专题8振动和波动光及光的本性.docVIP

专题八 1．(2014·全国大纲)在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm的光，在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样。图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm，则双缝的间距为(　　) A． 2.06×10－7 m　　　　 B． 2.06×10－4 m C． 1.68×10－4 m D． 1.68×10－3 m [答案]　C [解析]　本题考查双缝干涉条纹宽度的计算公式，根据公式计算就可以。条纹间距Δx＝λ，d＝λ＝1.68×10－4m，C正确，注意1nm＝10－9m。 2．(2014·天津)一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束，如图所示，则a、b两束光(　　) A．垂直穿过同一平板玻璃，a光所用的时间比b光长 B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小 C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小 D．若照射同一金属装置都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大 [答案]　AB [解析]　本题考查了三棱镜对光的色散。解题关键根据偏折程度确定折射率的大小。由a、b光的偏折情况可判断a的折射率大于b的折射率，即nanb，在同一块平板玻璃中的传播速度，va＝vb＝，因此垂直穿过同一块平板玻璃的时间ta＝tb＝，故A正确；全反射临界角sinC＝，nanb，a的全反射临界角比b光的小，B正确；nanb，说明频率vavb，在真空中的波长λaλb，同一双缝干涉的条纹间距Δxλ，因此a光形成的相邻亮条纹间距大，C错误；照射同一金属发生光电效应时电子最大初动能Ek0＝hν－W，用a光照射产生的最大初动能大于b光的，D错误。不同色光对同一介质的折射率不同，频率越大的，折射率越大。 3．(2014·四川)如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则(　　) A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B．小球所发的光能从水面任何区域射出 C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 [答案]　D [解析]　本题考查光的折射问题，解题的关键是理解光在不同介质传播时各物理量的变化。只要不发生全反射，小球放在缸底什么位置都可以看到，选项A错误；只有小于临界角的光才能从水面射出，选项B错误；光的频率是由光源决定的，光从水中射入空气后频率不变，选项C错误；由公式n＝知，光在空气中的传播速度将增大，选项D正确。注意光在不同介质中的传播过程各物理量的变化情况，其频率由光源决定。 4．(2014·十二区县)如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝0.1s时刻的波形图。已知该波的波速是v＝1.0m/s，则下列说法正确的是(　　) A．这列波的振幅为20cm B．这列波沿x轴正方向传播的 C．在t＝0.1s时，x＝2cm处的质点P速度沿y轴负方向 D．经过0.18s，x＝2cm处的质点P通过的路程为0.6m [答案]　BD [解析]　本题考查机械振动和机械波，意在考查考生理解物理概念、规律的确切含义的能力。 这列波的振幅为10cm，A项错误；由图象知波长是12cm，则波的周期T＝0.12s，结合题意判断出t＝0时刻质点P振动方向向下，由“同侧法”得这列波沿x轴正方向传播，B项正确；由“同侧法”得在t＝0.1s时，x＝2cm处的质点P速度沿y轴正方向，C项错误；经过0.18s，质点P通过的路程为6个振幅，为0.6m，D项正确。 5．(2014·福建)在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图象如下图所示，则该波在第一个周期末的波形图是(　　) [答案]　D [解析]　本题考查了波动图象与振动图象。解答关键是理解振动图象和波动图象的物理意义。第一个周期末，振源t1＝0时的振动形式传播到离波源一个波长λ的质点，依次t2＝，t3＝，t4＝T，t5＝T时刻，振源的振动形式已传播到离振源，λ，，λ，0的质点，因此波源各个时刻0，，，T，T的振动形式依次对应于波动图象上的1,2,3,4,5质点所在位置，如图甲、乙所示，因此选项D正确。易错提醒：本题由于对波的形成过程不清楚，越早的振动形式传播的距离离波源越远，极易错选A。 6．(2014·浙江)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪很大，游船上下浮动。可把游艇浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服地登船的时间是(　　) A．0.5s B．0.75s C．1.0s D．1.5s [答案]　C [解析]　本题考查简谐运动在实际问题中的应用。解题关