(通用版)2016高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 考前復(fù)習(xí)方略 專題十五 振動(dòng)與波動(dòng) 光限時(shí)訓(xùn)練

1、 1 專題十五專題十五 振動(dòng)與波動(dòng)振動(dòng)與波動(dòng) 光光 1(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_ 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丙圖是雙縫干涉原理圖，若P到S1、S2的路程差是半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍，則P處是亮紋 D丁圖是薄膜干涉現(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 E戊圖是波的振動(dòng)圖象，其振幅為 8 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

2、經(jīng)棱鏡折射的光路示意圖； 若棱鏡的折射率為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)題圖丁是薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置圖，但其干涉條紋應(yīng)為水平的，故 D 錯(cuò) (2)光路圖如圖甲所示 由圖乙可知sin sin n sin 60sin n 又n3 解得30 由圖中幾何關(guān)系可知30 2 解得60 則30. 答案：(1)BCE (2)見(jiàn)解析 30 2(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_ A機(jī)械波、電磁波均能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象 B泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象中的加強(qiáng)區(qū) C光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波 D波速公式說(shuō)明波速與波長(zhǎng)、頻率有

3、關(guān)，與介質(zhì)無(wú)關(guān) E “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R3a，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n3，求光束在桌面上形成的光斑的面積 解析：(1)干涉、衍射是波特有的現(xiàn)象，A 正確；泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，B 錯(cuò)誤；橫波才有偏振現(xiàn)象，C 正確；波速大小取決于介質(zhì)，D 錯(cuò)誤；利用多普勒效應(yīng)可以測(cè)速度，E 正確 (2)如圖所示，射到OA界面的入射角30，則 sin 1245，發(fā)生全反射i290i1

4、30”、“”或“x2.相鄰亮條紋之間的距離為x10.55 mm2.1 mm，雙縫間的距離dLx，代入數(shù)據(jù)得d0.300 mm. (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 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

5、 cm.t0 時(shí)，兩列波波谷間的x坐標(biāo)之差為 x50（2m21）2250（2m11）12 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tx02v 代入數(shù)值解得t0.1 s. 答案：(1) 0.300 (2)x(50300n)cm，n0，1，2， 0.1 s 7(2014高考全國(guó)卷，T34，15 分)(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) 7 點(diǎn)下列說(shuō)法

6、正確的是_ A波速為 0.5 m/s B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 cm D02 s 時(shí)間內(nèi)，P向y軸正方向運(yùn)動(dòng) E當(dāng)t7 s 時(shí)，P恰好回到平衡位置 丙 (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 2. 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 32R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vT0.5 m/s，選項(xiàng) A 正確

7、；題圖甲是t2 s 時(shí)的波形圖，題圖乙是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，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤；t7 s 時(shí)，P點(diǎn)振動(dòng)了74個(gè)周期，所以這時(shí)P點(diǎn)位置與t34T3 s 時(shí)位置相同，即在平衡位置，所以選項(xiàng) E 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 1n 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

8、度最大為 l2OE 聯(lián)立式，代入已知數(shù)據(jù)得 l2R. 設(shè)光線在距O點(diǎn)32R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 8 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 OGOC32R 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)ACE (2)2R 光線從G點(diǎn)射出時(shí)，OGOC32R，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 8 (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

9、知，下列說(shuō)法正確的是_ At0 時(shí)，振子處在B位置 B振子振動(dòng)的周期為 4 s Ct4 s 時(shí)振子對(duì)平衡位置的位移為 10 cm Dt2.5 s 時(shí)振子對(duì)平衡位置的位移為 5 cm E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 400 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 正確 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t2.5 s 時(shí)振子的位移為 52 cm，故 D 錯(cuò)誤當(dāng)振子偏離平衡位置最大時(shí)，振子受合力最大，產(chǎn)生的加速度也最大，由Fkxma，得a20100.5 m/s2400 m/s2，故 E正確 (2)設(shè)入