專題15 振動和波動 光學(xué)(仿真押題)-2017年高考物理命題猜想與仿真押題(原卷版)

1、專題15振動和波動光學(xué)(仿真押題)1.下列說法中正確的是()光的偏振現(xiàn)象說明光波是縱波波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，頻率保持不變雨后彩虹是由于太陽光入射到水滴中發(fā)生全反射形成的鳴笛汽車駛近路人的過程中，路人聽到的聲波頻率比該波源的振動頻率大在雙縫干涉實驗中，用紅光代替黃光作為入射光可增大干涉條紋的間距2.夢溪筆談是中國科學(xué)技術(shù)史上的重要文獻，書中對彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨則有之”.如圖1所示是彩虹成因的簡化示意圖，設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b是兩種不同頻率的單色光.下列說法正確的是()圖1雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成

2、彩虹水滴對a光的臨界角大于對b光的臨界角在水滴中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度在水滴中，a光的波長小于b光的波長a、b光分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距較小3振動周期為T振幅為A,位于x=0點的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧運動，該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v,傳播過程中無能量損失，一段時間后，該振動傳播至某質(zhì)點P，關(guān)于質(zhì)點P振動的說法正確的是()振幅一定為A周期一定為T速度的最大值一定為v開始振動的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離若P點與波源距離s=vT，則質(zhì)點P的位移與波源的相同4如圖2所示，半圓形玻璃磚按圖中實線位置放置，直徑與BD重合一束

3、激光沿著半圓形玻璃磚的半徑從圓弧面垂直BD射到圓心O點上使玻璃磚繞O點逆時針緩慢地轉(zhuǎn)過角度0(0。0B方向移動折射光斑的亮度逐漸變暗折射角一定大于反射角d.反射光線轉(zhuǎn)過的角度為eE.當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)至e=45。時，恰好看不到折射光線則此玻璃磚的折射率n=遼5如圖3所示為兩列沿繩傳播的（虛線表示甲波，實線表示乙波）簡諧橫波在某時刻的波形圖，M為繩上x=0.2m處的質(zhì)點，則下列說法中正確的是（）圖3圖示時刻質(zhì)點M的速度為零M點是振動加強點甲波的傳播速度V比乙波的傳播速度v2大3由圖示時刻開始，再經(jīng)甲波的扌周期，質(zhì)點M將位于波峰位于原點的質(zhì)點與M點的振動方向總是相反的6如圖4甲所示為一列簡諧橫波在t=0.

4、2s時的波形圖，圖乙為該波上A質(zhì)點的振動圖象，則下列判斷正確的是（圖4A.這列波的波速為2.5m/s這列波沿x軸負(fù)方向傳播C.質(zhì)點A在0.2s內(nèi)通過的路程一定為20cm若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率為2.5Hz若該波遇到一障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該障礙物的尺寸一定比40cm小很多7在透明均勻介質(zhì)內(nèi)有一球狀空氣泡，一束包含a、B兩種單色光的細光束從介質(zhì)射入氣泡，A為入射點，之后a、B色光分別從C點、D點射向介質(zhì)，如圖5所示已知A點的入射角為30，a色光的偏向角為45（C點出射光線與A點入射光線的夾角），CD弧所對的圓心角為3,則下列結(jié)論正確的是（）B色光的

5、偏向角為42介質(zhì)對a色光的折射率n=V3a在介質(zhì)中，A光的頻率小于B光的頻率B色光從介質(zhì)射向空氣的臨界角正弦sinCpsil。若用a、B兩單色光分別通過同一雙縫干涉裝置，屏上的條紋間距ab8光射到兩種不同介質(zhì)的分界面，分析其后的傳播情形可知折射現(xiàn)象的出現(xiàn)不能說明光是縱波光總會分為反射光和折射光折射光與入射光的傳播方向可能是相同的發(fā)生折射是因為光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同光的反射光線、折射光線與入射光線不可能同線9下列選項與多普勒效應(yīng)有關(guān)的是科學(xué)家用激光測量月球與地球間的距離醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速技術(shù)人員用超聲波探測金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過測量

6、反射波的頻率確定車輛行進的速度科學(xué)家通過比較星球與地球上同種元素發(fā)出光的頻率來計算星球遠離地球的速度10（1）對如圖所示的圖片、示意圖或?qū)嶒炑b置圖，下列判斷準(zhǔn)確無誤的是甲丙甲圖是小孔衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑”乙圖是薄膜干涉的應(yīng)用，用來檢測平面的平整程度丙圖是雙縫干涉原理圖，若P到耳、s2的路程差是半波長的偶數(shù)倍，則P處是亮紋丁圖是薄膜干涉現(xiàn)象的實驗裝置圖，在附有肥皂膜的鐵絲圈上，出現(xiàn)豎直干涉條紋戊圖是波的振動圖象，其振幅為8cm,振動周期為4s(2)如圖所示,UBC為一直角三棱鏡的截面，其一個底角為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

7、表光束，畫出三條光線經(jīng)棱鏡折射的光路示意圖;若棱鏡的折射率為P3求入射光線與AB面的夾角e11(1)下列關(guān)于波的現(xiàn)象和規(guī)律的說法中正確的是機械波、電磁波均能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象中的加強區(qū)光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波波速公式說明波速與波長、頻率有關(guān)，與介質(zhì)無關(guān)“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ZAOB=120，頂點O與桌面的距離為4a,圓錐的底面半徑R=V3a,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n=V3,求光束在桌面上形成的光斑的面積.

8、12.(1)如圖所示，兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x=-2m和x=12m處，兩列波的傳播速度均為v=4m/s,兩波源的振幅均為A=2cm.圖示為t=0時刻兩列波的圖象(傳播方向如圖所示)，此時刻平衡位置處于x=2m和x=8m的P、Q兩質(zhì)點剛開始振動.質(zhì)點M的平衡位置處于x=5m處，則下列說法正確的是.兩列波相遇后振幅仍然為2cmt=1s時刻，質(zhì)點M的位移為一4cmt=1s時刻，質(zhì)點M的位移為+4cmt=0.75s時刻，質(zhì)點P、Q都運動到M點質(zhì)點P、Q的起振方向都沿y軸負(fù)方向(2)如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，已知ZA=60,ZC=90。，一束極細的光于AC的中

9、點D垂直AC面入射，AD=a，棱鏡的折射率為n=；3，求：此玻璃的臨界角；光從棱鏡第一次射入空氣時的折射角；光從進入棱鏡到它第一次射入空氣所經(jīng)歷的時間(設(shè)光在真空中的傳播速度為c).(1)如圖甲所示的彈簧振子(以O(shè)點為平衡位置在B、C間振動)，取水平向右的方向為振子離開平衡位置的位移的正方向，得到如圖乙所示的振動曲線，由曲線所給的信息可知，下列說法正確的是x/cm甲乙At=0時，振子處在B位置B.振子振動的周期為4st=4s時振子對平衡位置的位移為10cmt=2.5s時振子對平衡位置的位移為5cm如果振子的質(zhì)量為0.5kg,彈簧的勁度系數(shù)為20N/cm，則振子的最大加速度大小為400m/s2(

10、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B點的入射光線的入射點到AB的垂直距離.用圓弧狀玻璃磚做測定玻璃折射率的實驗時，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針PP2，然后在玻璃磚的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4,使P3擋住P和P2的像，P4擋住P3以及P和P2的像，在紙上標(biāo)出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓，如圖甲所示，其中O為兩圓弧圓心，圖中已畫出經(jīng)過匚、P2點的入射光線.在圖上補畫出所需的光路.

11、為了測出玻璃的折射率，需要測量入射角和折射角，請在圖中的AB分界面上畫出這兩個角.0.80.60.40.200.20.40.60.8sinr圖甲圖乙(3)用所測物理量計算折射率的公式為n=.為了保證在弧面CD得到出射光線，實驗過程中，光線在弧面AB的入射角應(yīng)適當(dāng)傾“小一些”、“無所謂”或“大一些”).(5)多次改變?nèi)肷浣?，測得幾組入射角和折射角，根據(jù)測得的入射角和折射角的正弦值，畫出了如圖乙所示的圖象，由圖象可知該玻璃的折射率n=.15.如圖所示MNPQ是一塊截面為正方形的玻璃磚，其邊長MN=30cm.束激光AB射到玻璃磚的MQ面上(入射點為B)進入玻璃磚后在QP面上的F點(圖中未畫出)發(fā)生全

12、反射，恰沿DC方向射出.其中B為MQ的中點，ZABM=30，PD=7.5cm,ZCDN=30.QP畫出激光束在玻璃磚內(nèi)的光路示意圖，求出QP面上的反射點F到Q點的距離QF；求出該玻璃磚的折射率；求出激光束在玻璃磚內(nèi)的傳播速度(真空中光速c=3x108n/s).“道威棱鏡”廣泛地應(yīng)用在光學(xué)儀器當(dāng)中，如圖所示，將一等腰直角棱鏡截去棱角，使其平行于底面可制成“道威棱鏡”，這樣就減小了棱鏡的重量和雜散的內(nèi)部反射從M點發(fā)出的一束平行于底邊CD的單色光從AC邊射入，已知棱鏡玻璃的折射率n=V2求光線進入“道威棱鏡”時的折射角，并通過計算判斷光線能否從CD邊射出.如圖所示，一個半徑為R的4透明球體放置在水平

13、面上，一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點.已知OA=*R,該球體對藍光的折射率為呂則：它從球面射出時的出射角0為多少？若光在真空中的傳播速度為c,那么，請推導(dǎo)出光從A點傳播到C點所需時間t的表達式(用c,R如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，ZA=60，ZC=90，一束極細的光于AC邊的中點D垂直AC面入射，已知AD=a，棱鏡的折射率n=2,光在真空中的傳播速度為c,求:(1)光從棱鏡第一次射入空氣時的折射角；(2)光從進入棱鏡到它第一次射入空氣所經(jīng)歷的時間(結(jié)果可以用根式表示).如圖所示AOB是由某種透明物質(zhì)制成的4圓柱體橫截面(O為圓心)，其折射率為運今有一束平行光以45的入射角射向柱體的OA平面，這些光線中有一部分不能從柱體的AB面上射出，設(shè)凡射到OB面的光線全部被吸收，也不考慮OA面的反射,求圓柱AB面上能射出光線的部分占AB表面的幾分之幾?擋光板擋光板一列沿x軸傳播的簡諧橫波，t=0時刻的波形如圖6所示，介質(zhì)中x=6m處的質(zhì)點P沿y軸方向做簡諧運動的表達式為y