名師伴你行2014高考物理指導(dǎo)提能專訓(xùn)13振動與波動

1、 HYPERLINK /gscgzhwl 光世昌老師高中物理精品資源免費(fèi)下載地址 HYPERLINK /gscgzhwl /gscgzhwl提能專訓(xùn)(十三)振動與波動、光學(xué)1下列說法正確的是()A光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波B菜湯上的油花呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象C光導(dǎo)纖維傳播光信號利用了光的全反射原理D光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大答案：BC解析：光的偏振說明光是橫波，選項(xiàng)A錯誤；選項(xiàng)B、C正確；光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，將紅光改為紫光，波長變小，條紋間距變小，選項(xiàng)D錯誤2(2013長安一中檢測)OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面a、b兩束可見單色光從空氣垂直射入棱鏡

2、底面MN，在棱鏡側(cè)面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示由此可知()A棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的小B棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的大Ca光的頻率比b光的高Da光的波長比b光的長答案：BD解析：a、b兩束光射在OM、ON上的入射角相等，而a光沒有發(fā)生全反射，b光發(fā)生全反射，說明a光的折射率小于b光的折射率，則知nanb，favb，A選項(xiàng)錯誤，B選項(xiàng)正確由cf，知ab，D選項(xiàng)正確3如圖甲所示，彈簧振子以點(diǎn)O為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動取向右為正方向，振子的位移x隨時間t的變化如圖乙所示，下列說法正確的是()甲乙At0.8 s，振子的速度方向向左Bt0.2 s時，振子在O點(diǎn)右側(cè)6 cm處C

3、t0.4 s和t1.2 s時，振子的加速度完全相同Dt0.4 s到t0.8 s的時間內(nèi)，振子的速度逐漸減小答案：A解析：從t0.8 s起，再過一段微小時間，振子的位移為負(fù)值，因?yàn)槿∠蛴覟檎较?，故t0.8 s時，速度方向向左，A正確；由圖象得振子的位移x12sin eq f(10,8)t(cm)，故t0.2 s時，x6eq r(2) cm，故B錯誤；t0.4 s和t1.2 s，振子的位移方向相反，由akx/m，知加速度方向相反，C錯誤；t0.4 s到t0.8 s的時間內(nèi)，振子的位移逐漸變小，故振子逐漸靠近平衡位置，其速度逐漸變大，故D錯誤4(2013湖北八校聯(lián)考)一半圓柱形透明物體橫截面如圖所

4、示，底面AOB鍍銀(圓中粗線)，O表示半圓截面的圓心一束光線在橫截面內(nèi)從M點(diǎn)入射，經(jīng)過AB面反射后從N點(diǎn)射出已知光線在M點(diǎn)的入射角為30，MOA60，NOB30.則()A光線在M點(diǎn)的折射角為15B光線在M點(diǎn)的折射角為10C透明物體的折射率為eq r(3)D透明物體的折射率為eq f(r(6)r(3),3)答案：A解析：如圖，透明物體內(nèi)部的光路為折線MPN，Q、M點(diǎn)相對于底面EF對稱，Q、P和N三點(diǎn)共線設(shè)在M點(diǎn)處，光的入射角為i，折射角為r，OMQ，PNF.根據(jù)題意有30，由幾何關(guān)系得，PNOPQOr，于是r60，且r，由以上幾式得r15，則A正確，B錯誤根據(jù)折射率公式有sin insin r，

5、解得neq f(r(6)r(2),2)，C、D錯誤5如圖所示，紫光從均勻物質(zhì)a通過其他三層均勻物質(zhì)b、c、d傳播，每層的表面彼此平行，最后紫光又進(jìn)入另一層均勻物質(zhì)a.在各個表面的折射都畫在圖中(未畫出相應(yīng)的反射)，則()Ab物質(zhì)的折射率大于d物質(zhì)的折射率Bc物質(zhì)的折射率最小C另一層物質(zhì)a的出射光線與物質(zhì)a中的入射光線不可能平行D若改為紅光，仍按原光線方向入射，紅光有可能在物質(zhì)d和另一層物質(zhì)a的交界處發(fā)生全反射答案：B解析：根據(jù)題圖及光路的可逆性可知，光線從c射入b和從c射入d，入射角相同時，折射角均小于入射角，并且射入b時的折射角較大，所以ndnbnc；同樣分析可知，nbnanc，則ndnbn

6、anc，A錯誤，B正確三層表面平行的均勻物質(zhì)組成的整體相當(dāng)于表面平行的玻璃磚，將其放在均勻物質(zhì)a中時，出射光線與入射光線平行，C錯誤在同種均勻介質(zhì)中，紅光的折射率小于紫光的，臨界角較紫光的大，紅光更不易發(fā)生全反射，D錯誤6(2013北京西城區(qū)期末測試)一列波源在x0處的簡諧波，沿x軸正方向傳播，周期為0.02 s，t0時刻的波形如圖所示，此時x12 cm處的質(zhì)點(diǎn)P恰好開始振動則()A質(zhì)點(diǎn)P開始振動時的方向沿y軸正方向B波源開始振動時的方向沿y軸負(fù)方向C此后一個周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為8 cmD這列波的波速為4 m/s答案：BD解析：波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)P開始振動時的方向沿y軸負(fù)方向，A錯

7、誤；由于各點(diǎn)開始振動時的方向是相同的，B正確；此后一個周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P通過的路為45 cm20 cm，C錯誤；波長8 cm0.08 m，周期T0.02 s，故v/T4 m/s，D正確7(2013陜西省五校二模)如圖所示是用雙縫干涉測光波波長的實(shí)驗(yàn)設(shè)備示意圖，圖中是光源，是濾光片，是單縫，是雙縫，是光屏下列操作能增大光屏上相鄰兩條亮紋之間距離的是()A增大和之間的距離B增大和之間的距離C將綠色濾光片改成紅色濾光片D增大雙縫之間的距離答案：BC解析：光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離xeq f(l,d)，和之間的距離等于l，增大和之間的距離可增大相鄰兩條亮紋之間的距離，B正確；將綠色濾光片改成紅色濾光片，

8、增大了入射光的波長，相鄰兩條亮紋之間的距離增大，C正確；增大雙縫之間的距離d，相鄰兩條亮紋之間的距離減小，D錯誤；增大和之間的距離，不會改變相鄰兩條亮紋之間的距離，A錯誤8(2013安徽五校質(zhì)檢)一列簡諧波在t0.2 s時的圖象如圖甲所示，x0處的質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖乙所示，由此可知()甲乙A波沿x軸負(fù)方向傳播，波速v10 m/sB波沿x軸正方向傳播，波速v10 m/sCt0.2 s時刻，質(zhì)點(diǎn)c向y軸負(fù)方向運(yùn)動Dt0.3 s時刻，質(zhì)點(diǎn)b的位移y10 cm答案：A解析：本題考查簡諧波的知識，意在考查學(xué)生對簡諧波的掌握情況由振動圖象可知，在t0.2 s以后，x0處的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置向y軸正方向運(yùn)動，可

9、判斷出波向x軸負(fù)方向傳播，再由波速公式得veq f(,T)eq f(4,0.4) m/s10 m/s，A正確，B錯誤；由波的傳播方向易知C錯誤；結(jié)合t0.2 s時的波形，再經(jīng)0.1 s，即eq f(T,4)，知質(zhì)點(diǎn)b的位移為y10 cm，D錯誤9物理選修34(1)圖示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波，實(shí)線為t0時刻的波形圖，虛線為t0.1 s時的波形圖已知該波的波速為v100 m/s，則x4 m處的質(zhì)點(diǎn)P在t0時的振動方向沿y軸_(填“正向”或“負(fù)向”)；經(jīng)過0.18 s，P點(diǎn)通過的路程為_m.(2)如圖所示，一棱鏡的截面為直角三角形ABC，A60.在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線從AB邊上的M點(diǎn)垂直

10、射入棱鏡，經(jīng)AC邊反射后從BC邊射出，出射光線與BC邊成45.求：此棱鏡的折射率；將入射光線繞M點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn)角時，有光線從AC邊射出，則sin 至少應(yīng)大于多少？答案：(1)負(fù)向0.6(2)見解析解析：(1)本題考查機(jī)械波的傳播由題意，該波的周期Teq f(,v)eq f(12,100) s0.12 s，t0.1 s時即經(jīng)過eq f(5,6)T時，實(shí)線波傳到虛線波的位置，易知波沿x軸負(fù)向傳播，由同側(cè)法知，t0時刻，質(zhì)點(diǎn)P向y軸負(fù)向振動；經(jīng)過0.18 s即經(jīng)過eq f(3,2)T，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為seq f(3,2)40.1 m0.6 m.(2)本題考查光路圖、反射定律、折射定律和全反射的應(yīng)用如

11、圖所示，棱鏡內(nèi)部的光線為MPN，設(shè)出射點(diǎn)N處光線的入射角為i，折射角為r，由反射定律及幾何關(guān)系有i1230，r904545由折射定律有：neq f(sin r,sin i)解得折射率neq r(2)將入射光線繞M點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn)角時，恰好光線在AC邊發(fā)生全反射時，設(shè)臨界角為，有sin eq f(1,n)此時在M點(diǎn)的折射角為，由幾何關(guān)系有60由折射定律有neq f(sin ,sin )解得sin eq f(r(3)1,2)有光線從AC邊射出時，sin 至少應(yīng)大于eq f(r(3)1,2).10物理選修34(1)如圖甲所示是某時刻一列機(jī)械波的圖象，圖乙是坐標(biāo)原點(diǎn)O處質(zhì)點(diǎn)從此時刻開始的振動圖象由此可知，

12、K、L、M三個質(zhì)點(diǎn)，_質(zhì)點(diǎn)最先回到平衡位置；該機(jī)械波的波速為v_.甲乙(2)如圖所示是半徑為R2 m的玻璃半球形，一細(xì)束紅光沿直徑AB方向且距離AB為heq r(3) m處射向球體，經(jīng)球面折射后恰好通過B點(diǎn)現(xiàn)將光線換成一束截面為圓形(半徑R2 m)的平行紅光垂直球的截面射向玻璃半球，經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個圓形亮區(qū)屏幕S至球心距離為D2eq 答案：(1)M1 m/s(2)見解析解析：(1)本題考查波的形成、波速、波的圖象和振動圖象由題圖乙可知，坐標(biāo)原點(diǎn)O處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過四分之一個周期后到達(dá)波峰，波形圖中該質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置，所以該機(jī)械波向x軸負(fù)方向傳播，由K、L、M三個質(zhì)點(diǎn)位置可知，M質(zhì)點(diǎn)最先回到平

13、衡位置；由圖象可知，波長4 m，周期T4 s，所以波速veq f(,T)1 m/s.甲(2)本題考查折射定律、全反射以及應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力如圖甲所示，入射角正弦sin ieq f(h,R)eq f(r(3),2)，折射角正弦sin req f(1,2)乙設(shè)玻璃半球的折射率為n，根據(jù)折射定律得neq f(sin i,sin r)eq f(f(r(3),2),f(1,2)eq r(3)如圖乙所示，紅光剛要發(fā)生全反射時的臨界光線射在屏幕S上的點(diǎn)E，E點(diǎn)到亮區(qū)中心G的距離r就是所求最大半徑設(shè)紅光臨界角為C，由全反射的知識sin Ceq f(1,n)由幾何知識可知MNRsin Ceq f(R

14、,n)，ONRcos CReq f(r(n21),n)，NFMNtan Ceq f(R,nr(n21)GFD(ONNF)Deq f(nR,r(n21)eq f(GE,MN)eq f(GF,FN)所以有rGEeq f(GF,FN)MNDeq r(n21)nR代入數(shù)據(jù)得r2eq 所以圓形亮區(qū)的面積Sr23.14(2eq r(3)237.7 m211物理選修34(1)如圖甲所示，O點(diǎn)為振源，OPs，t0時刻O點(diǎn)由平衡位置開始振動，產(chǎn)生向右沿直線傳播的簡諧橫波圖乙為從t0時刻開始描繪的質(zhì)點(diǎn)P的振動圖象下列判斷中正確的是()A該波的頻率為eq f(1,t2t1)B這列波的波長為eq f(st2t1,t1

15、)Ct0時刻，振源O振動的方向沿y軸負(fù)方向Dtt2時刻，P點(diǎn)的振動方向沿y軸負(fù)方向Ett2時刻，O點(diǎn)的振動方向沿y軸負(fù)方向(2)如圖所示，折射率為neq r(3)、半徑為R4eq r(3) cm的圓形玻璃磚，AB為玻璃磚直徑一束光線平行于直徑AB射向玻璃磚左側(cè)界面，且光束到AB的距離d可以隨意調(diào)整，已知光在真空中速度為c3.0108 m/s，求：()光線在玻璃磚中傳播的最長時間；()當(dāng)光線經(jīng)玻璃磚折射后由B點(diǎn)射出時，光線在玻璃磚中傳播的時間答案：(1)AB(2)()81010 s()4eq r(3)1010 s解析：(1)結(jié)合題圖甲、乙可知，振動從O傳到P，用時t1，傳播距離為s，故波速為ve

16、q f(s,t1)，波的周期為Tt2t1，故波的頻率feq f(1,t2t1)，波長vTeq f(st2t1,t1)，A、B正確；由題圖乙可知P點(diǎn)先沿y軸正向運(yùn)動，故振源O在t0時刻沿y軸正向運(yùn)動，C錯誤；由題圖乙知，t2時刻P點(diǎn)振動方向沿y軸正向，D錯誤；因不知t1與周期T的倍數(shù)關(guān)系，故不能判斷t2時刻O點(diǎn)的振動情況，E錯誤(2)()光線在介質(zhì)中的傳播速度veq f(c,n)光線沿直徑傳播時時間最長，為teq f(2R,v)81010 s()如圖所示，由折射定律得eq f(sin i,sin r)n由幾何關(guān)系可得i2r光線在玻璃磚中傳播的距離為s2Rcos rsvt聯(lián)立式解得t4eq r(3

17、)1010 s12物理選修34(1)如圖甲所示，在某一均勻介質(zhì)中，A、B是振動情況完全相同的兩個波源，其簡諧運(yùn)動表達(dá)式甲均為x0.1sin (20t) m，介質(zhì)中P點(diǎn)與A、B兩波源間的距離分別為4 m和5 m，兩波源形成的簡諧橫波分別沿AP、BP方向傳播，波速都是10 m/s.求簡諧橫波的波長P點(diǎn)的振動_(填“加強(qiáng)”或“減弱”)乙(2)如圖乙所示，ABCD是一直角梯形棱鏡的橫截面，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線由O點(diǎn)垂直AD邊射入，已知棱鏡的折射率neq r(2)，ABBC8 cm，OA2 cm，OAB60.求光線第一次射出棱鏡時，出射光線的方向第一次的出射點(diǎn)距C_cm.答案：(1)1 m加強(qiáng)(2)光線與CD成45角eq f(4,3)eq