2015年高考物理二輪專題復(fù)習(xí) 輔導(dǎo)與訓(xùn)練 專題7 振動 波動 光及光的本性高效演練

1、【全程復(fù)習(xí)方略】2015年高考物理二輪專題復(fù)習(xí) 輔導(dǎo)與訓(xùn)練 專題7 振動 波動 光及光的本性高效演練高 效 演 練1.(1)下列關(guān)于波的現(xiàn)象和規(guī)律的說法中正確的是()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)象說明光是橫波D.波速公式說明波速與波長、頻率有關(guān)，與介質(zhì)無關(guān)E.“彩超”可以測血流速度，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AOB=120°，頂點(diǎn)O與桌面的距離為4a，圓錐的底面半徑R=3a，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。

2、已知玻璃的折射率n=3，求光束在桌面上形成的光斑的面積。【解析】(1)選A、C、E。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錯誤；利用多普勒效應(yīng)可以測速度，E正確。(2)如圖所示，射到OA界面的入射角=30°，則sin=12<1n，故入射光能從圓錐側(cè)面射出。設(shè)折射角為，無限接近A點(diǎn)的折射光線為AC，根據(jù)折射定律sin=nsin解得=60°過O點(diǎn)作ODAC，則O2OD=-=30°在RtO1AO中O1O=Rtan30°=33·3a=a在RtACE中，EC=AEtan30

3、°=5a3故O2C=EC-R=2a3在RtOO2D中，O2D=4atan30°=4a3光束在桌面上形成光環(huán)的面積S=·O2D2-·O2C2=4a2答案：(1)A、C、E(2)4a22.(2014·山東高考)(1)一列簡諧橫波沿直線傳播。以波源O由平衡位置開始振動為計(jì)時零點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)A的振動圖像如圖所示，已知O、A的平衡位置相距- 2 - / 80.9m。以下判斷正確的是()A.波長為1.2 mB.波源起振方向沿y軸正方向C.波速大小為0.4 m/sD.質(zhì)點(diǎn)A的動能在t=4s時最大(2)如圖，三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點(diǎn)，位于截

4、面所在平面內(nèi)的一束光線自O(shè)以角i入射，第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反射。已知=15°，BC邊長為2L，該介質(zhì)的折射率為2。求：入射角i；從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時間(設(shè)光在真空中的速度為c，可能用到：sin75°=6+24或tan15°=2-3)?！窘馕觥?1)選A、B。由A的振動圖像可知，A經(jīng)過3s開始振動，O、A間距0.9m，波速v=xt=0.93m/s=0.3 m/s；振動的周期T=4s，所以波長=vT=0.3×4m=1.2 m；介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的起振方向和波源的起振方向相同，由A質(zhì)點(diǎn)的起振方向可以判斷波源的起振方向沿y軸的正方向；t=4s時，A距離

5、平衡位置最遠(yuǎn)，速度最小，動能最小，正確選項(xiàng)為A、B。(2)根據(jù)全反射規(guī)律可知，光線在AB邊上某點(diǎn)P的入射角等于臨界角C，由折射定律得sinC=1n代入數(shù)據(jù)得C=45°設(shè)光線在BC邊上的折射角為r，由幾何關(guān)系得r=30°由折射定律得n=sinisinr聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得i=45°在OPB中，根據(jù)正弦定律得OPsin75°=Lsin45°設(shè)所用時間為t，光線在介質(zhì)中的速度為v，得OP=vtv=cn聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得t=6+22cL答案：(1)A、B(2)45°6+22cL3.(2014·紹興二模)(1)下列說法中正確的是。A.水

6、面上的油膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色，這是由光的衍射造成的B.光的偏振證明了光和聲波一樣是縱波C.狹義相對論認(rèn)為：不論光源與觀察者做怎樣的相對運(yùn)動，光速都是一樣的D.在“利用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測量單擺周期應(yīng)該從小球經(jīng)過最低點(diǎn)處開始計(jì)時(2)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2s，t=0時刻的波形如圖所示。該列波的波速是m/s；質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的坐標(biāo)xa=2.5m，再經(jīng)s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動?！窘馕觥?1)選C、D。油膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色，是油膜的內(nèi)外表面反射，頻率相同，相互疊加，這是由光的干涉造成的，故A錯誤；偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象，所以光的偏振證明了光和聲波一樣

7、是橫波，故B錯誤；狹義相對論認(rèn)為：不論光源與觀察者做怎樣的相對運(yùn)動，光速都是一樣的，故C正確；在“利用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測量單擺周期應(yīng)該從小球經(jīng)過平衡位置處開始計(jì)時，以減小實(shí)驗(yàn)誤差，故D正確。(2)由圖讀出波長=4m，則波速v=T=2m/s。根據(jù)波的傳播方向判斷可知，圖中x=2m處質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向沿y軸向上，當(dāng)此質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)傳到a點(diǎn)時，質(zhì)點(diǎn)a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動；則質(zhì)點(diǎn)a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動的時間t=xv=2.5-22s=0.25 s。答案：(1)C、D(2)20.254.(1)一列簡諧橫波，在t=4.0s時的波形如圖甲所示，圖乙是這列波中質(zhì)點(diǎn)P的振動圖線，

8、那么關(guān)于該波的傳播，下列說法正確的是()A.v=0.25m/s，向左傳播B.v=0.50m/s，向右傳播C.從t=0到t=4.0s的過程，質(zhì)點(diǎn)P向前遷移了1.0mD.從t=0到t=4.0s的過程，波向前傳播了1.0m(2)如圖所示，ABC是三棱鏡的一個截面，其折射率為n=1.5?，F(xiàn)有一細(xì)束平行于截面的光線沿MN方向射到棱鏡的AB面上的N點(diǎn)，AN=NB=2cm，入射角的大小為i，且sini=0.75。已知真空中的光速c=3.0×108m/s，求：光在棱鏡中傳播的速率。此束光進(jìn)入棱鏡后從棱鏡射出的方向和位置。(不考慮AB面的反射)【解析】(1)選A、D。由波動圖像可知波長=50cm，由振

9、動圖像可知質(zhì)點(diǎn)振動的周期T=2s，故波速v=T=0.52m/s=0.25 m/s，又質(zhì)點(diǎn)P在t=4.0s時的振動方向向上，可知波向左傳播，A正確、B錯誤；由x=v·t=0.25×4m=1.0 m，所以波向前傳播1.0 m，而質(zhì)點(diǎn)并不隨波的傳播而遷移，C錯誤、D正確。(2)光在棱鏡中傳播的速率v=cn=2.0×108m/s。設(shè)此束光從AB面射入棱鏡后的折射角為r，由折射定律，n=sinisinr，解得r=30°。顯然光線從AB面射入棱鏡后的折射光線NP平行于底邊AC，由圖中幾何關(guān)系可得，光線入射到BC面上入射角=45°，光線從棱鏡側(cè)面發(fā)生全反射時

10、的臨界角為C，則sinC=1n=23<22，C<45°。所以光線射到棱鏡側(cè)面BC時將發(fā)生全反射，由圖可知光線將沿垂直于底面AC方向由圖中Q點(diǎn)射出棱鏡。CQ=PQ=ANsin60°=3cm。答案：(1)A、D(2)2.0×108m/s垂直于AC射出，出射點(diǎn)距C點(diǎn)3cm【加固訓(xùn)練】(1)如圖所示，一細(xì)束白光由空氣斜射到橫截面為矩形的玻璃磚abdc的ab邊上(入射光的延長線沿Od方向)，則入射光()A.不可能在ab界面發(fā)生全反射B.可能射到bd面，并在bd界面發(fā)生全反射C.一定能到達(dá)cd面，并可能在cd界面發(fā)生全反射D.一定能到達(dá)cd面并從cd射出，射出的各種色光一定互相平行(2)一列簡諧橫波，在t=0時的波動圖像如圖所示，此時波恰好傳播到A點(diǎn)，再經(jīng)過1.0s，Q點(diǎn)正好完成第一次全振動。試求：波速v的大??；規(guī)范畫出第1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P的振動圖像(要求在坐標(biāo)軸上標(biāo)明有關(guān)的物理量、單位和數(shù)據(jù))?！窘馕觥?1)選A、D。根據(jù)全反射的條件(光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)且入射角大于等于臨界角)，入射光不可能在ab界面發(fā)生全反射，A項(xiàng)正確；入射光進(jìn)入玻璃磚后，折射光線向法線靠近，不可能射到bd面上，一定射到cd面上；由于其入射角小