高考物理复习特训卷 第一部分 高考热点专项练 考点十四 机械振动与机械波 光学 第104练 高考真题

1、 第104练高考真题 eq avs4alco1(（时间40分钟）) 12021全国甲卷，34(1)如图，单色光从折射率n1.5、厚度d10.0 cm的玻璃板上表面射入已知真空中的光速为3.0108 m/s，则该单色光在玻璃板内传播的速度为_ m/s；对于所有可能的入射角，该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围是_ st0)，质点A位于波峰求从t1时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；t1时刻质点B偏离平衡位置的位移2.2021全国乙卷，34(1)图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过0.3 s后，其波形曲线如图中虚线所示已知该波的周期T大于0.3 s若波是沿x轴正方向传播的，则

2、该波的速度大小为_ m/s，周期为_ s；若波是沿x轴负方向传播的，该波的周期为_ s(2)用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖折射率，实验中A、B两个大头针确定入射光路，C、D两个大头针确定出射光路O和O分别是入射点和出射点，如图(a)所示测得玻璃砖厚度为h15.0 mm；A到过O点的法线OM的距离AM10.0 mm，M到玻璃砖的距离MO20.0 mm，O到OM的距离为s5.0 mm.求玻璃砖的折射率；用另一块材料相同，但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的截面如图(b)所示光从上表面入射，入射角从0逐渐增大，达到45时，玻璃砖下表面的出射光线恰好消失求此玻璃砖上下表面的夹角3.2021

3、河北卷，16选修34(1)如图，一弹簧振子沿x轴做简谐运动振子零时刻向右经过A点，2 s时第一次到达B点已知振子经过A、B两点时的速度大小相等，2 s内经过的路程为0.6 m，则该简谐运动的周期为_ s，振幅为_ m(2)将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置，圆心上下错开一定距离，如图所示用一束单色光沿半径照射半圆柱体A，设圆心处入射角为.当60时，A右侧恰好无光线射出；当30时，有光线沿B的半径射出，射出位置与A的圆心相比下移h.不考虑多次反射求：()半圆柱体对该单色光的折射率；()两个半圆柱体之间的距离d.4.2021湖南卷(1)均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy

4、水平面内传播，波面为圆t0时刻，波面分布如图(a)所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷A处质点的振动图像如图(b)所示，z轴正方向竖直向上下列说法正确的是_(填正确答案标号)A该波从A点传播到B点，所需时间为4 sBt6 s时，B处质点位于波峰Ct8 s时，C处质点振动速度方向竖直向上Dt10 s时，D处质点所受回复力方向竖直向上EE处质点起振后，12 s内经过的路程为12 cm(2)我国古代著作墨经中记载了小孔成倒像的实验，认识到光沿直线传播身高1.6 m的人站在水平地面上，其正前方0.6 m处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞，直径为1.0 cm、深度为1.4 cm，孔洞距水平地面的高度

5、是人身高的一半此时，由于孔洞深度过大，使得成像不完整，如图所示现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质，不考虑光在透明介质中的反射()若该人通过小孔能成完整的像，透明介质的折射率最小为多少？()若让掠射进入孔洞的光能成功出射，透明介质的折射率最小为多少？第104练高考真题1答案：（1）2.0108510103 eq r(5) 1010（2）0.8 s0.5 cm解析：（1）光在介质中的传播速度v eq f(c,n) 2.0108 m/s；当光垂直射入玻璃时，光通过玻璃板的时间最短，tmin eq f(d,v) eq f(0.100,2108) s51010 s；当光以接近90角入射时，光在

6、玻璃板中传播时间最长，由折射定律可知，n eq f(sin 90,sin r) ，解得sin r eq f(2,3) ，光在玻璃板中传播的距离x eq f(d,cos r) ，tmax eq f(x,v) ，解得tmax3 eq r(5) 1010 s.（2）在t1时刻质点A位于波峰，A、B的平衡位置坐标分别为0和xB16 cm波峰从A传到B所用时间tAB eq f(xB,v) 0.8 s故从t1时刻开始，质点B最少要经过0.8 s位于波峰由题意，t eq f(T,2) 又t0.6 s，解得周期T1.2 s若选t1时刻为计时零点，则由题意可知质点A的振动方程为yAy cos t质点B的振动方程

7、为yBy cos （ttAB）tAB0.8 s， eq f(2,T) ，t0联立解得t1时刻即t0的时刻质点B偏离平衡位置的位移为yB0.5 cm2答案：（1）0.50.41.2（2） eq r(2) 15解析：（1）从图中可以看出波长20 cm，若波沿x轴正方向传播，则0.3 s eq f(3,4) TnT（n0，1，2），解得T eq f(1.2,4n3) s，因为T0.3 s，所以T0.4 s，波速为v eq f(,T) 50 cm/s0.5 m/s；若波沿x轴负方向传播，则0.3 s eq f(1,4) TnT（n0，1，2，），解得T eq f(1.2,4n1) s，因为T0.3 s

8、，所以T1.2 s.（2）设光线在平行玻璃砖上表面的入射角和折射角分别为1、2则sin 1 eq f(AM,r(AM2MO2) sin 2 eq f(s,r(s2h2) sin 1n sin 2联立并代入数据解得n eq r(2) .如图所示为光线入射角为45时，光线在不平行玻璃砖中传播的光路图，设玻璃砖上下表面的夹角为.由几何关系有32由折射定律有sin 45n sin 2设全反射临界角为C，则n sin C1当光线从玻璃射入空气，满足3C时发生全反射由题意，当光线在玻璃砖上表面的入射角为45时，3C，联立式得15.3答案：（1）40.3（2）（） eq f(2r(3),3) （） eq f

9、(r(2),2) （2hR）解析：（1）振子零时刻向右经过A点，2 s时振子第一次到达B点，且经过A、B两点的速度大小相等，则振子从A到B的时间为半个周期，即 eq f(T,2) 2 s，解得周期T4 s，振幅A eq f(1,2) s0.3 m.（2）（）由题意可知，光线在半圆柱体内发生全反射的临界角C60，根据全反射规律有n eq f(1,sin C) 解得半圆柱体对该单色光的折射率n eq f(2r(3),3) （）当30时，设出射光线与法线的夹角为，光线沿B的半径射出，则光线经过B的圆心，由几何关系可知光线在B中的折射角为30，光路图如图所示由折射定律有n eq f(sin ,sin

10、30) eq f(2r(3),3) 解得sin eq f(r(3),3) ，则tan eq f(r(2),2) 由几何关系可知，A、B圆心的高度差Hd tan HR sin 30h联立得d eq f(r(2),2) （2hR）4答案：（1）ACE（2） eq f(4r(74),25) eq f(r(74),5) 解析：（1）由题图（b）可知该波的振动周期T4 s，由题意结合题图（a）知波长10 m，故波速v eq f(,T) eq f(10,4) m/s2.5 m/s，所以波从A点传播到B点，所需时间t eq f(10,2.5) s4 s，A正确；t0时，A处质点处于波峰，经过4 s，B处质点处于波峰，再过2 s，B处质点处于波谷，B错误；波面分布如图所示，t8 s时，实线表示波峰，虚线表示波谷，C处质点在波峰与波谷之间，之后要重复前面质点的运动，故C处质点向正向最大位移处运动，所以C处质点振动速度方向竖直向上，C正确；t10 s时，实线表示波谷，虚线表示波峰，D处质点距离波峰更近，所以D处质点在平衡位置上方，所受回复力方向竖直向下，D错误；E处质点起振后12 s内经过3个周期，所以这12 s内经过的路程s34A12 cm，E正确（2）如图所示，若人脚处反射的光恰能成像，则透明介质的折射率最小，由几何关系得此时入射角的正弦值sin i eq f(0.8,1.0) 0.8，折射角的