優(yōu)化方案浙江專用2021版高考物理二輪復(fù)習(xí)第一部分專題六自選模塊第1講振動(dòng)與波動(dòng)光課時(shí)演練知能提升

1、PAGE PAGE 8振動(dòng)與波動(dòng) 光1(1)(2014高考浙江卷改編)關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說(shuō)法正確的是(單選)()A水中藍(lán)光的傳播速度比紅光快B光從空氣射入玻璃時(shí)可能發(fā)生全反射C在岸邊觀察前方水中的一條魚(yú)，魚(yú)的實(shí)際深度比看到的要深D分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用藍(lán)光時(shí)得到的條紋間距更寬(2)甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負(fù)向傳播，波速均為v25 cm/s.兩列波在 t0時(shí)的波形曲線如圖所示求：t0時(shí)，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16 cm的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)；從t0開(kāi)始，介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為16 cm的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間解析：(1)在介質(zhì)中，紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、

2、紫各色光隨著頻率的增大，其折射率也增大，根據(jù)veq f(c,n)知，水中藍(lán)光的傳播速度比紅光慢，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，才可能發(fā)生全反射，光從空氣射入玻璃時(shí)，不會(huì)發(fā)生全反射，選項(xiàng)B錯(cuò)誤在岸邊觀察水中的魚(yú)，視深heq f(h,n)，故視深h小于魚(yú)的實(shí)際深度h，選項(xiàng)C正確；藍(lán)光比紅光的波長(zhǎng)短，由干涉條紋寬度xeq f(l,d)知，用紅光時(shí)得到的條紋間距比藍(lán)光的寬，選項(xiàng)D錯(cuò)誤(2)t0時(shí)，在x50 cm處兩列波的波峰相遇，該處質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為16 cm.兩列波的波峰相遇處的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移均為16 cm.從圖線可以看出，甲、乙兩列波的波長(zhǎng)分別為150 cm，260 cm

3、甲、乙兩列波波峰的x坐標(biāo)分別為x150k11，k10，1，2，x250k22，k20，1，2，由式得，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16 cm的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)為x(50300n)cm，n0，1，2，只有兩列波的波谷相遇處的質(zhì)點(diǎn)的位移為16 cm.t0時(shí)，兩列波波谷間的x坐標(biāo)之差為xeq blcrc(avs4alco1(50（2m21）f(2,2)eq blcrc(avs4alco1(50（2m11）f(1,2)式中，m1和m2均為整數(shù)將式代入式得x10(6m25m1)5由于m1、m2均為整數(shù)，波谷間的距離最小為x05 cm從t0開(kāi)始，介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為16 cm的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間為teq

4、f(x0,2v)代入數(shù)值解得t0.1 s.答案：(1)C(2)x(50300n)cm，n0，1，2，0.1 s2(1)對(duì)如圖所示的圖片、示意圖或?qū)嶒?yàn)裝置圖，下列判斷準(zhǔn)確無(wú)誤的是(單選)()A甲圖是小孔衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑”B乙圖是薄膜干涉的應(yīng)用，用來(lái)檢測(cè)平面的平整程度C丙圖是薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置圖，在附有肥皂膜的鐵絲圈上，出現(xiàn)豎直干涉條紋D丁圖是波的振動(dòng)圖象，其振幅為16 cm，振動(dòng)周期為4 s(2)如圖所示，ABC為一直角三棱鏡的截面，其一個(gè)底角為30，一束單色平行光束斜射向AB面，經(jīng)三棱鏡折射后在AC面水平平行射出以圖中三條光線代表光束，畫(huà)出三條光線經(jīng)棱鏡折射的光路示意圖；若棱

5、鏡的折射率為eq r(3)，求入射光線與AB面的夾角.解析：(1)題圖甲是小孔衍射的圖樣，但不是“泊松亮斑”，故A錯(cuò)題圖丙是薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置圖，但其干涉條紋應(yīng)為水平的，故C錯(cuò)題圖丁是波的振動(dòng)圖象，其振幅為8 cm，振動(dòng)周期為4 s，故D錯(cuò)(2)光路圖如圖甲所示由圖乙可知eq f(sin ,sin )neq f(sin 60,sin )n又neq r(3)解得30由圖中幾何關(guān)系可知30解得60則30.答案：(1)B(2)見(jiàn)解析303(1)如圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t2 s時(shí)的波形圖，圖乙為媒質(zhì)中平衡位置在x1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，P是平衡位置為x2 m的質(zhì)點(diǎn)下列說(shuō)法不正確的是(單選)()

6、A波速為0.5 m/sB波的傳播方向向右C02 s時(shí)間內(nèi)，P運(yùn)動(dòng)的路程為8 cmD當(dāng)t7 s時(shí)，P恰好回到平衡位置(2)一個(gè)半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖丙所示玻璃的折射率為n eq r(2).丙一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達(dá)上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多長(zhǎng)？一細(xì)束光線在O點(diǎn)左側(cè)與O相距 eq f(r(3),2)R處垂直于AB從下方入射，求此光線從玻璃磚射出點(diǎn)的位置解析：(1)由題圖甲讀出波長(zhǎng)2 m，由題圖乙讀出周期T4 s，則veq f(,T)0.5 m/s，選項(xiàng)A正確；題圖甲是t2 s時(shí)的波形圖，題圖乙

7、是x1.5 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，所以該點(diǎn)在t2 s時(shí)向下振動(dòng)，所以波向左傳播，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在02 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P由波峰向波谷振動(dòng)，通過(guò)的路程s2A8 cm，選項(xiàng)C正確；t7 s時(shí)，P點(diǎn)振動(dòng)了eq f(7,4)個(gè)周期，所以這時(shí)P點(diǎn)位置與teq f(3,4)T3 s時(shí)位置相同，即在平衡位置，所以選項(xiàng)D正確(2)在O點(diǎn)左側(cè)，設(shè)從E點(diǎn)射入的光線進(jìn)入玻璃磚后在上表面的入射角恰好等于全反射的臨界角，則OE區(qū)域的入射光線經(jīng)上表面折射后都能從玻璃磚射出，如圖，由全反射條件有sin eq f(1,n)由幾何關(guān)系有OERsin 由對(duì)稱性可知，若光線都能從上表面射出，光束的寬度最大為l2OE聯(lián)立式，代入已知數(shù)據(jù)得leq

8、 r(2)R.設(shè)光線在距O點(diǎn)eq f(r(3),2)R的C點(diǎn)射入后，在上表面的入射角為，由幾何關(guān)系及式和已知條件得60光線在玻璃磚內(nèi)會(huì)發(fā)生三次全反射，最后由G點(diǎn)射出，如圖，由反射定律和幾何關(guān)系得OGOCeq f(r(3),2)R射到G點(diǎn)的光有一部分被反射，沿原路返回到達(dá)C點(diǎn)射出答案：(1)B(2)eq r(2)R光線從G點(diǎn)射出時(shí)，OGOCeq f(r(3),2)R，射到G點(diǎn)的光有一部分被反射，沿原路返回到達(dá)C點(diǎn)射出4(1)如圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t0.10 s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x1.0 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x4.0 m處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，下列說(shuō)法不正確的是(單選)(

9、)A在t0.25 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向相同B從t0.10 s到t0.25 s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6 mC從t0.10 s到t0.25 s，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為30 cmD質(zhì)點(diǎn)Q簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y0.10sin 10t(國(guó)際單位) (2)一厚度為h的大平板玻璃水平放置，其下表面貼有一半徑為r的圓形發(fā)光面在玻璃板上表面放置一半徑為R的圓紙片，圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直線上已知圓紙片恰好能完全遮擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線(不考慮反射)，求大平板玻璃的折射率解析：(1)由yt圖象可知，波的振動(dòng)周期T0.2 s，由yx圖象可知8 m，故波速veq f(,T)40 m/s，根據(jù)

10、振動(dòng)與波動(dòng)的關(guān)系知波沿x軸負(fù)方向傳播，則波在0.10 s到0.25 s內(nèi)傳播的距離xvt6 m，選項(xiàng)B正確；t0.25 s時(shí)，波形圖如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移沿y軸負(fù)方向，而回復(fù)力、加速度方向沿y軸正方向，選項(xiàng)A正確；t0.15 seq f(3,4)T，質(zhì)點(diǎn)P在其中的eq f(1,2)T內(nèi)路程為20 cm，在剩下的eq f(1,4)T內(nèi)包含了質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)最大位移的位置，故其路程小于10 cm，因此在t0.15 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程小于30 cm，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由yt圖象可知質(zhì)點(diǎn)Q做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y0.10sineq f(2,0.2)t(m)0.10sin 10t(m)，選項(xiàng)D正確(2)根據(jù)全反

11、射定律，圓形發(fā)光面邊緣發(fā)出的光線射到玻璃板上表面時(shí)入射角為臨界角(如圖所示)，設(shè)為，且sin eq f(1,n).根據(jù)幾何關(guān)系得：sin eq f(L,r(h2L2)而LRr聯(lián)立以上各式，解得n eq r(1blc(rc)(avs4alco1(f(h,Rr)sup12(2).答案：(1)C(2) eq r(1blc(rc)(avs4alco1(f(h,Rr)sup12(2)5(2015長(zhǎng)春市質(zhì)監(jiān))(1)如圖甲所示的彈簧振子(以O(shè)點(diǎn)為平衡位置在B、C間振動(dòng))，取水平向右的方向?yàn)檎褡与x開(kāi)平衡位置的位移的正方向，得到如圖乙所示的振動(dòng)曲線，由曲線所給的信息可知，下列說(shuō)法正確的是(單選)()At0時(shí)，振

12、子處在C位置B振子振動(dòng)的周期為4 sCt4 s時(shí)振子對(duì)平衡位置的位移為10 cmD如果振子的質(zhì)量為0.5 kg，彈簧的勁度系數(shù)為20 N/cm，則振子的最大加速度大小為500 m/s2丙(2)如圖丙所示為一透明的圓柱體的橫截面，其半徑為R，透明圓柱體的折射率為n，AB是一條直徑今有一束平行光沿平行AB方向射向圓柱體求：經(jīng)透明圓柱體折射后，恰能經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的入射光線的入射點(diǎn)到AB的垂直距離解析：(1)由題圖乙可知零時(shí)刻振子位移為10 cm，則所對(duì)應(yīng)的位置為B，故A錯(cuò)誤由題圖乙可知振子振動(dòng)周期為4 s，故B正確t4 s時(shí)，振子偏離平衡位置的位移為10 cm，故C錯(cuò)誤當(dāng)振子偏離平衡位置最大時(shí)，振子受合力

13、最大，產(chǎn)生的加速度也最大，由Fkxma，所以aeq f(2010,0.5) m/s2400 m/s2，故D錯(cuò)誤(2)設(shè)入射角為i，折射角為r，入射光線離AB的距離為h，由折射定律：eq f(sin i,sin r)n由幾何關(guān)系：sin ieq f(h,R)，sin req f(h,2Rcos r)解得：cos req f(n,2)，sin r eq r(1f(n2,4)又因?yàn)椋簊in i2sin rcos req f(h,R)解得：heq f(nRr(4n2),2).答案：(1)B(2)eq f(nRr(4n2),2)6(1)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在x12 m處的質(zhì)元的振動(dòng)圖線如圖甲所

14、示，在x18 m處的質(zhì)元的振動(dòng)圖線如圖乙所示下列說(shuō)法正確的是(單選)()A該波的周期為12 sBx12 m處的質(zhì)元在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，x18 m處的質(zhì)元在波谷C在04 s內(nèi)x12 m處和x18 m處的質(zhì)元通過(guò)的路程均為6 cmD該波的傳播速度可能為2 m/s(2)如圖所示，橫截面(紙面)為ABC的三棱鏡置于空氣中，頂角A60.紙面內(nèi)一細(xì)光束以入射角i射入AB面，直接到達(dá)AC面并射出，光束在通過(guò)三棱鏡時(shí)出射光與入射光的夾角為(偏向角)改變?nèi)肷浣莍，當(dāng)ii0時(shí)，從AC面射出的光束的折射角也為i0，理論計(jì)算表明在此條件下偏向角有最小值030.求三棱鏡的折射率n.解析：(2)設(shè)入射角為i0時(shí)，光束在

15、AB面的折射角為，由折射定律：neq f(sin i0,sin )設(shè)光束在AC面的入射角為，由折射定律：neq f(sin i0,sin )由幾何關(guān)系：600(i0)(i0)聯(lián)立解得：neq r(2) .答案：(1)A(2)eq r(2)7(2015武漢模擬)(1)下列關(guān)于波的現(xiàn)象和規(guī)律的說(shuō)法中正確的是(單選)()A泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象中的加強(qiáng)區(qū)B光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是縱波C波速公式說(shuō)明波速與波長(zhǎng)、頻率有關(guān)，與介質(zhì)無(wú)關(guān)D“彩超”可以測(cè)血流速度，利用的是超聲波的多普勒效應(yīng)(2)如圖所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圓錐，頂角AOB120，頂點(diǎn)O與桌面的距離為4a，圓錐的底面半徑Req r(3)a，圓錐軸線與桌面垂直有一半徑為R的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合已知玻璃的折射率neq r(3)，求光束在桌面上形成的光斑的面積解析：(1)泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；橫