高考物理二轮复习 专题八 选考模块 第2讲 机械振动与机械波 光学课后演练强化提能-人教版高三全册物理试题.doc

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1、第2讲 机械振动与机械波 光学(建议用时：45分钟)一、选择题1(2018高考北京卷)如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是()A0.60 mB0.30 mC0.20 m D0.15 m解析：选B.由题意，P、Q两点之间的距离为n0.15 m，n0，1，2，故n0时，0.30 m，n1时，0.10 m，选项B正确，其余选项错误2.(2018广西南宁二模)如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过

2、水中的B点图中O点为A、B连线与分界面的交点下列说法正确的是()AO1点在O点的右侧B蓝光从空气中射入水中时，速度变小C若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正下方的C点D若沿AO1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点E若蓝光沿AO方向射向水中，则折射光线有可能通过B点正上方的D点解析：选BCD.根据折射定律知，光由空气斜射入水中时入射角大于折射角，则画出光路图如图所示，知O1点应在O点的左侧，故A错；光从光疏介质(空气)进入光密介质(水)中时，速度变小，故B对；紫光的折射率大于蓝光，所以折射角要小于蓝光的，则可能通过B点正下方的C点，故C对；若

3、是红光，折射率小于蓝光，折射角大于蓝光的，则可能通过B点正上方的D点，故D对；若蓝光沿AO方向射入，据折射定律，知折射光线不能通过B点正上方的D点，故E错3(2018高考天津卷)一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点t0时振子的位移为0.1 m，t1 s时位移为0.1 m，则()A若振幅为0.1 m，振子的周期可能为 sB若振幅为0.1 m，振子的周期可能为 sC若振幅为0.2 m，振子的周期可能为4 sD若振幅为0.2 m，振子的周期可能为6 s解析：选AD.若振幅为0.1 m，由题意知，t(n)T，n0，1，2，解得T s，n0，1，2，A项正确，B项错误；若振幅为0.2 m，t0时，

4、由质点简谐运动表达式y0.2sin(t0) m可知，0.2sin 0 m0.1 m，t1 s时，有0.2sin(0) m0.1 m，解得0或0；将T6 s代入0.2sin(0) m0.1 m可得，D项正确；将T4 s代入0.2sin(0) m0.1 m，得T4 s不满足题意，C项错误4简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图象如图所示则()A质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B该波从P传到Q的时间可能为7 sC该波的传播速度可能为2 m/sD该波的波长可能为6 m解析：选AD.当波传到Q点时开始计时，由振动图象可

5、知，Q点开始振动的方向沿y轴正方向，A项正确；由振动图象可知，P点处的波峰传到Q点需要的时间为(46n)s(n0，1，2，)，因此B项错误；该波传播的速度v m/s(n0，1，2，)，可以判断C项错误；该波的波长vT m(n0，1，2)，当n1时，波长为6 m，D项正确5.(2017高考北京卷)如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光如果光束b是蓝光，则光束a可能是()A红光 B黄光C绿光 D紫光解析：选D.由题图可知，光束a的折射角小，根据n知，光束a的折射率大于光束b的折射率，频率越大，折射率越大，且已知光束b是蓝光，选项中频率大于蓝光频率的只有紫光，故光束a可能是紫光，

6、D项正确6(2016高考全国卷)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播波源振动的频率为20 Hz，波速为16 m/s.已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 mP、Q开始振动后，下列判断正确的是()AP、Q两质点运动的方向始终相同BP、Q两质点运动的方向始终相反C当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰E当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰解析：选BDE.由vf可知，波的波长为0.8 m，xPS，xQS，根据波传播的周期性可

7、知，P、Q两质点的振动情况正好相反，即运动方向始终相反，A项错误，B项正确；距离相差半波长整数倍的两点，同时通过平衡位置，而P、Q两质点与S的距离不为半波长的整数倍，C项错误；由波的传播特点知，波源经过平衡位置向上运动时，距其的点在波峰位置，D项正确；波源经过平衡位置向下运动时，距其 的点在波峰位置，E项正确7如图所示，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

8、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：选ABD.通过光路图可看出，折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度，玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，选项C错误；a光的频率大于b光的频率，a光的波长小于b光的波长，选项B正确；由n知，在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，选项A正确；入射角增大时，折射率大的光线首先发生全反射，a光首先消失，选项D正确；做双缝干涉实验时，根据x得a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，选项E错误 8.(2018江西萍乡二模)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t时刻与t0.2 s两个时刻，x轴上(3 m，3

9、m)区间的波形完全相同，如图所示图中M、N两质点在t时刻位移均为振幅a的一半，下列说法中正确的是()A该波的波速可能为20 m/sBt0.1 s时刻，x2 m处的质点位移一定是aC从t时刻起，x2 m处的质点比x2.5 m处的质点先回到平衡位置D从t时刻起，在质点M第一次到达平衡位置时，质点N恰好到达波峰E该列波在传播过程中遇到宽度为d3 m的狭缝时会发生明显的衍射现象解析：选ACE.已知波沿x轴正方向传播，则在t0.2 s时间内，波传播的距离为xn(n1，2，3，)，则该波的波速v5n(m/s)(n1，2，3，)，当n1时，v20 m/s，所以A正确；由于周期不确定，0.1 s不一定等于半个

10、周期的奇数倍，则t0.1 s时刻，x2 m处的质点位移不一定是a，B错误；因波沿x轴正方向传播，再结合波形图可知从t时刻起，在x2 m处的质点比x2.5 m处的质点先回到平衡位置，则C正确；利用波的“平移法”可判断，当质点M第一次到达平衡位置时，N质点还在继续向上振动，没有到达波峰，所以D错误；此波的波长4 md3 m，由发生明显衍射现象的条件可判断，E正确二、非选择题9(2016高考全国卷)如图，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面的半径是球半径的；在过球心O且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点求该光线从球面射出的方向相

11、对于其初始入射方向的偏角解析：设球半径为R，球冠底面中心为O，连接OO，则OOAB.令OAO，有cos 即30由题意MAAB所以OAM60设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点，则光线的光路图如图所示设光线在M点的入射角为i，折射角为r，在N点的入射角为i，反射角为i，玻璃折射率为n，由于OAM为等边三角形，有i60由折射定律有sin insin r代入题给条件n得r30作底面在N点的法线NE，由于NEAM，有i30根据反射定律，有i30连接ON，由几何关系知MANMON，故有MNO60由式得ENO30于是ENO为反射角，ON为反射光线这一反射光线经球面再次折射后不改变方向所以，经一次反射后射

12、出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角为180ENO150.答案：15010.一直桶状容器的高为2l，底面是边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率解析：设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1，折射角为r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C，连接C、D，交反光壁于E点，由光源射向E点的光线，反射后沿ED射向D点光线在D点的入射角为i2，折射角为r2，如图所示设液体的折射率为n，由折射定律有nsin

13、 i1sin r1nsin i2sin r2由题意知r1r290联立式得n2由几何关系可知sin i1sin i2联立式得n1.55.答案：见解析11(2016高考全国卷)如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为.(1)求池内的水深；(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)解析：(1)如图，设到达池边的光线的入射角为i.依

14、题意，水的折射率n，光线的折射角90.由折射定律有nsin isin 由几何关系有sin i式中，l3 m，h是池内水的深度联立式并代入题给数据得h m2.6 m(2)设此时救生员的眼睛到池边的水平距离为x.依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为45.由折射定律有nsin isin 式中，i是光线在水面的入射角设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a.由几何关系有sin ixlah式中h2 m联立式得xm0.7 m.答案：(1)2.6 m(2)0.7 m12(2018成都模拟)如图所示，将一等腰直角棱镜截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱镜”，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射从M点发

15、出的一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知玻璃棱镜的折射率n.求：(1)光线进入棱镜时的折射角；(2)第一次折射后到达底边CD的光线能否从CD边射出，若能，求折射角；若不能，求从BD边射出的光线与BD边的夹角解析：(1)由几何关系知，光线在AC边射入时的入射角为45，根据折射定律有：sin 45nsin 解得：30.(2)设光线在棱镜中发生全反射的临界角为C，有：sin C解得：C45.如图所示，由几何关系知，第一次折射后到达底边CD的光线，在CD边的入射角75C，光线在CD边发生全反射，不能从CD边射出由几何关系知，光线到达BD边处的入射角为30，小于临界角C，故光线从BD边射出根据光路的可逆性可知，射出的光线仍与底边平行，与BD边的夹角为45.答案：(1)30(2)不能夹角为45