2017-2018學(xué)年高考物理二輪復(fù)習(xí)專題八振動(dòng)和波光學(xué)跟蹤強(qiáng)化訓(xùn)練17選修3-4

1、跟蹤強(qiáng)化訓(xùn)練(十七)1. (2017石家莊質(zhì)檢)(1)(多選)在“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，如果得出的重力加速度的測(cè)量值偏大，其可能的原因是.A.測(cè)量周期時(shí)，時(shí)間t內(nèi)全振動(dòng)的次數(shù)少數(shù)了一次B.測(cè)量周期時(shí)，時(shí)間t內(nèi)全振動(dòng)的次數(shù)多數(shù)了一次C.擺線上端固定不牢固，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線變長(zhǎng)D.在測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，將細(xì)線的長(zhǎng)度加上小球的直徑作為擺長(zhǎng)E.小球沒(méi)有在同一豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，形成了圓錐擺(2)如圖所示，一束平行于直徑AB的單色光照射到玻璃球上，從N點(diǎn)進(jìn)入玻璃球直接打在B點(diǎn)，在B點(diǎn)反射后從P點(diǎn)射出玻璃球(P點(diǎn)未畫(huà)出).已知玻璃球的半徑為R,折射率n=小，光在真空中的傳播速度為c,求：入射點(diǎn)N與出射點(diǎn)

2、P間的距離；此單色光由N點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)傳播到P點(diǎn)的時(shí)間.解析(1)由單擺的周期公式T=2兀得重力加速度g=4L,單擺的擺長(zhǎng)L是線長(zhǎng)加上小球的半徑，設(shè)全振動(dòng)的次數(shù)為n,知周期T=;BD可使得出的重力加速度的測(cè)量值偏大，圓錐擺的周期T=2兀，其中0為擺線與豎直方向夾角，有效擺長(zhǎng)為L(zhǎng)cose,可使測(cè)量的重力加速度偏大，E正確.(2)由題意分析，光線照射在玻璃球上，最終能沿與原方向相反方向射出，說(shuō)明入射光路與出射光路平行對(duì)稱，作出光路圖如圖所示由光路圖知：01=202由折射定律得sin9in=-：-sin92解以上兩式得:cos 0 2善即e2=30°,e1=60°則=咫所01,所以MP

3、間的距離2d=43r該條光線在玻璃球中的路程s=243r光在玻璃中傳播的速度s6R光在玻璃中傳播的時(shí)間t=-=一vc6_6R答案(1)BDE(2)#R一c2. (2017四川成都二診)(1)(多選)下列說(shuō)法正確的是A.頻率越高，振蕩電路向外輻射電磁波的本領(lǐng)越大B.高級(jí)照相機(jī)鏡頭在陽(yáng)光下呈現(xiàn)淡紫色是光的偏振現(xiàn)象a光的相鄰亮C.玻璃中的氣泡看起來(lái)特別明亮是光的干涉現(xiàn)象D.a、b兩束光分別照射同一雙縫干涉裝置，在屏上得到的干涉圖樣中,條紋間距比b光的小，由此可知，在同種玻璃中b光傳播速度比a光大E.讓黃光、藍(lán)光分別以相同角度斜射向同一平行玻璃磚，光從對(duì)側(cè)射出時(shí)，兩種光的偏轉(zhuǎn)角都為零，但藍(lán)光的側(cè)移量更

4、大(2)如圖所示，t=0時(shí)，位于原點(diǎn)O處的波源，從平衡位置(在x軸上)開(kāi)始沿y軸正方向做周期T=0.2s、振幅A=4cm的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).該波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，當(dāng)平衡位置坐標(biāo)為(9m,0)的質(zhì)點(diǎn)P剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，波源剛好位于波谷.求：P(9m.O)人質(zhì)點(diǎn)P在開(kāi)始振動(dòng)后的At=1.05s內(nèi)通過(guò)的路程；該簡(jiǎn)諧波的最大波速；若該簡(jiǎn)諧波的波速為v=12m/s,Q質(zhì)點(diǎn)的平衡位置坐標(biāo)為(12m,0)(在圖中未畫(huà)出).請(qǐng)寫(xiě)出以t=1.05s時(shí)刻為新的計(jì)時(shí)起點(diǎn)的Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程.解析(1)頻率越高，振蕩電路向外輻射電磁波的能量越多，即向外輻射電磁波的本領(lǐng)越大，選項(xiàng)A正確.高級(jí)照相機(jī)鏡頭在陽(yáng)光下呈現(xiàn)淡紫

5、色是光的薄膜干涉現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.玻璃中的氣泡看起來(lái)特別明亮是光的全反射現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.a、b兩束單色光分別照射同一雙縫干涉裝置，在屏上得到的干涉圖樣中，a光的相鄰亮條紋間距比b光的小，根據(jù)雙縫干涉條紋間隔公式，可知相鄰亮條紋間距較小的a光波長(zhǎng)較小，頻率較高，故ac一_,一.、一.一一光在玻璃中的折射率較大.由n=-可知，在同種玻璃中b光傳播速度比a光大，選項(xiàng)D正v確.讓黃光、藍(lán)光分別以相同的角度斜射向同一平行玻璃磚，光從對(duì)側(cè)射出時(shí)，兩種光都側(cè)移，兩種光的偏轉(zhuǎn)角都為零，由于藍(lán)光在玻璃磚中的折射率較大，藍(lán)光的側(cè)移量更大，選項(xiàng)E正確.(2)由于P從平衡位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，且 t 21T = 7r1即A

6、t=5T+4T所以，P在開(kāi)始振動(dòng)后的At=1.05s內(nèi)通過(guò)的路程為s=5X4A+A=21A=84cm設(shè)該簡(jiǎn)諧波的波速為v,OP間的距離為Ax3.一由題息可得Ax=n+工人=9m(n=0,1,2,)入180、所以v=y=4n+3m/s(n=0,1,2,)當(dāng)n=0時(shí)，該波的波速最大，vm=60m/s.一一x12波從波源傳至(12m,0)點(diǎn)所用時(shí)間11=V=12s=1s一r1再經(jīng)t2=tt1=0.05s,即再經(jīng)二T時(shí)，Q位于波峰位置4則以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，Q的振動(dòng)方程為y=0.04cos(10兀t)m答案(1)ADE(2)84cm60m/sy=0.04cos(10兀t)m3. (2017吉林高三質(zhì)檢

7、)(1)(多選)如圖所示，在一條直線上兩個(gè)振源A、B相距6m,振動(dòng)頻率相等.1=0時(shí)八、B開(kāi)始振動(dòng)，且都只振動(dòng)一個(gè)周期，振幅相等，圖甲為A的振動(dòng)圖象，圖乙為B的振動(dòng)圖象.若A向右傳播的波與B向左傳播的波在ti=0.3s時(shí)相遇，則下列說(shuō)法正確的是.圖甲圖乙A.兩列波在AB間的傳播速度大小均為10m/sB.兩列波的波長(zhǎng)都是4mC.在兩列波相遇過(guò)程中，中點(diǎn)C為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)D.在兩列波相遇過(guò)程中，中點(diǎn)C為振動(dòng)減弱點(diǎn)E.t2=0.7s時(shí)刻B點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置且振動(dòng)方向向下(2)如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡，用于某種光學(xué)儀器中.現(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小為i(sini=0

8、.75).求：此束光線射出棱鏡后的方向，寫(xiě)出推導(dǎo)過(guò)程并畫(huà)出光路圖(不考慮返回到AB面上的光線).一._._.一lAB解析(1)由題圖得，振動(dòng)周期為0.2s,v=2=10m/s,故兩列波在A、B間的傳播速度大小均為10m/s,故A正確.由X=vT=2m知B錯(cuò)誤.A向右傳播的波與B向左傳播的波，振動(dòng)方向相反，中點(diǎn)C為振動(dòng)減弱點(diǎn)，故C錯(cuò)誤，D正確.t'=0.6s時(shí)刻向右傳播的波傳到B,再經(jīng)0.1s經(jīng)過(guò)平衡位置且振動(dòng)方向向下，故E正確.(2)由折射率公式，得v=c=2.0X108m/sn光路圖如圖所示設(shè)光線進(jìn)入棱鏡后的折射角為r,由n=sin-i知$所=sn_!=0.5得=30。sinrn光線

9、射到BF界面的入射角為I1=90°(180°60°75°)=45°由sinC=">C,光線在BF面上發(fā)生全反射n光線沿DE方向射到AF邊時(shí)，與AF邊垂直，故此束光線射出棱鏡后方向與AF界面垂直答案(1)ADE(2)2.0X108m/s見(jiàn)解析4.(2017湖北黃岡高三質(zhì)檢)(1)(多選)圖甲表示一列簡(jiǎn)諧橫波在t=20s時(shí)的波形圖，圖乙是該列波中的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，由甲、乙兩圖中所提供的信息可知下列說(shuō)法正確的是A.該波的波長(zhǎng)為1.5mB.該波的振幅為0.1cmC.該波的傳播速度為0.5m/s,速度沿一x軸方向D.P質(zhì)點(diǎn)在t=1.25

10、s時(shí)沿+y方向運(yùn)動(dòng)D.P質(zhì)點(diǎn)在任意1s內(nèi)的路程都是0.2cm(2)一般常見(jiàn)材料的折射率都為正值(n>0),現(xiàn)針對(duì)某些電磁波設(shè)計(jì)的人工材料，其折射率可為負(fù)值(n<0),稱為負(fù)折射率材料，電磁波通過(guò)空氣與這種材料的界面時(shí)，電磁波傳播規(guī)律仍然不變，入射角和折射角的大小關(guān)系仍遵從折射定律(此時(shí)折射角取負(fù)值)，但折射波線與入射波線位于法線的同一側(cè).現(xiàn)有一束電磁波從空氣中以i=60。的角度射入由負(fù)折射率材料制成、厚度d=10cm的長(zhǎng)方體并從下表面射出，已知該材料對(duì)電磁波的折射率電磁波在真空中的速度c=3X108m/s.大致畫(huà)出電磁波穿過(guò)該材料的示意圖;求電磁波穿過(guò)該材料時(shí)的傳播時(shí)間和在傳播方向

11、的側(cè)移量.解析(1)由圖甲可知，波長(zhǎng)為1m,故A錯(cuò)誤；由圖乙可知在t=1.25s時(shí)，P點(diǎn)沿y方向運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；由圖甲或圖乙都可以判斷振幅為0.1cm,B正確；由圖乙可知該波的周期為2s,所以波速v=-T=0.5m/s,質(zhì)點(diǎn)P在t=20s時(shí)與t=0時(shí)振動(dòng)規(guī)律相同(間隔為周期整數(shù)倍)，由圖乙可知沿+y方向運(yùn)動(dòng)，再由圖甲可以判斷該波沿一x軸方向傳播，C正確；1s恰好為半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)走過(guò)的路程為2倍振幅，故E正確.(2)光路圖如圖所示.根據(jù)折射定律n=故該電磁波在介質(zhì)中傳播方向剛好與入射方向垂直折射波線在介質(zhì)中傳播的距離*=肩=邛cm="55cm在介質(zhì)中傳播的速度v=c-=1.73X108

12、m/sIn|折射波線在介質(zhì)中傳播的時(shí)間t=x=6.68x10Tosv電磁波穿過(guò)該材料后在傳播方向的側(cè)移量為x=11.55cm答案(1)BCE(2)見(jiàn)解析11.55cm5.(2017云南畢業(yè)生質(zhì)檢)(1)(多選)如圖所示，一束光斜射向水面，入水后分成a、b兩束，下列說(shuō)法正確的是.bA. a光比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象B. a光的頻率大于b光的頻率C.在水中a光的速度比b光的速度小D.當(dāng)a、b兩種光從水中射向空氣時(shí)，a光的臨界角大于b光的臨界角E.用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置分別以a、b光做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距(2)一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線向右傳播，P1、P2為介質(zhì)中相距4m的兩個(gè)點(diǎn)，

13、P1在左，P2在右，某一時(shí)刻R、P2兩質(zhì)點(diǎn)正好通過(guò)平衡位置，R、P2之間只有一個(gè)波峰，此時(shí)P2點(diǎn)正向下運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)0.2s,P2第一次返回到平衡位置，求該波的波速.C. 析(1)由光路圖可知，b光折射率較大，b光頻率較大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.根據(jù)頻率越大，波長(zhǎng)越短，越不容易觀察到衍射現(xiàn)象，可知a光比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)A正確.由折射率與光速的關(guān)系，n=c,可知在水中a光的速度比b光的速度大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.由全反射臨界角公式sinC=可知，當(dāng)a、b兩種光從水中射向空氣時(shí)，a光的臨界角大于bn光的臨界角，選項(xiàng)D正確.由波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系可知a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)，用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置分別以a、b光

14、做實(shí)驗(yàn)，由雙縫干涉條紋間距公式可知，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距，選項(xiàng)E正確.D. )Pi、P2之間的可能波形如圖所示由波形圖可得波長(zhǎng)的可能值為:入1=4m由題意可得：T=0.4s入v=T可得波速的可能值為V1=10m/s20V2=-m/s=6.7m/s3答案(1)ADE(2)10m/s或6.7m/s6.(2017湖北八校一聯(lián))(1)(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖中實(shí)線所示，從此刻起，經(jīng)0.2s波形圖如圖中虛線所示，若波傳播的速度為5m/s,則A.這列波沿x軸正方向傳播B.t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)C.若此波遇到另一列簡(jiǎn)諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的

15、簡(jiǎn)諧橫波頻率為1.25HzD.x=2m處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為y=0.4sin(2.5兀t+兀)(m)E.從t=0時(shí)刻開(kāi)始質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)0.4s通過(guò)的路程為0.8m(2)如圖所示，折射率為寸2的上下兩面平行的梯形玻璃磚，下表面涂有反射物質(zhì)，上表面右端垂直于上表面放置一標(biāo)尺M(jìn)N一細(xì)光束以入射角i=45。射到玻璃磚上表面的A點(diǎn),會(huì)在標(biāo)尺上的兩個(gè)位置出現(xiàn)光點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)，若折射進(jìn)入玻璃磚內(nèi)的光在玻璃磚內(nèi)傳播時(shí)間為t,則在標(biāo)尺上出現(xiàn)的兩光點(diǎn)的距離為多少？(設(shè)光在真空中的速度為c,不考慮細(xì)光束在玻璃磚下表面白第二次反射)解析(1)由圖可知波長(zhǎng)入=4m,在時(shí)間t=0.2s內(nèi)，波傳播的距離為x=vt=5m/sX0.2s=1m=',根據(jù)波形的平移法可知，這列波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；由波的傳播方向可知，t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤：由丫=，得T=4m丁丁=0.8s,頻率為f=1.25Hz,要發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，必須兩列波頻率相同，故C5m/s正確；x=2m處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為y=0.4sin(2.5兀t+兀)(m),故D正確