2022届新高考物理二轮检测-专题九　振动与波　光专题综合检测.docx

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1、专题九振动与波光 专题综合检测一、选择题1(2021北京海淀区一模)时下广受欢迎的虚拟歌手初音未来，实际上应用了全息投影技术与大家进行真实般互动，而这项技术的重中之重就是全息照相技术，其基本原理如图所示：物体在激光照射下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而将物体光波的全部信息记录下来，底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息照片。这一过程利用光的()A.干涉现象 B衍射现象C折射现象 D色散现象解析：通过其原理可知，将一束激光通过分光镜分成两束，一束通过平面镜、扩束镜到达全息干板，另一束通过平面镜、扩束镜后

2、照射物体，反射到全息干板，两束是相干光，会在全息干板上叠加形成干涉图样。答案：A2(多选)(2021海南海口二模)如图所示，a、b为两束不同频率的单色光，以相同的入射角射到平行玻璃砖的上表面(玻璃砖上下表面足够大、对a、b两种光的折射率均大于1.5)，直线OO与玻璃砖上表面垂直且与其交于N点，入射点A、B到N点的距离相等，经玻璃上表面折射后两束光相交于图中的P点，下列说法正确的是()Aa光光子的频率大于b光光子的频率B若a光能使某种金属发生光电效应，则b光一定能使该金属发生光电效应C在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光小D只要折射角相同，a光在玻璃砖中传播的时间小于b光在玻璃砖中

3、传播的时间解析：由题图可知，玻璃对a光的偏折能力小于对b光的偏折能力，故nanb，频率ab，A错误；由于两束光频率ab，故a光能使某种金属发生光电效应，b光一定也能使该金属发生光电效应，B正确；由于频率ab，由条纹间距公式x，故a光的条纹间距比b光大，C错误；由于navb，若折射角相同，则a光在玻璃砖中传播的时间小于b光在玻璃砖中传播的时间，D正确。答案：BD3(2021山东聊城二模)如图所示，A、B是两列波的波源，t0时，两波源同时开始垂直纸面做简谐运动，其振动表达式分别为xA0.1sin (2t) m、xB0.5sin (2t) m，产生的两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播。P是介质中的一

4、点，t2 s时开始振动，已知PA40 cm，PB50 cm，则()A两列波的波速均为0.20 m/sB两列波的波长均为0.25 mCP点合振动的振幅为0.6 mDt2.25 s，P沿着A传播的方向运动了0.05 m解析：两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播，故两列波的波速相同，根据质点P开始振动的时间可得，v0.2 m/s，故A正确；由振动方程可得，两列波的周期T相同，即T s1 s，故两列波的波长均为：vT0.2 m，故B错误；A、B两列波的波程差为x50 cm40 cm10 cm0.1 m，故P点为振动减弱点，P点合振动的振幅为：A合0.5 m0.1 m0.4 m，故C错误；t2.25 s2

5、T，波的传播距离为xvt0.45 m，故此时B波还没有到达P点，A波刚好振动了T，位于波谷，所以P点距平衡位置0.1 m，而并不是P沿着A传播的方向运动，质点不会随波迁移，故D错误。答案：A4(多选)(2021河北邯郸二模)图甲为一列简谐横波在某时刻的波形图，M是平衡位置为x0.5 m处的质点，N是平衡位置为x2 m处的质点，图乙为质点N由该时刻计时的振动图像，则下列说法正确的是()A该波沿x轴的负方向传播B该波的周期是0.02 sC该波的传播速度是10 m/sDt0.15 s时，质点M的速度方向沿y轴正方向解析：由题图乙可知，在t0时刻N振动的方向向下，则经过很小的一段时间后N在平衡位置的下

6、边，结合振动方向与波的传播方向的关系可知，该波沿x轴的负方向传播，故A正确；由题图乙读出，该波的周期为T0.4 s，故B错误；由题图甲可知，该波的波长为4 m，所以波速v m/s10 m/s，故C正确；由于t0.15 sT，则t0.15 s时刻M质点处于平衡位置，正沿y轴负方向运动，D错误。答案：AC5(多选)(2021山东临沂二模)一列简谐横波沿x轴正方向传播，波刚传到x15 m的质点P处时波形图如图所示，已知质点P连续两次位于波峰的时间间隔为0.2 s，质点Q位于x26 m处。若从此刻开始计时，则下列说法正确的是()A此列波的传播速度是10 m/sBt0.2 s时质点Q第一次到达波谷位置C

7、质点Q刚开始振动的方向为沿y轴正方向D当质点Q第一次到达波谷位置时，质点P通过的路程为15 cm解析：由题意可知，P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.2 s，所以这列波的周期T0.2 s，由题图图像可知，其波长为4 m，所以波速v20 m/s，故A错误；质点Q第一次到达波谷位置，可以认为是x2 m处的振动形式传到了质点Q，所以质点Q第一次到达波谷位置的时间t0.2 s，故B正确；由题图可知，简谐横波沿x轴正方向传播，由“上下坡法”可知质点P刚开始振动的方向为沿y轴正方向，介质中所有质点开始振动的方向是相同的，所以质点Q刚开始振动的方向为沿y轴正方向，故C正确；由B分析可知，当质点Q第一次到达波

8、谷位置时，时间t0.2 sT，所以质点P通过的路程s4A20 cm，故D错误。答案：BC6(2021山东聊城二模)如图，在折射率n的液体表面上方有一单色激光发射器S，它能垂直液面射出细激光束，在液体内深h处水平放置一平面镜，镜面向上，平面镜中心O在光源S正下方。现让平面镜绕过O点垂直于纸面的轴开始逆时针匀速转动，转动周期为T，液面上方的观察者跟踪观察液面，观察到液面上有一光斑掠过，进一步观察发现光斑在液面上P、Q两位置间移动。下列说法正确的是()A在平面镜开始转动的一个周期内，能观察到液面上光斑的时间为B液面上P、Q两位置间距离为hC光斑刚要到达P点时的瞬时速度为D光斑由Q点运动到P点所用的时

9、间为解析：设光线恰好发生全反射时的临界角为C，则sin C，解得C45，由光路对称性可知在内可观察到液面上有光斑，则有：2tt，解得t，故A正确；光斑在液面上P、Q两位置间移动，即平面镜反射的光线在液面P、Q点处发生全反射，由几何关系可得液面上P、Q两位置间距离为2h，故B错误；光斑在P处的线速度为v2h，则光斑刚要到达P点时的瞬时速度为v，故C正确；光斑由Q点运动到P点所用的时间与观察到液面上有光斑的时间相同，即为，故D错误。答案：AC二、计算题7(2021辽宁沈阳二模)已知一列简谐横波在t0时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，再经过0.9 s，B点第3次出现波峰。(1)求该简谐横波的

10、波速v及由图示时刻起，Q点第一次出现波峰所需的时间；(2)从图示时刻开始计时，试写出平衡位置为x2 m处的质点的位移与时间的关系式。解析：(1)由传播方向判断，此时B点的振动方向向上，经过t32T，B点第三次到达波峰位置，即2T0.9 s，解得T0.4 s由题图波形图可知，波长4 m，所以波速v m/s10 m/s波向右传播，t0时，离Q点最近的波峰在x2 m处，该点的平衡位置距Q点的距离为s4 m，因此再经过t1时间，Q点第一次出现波峰，t10.4 s(2)5 rad/s，平衡位置在为x2 m处的质点的位移与时间的关系式为y0.5cos 5t(m)答案：(1)10 m/s0.4 s(2)y0

11、.5cos 5t(m)8如图甲为一透明装饰品示意图，当被光照射时，能够从正面反射出大量的光线，其截面图如图乙所示，虚线为其对称轴，AOB可以根据需要打磨成不同大小，现有细光束从图示位置垂直于MN射入饰品内。当AOB120时，光线恰好不从AO中射出。(1)求饰品材料的折射率；(2)若AOB80，试判断光线第一次射到BO边时是否发生全发射，并说明理由解析：(1)当AOB120时，光线恰好不从AO中射出，发生全反射，如图所示，由几何关系得C90其中sin C联立解得C30，n2(2)若AOB80，在AO界面的入射角为i9050C所以在AO界面发生全反射，由反射定律得2140由几何关系得31802AOB60490330因为光线在BO界面上的入射角4C，所以光线第一次射到BO边时恰好发生全反射。答案：(1)2(2)恰好发生全反射，理由见解析