2016年三维设计物理一轮复习第十二章高频考点真题验收全通关

6．选D 根据题图，t＝0时刻，波源经平衡位置向下运动，而波形图中，质点的起振方向均与波源开始振动时的方向相同，根据波的传播过程中，“上坡下、下坡上”规律可知，波形图中刚刚开始振动的质点处于“上坡”位置，A、C项错；由振动图像知，前半个周期振幅较小，故波形图中距波源较远的质点的振幅较小，B项错，D项对。

7．选CD 由题图知，波的振幅为10 cm，B错误。根据质点P的振动方程知，下个时刻质点P的位移为正值，此时刻质点P向上振动，则波沿x轴正方向传播，C正确。由ω＝2πλ

2πf＝＝5π rad/s知，质点的振动周期为0.4 s，则波速为v＝＝10 m/s，A错误，D正确。

TT

8．选CD 由波形图可知，波长为λ＝4 m，波动周期为T＝λ/v＝0.1 s。根据题图，t＝01

时刻，质点M向上运动，在t＝ s＝T/4时，质点M对平衡位置的位移为正值，其速度方

40向沿y轴负方向，与位移方向相反，选项A、B错误；质点M的加速度方向向下，沿y轴负方向，与速度方向相同，选项C正确；质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反，选项D正确。

9．选A 由题意和波的图像可知，波沿x轴负方向传播，波长λ＝24 m，由图乙可知周λ

期T＝0.4 s，所以波速为v＝＝60 m/s，故选项A正确。

T

10．选BD 由题图(b)所示，质点在t＝0时在正向最大位移处，由题图(c)所示，质点在t＝0时在y＝－0.05 m处，运动方向沿y轴负方向，结合波形图找到对应的点，如图所示，若题图(b)所示质点为图中左侧波峰上的点，

4

则两点距离为 m，选项D正确；若题图(b)所示质点为图中右侧波峰上的点，则两点距离为

32

m，选项B正确。 3

11．选C 依题意可画出如图中实线所示的波形图，设波向右传播，x＝0处的质元正处于y＝－33

A处，x＝0.4 m处的质元的位移为y＝A处，满足22

题意。当x＝0.2 m处的质元处在平衡位置向y轴正方向运动时，波形图如图中虚线所示，显然x＝0.4 m处的质元正处于y＝－

3

A处，且沿y轴正方向运动，C对。 2

λ

12．选D 根据v＝和T>1 s可得λ>2 m，又根据M、N两质点的距离和振动情况可知，

T38λ

M、N两质点的距离等于波长的四分之三，即2 m＝λ，可得λ＝ m，又根据v＝可得T＝

43T41

s，故A选项错误；t＝ s时，N位于它做简谐运动的平衡位置，速度为最大，但不一定为332 m/s(与波的传播速度无关)，故B选项错误；质点只在其平衡位置附近做简谐运动，不会随12

波移动，故C选项错误；从t＝ s至t＝ s过程中，M从其平衡位置上方最大位移处向其

33

平衡位置处运动，M的速度逐渐增大，则其动能也逐渐增大，故D选项正确。

13．选D 本题考查光的折射现象的相关知识，意在考查考生对光的折射现象的识记、理解等能力。光属于电磁波，是一种横波，另外光的折射现象的出现不能说明光是纵波，故A选项错误；当光从光密介质射向光疏介质，且入射角足够大时，会在分界面处发生全反射现象，此时只有折射光线而反射光线消失，故B选项错误；当光垂直射到两种不同介质的分界面时，折射光线与入射光线的传播方向是相同的，故C选项错误；当光射到两种不同介质c

的分界面时会发生折射现象，这是因为不同介质对光的(绝对)折射率n＝v不同，即光在不同介质中的传播速度不同，故D选项正确。

sin 45°

14.选A 作出几何光路图，如图所示。由折射规律可得＝n，

sin r1

若光线在AC边上的D点发生全反射，则sin β＝，由几何关系又有r＝

n36

90°－β，结合以上三式可得n2＝，即n＝，正确答案为A。

22

15．选C 入射点由A向B缓慢移动的过程中，同一介质对各色光的折射率不同，各色1

光对应的全反射的临界角也不同。七色光中紫光的折射率最大，由sin C＝可知紫光的临界n角最小，所以最先发生全反射的是紫光，折射光减弱，则反射光增强，故C正确。

16．选AD 本题考查光的的反射、折射、全反射规律的应用，意在考查考生对光的传播规律的灵活应用。当θ较小时，屏上NQ区域有两个光斑，这是两种单色光折射后折射程度不同的结果，当θ＝α时NQ区域A光消失，说明A光发生了全反射，A光发生全反射的临1

界角为α，同理，B光发生全反射的临界角为β，由于β＞α，由n＝可知，B光的折射率

sin Cc

小，A项正确；由v＝可知，B光在半圆形玻璃砖中传播速度较大，B项错误；α＜θ＜β时，

nπ

NQ区域只有一个光斑，而由于光的反射，在NP区域还有一个光斑，β＜θ＜时，两种单色

2光全部发生全反射，在NQ区域没有光斑，在NP区域有一个由全反射形成的光斑，C项错误，D项正确。

17.选B 本题考查光的折射与全反射，意在考查考生综合应用数学知识，正确作出几何光路图解决几何光学问题的能力。作出如图所示的几何光路图，其中N点为从O点入射的折射光线，故圆弧NB段没有光线从AB圆sin isin 45°

弧射出，由折射定律＝n可知＝2，即∠BON＝30°。若在圆

sin rsin∠BON

1

弧AB上的M点，折射光线发生了全反射，由sin C＝可得C＝45°，由几何关系则有∠AOM

n15°＋30°1

＝90°－45°－30°＝15°，所以圆弧AB上有光透出的长度为s＝×2πR＝πR，正确选

360°4

项为B。

18．解析：本题主要考查光的折射和全反射、折射率，意在考查考生应用折射和全反射解决光路问题的能力。

1

(1)设发生全反射的临界角为C，由折射定律得sin C＝代入数据得C＝45°光路图如图所

n示，由几何关系可知光线在AB边和BC边的入射角均为60°，均发生全反射。设光线在CD边的入射角为α，折射角为β，由几何关系得α＝30°，小于临界角，光线第一次射出棱镜是在CD边，由折射定律得n＝

sin β

代入数据得β＝45°。 sin α

(2)由于AO＝2 cm，AB＝BC＝8 cm，由几何关系得AE＝BE＝BF＝CF＝4 cm，所以GC43

＝CFtan 30°＝ cm

3

43

答案：(1)见解析 (2)

3

19．解析：本题主要考查光的折射、折射率的计算，意在考查考生对光路分析和几何知sin i

识的运用能力。设折射角为r，根据光路图，寻找几何关系有i＝r＋α，又由折射率公式n＝，

sin rsin i

解得玻璃的折射率n＝。

sin?i－α?

sin i

答案： sin?i－α?

20.解析：本题考查光的折射和全反射现象，意在考查考生解决实际问题的能力。

(1)设光线在端面AB上C点(如图)的入射角为i，折射角为r，由折射定律有 sin i＝nsin r①

设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为α，为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有

α≥θ②

式中，θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足 nsin θ＝1③

由几何关系得 α＋r＝90°④ 由①②③④式得 sin i≤

n2－1。⑤

(2)光在玻璃丝中传播速度的大小为 cv＝⑥ n

光速在玻璃丝轴线方向的分量为 vx＝vsin α⑦

光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为 Lt＝⑧ vx

光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB传播到其另一端面所需的时间最长，由②③⑥⑦⑧式得

Ln2

tmax＝⑨

c

Ln2

答案：(1)sin i≤n－1 (2)

c

221．选D 白光是由各种不同颜色的单色光组成的复色光，而光的颜色由频率决定，不同色光频率不同，D正确。

22．选A 光从空气射入玻璃中，其频率f不变；又由n＝c/v，推出速度v变小；再由v＝λf，推出λ变小。故选项A正确。

23．选B 本题考查光的衍射现象，意在考查考生对衍射现象的基本理解。雨后的彩虹是光的色散，则A错误；通过一个狭缝观察到的彩色条纹属于光的衍射，则B正确；海市蜃楼是全反射和折射，则C错误；日光下的肥皂膜出现的彩色条纹是薄膜干涉现象，则D错误。

24．选C 本题考查月全食现象，意在考查考生运用光学知识解释月全食现象的能力。小虎同学观看月全食时看到的整个月亮是暗红色的，这是由于太阳光中的红光经地球的大气层折射到月球而形成的，则C项正确，其他选项错误。

L

25．选C 由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，要增大条纹间距，可以增大双缝到屏

d的距离，减小双缝间距，选用波长更长的单色光，因此C项正确。

26．选B 本题考查波的知识，意在考查考生对波的理解和应用能力。无论是电磁波还是声波，都可以传递能量和信息，则A项错误；易知B项正确；太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波的传播速度不相同，则C项错误；遥控器发出的红外线频率和医院“CT”中的X射线频率不同，故它们的波长也不相同，则D项错误。

27．选A 如果电场(或磁场)是均匀变化的，产生的磁场(或电场)是恒定的，不能产生新

的电场(磁场)，因而不能产生电磁波，A正确，C错误；电磁波的传播速度跟介质有关，频率由波源决定，同一频率的电磁波在不同介质里波长不等，由v＝λf知不同介质中波的传播速度不同，B错误；波发生衍射现象时，不再沿直线传播，波发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸大小跟光的波长差不多或比波长还要小，D错误。