选修3-42光章末(DOC)

1、11华裔科学家高锟获得 2009 年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父” 光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如右图所示，其 内芯和外套材料不同，光在内芯中传播.下列关于光导纤维的 说明中正确的是（）A .内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B. 内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C. 波长越短的光在光纤中传播的速度越大D. 频率越大的光在光纤中传播的速度越大2.如下图甲所示， 在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀 的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的

2、圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是_.甲乙A .干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B. 干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C. 干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D. 干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的3.（1）一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，t = 0 时刻的波形如图所示，经0.3 s 时间质点 a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为 _m/s，质点 b 第一次出现在波峰的时刻为_ s.某透明物体的横截面如右图所示，其中ABC 为直角三角形，AB 为直角边，长度为2L,/ ABC = 45 ADC 为一

3、圆弧，其圆心在 AC 边的中点.此透明物体的折射率为n = 2.0.若一束宽度与 AB 边长度相等的平行光从 AB 边垂直射入透明物体，试由光路图画出光线从（-2ADC 圆弧射出的区域，并求此区域的圆弧长度s.（不考虑经 ADC 圆弧反射后的光线）4._下列说法正确的是.A .回复力一定是振动物体所受的合外力B.弹簧振子振动过程中，速度增大时，加速度一定减小C. 声源与观察者相互接近时，观察者接收到的声波的频率会降低D.由波速、波长和频率的关系 v=入可知，波源频率越高，波的传播速度越大玻璃半圆柱体的半径为 R,横截面如右图所示，圆心为 D, A 为圆柱面的顶点.两束 同种单色光分别按如图方向

4、入射到圆柱体上，光束1 指向圆心，方向与 AO 夹角为 30光束 2 的入射点为 B,方向与底面垂直，/ AOB = 60已知玻璃对这种光的折射率 n= , 3求: 两束光线经柱面和底面折射后的交点与0 点的距离 d.5.(1)下列说法正确的是()A 声波有多普勒效应而光波没有多普勒效应B. 电磁波都是由振荡电路工作时产生的C. 单缝衍射中，缝越宽，衍射现象越不明显D. 考虑相对论效应，沿自身长度方向高速运动的杆比静止时短(2) 激光可以做成很细的光束，这是利用了激光的 _的性质，激光是 _ (填“纵”或“横”)波.在光导纤维中传递信息要比在真空中 _ (填“快”或“慢”).(3) 如右图所示

5、为一单摆， 当小球从最低点向右摆动开始计时，经 1 s 又第 綢严一次回到最低点 0,单摆振幅为 5 cm.以向右的方向为正方向，则摆球做简谐/f 1.运动的位移随时间变化的关系表达式为 _./6._ (1)下列说法中正确的是.A 水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于光的衍射造成的B. 自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能获得偏振光C. 在双缝干涉实验中，若将双缝中的一条挡住，其他条件均不改变，则仍然能在光屏上观察到明暗相间的条纹，只是条纹的宽窄和亮度的分布不再均匀了D. 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没 有关系(2)图甲为一列简谐横波在

6、t= 0.10 s 时刻的波形图，P 是平衡位置为 x= 1 m 处的质点，Q 是平衡位置为 x = 4 m 处的质点，图乙为质点Q 的振动图象.则波传播的速度为_m/s , t= 0.15 s 时质点 P 的运动方向沿 y 轴_方向(选填“正”或“负”).37._ 下列说法中正确的是.A.X 射线穿透物质的本领比 丫射线更强B. 红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变C. 狭义相对论认为物体的质量与其运动状态有关D. 观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率可能发生变化如图所示实线是简谐横波在 ti= 0 时刻的波形图象，虚线是 t2= 0.2 s 时刻的波形图象， 若波沿 x 轴

7、正方向传播，则它的最大周期为 _s；若波的传播速度为 55 m/s，则波的传播方向是沿 x 轴_方向(填“正”或“负”).(3)束光由空气射入某种介质中，当入射光线与界面间的夹角为30。时，折射光线与反射光线恰好垂直，这种介质的折射率为 _ ，已知光在真空中传播的速度为c= 3X108m/s，这束光在此介质中传播的速度为 _ m/s.& (2010 新课标全国卷)(1)如右图，一个三棱镜的截面为等腰直角厶ABC,/A 为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到 AB 边，进入棱镜后直接射到AC 边上，波源 Si和 S2振动方向相同，频率均为 4 Hz，分别置于均匀介质中

8、x 轴上的 0、A 两 点处，OA= 2 m,如图所示.两波源产生的简谐横波沿 x 轴相向传播，波速为 4 m/s.已知两 波源振动的初始相位相同.求：1简谐横波的波长；*2OA 间合振动振幅最小的点的位置.9.(1)下列说法中正确的是_A .激光比自然光的相干性好B.紫外线在水中的传播速度大于红外线在水中的传播速度并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为_.(填入正确选项前的字母)B. 2D. . 3A.4C.在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，测量单摆周期应该从小球经过最低点开5始计时，以减小实验误差D.接收电磁波时首先要进行调频1(2)如下图所示，一个半径为 R 的 4 透明圆柱体放置

9、在水平面上，束蓝光从 A 点沿水平R方向垂直于左表面射入圆柱体后经B 点射出，最后射到水平面上的C 点.已知 0A =2，该圆柱体对蓝光的折射率为 2,则它从右侧面射出时的出射角3=_；若将蓝光换成紫光，则它从圆柱体射出后落到水平面上形成的光点与C 点相比，位置 _ (选填“偏左”、“偏右”或“不变” ).(3)列横波在某时刻的波动图象如图所示，从此时开始d 质点比 c 质点早 0.1 s 到达波谷，求：1此波的传播方向和波速大小;10.(1)下列说法中正确的是 _.A 照相机、摄影机镜头表面涂有增透膜，利用了光的薄膜干涉原理B. 光照射遮挡物形成的影轮廓模糊，是光的衍射现象C. 太阳光是偏振

10、光D. 为了有效地发射电磁波，应该采用长波发射甲、乙两人站在地面上时身高都是Lo,甲、乙分别乘坐速度为 0.6c 和 0.8c(c 为光速)的飞船同向运动，如右图所示.此时乙观察 到甲的身高 L_ L0;若甲向乙挥手，动作时间为 t0,乙观察到甲动作时间为 如 则 t1_t0(均选填“、”“=”或(3)x= 0 的质点在 t = 0 时刻开始振动，产生的波沿 x 轴正方向传播，t1= 0.14 s 时刻波的图象如下图所示，质点 A 刚好开始振动.O.8c-61求波在介质中的传播速度；2求 x= 4 m 的质点在 0.14 s 内运动的路程.711. (1)下列说法中正确的是 _ .A .交警通

11、过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理B.电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更 多的信息C.单缝衍射中，缝越宽，条纹越窄，衍射现象也越明显D.地面上测得静止的直杆长为L,则在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于(2)平行光 a 垂直射向一半径为R 的玻璃半球的平面，其截面如右图所示，发现只有P、Q 之间所对圆心角为 60。的球面上有光射出，则玻璃球对a 光的折射率为 _ ，若仅将 a 平行光换成 b 平行光，测得有光射出的范围增大，设a、b 两种色光在玻璃球中的速度分别为 Va和 vb，则 Va_Vb(选填 “、“ 或 “ = ” ).1该波沿_(选填

12、“+ X”或“X”)方向传播；2图中 Q 点(坐标为 x= 7.5 m 的点)的振动方程 y=_ cm ;3P 点的横坐标为 x=_m.12.(1)下列说法中正确的是()A 光传播时，若遇到的障碍物的尺寸比光的波长大很多，衍射现象十分明显，此时不 能认为光沿直线传播B. 在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象C. 光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大D. 麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在，后来他又用实验证实电磁波的存在(2)一列横波在 x 轴上传播，在 t1= 0 时刻波形如下图实线所示，t2= 0.05 s 时刻波形如下 图虚线所示.一列简谐横波在 t=0 时刻

13、的波形如右图所示，质点P 此时刻沿y 运动，经过 0.1 s第一次到达平衡位置，波速为8由波形曲线读出这列波的振幅和波长;91若周期大于 2（tl t2），则最小波速是多少？方向如何？最大波速是多少？方向如何?1 解析：光纤内芯比外套折射率大， 在内芯与外套的界面上发生全反射，A 对，B 错;频率大的光波长短，折射率大，在光纤中传播速度小，C、D 错.答案： A2 解析： 薄膜干涉中的“薄膜”指的是两个玻璃面之间所夹的空气膜，故选项 A 正确,B 是错误的；两列波的光程差满足一定的条件：如两列波的光程差是半波长的偶数倍，形成明条纹；如两列波的光程差是半波长的奇数倍，形成暗条纹；明暗条纹间的距离

14、由薄膜的厚度决定，薄膜厚度变化不均匀，则干涉条纹不等间距，故选项C 是正确的.答案： AC3 解析：（2）如右图，作出两条边缘光线，所求光线射出的区域为EDF从圆弧 ADC 射出的边缘光线对应的入射角等于材料的临界角圆弧 EDF 长度为 s= 29L故所求 s=.答案：（1）100.5n4 解析：（1）回复力可以是物体所受的合外力也可以是一个力的分力,察者相互靠近时观察者接收到的频率增加，C 错；波速是由介质决定的，D 错；选 B.i = 60。 r = 30 sin r =nsin i =,3X丁,r =60OC =R/cos 30 = R2寸31因sine=-，故9=301 由几何关系得:

15、A 错；声源和观光线 2： i = 60 sin r =sin in10同理，光线 1 从 O 点出射，折射角/ EOD = 601 则 AEOD 为等边三角形， d = OE= OD = OC tan 30=3R.31 答案：(1)B(2)R5 解析：(1)多普勒效应是一切波都具有的特征，光波也不例外,长的一段，不一定都是由振荡电路工作时产生的，也可能是太阳的辐射产生的，B 错误.(2) 激光可以做成很细的光束，这是利用了激光的平行度好的性质，激光是横波，在光导纤维中传递信息要比在真空中慢.一2n(3) 单摆振动的周期为 2 s,角频度3=nrad/s则摆球做简谐运动的位移随时间变化的关系表

16、达式为x= 5sin ticm.答案：(1)CD平行度好横慢(3)x=5sin tnm6 解析：(1)本题考查光学和相对论的基本知识，水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于光的干涉造成的，A 错误；自然界我们通常看到的光绝大部分是偏振光，B 错误本题难度易.(2)本题考查质点的振动和波的传播问题.从乙图可得周期为 T= 0.2 s,从甲图可得波长入=8 m,波速为 v=彳=40 m/s;从图乙可看出 Q 点向上振动，从而根据甲图可判断波向左3传播，t= 0.15 s 时正好是 4T,质点 P 的运动方向沿 y 轴负方向.答案：(1)CD(2)40 负7 解析：(1)射线的频率大于 X 射

17、线的频率，丫射线穿透物质的本领比 X 射线更强， A 错误；红光由空气进入水中，频率不变，颜色不变，波速变小，根据v =入可知，红光的波长变短，B 错误.若波沿 x 轴正方向传播，传播的时间应是 t = n +1T = 0.2 s(n= 0,1,2)，当 n= 0 时, 周期最大，最大周期T = 0.8 s；若波的传播速度为 55 m/s，则传播的距离 x = vt = 55x0.2 mx 113=11 m ,干-=2，即波沿 x 轴负方向传播.A 错误；电磁波有很11答案：（1）CD （2）0.8 负（3） 33x1088 解析：(1)作出几何光路图，如右图所示.sin 451由折射规律可得

18、瓷半=n,若光线在 AC 边上的 D 点发生全反射，则 sin3=n 由几何关系又有 r = 903结合以上三式可得 n2= 2，即门二屮，正确答案为 A.(2)设简谐横波波长为入频率为v波速为 v,则入=V代入已知数据得L 1 m以 O 为坐标原点，设 P为 OA 间的任意一点，其坐标为 x,则两波源到 P 点的波程差4为Al=x(2x),OWxto.(3)传播速度 v =云代入数据得 v= 50 m/s3在 0.14 s 内，x= 4 m 的质点只振动了 4 个周期该质点运动的路程s= 3A = 15 cm.答案：(1)AB(2) =(3) 50 m/s 15 cm11 解析：(1)超声波测速是利用波的反射，选项A 错误；因为电磁波的能量跟频率有关，选项 B 正确；单缝衍射中，缝越宽，条纹越窄，衍射现象越不明显,选项 C 错；根据长度的相对性原理，选项D 正确.(2)平行光通过玻璃半球的光路图如右图所示，则玻璃的折射率为1/sin 30