大周期．‎ ‎（3）能知道波速，求出波传播的距离，结合波形平移，确定波的传播方向，进而判断P点的振动方向．‎ ‎【解答】解：（1）波沿x轴负方向传播时，传播的可能距离为：‎ ‎△x=（n+）λ=4n+3（m），（n=0，1，2，3，…） ‎ 波速为：v===20n+15（m/s），（n=0，1，2，3…）‎ ‎（2）波沿x轴正方向传播时，得：t=（n+）T，（n=0，1，2，3，…） ‎ 得周期表达式为：T=s，（n=0，1，2，3…）‎ 当n=0时周期最大，即最大周期为：Tmax=0.8s ‎（3）若波速是25m/s，波在0.2 s内传播的距离为：△x=v△t=5 m ‎ 传播的波长数 n===1，可见波形图平移了λ的距离，波向右传播，则P点在t=0时刻的振动方向沿y轴负方向．‎ 答：（1）若波沿x轴负方向传播，它传播的速度为（20n+15）m/s，（n=0，1，2，3，…）．‎ ‎（2）若波沿x轴正方向传播时最大周期0.8s．‎ ‎（3）若波速是25m/s，t=0s时刻P点的运动方向为沿y轴负方向．‎ ‎【点评】本题属于知道两个时刻的波形，求解波的速度和周期问题，要注意波的双向性和周期性，防止漏解．已知波速，确定波的传播方向，也可将波速代入向右和向左波速的通项，符合那个通项，波就向那个方向传播．‎ ‎　‎ ‎18．如图所示，一根长直棒AB竖直地插入水平池底，水深a=0.8m，棒露出水面部分的长度b=0.6m，太阳光斜射到水面上，与水面夹角α=37°，已知水的折射率n=，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：‎ ‎①太阳光射入水中的折射角β；‎ ‎②棒在池底的影长l．‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】①由图知太阳光射入水中的入射角为90°﹣α，根据折射定律求解折射角β．‎ ‎②由数学知识求解棒在池底的影长l．‎ ‎【解答】解：①设折射角为β，则由折射定律得：‎ 代入得： =‎ 代入数据解得：β=37°‎ ‎②由数学知识得影长为：l=b•tan（90°﹣α）+a•tanβ 代入数据解得：l=1.4m 答：①太阳光射入水中的折射角β是37°；‎ ‎②棒在池底的影长l是1.4m．‎ ‎【点评】解答几何光学问题，往往由折射定律求解折射角，再充分运用几何知识求出相关的长度．‎ ‎　‎ ‎19．如图所示，一束截面为圆形，半径为R的平行单色光，垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一圆形亮区，已知玻璃半球的半径为R，屏幕S到球心的距离为d（d＞3R），不考虑光的干涉和衍射，玻璃对该光的折射率n，求屏幕上被照亮区域的半径．‎ ‎【考点】光的折射定律．‎ ‎【分析】作出光线在圆面上发生全反射的光路图，结合折射定律和几何关系求出屏幕上被照亮区域的半径．‎ ‎【解答】解：设光恰好发生全反射时的临界光线照射到屏幕S上的E点，E点到亮区中心O′点的距离r就是所求最大半径，如图所示．‎ 设临界角为θ，有sinθ=‎ 又OF=，‎ O′E=（d﹣OF）cotθ 解得：r=O′E=d．‎ 答：屏幕上被照亮区域的半径为d．‎ ‎【点评】本题考查了光的折射定律和全反射知识，对数学几何能力的要求较高，需加强这方面的训练．‎ ‎　‎