知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
$[$物理$——$选修$3–4](15$分$)$

$(1)(5$分$)$ 一列沿$x$轴正方向传播的简谐横波在$t=0$时刻的波形如图所示，质点$P$的$x$坐标为$3 m$。已知任意振动质点连续$2$次经过平衡位置的时间间隔为$0.4 s$。下列说法正确的是________。

A.波速为$1 m/s$

B.波的频率为$1.25 Hz$

C.$x$坐标为$15 m$的质点在$t=0.6 s$时恰好位于波峰

D.$x$坐标为$22 m$的质点在$t=0.2 s$时恰好位于波峰

E.当质点$P$位于波峰时，$x$坐标为$17 m$的质点恰好位于波谷

$(2)(10$分$)$如图所示，一束截面为圆形$($半径$R=1 m)$的平行紫光垂直射向一半径也为$R$的玻璃半球的平面，经折射后在屏幕$S$上形成一个圆形亮区。屏幕$S$至球心距离为$D=( \sqrt{2}+1)m$，不考虑光的干涉和衍射，试问：

$(ⅰ)$若玻璃半球对紫色光的折射率为$n= \sqrt{2}$，请你求出圆形亮区的半径；

$(ⅱ)$若将题干中紫光改为白光，在屏幕$S$上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色？

难度：中等

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2．一束细光束由真空沿着半径方向射入一块半圆柱形透明体，如图甲所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射光线的强度随着$θ$的变化而变化，如图乙所示$.$此透明体的临界角为 ______ ，折射率为 ______ ．

难度：难

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3． $[$物理$——$选修$3-4]$ $(1)$如图所示，截取圆饼状玻璃砖圆心角 $∠ΑOB=60^{\circ}$的一部分，侧面$OΑ$ 、$OB$及$ΑB$皆平整光滑，一束平行于角平分线$OM$的单色光从侧面$OΑ$射入，光线折射后恰好平行于$OB$，经过$M$点的光线_______$($填“能”或“不能”$)$发生全反射，该光束在玻璃砖中的折射率为_________。

$(2)$一列简谐横波在均匀介质中传播，介质中有相距$d=2m$ 的$P$、$Q$两点与波源在同一条直线上，其振动图象分别如图甲、乙所示。

$①$如果$P$点在波源与$Q$点之间，计算简谐横波的波长；

$②$如果$Q$点在波源与$P$点之间，计算波速可能的最大值。

难度：中等

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4．在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如图1甲）：
（1）下列说法哪一个是错误的 ______ ．（填选项前的字母）
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝．
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板
中心刻线与该亮纹的中心对齐
C．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹
中心间的距离a，求出相邻两条亮纹间距△x= $%20%5Cfrac%20%7Ba%7D%7Bn-1%7D$
（2）将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图1甲所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图1乙所示，则图乙读数为 ______ mm，求得这种色光的波长λ= ______ nm．（已知双缝间距d=0.2mm，双缝到屏间的距离L=700mm）

难度：易

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5．
下列说法正确的是( )

A.在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置高

B.光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大

C.水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故

D.全息照相主要是利用了光的衍射现象

E.沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象

难度：难

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6． $(12$分$)$【物理$——$物理$3-4$】

$(1)$如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为$y=0.1 \sin (2.5πt)m$。$t=0$时刻，一小球从距物块$h$高处自由落下$;t=0.6 s$时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小$g=10 m/s^{2}$。以下判断正确的是　　　　。$($双选，填正确答案标号$)$

$a.h=1.7 m$
$b.$简谐运动的周期是$0.8 s$
$c.0.6 s$内物块运动的路程是$0.2 m$
$d.t=0.4 s$时，物块与小球运动方向相反
$(2)$半径为$R$、介质折射率为$n$的透明圆柱体，过其轴线$OO{{'}}$的截面如图所示。位于截面所在平面内的一细束光线，以角$i_{0}$由$O$点入射，折射光线由上边界的$A$点射出。当光线在$O$点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的$B$点恰好发生全反射。求$A$、$B$两点间的距离。

难度：中等

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7．学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示$.$在一圆盘上，过其圆心$O$作两条互相垂直的直径$BC$、$EF$，在半径$OA$上，垂直盘面插下两枚大头针$P_{1}$、$P_{2}$，并保持$P_{1}$、$P_{2}$位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径$BC$相平，$EF$作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察$P1$、$P2$的像，并在圆周上插上大头针$P_{3}$，使$P_{3}$正好挡住$P_{1}$、$P_{2}$的像，同学们通过计算，预先在圆周$EC$部分刻好了折射率的值，这样只要根据$P3$所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：

$(1)$若$∠AOF=30^{\circ}$，$OP_{3}$与$OC$的夹角为$30^{\circ}$，则$P_{3}$处所对应的折射率的值为______．

$(2)$图中$P_{3}$、$P_{4}$两位置哪一处所对应的折射率的值大？

答：_______________________________________________________________．

$(3)$作$AO$的延长线交圆周于$K$，$K$处所对应的折射率值应为________．

难度：较易

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8．登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力．有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜．他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5，所要消除的紫外线的频率为f=8.1×10¹⁴Hz．
（1）他设计的这种“增反膜”所依据的原理是 ______ ．
（2）这种“增反膜”的厚度是 ______ ．
（3）请判断以下有关薄膜干涉的说法正确的是 ______
A．薄膜干涉说明光具有波动性
B．如果薄膜的厚度不同，产生的干涉条纹一定不平行
C．干涉条纹一定是彩色的
D．利用薄膜干涉也可以“增透”

难度：易

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