2016版卓越学案高考物理(通用版)二轮复习第一部分考前复习方略：专题十五振动与波动光限时训练(DOC)

1、 1. (1)对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断准确无误的是 A 甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B 乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 C. 丙图是双缝干涉原理图，若 P 到 S1、3 的路程差是半波长的偶数倍，则 P 处是亮纹 D 丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹 E.戊图是波的振动图象，其振幅为 8 cm,振动周期为 4 s 如图所示， ABC 为一直角三棱镜的截面，其一个底角为 30, 一束单色平行光束 斜射向 AB 面，经三棱镜折射后在 AC 面水平平行射出. 以图中三条光线代表光束，画出三条光线经棱镜折射的光

2、路示意图; 若棱镜的折射率为，3,求入射光线与 AB 面的夹角a 解析：(1)题图甲是小孔衍射的图样，但不是 涉现象的实验装置图，但其干涉条纹应为水平的，故 光路图如图甲所示 由图乙可知sin-a=n sin卩 sin 60 =n sin Y 又 n = . 3 解得Y= 30 由图中几何关系可知 3= 30 解得a= 60专題限时训练 I学生厕韦单眩蟲册I “泊松亮斑”，故 A 错题图丁是薄膜干 D 错. 向 E 10 0.3从 则 0= 30 答案：（1）BCE 见解析30 D .波速公式说明波速与波长、频率有关，与介质无关 E. “彩超”可以测血流速度，利用的是超声波的多普勒效应 如图所

3、示，在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥，顶角/ AOB = 120 ，顶点 O 与 ，二 桌面的距离为 4a，圆锥的底面半径 R= 3a,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= 3,求光束在桌面上形成的光斑的面积. 解析：（1）干涉、衍射是波特有的现象， A 正确；泊松亮斑是光的衍射现象， B 错 - 误；横波才有偏振现象， C 正确；波速大小取决于介质， D 错误；利用多普勒效应可以测速 5a 在 Rt ACE 中，EC= AEtan 30=-| 2a 故 6C = EC - R=码 4 a 在 Rt OO2

4、D 中，O2D = 4atan 30= 3 光束在桌面上形成光斑的面积 S=n O2D2n。2。2= 4 n a2. 答案：（1）ACE （2）4 n a2 t = 0.10 s 时刻的波形 3. （2014 高考全国卷II , T34 , 15 分）（1）如图甲为一列简谐横波在 图，P 是平衡位置在 x= 1.0 m 处的质点，Q 是平衡位置在 x= 4.0 m 处的质点；图乙为质点 A .在 t= 0.10 s 时，质点 Q 向 y 轴正方向运动 2. （2015 武汉模拟）（1）下列关于波的现象和规律的说法中正确的是 A 机械波、电磁波均能产生干涉、衍射现象 B 泊松亮斑是光的干涉现象中

5、的加强区 C.光的偏振现象说明光是横波 1 1 如图所示，射到 OA 界面的入射角a= 30，则 sin a = 245,发生全反射.i2= 90 i1= 30 X2.相邻亮条纹之间的距离为 x =105 mm = 2.1 d 5 mm，双缝间的距离 d =f,代入数据得 d = 0.300 mm. ZA x (2)t = 0 时，在 x= 50 cm 处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为 16 cm. 两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为 16 cm. 从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为 入 1= 50 cm ,入 2 = 60 cm 甲、乙两列波波峰的 x坐标分

6、别为 X1= 50 + k1 入 1, k1= 0, 1，土 2, 血=50 + k?入 2, k?= 0, 1，土 2, 由式得，介质中偏离平衡位置位移为 16 cm 的所有质点的 x坐标为 x= (50 + 300n)cm, n = 0, 土 1 , 2, 只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为一 16 cm.t= 0 时，两列波波谷间的 x坐标之 差为 A X，= 50+( 2m2+ 1) I- 50+( 2m1+ 1)扌 式中，m1和 m2均为整数.将 式代入式得 A x= 10X (6m2 5m”+ 5 由于 m1、m2均为整数，波谷间的距离最小为 A x 0= 5 cm 从 t= 0

7、 开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为一 16 cm 的质点的时间为 t= 0 2v 代入数值解得 t= 0.1 s. 答案：(1) 0.300 (2)x= (50 + 300n)cm , n = 0, 土 1, 2, 0.1 s 7. (2014 高考全国卷I, T34, 15 分)(1)如图甲为一列简谐横波在 t= 2 s 时的波形图， 图乙为媒质中平衡位置在 x= 1.5 m 处的质点的振动图象，P 是平衡位置为 x= 2 m 的质点下 列说法正确的是 _ . A .波速为 0.5 m/s B .波的传播方向向右 C. 02 s 时间内，P 运动的路程为 8 cm D. 02 s 时间

8、内，P 向 y 轴正方向运动 E. 当 t = 7 s 时，P 恰好回到平衡位置 丙 (2) 个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为 R 的半圆，AB 为半圆的直径，0 为圆心， 如图丙所示玻璃的折射率为 n= 2. 一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出， 则入射光束在 AB 上的最大宽度为多长？ 一细束光线在 0 点左侧与 0 相距23R 处垂直于 AB 从下方入射，求此光线从玻璃砖 射出点的位置. 解析：由题图甲读出波长 匸2 m,由题图乙读出周期 T= 4 s,则 v=* = 0.5 m/s,选 项 A 正确；题图甲是 t= 2 s 时的波形图，题图乙是 x

9、= 1.5 m 处质点的振动图象，所以该点 在 t = 2 s 时向下振动，所以波向左传播，选项 B 错误；在 02 s 内质点 P 由波峰向波谷振 动，通过的路程 s= 2A= 8 cm,选项 C 正确，选项 D 错误；t= 7 s 时，P 点振动了 7个周期， 4 所以这时 P 点位置与 t= 4T = 3 s 时位置相同，即在平衡位置，所以选项 E 正确. 在 O 点左侧，设从 E 点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角 恰好等于全反射的临界角 则 OE 区域的入射光线经上表面折射后都能从玻 璃砖射出，如图，由全反射条件有 sin 9 =_ 由几何关系有 OE = Rsin 9 由对称

10、性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为 1= 2OE 联立式，代入已知数据得 l= 2R. 设光线在距 O 点的 C 点射入后，在上表面的入射角为 a ,由几何关系及式和 已知条件得 a = 60 9 y/en 光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由 G 点射出，如图，由反射定律和几何关系 得 0G = 0C 刁 射到 G 点的光有一部分被反射，沿原路返回到达 C 点射出. 答案：（1）ACE 2R 光线从 G 点射出时，0G = OC = ，射到 G 点的光有 一部分被反射，沿原路返回到达 C 点射出 8. （2015 长春市质监）（1）如图甲所示的弹簧振子 取水平向右的方向为振子

11、离开平衡位置的位移的正方向, 线所给的信息可知，下列说法正确的是 _ . A . t= 0 时，振子处在 B 位置 B .振子振动的周期为 4s C. t = 4 s 时振子对平衡位置的位移为 D. t = 2.5 s 时振子对平衡位置的位移为 10 cm 5 cm E. 如果振子的质量为 0.5 kg,弹簧的劲度系数为 为 400 m/s2 20 N/cm，则振子的最大加速度大小 （2）如图丙所示为一透明的圆柱体的横截面， 其半径为 是一条直径今有一束平行光沿平行 AB 方向射向圆柱体求：经透明圆柱体折射后，恰能 经过 B 点的入射光线的入射点到 AB 的垂直距离. 解析：（1）由题图乙可知零时刻振子位移为一 R,透明圆柱体的折射率为 n, AB 10 cm,则所对应的位置为 B，故 A 正确.由 10 cm, 5 2 cm,故 D 错误.当振子偏离平衡位置最大时，振 20 X 10 2 2 由 F = kx= ma，得 a = m/s = 400 m/s，故 E 0.5 题图乙可知振子振动周期为 4 s,故 B 正确.t= 4 s 时，振子偏离平衡位置的位移为 故 C 错误.t = 2.5 s时振子的位移为 子受合力最大，产生的加速度也最大, 正确. 设入射角为 i，折射角为 r, 入射光线