【小题狂练大题冲关】2014届高三物理二轮复习专题突破系列：整合测试--振动和波动-光.doc

2014届高三物理二轮复习专题突破系列：整合测试-振动和波动光及光的本性本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。第卷(选择题共20分)一、选择题(共5小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1(2013四川理综)光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知()A折射现象的出现说明光是纵波B光总会分为反射光和折射光C折射光与入射光的传播方向总是不同的D发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同答案D解析光波是横波，A错；当发生全反射时，只有反射光线，没有折射光线，B错；若入射光线垂直于分界面，则折射光和入射光的方向相同，C错；发生折射的原因是光在不同介质中的传播速度不同，即不同介质的折射率不同，D正确。2(2013辽宁大连双基测试)下列说法正确的是()A“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比光波易发生衍射B做简谐运动的物体所受回复力一定是物体所受的合外力C用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，这是利用多普勒效应现象D做受迫振动的物体，其稳定时的振动频率不一定等于驱动力的频率E用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象答案AC解析“闻其声而不见其人”现象说明声波的波长大于光波的波长，声波比光波易发生衍射，A正确；单摆做简谐运动的回复力不等于物体受的合外力，B错误；超声波被血流反射回来其频率发生变化，这是多普勒效应，利用多普勒效应可测血流速度，C正确；做受迫振动的物体，其稳定时的振动频率一定等于驱动力的频率，D错误；用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的干涉现象，E错误。3(2013山东枣庄一模)下列四幅图的有关说法正确的是()A由图甲中两个简谐运动的图象可知，它们的相位差为或者B在图乙中，当球与横梁之间存在摩擦时，球的振动不是简谐运动C由图丙可知，频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱D如图丁所示，当简谐波向右传播时，质点A此时的速度沿y轴正方向答案BC解析由图甲中两个简谐运动的图象可知，它们的最小相位差为或，A错误；根据简谐运动的定义可知。图乙中，当球与横梁之间存在摩擦时，球的振动不是简谐运动，B正确；频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，形成稳定的干涉图样，C正确；图丁中，当简谐波向右传播时，质点A此时的速度沿y轴负方向，D错误。4(2013天津理综)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O点为圆心，OO为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN。由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线在OO夹角较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大角，当时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大角，当时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则()A玻璃砖对A光的折射率比对B光的大BA光在玻璃砖中传播速度比B光的大C时，光屏上只有1个光斑D时，光屏上只有1个光斑答案AD解析根据题意可知，A光先发生全反射，所以玻璃砖对A光的折射率比对B光的折射率大，选项A正确；A光的频率也大于B光的频率，由v可知，A光在玻璃砖中的传播速度比B光的小，选项B错误；当时，B光折射后在N点下方形成一个亮斑，A光发生全反射，与B光的一部分反射光射出玻璃砖后在N点上方形成一个亮斑，选项C错误；当时、A、B两束光发生全反射，射出玻璃砖后在N点上方形成一个亮斑，选项D正确。5(2013山东烟台一模)一列简谐横波在t0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿y方向运动，经过0.2s第一次回到平衡位置，则()A该波沿x方向传播B波的周期为0.2sC波的传播速度为15m/sD质点Q的振动方程为y5cos5t(cm)答案ACD解析根据质点的振动方向和波的传播方向的关系，可知该波沿x方向传播，A正确；质点P经过0.2s第一次回到平衡位置，所用的时间为T，即0.2sT，所以T0.4s，B错误；由题图知波长6m，根据v得，vm/s15m/s，C正确；根据yAsin(t)得质点Q的振动方程为y5sin(t)(cm)，即y5sin(5t)(cm)5cos5t(cm)，D正确。第卷(非选择题共80分)二、非选择题(共10小题，每小题8分，共80分)6(2013临沂模拟)(1)以下说法中正确的是_。A水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是光的干涉现象B麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，并通过实验加以证实C两列波在同一空间相遇，相互叠加一定会形成稳定的干涉图样D运动物体速度可以大于真空中的光速(2)如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象。已知这列波的频率为5Hz，此时，x1.5m的质点向y轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿x轴_(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为_m/s。答案(1)A(2)负10 解析水面上的油膜在阳光照射下，膜的前后两个界面反射的光相互叠加后形成稳定的干涉图样，选项A正确；麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，而赫兹通过实验证实了电磁波的存在，选项B错误；两列波在同一空间相遇，会出现相互叠加，只有当两列波的频率相同时，才会形成稳定的干涉图样，选项C错误；根据相对论的知识我们知道真空中的光速是宇宙中的最快速度，运动物体速度不能大于真空中的光速，选项D错误。(2)沿波的传播方向走，下坡向上振动，上坡向下振动，而x1.5m处的质点正向y轴正方向振动，所以波沿x轴负方向传播；由波的图象可知波长2m，所以vf10m/s7(1)如图所示，普通的DVD采用红色激光器作为读写光源，而蓝光光盘(BDROM)则采用蓝色激光器，由于读取激光的波长越短，则盘的记录层记录的最小凹坑长度越小，所以蓝光光盘单面最高容量比普通DVD存储量大得多，下列说法中正确的是_。A红光频率高，蓝光频率低B在光盘的透明光学传输介质层中，红光束比蓝光束传播速度更快C若红蓝光束先后通过同一单缝衍射装置，红蓝光束的中央亮纹一样宽D蓝光和红光的复合光经过三棱镜折射后，红光偏折程度较大(2)如图所示，实线是一列简谐横波在t0时的波形图，经过t0.5s的波形图如图中虚线所示，已知0tT，T为质点振动的周期，t0时，x2m处的质点A正向y轴正方向振动，这列波沿x轴_方向传播，从t0.5s时刻开始计时，x1m处质点的振动方程为_。答案(1)B(2)正y5sint(cm)解析(1)红光波长大于蓝光波长，根据f知红光频率低，A项错误；在传输介质中频率低的光折射率小，根据v可知红光的速度大，B项正确；在光的单缝衍射现象中，中央亮纹宽度与波长有关，波长越长，条纹越宽，C项错误；由于蓝光折射率越大，所以经过三棱镜后，蓝光光路改变较大，D项错误。(2)A点向y轴正向振动，波沿x轴正向传播，t0.5s时刻，x1m处质点在平衡位置，正向y轴负方向振动，因此其振动方程为y5sint(cm)。8(2013甘肃一模)(1)下列有关光现象的说法中正确的是()A雨后天空出现彩虹是光的干涉现象B刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象【来.源：全,品中&高*考*网】C水的视深比实际深度浅些是光的全反射现象D在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的干涉现象E光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大(2)如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90、半径为R的扇形OAB。一束平行光平行于横截面，以45入射角照射到OA上，OB不透光。若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上有光透出部分的弧长为多长？答案(1)BDE(2)R解析(1)雨后天空出现彩虹是光的折射现象，A错误；水的视深比实际深度浅些是光的折射现象，C错误；正确的选项是B、D、E。(2)由sinC，可知光在玻璃柱中发生全反射的临界角C45由折射定律得：解得r30，即所有光线从AO进入玻璃柱后的折射角均为30。从O点入射后的折射光线将沿半径从C点射出。假设从E点入射的光线经折射后到达D点时刚好发生全反射，则ODE45。如图所示，由几何关系可知45光线从弧DC之间透出，故弧长sR9.【来.源：全,品中&高*考*网】(2013山东日照一模)如图所示，玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成。一束频率为5.31014Hz的单色细光束从AD面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AD面的夹角60。已知光在真空中的速度c3108m/s，玻璃的折射率，n1.5，求：(1)这束入射光线的入射角多大？(2)光在棱镜中的波长是多大？答案(1)arcsin(2)3.77107m解析(1)设光在AD面的入射角、折射角分别为1、2，230根据n得sin1nsin21.5sin30，1arcsin(2)根据n，得vm/s2108m/s根据v，得m3.77107m10(2013山东理综)如图甲所示，在某一均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x0.1sin(20t)m，介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4m和5m，两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播，波速都是10m/s。(1)求简谐横波的波长。(2)P点的振动_(填“加强”或“减弱”)。答案(1)1m(2)加强解析(1)设简谐波的波速为v，波长为，周期为T，由题意知T0.1s由波速公式v代入数据得1m(2)BPAP1m，故P点振动加强11.(2013.湖北八市调考)某同学欲测直角棱镜ABC的折射率。他让一束平行光以一定入射角从空气投射到三棱镜的侧面AB上(不考虑BC面上的光束反射)，经棱镜两次折射后，又从另一侧面AC出射。逐渐调整在AB面上的入射角，当侧面AC上恰无出射光时，测出此时光在AB面上的入射角为。(1)在右面图上画出光路图。(2)若测得60，写出折射率n计算公式，并求出n值。【来.源：全,品中&高*考*网】答案(1)见解析图(2)解析(1)光路如图所示【来.源：全,品中&高*考*网】(2)在AC面上光发生全反射，则sincossin所以sin在AB面上光发生折射，则nsinnsin所以n12. (2013陕西宝鸡一模)S1、S2是同一种介质中相距4m的两个波源，其在垂直纸面方向振动的周期分别为T10.8s和T20.4s，振幅分别为A12cm和A21cm，在介质中形成的机械波的波速为v5m/s。S是介质中一质点，它到S1的距离为3m，且SS1S1S2，在t0时刻，S1、S2同时开始垂直纸面向外振动，试求：(1)S1、S2在t0时的振动传到S质点的时间差；(2)t10s时质点S离开平衡位置的位移大小。答案(1)0.4s(2)2cm解析(1)t10.6s，t21s，所以S1、S2在t0时的振动传到S的时间差tt2t10.4s(2)t10s时质点S按S1的振动规律已经振动了t1tt19.4s(11)T1即t10s时S1的振动引起质点S的位移大小为：x1A12cmt10s时质点S按S2的振动规律已经振动了t2tt29s(22)T2即t10s 时S2引起质点S的位移为x20t10s时质点S离开平衡位置的位移为S1和S2引起质点S振动的位移矢量和，所以可得：x2cm。13.(2013湖北武汉调研)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Ra，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，求光束在桌面上形成的光斑的面积。答案4a2解析如图所示，射到OA界面的入射角30，则sin，故入射光能从圆锥侧面射出。设折射角为，无限接近A点的折射光线为AC，根据折射定律sinnsin解得60过O点作ODAC，则O2OD30在RtO1AO中O1ORtan30aa在RtACE中，ECAEtan30故O2CECR在RtOO2D中，O2D4atan30光束在桌面上形成光环的面积SO2D2O2C24a214一列横波自坐标原点O起振，0.4s后刚好传播到A点，其波形如图所示，P点到O点的距离是70cm。则：(1)P点振动时起振方向如何？(2)该波从原点向右传播开始计时，经多长时间P点第一次到达波峰？答案(1)向下(2)1.7s 解析(1)P点的起振方向与20cm处的A点起振方向相同，该点起振方向向下，波传播到P点，P点的起振方向也一定向下。(2)由题意知，波的传播速度为v50cm/s波从波源传播到70cm处的传播时间为t1s/vs1.4s 此时，P点振动方向向下，P点从平衡位置处到第一次形成波峰的时间t2T0.3s所以该波从原点向右传播开始计时，P点第一次到达波峰的时间为tt1t21.4s0.3s1.7s15(2013山东理综)如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。已知棱镜的折射率n，ABBC8cm，OA2cm，OAB60。(1