高中物理人教版《选修34》《第十四章 电磁波》《第三节 电磁波的发射和接收》10含答案解析文档格式.docx

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试题分析：

人们手上带的电子表的液晶显示用到了偏振光,A选项正确；

拍摄玻璃厨窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度，B选项错误；

超声波是机械波不是电磁波，选项C错误；

在利用棱镜全反射中，如果在反射面涂上性能良好的反光物质，在全反射时也不会提高反射率，选项D错误。

考点：

光的偏振、电磁波谱及全反射。

2.同一地点有甲、乙两个单摆，当甲摆动了120次时，乙恰好摆动了80次，则甲、乙两摆的摆长之比是

A．2∶3

B．3∶2

C．4∶9

D．9∶4

【答案】C

根据

，单摆的周期公式为

，根据题目已知数据，甲乙的频率之比为3:

2，所以最后求得周期之比为4:

9，答案为C

单摆

点评：

本题主要考察了单摆的周期公式，以及周期跟频率之间的关系，通过相应公式很容易求的答案。

3.位于原点的波源在t＝0开始沿y轴做简谐运动，它激起横波沿x轴传播，当t＝0.15s时，波的图像如右图所示，此时波恰好传到P点，则 

（ 

A．该波源的频率是

B．波长是

C．P点将向下运动

D．P点将向上运动

【答案】BD

由图可知，在0.15s时间内形成四分之三个波形，所以周期为0.2s，频率f=1/T=5Hz，由图可知

，B对；

由振动“前带后后跟前”的规律可知P点起振方向向上，C错；

D对；

故选D

考查机械波

难度较小，由图结合题目所给条件判断周期和波长

4.在学到《机械振动与机械波》时，四位同学就自己看到的现象，发表自己的观点。

小张说：

医生用听诊器是利用了固体可以传递机械波

小王说：

军队过桥时不能齐步走，就是因为怕产生共振，损坏了桥，火车过桥时要减速，也是同样的道理

小赵说：

树叶在水面上下振动说明，介质并不随机械波向外传递

小李说：

我家的木板门，春夏季听不到响声，一到秋冬季节，就开始嘭嘭作响，这是风吹振动的

让你从物理学的角度来看，你认为谁说错？

A．小张说的对

B．小王说的对

C．小赵说的对

D．小李说的对

【答案】D

【解析】由物理学的知识知医生用听诊器是利用了固体可以传递机械波，A错；

军队过桥时不能齐步走，就是因为怕产生共振，损坏了桥，火车过桥时要减速，也是同样的道理，B错；

树叶在水面上下振动说明，介质并不随机械波向外传递，C错；

我家的木板门，春夏季听不到响声，一到秋冬季节，就开始嘭嘭作响，我认为是共鸣，D对。

5.下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是

A．介质中质点振动周期一定和波的周期相等

B．介质中质点振动速度一定和波的速度相等

C．波的传播方向一定和质点振动方向一致

D．横波中两个波峰间的距离一定等于一个波长

【解析】介质中质点振动速度一定和波的速度毫无关系；

横波中波的传播方向和质点振动方向垂直；

横波中相邻两个波峰间的距离等于一个波长

6.如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，此时P点沿y轴的负方向运动，已知波的传播速度为2m/s。

下列说法正确的是 

。

A．波沿x轴正方向传播

B．P、Q两点的振幅均为5cm

C．再过0.1s的时间P点将运动到波峰位置

D．平衡位置在x="

-0.4"

m处的质点振动后，其振动步调与P点始终相反

【解析】P点沿y轴的负方向运动，波沿x轴负方向传播，A错误；

质点的振幅都相同，B正确；

波长0.4m，波的传播速度为2m/s，则周期为0.2s，P点再过0.1s回到原位置，C错误；

平衡位置在x="

m处的质点与P点相差半个波长，则振动步调始终相反。

7.在双缝干涉试验中发现条纹太密，不便于测量，可以采用的改善办法（ 

A．改用波长较短的光（比如紫光）做入射光

B．减小双缝到屏的距离

C．增大双缝间距

D．减小双缝间距

【解析】根据双缝干涉实验，条纹间距：

条纹间距太密，应该增大L，或者减小d，或者用较长波长的光做实验，所以应选D

8.一列横波在

轴上传播，图甲为t=1．0s时的波动图象，图乙为介质中质点P的振动图象。

下列说法正确的是（ 

A．质点P在1．0s内路程为0．4cm

B．质点P在1，0s内沿

轴负方向移动4m

C．波沿

轴正方向传播，波速为4．0m／s

D．波沿

轴负方向传播，波速为4．0m／s

【解析】由图乙可知振动周期为1s所以一秒内的路程为4个振幅为0.8cm

根据图乙可知1s末质点P向下振，由上下坡法判断出波沿

轴负方向传播，波速为v=

=4m/s

在波的传播过程中质点围绕自身平衡位置振动，不随波迁移所以B错

9.简谐横波传播方向上相距定长

s的a、b两点间只存在一个波谷的波形图如图4所示，设图中所示的四种情况下传播方向均为a→b，波速为v。

则由图示时刻起，a点首先出现波谷的是

【解析】略

10.关于振动和波动，下列说法正确的是（ 

A．单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关

B．部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象

C．在波的干涉中，振动加强的点位移不一定始终最大

D．各种波均会发生偏振现象

【答案】BC

由

可知，单摆做简谐运动的周期与摆球的质量无关，选项A错误；

部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象，选项B正确；

在波的干涉中，振动加强的点只是振幅增大，但是位移不一定始终最大，选项C错误；

只有横波才会发生偏振现象，选项D错误。

单摆；

共振；

波的干涉；

偏振。

二、实验题

11.图11为声波干涉演示仪的原理图。

两个U形管A和B套在一起，A管两侧各有一小孔。

声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率 

的波。

当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅 

；

若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅 

【答案】相等，等于零，等于原振幅的二倍。

【解析】声波从左侧小孔传入管内向上向下分别形成两列频率相同的波，若两列波传播的路程相差半个波长，则振动相消，所以此处振幅为零，若传播的路程相差一个波长，振动加强，则此处声波的振幅为原振幅的二倍。

三、填空题

12.如图，在：

半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm。

将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为＿＿＿＿s，在最低点处的加速度为＿＿＿＿m/s2。

（取g＝10m/s2）

【答案】

0.08

【解析】半径2.5m的光滑圆环切下小段圆弧，小环的运动可看做单摆运动，依据单摆周期公式

，

由顶端到最低点时间为

依据动能定理

计算速度v，依据圆周运动的向心加速度得出

=0.08

【考点定位】单摆运动和圆周运动向心加速度

13.光滑水平面上的弹簧振子，质量为50g，若在弹簧振子被拉到最大位移处释放时开始计时，在t=0.2s时振子第一次通过平衡位置，此时速度为4m/s.则，弹簧振子的周期为 

s,在t=1.2s末，弹簧的弹性势能为 

J.弹簧振子做简揩运动时动能变化的频率为 

Hz

【答案】0.8s 

0.40J、 

2.5Hz

从最大位移处释放，到第一次到达平衡位置，经过了四分之一个周期，故由题可得

在t=1.2s时，弹簧振动了一个半周期，振子运动到了负向最大位移处，即弹簧处于被压缩最大状态，速度为零，动能全部转化为弹簧的弹性势能，所以

，动能是标量，只有大小，所以0.4s变化一次，故频率为2.5Hz，

考查了简谐振动

本题最后一问需要助于动能是标量，只有大小，动能变化周期是振动周期的一半

14.有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：

x1=3asin（4πbt+

）和x2=9asin（8πbt+

），其中a、b为正的常数，则它们的：

振幅之比为__________；

摆长之比为_________。

【答案】1：

3 

， 

4：

1

从表达式中可以看出

，则

根据表达式可得

，又知道

，再根据

，联立可得

考查了单摆周期

关键是从表达式中找出振幅，周期的关系，然后根据公式分析解题

15.请你将正在放音的收音机，放入一个真空罩和一个金属网中，观察收音机的音量变化．

（1）当把收音机放入真空罩内（在收音机外壳撒一些泡沫小球）时，我们会看到泡沫小球

________（选填“会”或“不会”）跳动，但是________（选填“会”或“不会”）听到声

音，此实验说明________．

（2）当把收音机放入一个金属网中时，我们将________（选填“会”或“不会”）听到声音，

若将正在放音的录音机放入金属网中则________（选填“会”或“不会”）听到声音，原

因是__________________．（提示：

金属网有屏蔽电磁波的作用）

（1）会　不会　电磁波可以在真空中传播到收音机，但是收音机发出的声波必须通过介质才能传播出来

（2）不会　会　电磁波被金属网罩屏蔽，因此收音机无法收到信息．但是录音机发出的声波可以顺利传播出来．

【解析】电磁波可以在真空中传播到收音机，但是收音机发出的声波必须通过介质才能传播出来；

电磁波被金属网罩屏蔽，因此收音机无法收到信息．但是录音机发出的声波可以顺利传播出来．

思路分析：

电磁波可以在真空中传播到收音机，但是收音机发出的声波必须通过介质才能传播出来；

试题点评：

本题考查了电磁波传播与声波的传播的对比

16.利用如图13－4－8所示的装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：

图13－4－8

A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄

B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽

C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽

D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄

E．去掉滤光片后，干涉现象消失

其中正确的是________________．

【答案】ABD

【解析】由条纹间距公式，d指双缝间距离，l是双缝到屏的距离，可知A项中l减小，Δx变小；

B项中λ变大，Δx变大；

D项中d变大，Δx变小，故A、B、D正确．

双缝干涉的条纹间距Δx＝

λ其中L是指屏和双缝之间的距离，d两缝之间距离，λ是指入射光的波长，入射光由滤光片决定．

掌握了双缝干涉的条纹间距与L、d和λ之间的关系Δx＝

是解决本题的关键所在

四、计算题

17.如图所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为90°

，折射光线与入射光线延长线间夹角θ为15°

求：

（1）该介质的折射率？

（2）光在该介质中传播的速度？

（3）当光从介质射入空气时的临界角？

（1）

（2）2.12×

108m 

（3）45°

（1）根据题意，光在空气中的入射角为45°

，在介质中的折射角为30°

，则此介质的折射率为n=

（2）根据v=

（3）根据sinC=

得C=450 

考查光的折射

本题难度较小，掌握折射定律，从光路图中找到入射角和折射角带入公式即可求解

18.一束单色光由空气入射到某平板玻璃表面，入射光及折射光光路如图所示。

求该单色光在玻璃中的临界角。

【答案】 

45°

（2分）

本题考查光的折射定律和全反射原理，根据光路图判断入射角和出射角，根据折射定律求得折射率，根据公式sinC=1/n求得临界角

19.（2011年山东青岛一模）一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形如图所示，已知t＝0.6s时，B点第三次出现波峰．则这列波的周期是多少？

x＝50cm处的质点A回到平衡位置的最短时间为多少？

【答案】：

0.24s　0.1s

【解析】：

由题意得t＝2

T，解得T＝0.24s

由图象可知，λ＝120cm＝1.2m，v＝

＝5m/s

x＝50cm处的质点A回到平衡位置的最短时间为

t′＝

＝0.1s.

20.如图13中实线是一简谐波在t=0时的波形图，虚线是该波在t=0.5s时的波形图。

已知该简谐波的周期T>

0.5s，试求：

（1）该波的传播速度;

（2）若波沿x

轴负方向传播，求它的频率.

（1）由图中可知，波长

，若波向右传播，两波形相距1/4个波长，即它们相差的时间，其周期为:

T=2.0s， 

波速为:

若波向左传播，则

，所以T="

2/3"

s，波速为:

（2）由上一问知，波向左传播时，T="

s，频率；

f=1.5Hz.

五、简答题

21.当戴上偏振片眼镜观察水面时，能够清楚地看到水中的游鱼，试解释其中的道理。

【答案】在水面反射的光对人眼产生干扰，使人不能清楚地看到水面下的东西从水面反射的光中包含很多偏振光，偏振片眼镜可阻挡这些偏振光进入眼睛，则水中的情景，可以比较清楚地被看到。

【解析】自然界中的光一般是多向的，偏振片只能隔掉光的一个方向的振动，所以还能看到水中的鱼。

如果是照射鱼的光换成一个竖直方向振动的光，而偏振片也用竖直方向的话那样才会看不到鱼，问题在于自然界的光是多向的！

带上偏振片根本没啥用，如果是在展品的场馆，那是对照射鱼的光进行了处理了，不是自然光

利用偏振片眼镜可以检验镜面反射光和偏振现象，可检测反射光和折射光的偏振方向

利用物理知识解释自然现象

六、作图题

22.（9分）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦值为sini=0.75。

（ⅰ）光在棱镜中传播的速率；

（ⅱ）通过计算说明此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图（不考虑返回到AB面上的光线）．

（ⅰ）2×

108m/s.；

（ⅱ）见解析

①由n＝

得v＝

＝2×

108m/s.

②设光线进入棱镜后的折射角为r，由

＝n，

得sinr＝

＝0.5，r＝30°

光线射到BC界面时的入射角i1＝90°

－45°

＝45°

由于sin45°

>

，所以光线在BC边发生全反射，光线沿DE方向射出棱镜后的方向与AC边垂直，光路图如图所示．

光的折射定律