高考物理二轮复习 专题八 振动和波动 光及光的本性课时作业-人教版高三全册物理试题.doc

专题八 振动和波动 光及光的本性一、选择题1(多选)如图所示为在光滑水平面上的弹簧振子，弹簧形变的最大限度为20 cm，图示P位置是弹簧处于自然伸长时振子的位置若将振子向左压缩弹簧5 cm后由静止释放，经0.2 s振子第一次回到P位置关于该振子，下列说法正确的是()A该振子的振动频率为8 HzB若将振子从P位置向右拉动10 cm后由静止释放，经0.2 s振子第一次回到P位置C振子在做往复运动的过程中，振子的机械能不变D在P位置给振子任意一个向左或向右的初速度，只要最大位移不超过20 cm，振子总是经0.2 s速度就减为0解析：由题意得，该振子振动周期为T0.2×4 s0.8 s，故f1.25 Hz，选项A错误；T0.8 s为振子的固有周期，与振幅无关，将振子向右拉动10 cm后由静止释放，经T0.2 s振子第一次回到P位置，选项B正确；振子在做往复运动的过程中，振子与弹簧系统的机械能不变，而振子的机械能(动能)周期性变化，选项C错误；在P位置给振子任意一个向左或向右的初速度，只要最大位移不超过20 cm，总是经T0.2 s，振子到达最大位移处，速度减为0，选项D正确答案：BD2.平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰这列水面波()A频率是30 Hz B波长是3 mC波速是1 m/s D周期是0.1 s解析：两小木块每分钟上下30次，即每分钟完成30个周期性运动，周期T s2 s，频率f0.5 Hz，波长 m2 m，波速vf2×0.5 m/s1 m/s，C正确，A、B、D错误答案：C3(多选)如图所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为3 m/s，则下列说法正确的是()A质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向B质点P的振幅比质点Q的振幅小C波的频率为0.25 HzD质点P、Q的平衡位置间距为6.5 mE从图示时刻开始，再经 s，质点P、Q的位移第一次相等解析：波沿x轴正方向传播，此时刻质点P左侧的点在其下方，故其振动方向沿y轴负方向，选项A正确；质点P的振幅与质点Q的振幅相同，选项B错误；波的周期T4 s，频率为0.25 Hz，选项C正确；由三角函数关系可知，质点Q平衡位置的横坐标为4.5 m，质点P平衡位置的横坐标为11 m，则质点P、Q平衡位置间距为6.5 m，选项D正确；从题图所示时刻开始，由质点P、Q平衡位置间距和波长的大小关系可知，当x6.25 m处质点的振动传到质点P处时，质点P、Q的位移第一次相等，经过时间为t s s，选项E错误答案：ACD4.(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3 m已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s下列说法正确的是()A波速为4 m/sB波的频率为1.25 HzCx坐标为15 m的质点在t0.6 s时恰好位于波谷Dx坐标为22 m的质点在t0.2 s时恰好位于波峰E当质点P位于波峰时，x坐标为17 m的质点恰好位于波谷解析：任意振动质点连续两次通过平衡位置的过程所用时间为半个周期，即T0.4 s，T0.8 s，f1.25 Hz，选项B正确；由题图知，该波的波长4 m，波速v5 m/s，选项A错误；画出t0.6 s时波形图如图所示，因15 m3，故x坐标为15 m的质点与x3 m处的质点振动情况一样，即在平衡位置向下振动，选项C错误；画出t0.2 s时波形图如图所示，因22 m5，故x22 m处的质点与x2 m处的质点振动情况一样，即在波峰位置，选项D正确；因质点P与x17 m处质点平衡位置间距离x14 m3，故两质点振动步调相反，选项E正确答案：BDE5如图所示为一横截面为直角三角形的三棱镜，B90°，C30°.一束与AB边成30°角的光线射入AB面，在棱镜中经过BC边一次反射后从AC边射出，出射光线的折射角为60°.则这种材料的折射率为()A. B.C. D2解析：作出光路图如图所示，根据几何关系和折射定律有n，可得：i30°，n，故B正确答案：B6.(多选)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线则()A在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B在真空中，a光的波长小于b光的波长C玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失E分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距解析：由题图知，从玻璃砖射出时，入射角相同，a光的折射角大于b光的折射角，玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，a光在玻璃中的传播速度比b光的小，a光的频率比b光的大，在真空中，a光的波长较短，a光形成的干涉条纹间距较小，选项A、B正确，C、E错误；a光的全反射临界角较小，当入射角增大时，a光先发生全反射，折射光线先消失，选项D正确答案：ABD7.虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示，M、N、P、Q点的颜色分别为()A紫、红、红、紫 B红、紫、红、紫C红、紫、紫、红 D紫、红、紫、红解析：对同一个介质来说，红光折射率最小，偏折程度最小，由图可知，N、P为红，M、Q为紫，A正确答案：A8.如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为a、b，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则()Aab，nanb Bab，nanbCab，nanb Dab，nanb解析：从题图中可以看出，单色光b经玻璃后偏折明显，说明玻璃对单色光b的折射率较大，可知b的波长短，B正确答案：B二、非选择题9.某同学利用单摆测量重力加速度。(1)为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是_A组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大(2)如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1 m的单摆实验时，由于仅有量程为20 cm、精度为1 mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离L.用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g_.解析：(1)应选用密度较大且直径较小的摆球，A错在摆动中要尽力保证摆长不变，故应选用不易伸长的细线，B对摆动中要避免单摆成为圆锥摆，摆球要在同一竖直面内摆动，C对摆动中摆角要控制在5°以内，所以D错(2)设两次摆动时单摆的摆长分别为L1和L2，则T12，T22，则L(TT)，因此，g.答案：(1)BC(2)10.(1)一渔船向鱼群发出超声波，若 鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比_A波速变大 B波速不变C频率变高 D频率不变(2)用2×106 Hz的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2 250 m/s和1 500 m/s，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的_倍用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时_(选填“容易”或“不容易”)发生衍射解析：(1)超声波的波速由介质决定，介质不变，则波速不变，B项正确；当鱼群向渔船靠近时，由于多普勒效应，被鱼群反射回来的超声波频率高于波源发出的频率，C正确(2)由于波长、波速、频率三者的关系为vf，而同一超声波在不同介质中传播时频率不变(不发生多普勒效应)，则波长之比等于波速之比，所以该超声波在结石中的波长是胆汁中的1.5倍；发生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度和障碍物的尺寸与波长相差不多，或小于波长因为超声波的波长较短，所以遇到结石不容易发生衍射答案：(1)BC(2)1.5不容易