2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波、光及光的波動(dòng)性提能專訓(xùn).doc

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2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波、光及光的波動(dòng)性提能專訓(xùn)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分多選全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1.在空氣中，一條光線以60的入射角射到一平行玻璃板的上表面ab上，如圖，已知該玻璃板的折射率為，下列說法正確的是()A光線可能在ab面上發(fā)生全反射而不能進(jìn)入玻璃板B光線肯定能從ab面進(jìn)入玻璃板且折射角為30C光線可能在cd面上發(fā)生全反射而不能射出玻璃板D光線肯定能從cd面射出玻璃板且折射角為30答案：B解析：光從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)一定能發(fā)生折射，由n，160，解得：230，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；根據(jù)光路可逆性可知，光線經(jīng)過平行玻璃板，光的傳播方向不變，但光線發(fā)生側(cè)移，故C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤2(xx北京44中期中)(多選)某單擺做小角度擺動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖所示，則以下說法正確的是()At1時(shí)刻擺球速度最大，擺球向心加速度最大Bt2時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大Ct3時(shí)刻擺球速度為零，擺球所受回復(fù)力最大Dt4時(shí)刻擺球速度為零，擺球處于平衡狀態(tài)答案：BC解析：由圖讀出t1時(shí)刻位移最大，說明擺球在最大位移處，速度為零，向心加速度為零，故A錯(cuò)誤；由圖讀出t2時(shí)刻位移為零，說明擺球在平衡位置，擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大，故B正確；由圖讀出t3時(shí)刻位移最大，說明擺球在最大位移處，回復(fù)力最大，故C正確；由圖讀出t4時(shí)刻位移為零，說明擺球在平衡位置，擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大，故D錯(cuò)誤3(xx大綱全國(guó))(多選)兩列振動(dòng)方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡(jiǎn)諧橫波相遇下列說法正確的是()A波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1A2|B波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移始終為A1A2C波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移D波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅答案：AD解析：根據(jù)簡(jiǎn)諧波疊加規(guī)律可知波峰與波谷相遇處的振幅為|A1A2|，質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移在0|A1A2|之間不斷變化，A項(xiàng)正確；波峰與波峰相遇處的振幅為A1A2，質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移在0A1A2之間變化，B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確4(xx山東煙臺(tái)一模)在一均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為0.1 m，如圖甲所示，一列橫波沿該直線向右傳播，t0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間0.3 s第一次出現(xiàn)如圖乙所示的波形下列說法中正確的是()At0.3 s時(shí)，第9個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向下B該波的周期為0.3 sC該波的波速為4 m/sD在介質(zhì)中還有一質(zhì)點(diǎn)P，在波的傳播方向上距質(zhì)點(diǎn)1的距離為5.2 m，則再經(jīng)1.15 s，P點(diǎn)處于波谷答案：C解析：已知波向右傳播，在t0.3 s時(shí)，第9個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上；由圖知，該波的波長(zhǎng)為0.8 m，第9個(gè)質(zhì)點(diǎn)0.3 s時(shí)，向上振動(dòng)，則波到達(dá)第9個(gè)質(zhì)點(diǎn)又運(yùn)動(dòng)了半個(gè)周期，則波的周期T0.3 s，T0.2 s；該波的波速v4 m/s；再過1 s，波剛傳到B點(diǎn)，再經(jīng)0.15 s，p點(diǎn)位于波峰，只有C項(xiàng)正確5(xx山東濟(jì)寧一模)(多選)如圖所示為在同一繩上傳播的兩列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖，已知甲波向右傳，乙波向左傳以下說法正確的是()A甲波的頻率比乙波的頻率大B兩列波同時(shí)傳到坐標(biāo)原點(diǎn)C由于兩波振幅不等，故兩列波相遇時(shí)不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象Dx0.5 cm處的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向向y方向答案：BD解析：根據(jù)相鄰波峰或波谷的距離等于波長(zhǎng)，讀出兩列波的波長(zhǎng)都為4 cm，波速是由介質(zhì)決定的，可知兩列波的波速相等，由波速公式vf分析得知，兩列波的頻率相等，A錯(cuò)誤由于波速相等，所以兩列波同時(shí)傳到坐標(biāo)原點(diǎn)，B正確兩波振幅不等，但頻率相等，滿足干涉的條件，故兩列波相遇時(shí)會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象，C錯(cuò)誤乙波向左傳播，圖中x0.5 cm處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸方向，D正確6(xx湖北八校二聯(lián))(多選)關(guān)于波的現(xiàn)象，下列說法正確的有()A當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不會(huì)發(fā)生變化B光波從空氣進(jìn)入水中后，更容易發(fā)生衍射C波源沿直線勻速靠近一靜止接收者，則接收者接收到波信號(hào)的頻率會(huì)比波源頻率低D不論機(jī)械波、電磁波，都滿足vf，式中三個(gè)參量依次為波速、波長(zhǎng)、頻率答案：AD解析：由波的性質(zhì)可知，A正確；光波從空氣進(jìn)入水中，波速變小，波長(zhǎng)變短，故不容易發(fā)生衍射，B錯(cuò)；由多普勒效應(yīng)可判斷，波源靠近靜止的接收者的過程中，接收者接收到波信號(hào)的頻率會(huì)比波源頻率高，則C錯(cuò)誤；波速的計(jì)算公式vf(v波速，波長(zhǎng)，f頻率)對(duì)機(jī)械波和電磁波通用，則D正確7.如圖，P1、P2是兩個(gè)頻率相同、同相振動(dòng)的波源，產(chǎn)生兩列波，O點(diǎn)是P1、P2連線的中點(diǎn)，A、B、C、D是距O點(diǎn)均為半個(gè)波長(zhǎng)的四個(gè)點(diǎn)，有關(guān)A、B、C、D四點(diǎn)的振動(dòng)，下列說法正確的是()AA、B兩點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)BA、B兩點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)CA、B、C、D四點(diǎn)均為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)DA、B、C、D四點(diǎn)均為振動(dòng)減弱點(diǎn)答案：C解析：兩列干涉波，波源振動(dòng)方向相同，若某點(diǎn)到兩波源的距離差dn(n0,1,2，)時(shí)，此點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；若d(n0,1,2，)時(shí)，此點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)由題目得：A、B、C、D都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，答案為C.8(xx湖南益陽質(zhì)檢)兩束不同頻率的單色光a、b從空氣平行射入水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象()下列結(jié)論中正確的是()A光束b的頻率比光束a的低B在水中的傳播速度，光束a比光束b小C水對(duì)光束a的折射率比水對(duì)光束b的折射率小D若光束從水中射向空氣，則光束b的臨界角比光束a的臨界角大答案：C解析：由公式n，可得折射率nanb，C正確；由nanb知，頻率favb，B錯(cuò)誤；由sin C知臨界角CaCb，D錯(cuò)誤9.(多選)如圖所示，從點(diǎn)光源S發(fā)出的一細(xì)束白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏ab間形成一條彩色光帶在光帶的a、b兩側(cè)，下面說法中正確的是()Aa側(cè)是紅色光，b側(cè)是紫色光B在真空中a側(cè)光的波長(zhǎng)小于b側(cè)光的波長(zhǎng)C三棱鏡對(duì)a側(cè)光的折射率大于對(duì)b側(cè)光的折射率D在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速率大于b側(cè)光的傳播速率答案：BC解析：由題圖可以看出，a側(cè)光偏折得較厲害，三棱鏡對(duì)a側(cè)光的折射率較大，所以a側(cè)是紫色光，波長(zhǎng)較小，b側(cè)是紅色光，波長(zhǎng)較大，因此A錯(cuò)，B、C正確；又v，所以在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速率小于b側(cè)光的傳播速率，D錯(cuò)10如圖所示，空氣中有一折射率為的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為90、半徑為R的扇形OAB.一束平行光平行于橫截面，以45入射角照射到OA上，OB不透光若只考慮首次入射到圓弧上的光，則上有光透出部分的弧長(zhǎng)為()A.R B.R C.R D.R答案：B解析：設(shè)其中一條光線射到OA面上時(shí)，經(jīng)折射至上剛好有光透出，即圖中EDO為臨界角，則有光透出的弧為.由折射率的定義n，所以30，而 sin EDO，所以EDO45.在DEO中，DEO903090120，所以AOD180EDODEO15，而DOB75.又因?yàn)樯涞絆點(diǎn)的光線發(fā)生折射后的折射光線如圖所示，其中部分無光線射出綜合以上兩因素，有光線從透出的部分即部分，設(shè)其對(duì)應(yīng)圓心角為，則DOB753045，所以長(zhǎng)度為R，故本題正確選項(xiàng)為B.二、計(jì)算題(本題包括5小題，共60分解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分)11(xx河北邯鄲一模)(12分)如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，A60，C90，一束極細(xì)的光從AC邊的中點(diǎn)D垂直AC面入射，已知ADa，棱鏡的折射率為n，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(shí)的折射角；(2)光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射入空氣所經(jīng)歷的時(shí)間(結(jié)果可以用根式表示)答案：(1)45(2)解析：(1)如圖所示，i160，設(shè)玻璃對(duì)空氣的臨界角為C則sin CC45i145，發(fā)生全反射i2i13030C，由折射定律有：，所以45(2)鏡中光速v，所求時(shí)間t.12(xx?？谡{(diào)研)(12分)(1)有人在游泳館的水池內(nèi)游泳，當(dāng)他沿水面勻速前進(jìn)時(shí)，見池底有一固定物體，與他的眼睛(眼睛在水面上接近水面處)在同一豎直線上；當(dāng)他再前進(jìn)4 m時(shí)，物體忽然不見了若他所在游泳館的水深恒為4 m，則該水的折射率為_，光在該水中的傳播速度大小為_(光在真空中的傳播速度大小為c)(2)彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標(biāo)原點(diǎn)，用手握住繩的左端，當(dāng)t0時(shí)使其開始沿y軸做振幅為8 cm的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在t1 s時(shí)，繩上形成如圖所示的波形，求：該波的波速；從t0時(shí)起經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間，位于x240 m處的質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正方向通過平衡位置答案：(1)c(2)5 m/s10 s解析：(1)人前進(jìn)4 m時(shí)，看不見物體了，說明物體在此處的入射光線發(fā)生了全反射，由幾何關(guān)系知入射角等于45，即光線由水中射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45，由臨界角的定義sin C，解得n，由v得v.(2)由題圖可知，這列簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為20 m，周期T1 s44 s，所以該波的波速v5 m/s.從t0時(shí)刻開始到質(zhì)點(diǎn)N開始振動(dòng)需要時(shí)間t18 s質(zhì)點(diǎn)N開始振動(dòng)到沿y軸正方向通過平衡位置需要再經(jīng)過t22 s所以當(dāng)t10 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正方向通過平衡位置13(xx長(zhǎng)沙模擬)(12分)(1)以下說法中正確的是()A水面上的油膜在陽光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，這是光的干涉現(xiàn)象B麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，并通過實(shí)驗(yàn)加以證實(shí)C兩列波在同一空間相遇，相互疊加一定會(huì)形成穩(wěn)定的干涉圖樣D運(yùn)動(dòng)物體的速度不可能大于真空中的光速E如圖(a)所示橫波沿x軸負(fù)方向傳播，波長(zhǎng)為2 m(a) (b)(2)如圖(b)所示，半圓玻璃磚的半徑R10 cm，折射率為n，直徑AB與屏幕垂直并接觸于B點(diǎn)激光a以入射角130射向半圓玻璃磚的圓心O，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)光斑求兩個(gè)光斑之間的距離L.答案：(1)ADE(2)23.1 cm解析：(1)油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象，選項(xiàng)A正確；赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁的存在，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；只有相干波相互干涉時(shí)，才會(huì)形成穩(wěn)定的干涉圖樣，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)相對(duì)論的原理，選項(xiàng)D正確；根據(jù)圖象直接可以得出，這列波的波長(zhǎng)為2 m，根據(jù)前一質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn)的原理，該波沿x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)E正確(2)畫出如圖所示的光路圖設(shè)折射角為2，根據(jù)折射定律n解得260由幾何知識(shí)得，OPQ為直角三角形，所以兩個(gè)光斑之間的距離PQ即L cm23.1 cm.14(12分)(1)如圖甲所示為一列橫波在t1.0 s時(shí)刻的圖象，如圖乙所示為P處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下列說法中正確的是_A波沿x軸正方向傳播B波沿x軸負(fù)方向傳播C波速為4 m/sD當(dāng)O處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)到波谷時(shí)，P處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)到波峰E波的周期為1.0 s(2)在某科技館內(nèi)放置了一個(gè)高大的半圓柱形透明物體，其俯視圖如圖(a)所示，O為半圓的圓心甲、乙兩同學(xué)為了估測(cè)該透明體的折射率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)他們分別站在A、O處時(shí)，相互看著對(duì)方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側(cè)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B、C處時(shí)，甲剛好看不到乙已知半圓柱體的半徑為R，OC，BCOC.(a) (b)求半圓柱形透明物體的折射率；若用一束平行于AO的水平光線從D點(diǎn)射到半圓柱形透明物體上，射入半圓柱體后再?gòu)呢Q直表面射出，如圖(b)所示已知入射光線與AO的距離為，求出射角.答案：(1)BCE(2)60解析：(1)波動(dòng)圖象是t1.0 s時(shí)刻的，所以，從振動(dòng)圖象中也取t1.0 s時(shí)刻，P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向，由此得波是沿x軸負(fù)方向傳播，又由題圖甲知波長(zhǎng)為4 m，故O處質(zhì)點(diǎn)與P處質(zhì)點(diǎn)的位移相同，由題圖乙知周期為1.0 s，得波速是4 m/s，則選項(xiàng)B、C、E正確(2)設(shè)OBC，透明物體的折射率為n，則sin 而臨界角公式sin ，故n.連接OD，OD即為入射點(diǎn)的法線因此，圖中的為入射角過D點(diǎn)作豎直表面的垂線，垂足為E.依題意，ODE.sin 設(shè)光線在D點(diǎn)的折射角為，由折射定律得：由式得30由幾何關(guān)系知，光線在豎直表面上的入射角為30由折射定律得：因此sin ，解得60.15(12分)(1)如圖所示，真空中有一個(gè)半徑為R、質(zhì)量分布均勻的玻璃球，頻率為的細(xì)激光束在真空中沿直線BC傳播，于C點(diǎn)經(jīng)折射進(jìn)入玻璃球，并在玻璃球表面的D點(diǎn)又經(jīng)折射進(jìn)入真空中，已知COD120，玻璃球?qū)υ摷す獾恼凵渎蕿椋瑒t下列說法中正確的是(設(shè)c為真空中的光速)()A激光束的入射角60B改變?nèi)肷浣堑拇笮?，?xì)激光束可能在玻璃球的內(nèi)表面發(fā)生全反射C光在射入玻璃球后，光的頻率變小D此激光束在玻璃中的波長(zhǎng)為E從C點(diǎn)射入玻璃球的激光束，在玻璃球中不經(jīng)反射傳播的最長(zhǎng)時(shí)間為(2)如圖甲所示，在某介質(zhì)中波源A、B相距d20 m，t0時(shí)兩者開始上下振動(dòng)，A只振動(dòng)了半個(gè)周期，B連續(xù)振動(dòng)，所形成的波的傳播速度都為v1.0 m/s，開始階段兩波源的振動(dòng)圖象如圖乙所示求距A點(diǎn)右側(cè)1 m處的質(zhì)點(diǎn)，在t0到t22 s內(nèi)所經(jīng)過的路程；求在t0到t16 s內(nèi)從A發(fā)出的半個(gè)波前進(jìn)過程中所遇到的波峰個(gè)數(shù)答案：(1)ADE(2)128 cm6解析：(1)根據(jù)n，sin insin rsin 30，得sin i，所以i 60，選項(xiàng)A正確；無論如何改變?nèi)肷浣?，?jīng)玻璃球折射后，不可能發(fā)生全反射，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在不同介質(zhì)中光的頻率不發(fā)生變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)n，得v，由v聯(lián)立得，故選項(xiàng)D正確；從C點(diǎn)入射在玻璃球傳播時(shí)間最長(zhǎng)的光線沿玻璃球直徑傳播，則t，選項(xiàng)E正確(2)距A點(diǎn)1 m處的質(zhì)點(diǎn)在先經(jīng)過A波時(shí)，路程為半個(gè)周期時(shí)間內(nèi)的路程s124 cm8 cmB波22 s傳播的距離為：xvt22 m；B波的波長(zhǎng)vTB2 m B波已經(jīng)傳播過距A點(diǎn)1 m處的質(zhì)點(diǎn)x3 m，經(jīng)過此點(diǎn)1.5個(gè)波長(zhǎng)故此點(diǎn)又振動(dòng)的路程為s2620 cm120 cm距A點(diǎn)1 m處的質(zhì)點(diǎn)，在t0到t22 s內(nèi)所經(jīng)過的路程ss1s2128 cm.16 s內(nèi)兩列波相對(duì)運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度為：llAlBd2vtd12 m，B波波長(zhǎng)為BvTB2 mn6，可知A波經(jīng)過了6個(gè)波峰