高考物理通用二轮复习第一部分考前复习方略 专题十五 振动与波动 光 限时训练中学教育高考-高考.pdf

学习好资料 欢迎下载 1(1)对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断准确无误的是_ A甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”B乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 C丙图是双缝干涉原理图，若 P 到 S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，则 P 处是亮纹 D丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹 E戊图是波的振动图象，其振幅为 8 cm，振动周期为 4 s(2)如图所示，ABC 为一直角三棱镜的截面，其一个底角为 30，一束单色平行光束斜射向 AB 面，经三棱镜折射后在 AC 面水平平行射出 以图中三条光线代表光束，画出三条光线经棱镜折射的光路示意图；若棱镜的折射率为 3，求入射光线与 AB 面的夹角 .解析：(1)题图甲是小孔衍射的图样，但不是“泊松亮斑”，故 A 错题图丁是薄膜干涉现象的实验装置图，但其干涉条纹应为水平的，故 D 错(2)光路图如图甲所示 由图乙可知sin sin n sin 60sin n 又 n 3 解得 30 由图中几何关系可知 30 解得 60 学习好资料 欢迎下载 则 30.答案：(1)BCE (2)见解析 30 2(2015 武汉模拟)(1)下列关于波的现象和规律的说法中正确的是_ A机械波、电磁波均能产生干涉、衍射现象 B泊松亮斑是光的干涉现象中的加强区 C光的偏振现象说明光是横波 D波速公式说明波速与波长、频率有关，与介质无关 E“彩超”可以测血流速度，利用的是超声波的多普勒效应(2)如图所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥，顶角AOB120，顶点 O 与桌面的距离为 4a，圆锥的底面半径 R 3a，圆锥轴线与桌面垂直有一半径为 R 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合已知玻璃的折射率 n 3，求光束在桌面上形成的光斑的面积 解析：(1)干涉、衍射是波特有的现象，A 正确；泊松亮斑是光的衍射现象，B 错误；横波才有偏振现象，C 正确；波速大小取决于介质，D 错误；利用多普勒效应可以测速度，E 正确(2)如图所示，射到 OA 界面的入射角 30，则 sin 1245，发生全反射i290i130”、“”或“x2.相邻亮条纹之间的距离为x10.55 mm2.1 mm，双缝间的距离 dLx，代入数据得 d0.300 mm.(2)t0 时，在 x50 cm 处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为 16 cm.两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为 16 cm.从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为 150 cm，260 cm 甲、乙两列波波峰的 x 坐标分别为 x150k11，k10，1，2，x250k22，k20，1，2，由式得，介质中偏离平衡位置位移为 16 cm 的所有质点的 x 坐标为 x(50300n)cm，n0，1，2，只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为16 cm.t0 时，两列波波谷间的 x 坐标之差为 x50（2m21）2250（2m11）12 式中，m1和 m2均为整数将式代入式得 x10(6m25m1)5 由于 m1、m2均为整数，波谷间的距离最小为 x05 cm 从 t0 开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16 cm 的质点的时间为 tx02v 代入数值解得 t0.1 s.答案：(1)0.300(2)x(50300n)cm，n0，1，2，0.1 s 7(2014 高考全国卷，T34，15 分)(1)如图甲为一列简谐横波在 t2 s 时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在 x1.5 m 处的质点的振动图象，P 是平衡位置为 x2 m 的质点 下列说法正确的是_ 为泊松亮斑乙图是薄膜干涉的应用用来检测平面的平整程度丙图是双缝干涉原理图若到的路程差是半波长的偶数倍则处是亮纹丁图是薄膜干涉现象的实验装置图在附有肥皂膜的铁丝圈上出现竖直干涉条纹戊图是波的振动图象其振幅平行射出图中三条光线代表光束画出三条光线经棱镜折射的光路示意图若棱镜的折射率为求入射光线与面的夹角解析题图甲是小孔衍射的图样但不是泊松亮斑故错题图丁是薄膜干涉现象的实验装置图但其干涉条纹应为水平的故错光波的现象和规律的说法中正确的是机械波电磁波均能产生干涉衍射现象泊松亮斑是光的干涉现象中的加强区光的偏振现象说明光是横波波速公式说明波速与波长频率有关与介质无关彩超可以测血流速度利用的是超声波的多普勒效应学习好资料 欢迎下载 A波速为 0.5 m/s B波的传播方向向右 C02 s 时间内，P 运动的路程为 8 cm D02 s 时间内，P 向 y 轴正方向运动 E当 t7 s 时，P 恰好回到平衡位置 丙(2)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为 R的半圆，AB为半圆的直径，O 为圆心，如图丙所示玻璃的折射率为 n 2.一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在 AB 上的最大宽度为多长？一细束光线在 O 点左侧与 O 相距 32R处垂直于 AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置 解析：(1)由题图甲读出波长 2 m，由题图乙读出周期 T4 s，则 vT0.5 m/s，选项 A 正确；题图甲是 t2 s 时的波形图，题图乙是 x1.5 m 处质点的振动图象，所以该点在 t2 s 时向下振动，所以波向左传播，选项 B 错误；在 02 s 内质点 P 由波峰向波谷振动，通过的路程 s2A8 cm，选项 C 正确，选项 D 错误；t7 s 时，P 点振动了74个周期，所以这时 P 点位置与 t34T3 s 时位置相同，即在平衡位置，所以选项 E 正确(2)在 O 点左侧，设从 E 点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角 ，则 OE 区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图，由全反射条件有 sin 1n 由几何关系有 OERsin 由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为 l2OE 联立式，代入已知数据得 l 2R.设光线在距 O 点32R 的 C 点射入后，在上表面的入射角为，由几何关系及式和已知条件得 60 为泊松亮斑乙图是薄膜干涉的应用用来检测平面的平整程度丙图是双缝干涉原理图若到的路程差是半波长的偶数倍则处是亮纹丁图是薄膜干涉现象的实验装置图在附有肥皂膜的铁丝圈上出现竖直干涉条纹戊图是波的振动图象其振幅平行射出图中三条光线代表光束画出三条光线经棱镜折射的光路示意图若棱镜的折射率为求入射光线与面的夹角解析题图甲是小孔衍射的图样但不是泊松亮斑故错题图丁是薄膜干涉现象的实验装置图但其干涉条纹应为水平的故错光波的现象和规律的说法中正确的是机械波电磁波均能产生干涉衍射现象泊松亮斑是光的干涉现象中的加强区光的偏振现象说明光是横波波速公式说明波速与波长频率有关与介质无关彩超可以测血流速度利用的是超声波的多普勒效应学习好资料 欢迎下载 光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由 G 点射出，如图，由反射定律和几何关系得 OGOC32R 射到 G 点的光有一部分被反射，沿原路返回到达 C 点射出 答案：(1)ACE (2)2R光线从 G 点射出时，OGOC32R，射到 G 点的光有一部分被反射，沿原路返回到达 C 点射出 8(2015 长春市质监)(1)如图甲所示的弹簧振子(以 O 点为平衡位置在 B、C 间振动)，取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向，得到如图乙所示的振动曲线，由曲线所给的信息可知，下列说法正确的是_ At0 时，振子处在 B 位置 B振子振动的周期为 4 s Ct4 s 时振子对平衡位置的位移为 10 cm Dt2.5 s 时振子对平衡位置的位移为 5 cm E如果振子的质量为 0.5 kg，弹簧的劲度系数为 20 N/cm，则振子的最大加速度大小为 400 m/s2 丙(2)如图丙所示为一透明的圆柱体的横截面，其半径为 R，透明圆柱体的折射率为 n，AB是一条直径今有一束平行光沿平行 AB 方向射向圆柱体求：经透明圆柱体折射后，恰能经过 B 点的入射光线的入射点到 AB 的垂直距离 解析：(1)由题图乙可知零时刻振子位移为10 cm，则所对应的位置为 B，故 A 正确 由题图乙可知振子振动周期为 4 s，故 B 正确 t4 s 时，振子偏离平衡位置的位移为10 cm，故 C 错误t2.5 s 时振子的位移为 5 2 cm，故 D 错误当振子偏离平衡位置最大时，振子受合力最大，产生的加速度也最大，由 Fkxma，得 a20100.5 m/s2400 m/s2，故 E正确(2)设入射角为 i，折射角为 r，入射光线离 AB 的距离为 h，为泊松亮斑乙图是薄膜干涉的应用用来检测平面的平整程度丙图是双缝干涉原理图若到的路程差是半波长的偶数倍则处是亮纹丁图是薄膜干涉现象的实验装置图在附有肥皂膜的铁丝圈上出现竖直干涉条纹戊图是波的振动图象其振幅平行射出图中三条光线代表光束画出三条光线经棱镜折射的光路示意图若棱镜的折射率为求入射光线与面的夹角解析题图甲是小孔衍射的图样但不是泊松亮斑故错题图丁是薄膜干涉现象的实验装置图但其干涉条纹应为水平的故错光波的现象和规律的说法中正确的是机械波电磁波均能产生干涉衍射现象泊松亮斑是光的干涉现象中的加强区光的偏振现象说明光是横波波速公式说明波速与波长频率有关与介质无关彩超可以测血流速度利用的是超声波的多普勒效应学习好资料 欢迎下载 由折射定律：sin isin rn 由几何关系：sin ihR，sin rh2Rcos r 解得：cos rn2，sin r 1n24 又因为：sin i2sin rcos rhR 解得：hnR 4n22.答案：(1)ABE (2)nR 4n22 为泊松亮斑乙图是薄膜干涉的应用用来检测平面的平整程度丙图是双缝干涉原理图若到的路程差是半波长的偶数倍则处是亮纹丁图是薄膜干涉现象的实验装置图在附有肥皂膜的铁丝圈上出现竖直干涉条纹戊图是波的振动图象其振幅平行射出图中三条光线代表光束画出三条光线经棱镜折射的光路示意图若棱镜的折射率为求入射光线与面的夹角解析题图甲是小孔衍射的图样但不是泊松亮斑故错题图丁是薄膜干涉现象的实验装置图但其干涉条纹应为水平的故错光波的现象和规律的说法中正确的是机械波电磁波均能产生干涉衍射现象泊松亮斑是光的干涉现象中的加强区光的偏振现象说明光是横波波速公式说明波速与波长频率有关与介质无关彩超可以测血流速度利用的是超声波的多普勒效应