2020版高考物理大二轮专题突破通用版专题分层突破练17 振动和波 光学 Word版含解析

1、 专题分层突破练17 振动和波 光学 1. m,2 ,相邻两质点之间的距离均为d、e、f)如图甲所示,沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、(多选,取竖直向上为振动位移的正方向开始做简谐运动,t=0时刻振源a各质点均静止在各自的平衡位置。 ) 形成的简谐横波以2 m/s的速度水平向右传播。则下列说法正确的是(其振动图象如图乙所示, y轴正方向,质点c开始振动的方向沿A.波传播到质点c时12 cm b运动的路程为4 s内质点B.0 的加速度正在逐渐减小d5 s内质点C.4 第一次回到平衡位置D.6 s时质点e 的振动方向始终相同a与cE.各质点都振动起来后,时刻图甲为,t3 m处的质点a开始振动

2、时计时,2.(多选)一列简谐波在某均匀介质中沿x轴传播从x=0 ) ,则下列说法正确的是(轴正方向运动a正沿y,图乙为质点a的振动图象的波形图且质点 5 Hz 该波的频率为2.A.200 m/s B.该波的传播速率为 x轴负方向传播的C.该波是沿 b最先回到平衡位置三质点中、时刻起D.从t,ab、c0 质点.经时刻起tE.从,0015 sa回到平衡位置0 3.(多选)(2019湖北宜昌统考)如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线 ) (0.8 m/s,则下列说法中正确的是已知该波的波速大小是是这列波在t=0.2 s时刻的波形图, 14 cm A.这列波的波长是15

3、s 0.B.这列波的周期是 x轴负方向传播C.这列波一定沿 振动到波峰0处的质点经.1 st=0时刻开始,x=5 cm从D.12 cm 轴移动15 s介质中的质点就沿xE.每经过0. ) (4.多选)下列说法正确的是 干涉条纹间距也增大增大双缝间的距离,在双缝干涉实验中,保持入射光的频率不变,A.这是利用了光的偏振可以使景像更清晰,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上滤光片,B.日落时分, 原理 ,在水平方向上长度变短了C.以接近光速在竖直方向上做高速运动的球体 这是利用紫外线的荧光效应D.用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光, 会发散成彩色光带E.太阳光经过三棱镜的两次折射

4、, .5 两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面a、b,(多选)如图所示OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面下列说法正确的是上反射和折射的情况如图所示,ONOM),OO(MN两束光关于对称在棱镜侧面、 ) ( A.若光束从玻璃棱镜中射向空气,则光束b容易发生全反射 B.在玻璃棱镜中,a光的传播速度小于b光的传播速度 C.若保持b光入射点位置不同,将光束b顺时针旋转,则NO面可能有光线射出 D.用a、b光在同样的装置做“双缝干涉”实验,a光的条纹间距大 E.用a、b照射同一狭缝,b光衍射现象更明显 6. 的相干波源在水面上传播产生的干两个频率相同、振幅均为A如图所示)(2019福建漳州质检),(多选下列

5、说法是波峰与波峰相遇的点,t=0时刻M涉现象,其中实线和虚线分别表示两列波的波峰和波谷, ) 正确的是( ,也能产生类似的稳定的干涉现象A.如果两个波源频率不同 A2和质点M在图示时刻的高度差为B.质点P 也成为振动加强点P、NM是振动加强点,再过半个周期,质点C.质点Q、 A其路程为8D.质点M振动一个周期, M的运动方向竖直向下1.7 s后质点.E.若质点M振动的频率为25 Hz,则从图示时刻起经 ) )下列说法正确的是(7.(多选 的位移各个时刻”波的图象表示介质中“某个质点在“A. ,观察到的波频率变小当波源与观察者相互远离时B. C.肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的 一切物理规

6、律都是相同的,在不同的惯性参考系中,狭义相对论认为D.光的则水对,a光的小光的相邻亮条纹间距比两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到、E.abab b折射率比光的大 8. 是关于BA、是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线如图所示,OO,(多选)(2019山东济宁模拟)21OOMN是垂直于O轴等距且平行的两束不同单色细光束,从玻璃体右方射出后的光路如图所示,O2211下列说法正确根据该光路图,方向不断左右移动光屏,可在屏上得到一个光斑P放置的光屏,沿OO21 ) 的是( B光的频率高A.A光的频率比 B光更容易发生衍射现象B.A光比 B光的速度小,A光的速度比C.在该玻璃体中 光的临界角光的临界角

7、大于,ABD.在该玻璃体中 光的干涉条纹间距A光的干涉条纹间距大于B用同一双缝干涉实验装置分别用A、B光做实验,E.以下,”测定一块两面不平行的玻璃砖的折射率如图所示,用“插针法9.(2019福建师范大学附中测试): 是几个主要操作步骤; ,将玻璃砖放在白纸上a.在平木板上固定白纸); (如图甲所示用笔沿玻璃砖的边缘画界面AA和BBb.; P上方竖直插针AAP、c.在21 在一条直线上如图甲。P、P、,、在d.BB下方竖直插针PP使PP442133 (1)以上步骤有错误的是)(填步骤的字母代号。 (2)改正了错误操作并进行正确的操作和作图后,该同学作的光路图如图乙所示,其中P、P垂直于21 。

8、 n= AA,测量出了、的角度,则该玻璃砖的折射率 10.简谐横波沿x轴传播,M是x轴上一质点,如图甲是质点M的振动图象。图乙中实线是t=3 s时刻的波形图象,质点M位于x=4 m处,虚线是再过t时间后的波形图象。图乙中两波峰间距离x=7.0 m。求: ; 波速大小和方向(1) 。t(2)时间 0 x=和OA是介质中平衡位置分别位于轴正向传播x,波长80 cm。11.一列简谐横波在介质中沿的波y=-16 cm8 cm,质点A处于y=-,处的两个质点。和x=40 cmt=0时开始观测此时质点O的位移: A,5 s1而第一次回到平衡位置质点时.t=谷位置;05 s,O,t=.时质点第一次回到平衡位

9、置。求 (1)这列简谐横波的周期T、波速v和波长; (2)质点A振动的位移y随时间t变化的关系式。 12. (2019湖北高三调研)如图所示,某种材料制成的扇形透明砖放置在水平桌面上,光源S发出一束平行于桌面的光线从OA的中点垂直射入透明砖,恰好经过两次全反射后,垂直OB射出,并再次经过光源S,已知光在真空中传播的速率为c,求: (1)材料的折射率n; (2)该过程中,光在空气中传播的时间与光在材料中传播的时间之比。 专题分层突破练17 振动和波 光学 解析 由振动图形可知,振动周期为2 s,波长为ABE1.=vT=4 m;质点a开始起振的方向为y轴正方向,故波传播到质点c时,质点c开始振动的

10、方向也沿y轴正方向,选项A正确;振动传到b点需要的时间为1 s,故在剩下的3 s内,质点b通过的路程为6 A=12 cm,选项B正确;第4 s时刻d点在平衡位置向下振动,故45 s内质点d的加速度先增大后减小,选项C错误;振动传到e点需时间4 s,故6 s时质点正好振动一个周期第二次回到平衡位置,选项D错误;因ac之间正好相差一个波长的距离,故各质点都振动起来后,a与c的振动方向始终相同,选项E正确;故选ABE。 2- =25 Hz, s,则频率8 m,=周期T=410f=.2BDE波速解析 由题图可知波长 - =200 m/s,故A为v=错误,B正确;由乙图可知,t=0时刻,质点a的起振方向

11、是向 - 沿y轴负方向的,而甲图中质点a正沿y轴正方向运动,故该波是沿x轴正方向传播的,故C错误;在t时刻,质点a向波峰运动,质点b向平衡位置运动,质点c向波谷运动,故从t00时刻起,a、b、c三质点中b最先回到平衡位置,故D正确;根据波形平移法得知:质点a 015 .经0,故从=3 m,x=所用时间为t=0.015 s,t时刻起则波传播的距离为回到平衡位置,0 故选正确故回到平衡位置质点sa,E;BDE。 ,BA错误 s=0.15 s,3.BCD从题图可知波长解析 =12 cm,则波的周期为T=故 波由实线到由图可知,=+,Tv=T,0内波传播距离为x=vt=.2 s正确;由于t=0.2 s

12、= 故波沿4 cm-0 cm=,向左平移了4 cm=虚线传播距离向右平移了12 cm-4 cm=8 cm - - 1 s=0.t= s处的波峰经过,x轴负方向传播故C正确;根据平移法可知x=13 cm 传播到x=5 cm处,故D正确;波在传播过程中,质点只在平衡位置附近上下振动,不随波迁移,故E错误。 ,干涉条纹间距减小d,可知,增大双缝间的距离x= 4.BDE根据条纹间距的公式解析 在照相机镜头前装上偏转滤光片可以使景象更日落时分拍摄水面下的景物,故A错误;,竖直向上高速运动的球在水平方向上长度不变故B正确;清晰,这是利用光的偏振现象,用紫外线照射时大额钞票上用荧光物质印刷;,选项C错误沿运

13、动方向上的长度会变短正确。太阳光经过三棱镜的两次折D,利用紫外线的荧光效应,故的文字会发出可见光那么经过两次折射就会发散成彩,由于各种色光的折射率不同,所以折射角也就不同射 。;综上所述本题答案是BDE色光带,故E正确 面上没有MO而a光束在,b光束在NO面上发生了全反射,5.ACD由光路图看出解析 玻分析得知,a光的临界角,由sin C=说明发生全反射,而入射角相同,b光的临界角小于 b得知,在玻璃砖中a光的传播速度比b璃对a光束的折射率小于光束的折射率,由v= 光的频率小于,则a正确故A,B错误;玻璃对a光束的折射率小于b光束的折射率光大,根实验时,a光波长大于b光的波长,则用同样的装置做

14、“双缝干涉”由b光的频率,c=f知, 顺时针旋;将光束b保持b光入射点位置不变,知a光的条纹间距大,故D正确x=据 故光的波长,b,故NO面可能有b光线射出故C正确;因a光波长大于,转则入射角减小 。,两光照射同一狭缝,a光衍射现象更明显故E错误;故选ACD 在图如果两个波源频率不同错误;A,不能产生类似的稳定的干涉现象,故6.BDE解析 振动加强点的振幅等于两列波单独传,M是波峰与波峰叠加,是振动加强点示时刻,质点在P,P播时振幅的和,质点是波谷与波峰叠加,是振动减弱点位移为0,故质点和质点M两列波的波峰与波峰、波谷与波谷相两列波干涉时B正确;,故A图示时刻的高度差为2,、,遇处振动始终加强

15、波峰与波谷相遇处振动始终减弱质点,M、Q是振动加强点质点P 是振动加质点M还是振动减弱点,故C错误;N是振动减弱点,再过半个周期,质点P、N其,振动加强点的振幅等于两列波单独传播时振幅的和,所以质点M振动一个周期强点6 .由于1.7 s=1若质点M振动的频率为2.5 Hz,周期为T=0.4 s,D路程为8A,故正确; 的运动方向竖直向下,故E正确。=4T+T,则从图示时刻起经1.7 s后质点Ms+0.1 s 根据A错误;“无数个质点”在“某个时刻”的位移,选项7.BDE解析 波的图象表示介质中肥皂泡B正确;多普勒效应可知,当波源与观察者相互远离时,观察到的波频率变小,选项在不同的惯性参考狭义相

16、对论认为,C呈现彩色条纹是光的干涉现象造成的,选项错误;两束光照射同一双缝干涉装置在屏上、b系中,一切物理规律都是相同的,选项D正确;a a的波长较小,则a,频率较大,则水对x=,根据a光的相邻亮条纹间距比b光的小得到 。故选BDE选项E正确;光的折射率比b光的大, ,光的折射率B,则光的折射率大于8.BDEA解析 由题图可知,B光的偏折程度比A光大,光更容易发生衍射现象A光比B光的波长较长说明B光的频率较大,由c=f知,A,所以 在该玻璃体,、临界角公式B正确,A错误;根据v=sin C=、A光的折射率较小可知故 用同,C错误;B光的临界角,故D正确,中,A光的速度比B光的速度大A光的临界角

17、大于 干涉知,x=根据双缝干涉条纹间距公式B一双缝干涉实验装置分别以A、光做实验, 故E正确。B条纹的间距与波长成正比,则A光的干涉条纹间距大于光的干涉条纹间距, .9答案 (1)b、d(2) 不能用玻璃砖的光学,”由用“插针法测定玻璃砖的折射率实验中的注意事项可知(1)解析 步骤错误。dPP与、P不在同一直线上,故、步骤错误面边界代替直尺,可知b;P2413 - n=(2)。 - (2)t=6n+ s(n=答案10. 1,2,3,轴负向(1) m/s,沿x) 。可得波速;根据时间与周期的关系即可解得t,v=, 解析从题图中可得周期和波长根据 8 m T=(1)由题意知6 s,= m/s 则波

18、速大小为:v= 轴负向传播。向下振动,所以波沿xt=3 s时,质点M, 由题意知(2) t=nT+) n=1,2,3,( ) s(n=1,2,3,n+代入数据得t=6 4 m T=6v=0.4 m/s.0 s.x= 11.答案2(1) m t+.16sin(2)y=0 内由负最大位移处第一次回到平衡位5 s到A在01.(1)解析 设振动周期为T,由于质点0 s; .故振动周期为:T=6,置,经历的是四分之一周期时回.05 s 且波沿OA由于质点距离d=0.40 m小于半个波长,x轴正向传播,O在t=0 s 传到时A紧接着回到平衡位置,可知波从OA的时间为:t=1.,到平衡位置而t=15 s: 故此简谐波的传播速度 40 m/s =0.v= 4 m .:,可得该波的波长=vT=2据波长、波速和周期的关系: (2)设质点A的位移随时间变化的关系式为 =Asiny=At+sint+00 16 m sin y=