高考物理二轮复习专题七选考模块第讲振动和波动光突破练

1、谢谢欣赏谢谢欣赏第 2 讲振动和波动光 限训练通高考 科学设题拿下高考高分 (45分钟 ) 1.(1)(2018 河南重点中学联考) 一列简谐横波在t0 时的波形图如图中的实线所示，t0.1 s 时的波形图如图中的虚线所示若该波传播的速度为10 m/s ，则 _at0 时质点a沿y轴正方向运动b这列波沿x轴正方向传播c这列波的周期为0.4 s d从t0 时刻开始质点a经 0.2 s通过的路程为0.4 m ex2 m 处质点的振动方程为y0.2sin(5t )m (2) 半径为r、折射率为n2的半球形玻璃砖，截面如图所示，o为圆心， 相同频率的单色光束a、b相互平行，从不同位置射入玻璃砖，光线a

2、在o点恰好发生全反射求：a光发生全反射的临界角c；光束a、b在玻璃砖底产生的两个光斑间的距离ob. 解析： (1) 由题图可知波长4 m ，则波的周期为tv0.4 s，选项 c正确；由题意知，波传播的时间为0.1 s 14t，所以波传播的距离是14，根据波形的平移可知，波的传播方向沿x轴负方向，选项b错误；波沿x轴负方向传播，故t0 时，质点a沿y轴负方向运动，选项a 错误；从t0 时刻开始经0.2 s时，经过的时间是半个周期，a通过的路程等于 2 个振幅，即0.4 m ，选项 d正确；t0 时刻x2 m 处的质点从平衡位置沿y轴负方向运动，其位移表达式为yasin 2tt 0.2sin 5t

3、 m0.2sin(5t)m，选项e正确(2) a光在o点恰好发生全反射，有n1sin c，其中n2，解得c45由中的结论和几何关系可知，b光射入玻璃砖时的入射角i45，设折射角为r由折射定律有nsin isin r，解得r30根据几何关系有obrtan r，解得ob33r. 答案： (1)cde (2) 4533r谢谢欣赏谢谢欣赏2(1) 关于机械振动与机械波的说法中正确的是_a机械波的频率等于振源的振动频率b机械波的传播速度与振源的振动速度相等c质点振动的方向总是垂直于波传播的方向d在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离e机械波在介质中传播的速度由介质本身决定(2)

4、如图所示，水面上船的正前方a处有一浮标，水面下方深度h 27 m的b点处有一点光源当船头p点距b点水平距离s4 m时，射向船头p点的光刚好被浮标挡住，且船尾端c点后方水面完全没有光线射出测得pa、ba与竖直方向的夹角分别为53和 37，忽略船吃水深度， 求船的长度l的取值范围 (sin 53 0.8 ，cos 53 0.6) 解析： (1) 机械波的频率与振源的振动频率相等，a 正确；机械波的传播速度与振源的振动速度无关， b错误；波分横波与纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上，c 错误；由vt可知，沿波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离，d 正确；机械波在介质中传播的

5、速度由介质本身决定，e正确(2) 光路如图所示，水的折射率nsin 1sin 2当c点水面刚好没有光线射出时，则sin 1n根据几何关系sin slh2 解得船最短时l 2 m 故船的长度ll 2 m 答案： (1)ade (2)l2 m3.(1) 如图所示，o1o2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，a、b是关于o1o2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，mn是垂直于o1o2放置的光屏， 沿o1o2方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑p. 根据该光路图，下列说法正确的是_a该玻璃体对a光的折射率比对b光的折射率小ba光的频率比b光的频率高c在该玻璃体中

6、，a光比b光的波长长d在真空中，a光的波长比b光的波长长ea光从空气进入该玻璃体后，其频率变高谢谢欣赏谢谢欣赏(2) 从坐标原点产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t0 时刻的波形图如图所示，此时波刚好传播到m点，x1 m处的质点p的位移为10 cm，再经 t0.1 s，质点p第一次回到平衡位置求波源的振动周期；从t0 时刻起经多长时间位于x 81 m处的质点n( 图中未画出 ) 第一次到达波峰位置？并求出在此过程中质点p运动的路程解析： (1) 通过玻璃体后，a光的偏折程度比b光的小，则该玻璃体对a光的折射率比对b光的折射率小，而折射率越大，光的频率越高，则a光的频率比b光的频率低，

7、由cf知，a光的波长比b光的长，故a、d正确， b错误；根据vcn可知，a光在玻璃体中的速度较大，则在玻璃体中，a光的波长比b光的波长长，故c正确；光由一种介质进入另一种介质时频率不变，故e错误(2) 波在 0.1 s内传播了1 m，波速vxt10 m/s 由题图可知10 20sin(2 1) ，则该波的波长12 m 故波源的振动周期为tv1.2 s. t0 时刻，坐标原点左侧第一个波峰位于x0 3 m 处，设经时间t，n点第一次到达波峰位置，则t|x x0|v7.8 s 6.5t，在此过程中质点p运动的路程为s6.5 40.2 m5.2 m. 答案： (1)acd (2) 1.2 s 7.8

8、 s 5.2 m 4(1) 如图甲所示， 在一条张紧的绳子上挂几个摆当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来，此时b摆的振动周期_( 选填“大于”“等于”或“小于”)d摆的周期 图乙是a摆的振动图象， 重力加速度为g，则a的摆长为 _谢谢欣赏谢谢欣赏(2) 如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜abc，a30. 它对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2. 在距ac边d处有一与ac平行的光屏， 现由以上两种色光组成的很细的光束垂直ab边射入棱镜红光和紫光在棱镜中的传播速度之比为多少？为了使红光能从ac面射出棱镜，n1应满足什么条件？若两种光都能从ac面射出，求

9、在光屏mn上两光点间的距离解析： (1)a摆振动起来后，通过水平绳子对b、c、d三个摆施加周期性的驱动力，使b、c、d三摆做受迫振动，三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，则三摆的振动周期相同由题中图乙可知t2t0，再根据t2lg可知，a摆摆长lgt20 2. (2) v红cn1，v紫cn2，故v红v紫n2n1由几何关系知，为使红光射出，则临界角c30sin c1n112，解得n12 由光路的可逆性和折射定律得sin r1sin 30 n1，sin r2sin 30 n2xd(tan r2 tan r1)d(n24n2 2n14n2 1) 答案： (1) 等于gt2 02(2) n2n1n12

10、 d(n24n2 2n14 n2 1) 5(1) 如图所示，o点为振源，oa10 m ，t0 时刻o点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波图乙为从t 0 时刻开始描绘的质点a的振动图象，则下列说法正确的是 _a振源的起振方向向下b该波的周期为5 s 谢谢欣赏谢谢欣赏c该波的传播速度为2 m/s d该波的波长为5 m e该波很容易穿过宽度为1 m 的小孔(2) 如图所示，aob为扇形玻璃砖，一细光束照射到ao面上的c点，入射光线与ao面的夹角为30，折射光线平行于ob边，圆弧的半径为r，c点到bo面的距离为r2，adbo，dao30， 光在空气中的传播速度为c，求：玻璃砖的折射率及光

11、线在圆弧面上出射时的折射角；光在玻璃砖中传播的时间解析： (1)a点的起振方向与o点起振方向相同，由图乙读出5 s 时刻波传播到a点，a点的振动方向沿y轴正方向，所以振源的起振方向向上，故a错误；由图乙看出，周期t 10 s5 s 5 s ，故 b正确；由图乙看出，波从o点传到a点的时间为5 s ，传播距离为10 m，则波速为voat2 m/s ，则波长为vt25 m10 m，故 c正确， d错误；因为1 m 比波长 10 m 小得多，所以该波很容易穿过宽度为1 m 的小孔，故e正确(2) 光路如图所示，由于折射光线ce平行于ob，因此光线在圆弧面上的入射点e到bo的距离也为r2，则光线在e点

12、的入射角 满足 sin 12，解得 30，由几何关系可知，coe90，因此光线在c点的折射角r30，由折射定律知， 玻璃砖的折射率为nsin isin rsin 60 sin 30 3，由于光线在e点的入射角为30，根据折射定律可知，光线在e点的折射角为60.由几何关系可知cercos 30 23r3，光在玻璃砖中传播的速度vcn，因此光在玻璃砖中传播的时间tcev2rc. 答案： (1)bce (2) 3 602rc6.(1) 如图为a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则下列说法正确的是 _. a在同种均匀介质中，a光的传播速度大于b光的传播速度b在真空中，a光的

13、波长大于b光的波长c从同种介质射入真空时，逐渐增大入射角，则a光的折射光线首先消失谢谢欣赏谢谢欣赏d照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流一定大e若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生b光的能级能量差大(2) 如图所示，a、b、c、d是均匀介质中x轴上的四个质点，相邻两点间的间距依次为2 m 、4 m和 6 m一列简谐横波以2 m/s 的波速沿x轴负向传播，在t0 时刻到达质点d，质点d由平衡位置开始竖直向下运动，t6 s 时质点c第一次到达最高点，质点的振幅为6 mm ，求：在t 6 s 时质点b的位移；当质点a第一次振动到正向最大位移处时，质点d经过的路程解析： (1) 根据双缝干涉

14、条纹的间距公式xld ， 知a光条纹间距大， 则a光的波长较长 根据fc知，a光的频率较小，则折射率小，根据vcn知，a光在介质中的传播速度较大，选项 a、 b正确；根据sin c1n可知，a光的临界角较大，则从同种介质射入真空时，逐渐增大入射角时，b光先发生全反射，其折射光线首先消失，选项c错误；照射在同一金属板上发生光电效应时，饱和电流与光强有关，故无法比较饱和电流的大小，选项d错误；a光的频率较小， 则光子能量较小， 若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生b光的能级能量差大，选项 e正确(2) 已知在t 0 时刻波到达质点d，质点d由平衡位置开始竖直向下运动，其波的前段波形如图：t6 s 时，波向左传播的距离为12 m，波的前端到达a质点位置，此时