专题15 振动和波动 光学(仿真押题)-2017年高考物理命题猜想与仿真押题(原卷版)

1、专题15振动和波动光学(仿真押题)1.下列说法中正确的是()光的偏振现象说明光波是纵波波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生全反射形成的鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率比该波源的振动频率大在双缝干涉实验中，用红光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距2.梦溪笔谈是中国科学技术史上的重要文献，书中对彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”.如图1所示是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频率的单色光.下列说法正确的是()图1雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成

2、彩虹水滴对a光的临界角大于对b光的临界角在水滴中，a光的传播速度大于b光的传播速度在水滴中，a光的波长小于b光的波长a、b光分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距较小3振动周期为T振幅为A,位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v,传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是()振幅一定为A周期一定为T速度的最大值一定为v开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离若P点与波源距离s=vT，则质点P的位移与波源的相同4如图2所示，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直径与BD重合一束

3、激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度0(0。0B方向移动折射光斑的亮度逐渐变暗折射角一定大于反射角d.反射光线转过的角度为eE.当玻璃砖转至e=45。时，恰好看不到折射光线则此玻璃砖的折射率n=辽5如图3所示为两列沿绳传播的（虚线表示甲波，实线表示乙波）简谐横波在某时刻的波形图，M为绳上x=0.2m处的质点，则下列说法中正确的是（）图3图示时刻质点M的速度为零M点是振动加强点甲波的传播速度V比乙波的传播速度v2大3由图示时刻开始，再经甲波的扌周期，质点M将位于波峰位于原点的质点与M点的振动方向总是相反的6如图4甲所示为一列简谐横波在t=0.

4、2s时的波形图，图乙为该波上A质点的振动图象，则下列判断正确的是（图4A.这列波的波速为2.5m/s这列波沿x轴负方向传播C.质点A在0.2s内通过的路程一定为20cm若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为2.5Hz若该波遇到一障碍物能发生明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸一定比40cm小很多7在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、B两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、B色光分别从C点、D点射向介质，如图5所示已知A点的入射角为30，a色光的偏向角为45（C点出射光线与A点入射光线的夹角），CD弧所对的圆心角为3,则下列结论正确的是（）B色光的

5、偏向角为42介质对a色光的折射率n=V3a在介质中，A光的频率小于B光的频率B色光从介质射向空气的临界角正弦sinCpsil。若用a、B两单色光分别通过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距ab8光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知折射现象的出现不能说明光是纵波光总会分为反射光和折射光折射光与入射光的传播方向可能是相同的发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同光的反射光线、折射光线与入射光线不可能同线9下列选项与多普勒效应有关的是科学家用激光测量月球与地球间的距离医生利用超声波探测病人血管中血液的流速技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡交通警察向车辆发射超声波并通过测量

6、反射波的频率确定车辆行进的速度科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度10（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甲丙甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度丙图是双缝干涉原理图，若P到耳、s2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹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，出现竖直干涉条纹戊图是波的振动图象，其振幅为8cm,振动周期为4s(2)如图所示,UBC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

7、表光束，画出三条光线经棱镜折射的光路示意图;若棱镜的折射率为P3求入射光线与AB面的夹角e11(1)下列关于波的现象和规律的说法中正确的是机械波、电磁波均能产生干涉、衍射现象泊松亮斑是光的干涉现象中的加强区光的偏振现象说明光是横波波速公式说明波速与波长、频率有关，与介质无关“彩超”可以测血流速度，利用的是超声波的多普勒效应(2)如图所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥，顶角ZAOB=120，顶点O与桌面的距离为4a,圆锥的底面半径R=V3a,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=V3,求光束在桌面上形成的光斑的面积.

8、12.(1)如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-2m和x=12m处，两列波的传播速度均为v=4m/s,两波源的振幅均为A=2cm.图示为t=0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，此时刻平衡位置处于x=2m和x=8m的P、Q两质点刚开始振动.质点M的平衡位置处于x=5m处，则下列说法正确的是.两列波相遇后振幅仍然为2cmt=1s时刻，质点M的位移为一4cmt=1s时刻，质点M的位移为+4cmt=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向(2)如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知ZA=60,ZC=90。，一束极细的光于AC的中

9、点D垂直AC面入射，AD=a，棱镜的折射率为n=；3，求：此玻璃的临界角；光从棱镜第一次射入空气时的折射角；光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间(设光在真空中的传播速度为c).(1)如图甲所示的弹簧振子(以O点为平衡位置在B、C间振动)，取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向，得到如图乙所示的振动曲线，由曲线所给的信息可知，下列说法正确的是x/cm甲乙At=0时，振子处在B位置B.振子振动的周期为4st=4s时振子对平衡位置的位移为10cmt=2.5s时振子对平衡位置的位移为5cm如果振子的质量为0.5kg,弹簧的劲度系数为20N/cm，则振子的最大加速度大小为400m/s2(

10、2)如图丙所示为一透明的圆柱体的横截面，其半径为R，透明圆柱体的折射率为n，AB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.用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针PP2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4,使P3挡住P和P2的像，P4挡住P3以及P和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经过匚、P2点的入射光线.在图上补画出所需的光路.

11、为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的AB分界面上画出这两个角.0.80.60.40.200.20.40.60.8sinr图甲图乙(3)用所测物理量计算折射率的公式为n=.为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当傾“小一些”、“无所谓”或“大一些”).(5)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率n=.15.如图所示MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖，其边长MN=30cm.束激光AB射到玻璃砖的MQ面上(入射点为B)进入玻璃砖后在QP面上的F点(图中未画出)发生全

12、反射，恰沿DC方向射出.其中B为MQ的中点，ZABM=30，PD=7.5cm,ZCDN=30.QP画出激光束在玻璃砖内的光路示意图，求出QP面上的反射点F到Q点的距离QF；求出该玻璃砖的折射率；求出激光束在玻璃砖内的传播速度(真空中光速c=3x108n/s).“道威棱镜”广泛地应用在光学仪器当中，如图所示，将一等腰直角棱镜截去棱角，使其平行于底面可制成“道威棱镜”，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射从M点发出的一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知棱镜玻璃的折射率n=V2求光线进入“道威棱镜”时的折射角，并通过计算判断光线能否从CD边射出.如图所示，一个半径为R的4透明球体放置在水平

13、面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点.已知OA=*R,该球体对蓝光的折射率为吕则：它从球面射出时的出射角0为多少？若光在真空中的传播速度为c,那么，请推导出光从A点传播到C点所需时间t的表达式(用c,R如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，ZA=60，ZC=90，一束极细的光于AC边的中点D垂直AC面入射，已知AD=a，棱镜的折射率n=2,光在真空中的传播速度为c,求:(1)光从棱镜第一次射入空气时的折射角；(2)光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间(结果可以用根式表示).如图所示AOB是由某种透明物质制成的4圆柱体横截面(O为圆心)，其折射率为运今有一束平行光以45的入射角射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射,求圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几?挡光板挡光板一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图6所示，介质中x=6m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y