《2014高考物理大二轮 第15讲 振动和波动 光学考前适考素能特训》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2014高考物理大二轮 第15讲 振动和波动 光学考前适考素能特训（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、120142014 高考物理大二轮考前适考素能特训：第高考物理大二轮考前适考素能特训：第 1515 讲讲 振动和波动振动和波动 光学光学1.2013泰州二模(12 分)(1)某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是( )A. 当ff0时，该振动系统的振幅随f减小而增大C. 该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0D. 该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f(2)在t0 时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图所示质点A振动的周期是_s；t8 s 时，质点A的运动沿y轴的_方向(选填“正”或“负”)；质点B在波
2、动的传播方向上与A相距 16 m，已知波的传播速度为 2 m/s，在t9 s 时，质点B偏离平衡位置的位移是_cm.解析：(1)受迫振动的物体，当驱动力的频率等于振动物体的固有频率时，振幅最大，当驱动力的频率越远离物体的固有频率时，振幅越小，故当ff0时，该振动系统的振幅随f减小而增大，B 正确；受迫振动的物体，振动稳定后，振动的频率等于驱动力的频率，C 错误，D 正确(2)题图为质点的振动图象，由图象可知周期为 4 s，波源的起振方向与波头的振动方向相同且向上，t6 s 时质点在平衡位置向下振动，故 8 s 时质点在平衡位置向上振动；波传播到B点，需要时间t1 s8 s，故t9 s 时，质点
3、又振动了 1 s( 个周期)，x v16 21 4处于正向最大位移处，位移为 10 cm.答案：(1)BD (2)4 正 10222013豫北三校联考(12 分)(1)一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距 10.5 m 的a、b两处的质点振动图象如图中的a、b所示，则该波的波长为_m，该波的波速为_m/s.(2)如图所示，一束光线以 60的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P，现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的P点，P点在P点的左侧 3.46 cm 处，已知透明体对光的折射率
4、为 1.73.作出放上玻璃砖后的光路示意图，标出P位置；透明体的厚度为多大？光在透明体里传播的时间多长？解析：(2)如图所示令透明体的厚度为h，则有n，即30sin sinsin60 sin所以放上透明体后出射点与入射点间距离为s1h2 33不放透明体时在虚线处这两点距离为s22h3而 ss2s1 代入数值得h1.5 cm光在透明体中传播速度为v ，传播距离为sh，所以光在透明体中c n2h cos304 33的传播时间为t 21010s.s v4 33hc n4 3hn3c3答案：(1)(n0,1,2) (n0,1,2)42 4n342 44n3(2)见解析 1.5 cm 21010 s32
5、013咸阳四校质检(12 分)(1)如图所示，一束复色光从真空射向半圆形玻璃砖的圆心，经过玻璃砖折射后，从O点分别沿Oa、Ob方向射出，则在玻璃砖中a光传播的时间比b光_(填“长”或“短”)，在相同条件下做双缝干涉实验，b光干涉条纹间距比a光_(填“大”或“小”)(2)如图所示，实线是某时刻的波形图象，虚线是 0.2 s 后的波形图象，质点P位于实线波的波峰处若波向右以最小速度传播，求经过t4 s 质点P所通过的路程；若波速为 35 m/s，求波的传播方向解析：(2)若波向右传播：nTT0.2 s(n0,1,2,3，)3 4由v可知周期最大波速最小，当n0 时T最大值为 s. T4 15经过时
6、间t4 s，即经过 15 个整周期，所以质点P通过的路程为s154A1.2 m若波向右传播：nTT0.2 s(n0,1,2,3，)3 4v T联立当n1 时，波速为 35 m/s，所以向右传播若波向左传播：nTT0.2 s1 44联立当n取 0 或其他任何正整数时，波速都不为 35 m/s，所以波不会向左传播答案：(1)长 大 (2)1.2 m 见解析4(12 分)(1)下面有关光纤及光纤通信说法正确的是( )A. 光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小B. 光在光纤中传输利用了全反射的原理C. 光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按其波长长短，依次可分为红外线光、可见光和
7、紫外线光，但红外线光和紫外线光属不可见光，它们都不可用来传输信息D. 光波和无线电波同属电磁波，光波的频率比无线电波的频率低，波长比无线电波的波长长，在真空中传播的速度大小都约为 3.0108 m/s(2)如图所示，一束截面为圆形(半径R1 m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区屏幕S至球心的距离为D(1) m，不考虑光的干涉和衍射，试问：2若玻璃半球对紫色光的折射率为n，请你求出圆形亮区的半径2若将题干中紫光改为白光，在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色？解析：(1)光在光纤中的传输利用了全反射的原理，要求光线从光密介质射向光疏介质，则光纤
8、内芯的折射率比外套的大，A 错，B 对；只要是光波，就能够在光导纤维中传播，不管是可见光还是不可见光，都可以用来传输信息，C 错；光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长短，D 错5(2)如图，紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点E，E点到亮区中心G的距离r就是所求最大半径设紫光临界角为C，由全反射的知识：sinC1 n由几何知识可知：ABRsinCR nOBRcosCRn21nBFABtanCRn n21GFD(OBBF)D，nRn21GE ABGF FB所以有：rmGEABDnR1 mGF FBn21由于白色光中紫光的折射率最大，临界角最小，故在屏幕S上形成的圆形亮区的
9、边缘应是紫色光答案：(1)B (2)1 m 紫色52013泰州二模(12 分)(1)如图所示，a、b为两束不同频率的单色光，以 45的入射角射到玻璃砖的上表面，直线OO与玻璃砖垂直且与其上表面交于N点，入射点A、B到N点的距离相等，经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的P点下列说法正确的是_6A. 在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度B. 在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度C. 玻璃对a光的折射率小于玻璃对b光的折射率D. 同时增大入射角，则b光在下表面先发生全反射E. 对同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距比b光的相邻亮条纹间距宽(2)如图所示是一列简谐横波上A、B两质点的振
10、动图象，两质点平衡位置间的距离x4.0 m，波长大于 3.0 m，求这列波的传播速度解析：(2)由振动图象可知，质点振动周期T0.4 s若该波从质点A传到质点B，取t0 时刻分析，质点A经平衡位置向上振动，质点B处于波谷，则 xn(n0、1、2、3)1 4所以该波波长为 m4x 4n116.0 4n1因为有3.0 m 的条件，所以取n0,1当n0 时，116.0 m，波速v140.0 m/s1 T当n1 时，23.2 m，波速v28.0 m/s2 T若该波从质点B传到质点A，取t0 时刻分析，质点A经平衡位置向上振动，质点7B处于波谷，xn(n0、1、2、3)3 4所以该波波长为 m(n0、1
11、、2、3)4x 4n316.0 4n3因为有3.0 m 的条件，所以取n0当n0 时，3 m，波速v3 m/s16.0 33 T40.0 3答案：(1)BCE (2)见解析62013海淀模拟(6 分)如图，一束白光沿半径方向从A点射入半圆形玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光照在光屏上，a、b为折射光的上下边界，c为反射光若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，可以观察到各色光在光屏上陆续消失在光带未完全消失之前，下列说法正确的有( )A. c光逐渐变暗B. ab光带逐渐变亮C. a光与b光相比，a光先消失D. 单色光a通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需的时间解析
12、：在光带未完全消失之前，折射光线(ab光带)强度减弱，反射光线c的强度加强，AB 均错a光与b光相比，b光偏折的程度大、其折射率大，临界角小，故b光先消失，C错b光折射率大，由nc/v，知单色光b在玻璃砖中的速度小，通过玻璃砖所需的时间长，D 对答案：D72013武昌调研(17 分)(1)如图所示是一列简谐波在t0 时的波形图象，波速为v10 m/s，此时波恰传到I点，下列说法中正确的是_8A. 此列波的周期为T0.4 sB. 质点B、F在振动过程中位移总是相等C. 质点I的起振方向沿y轴负方向D. 当t5.1 s 时，x10 m 的质点处于平衡位置处E. 质点A、C、E、G、I在振动过程中位
13、移总是相同(2)一根摆长为 2 m 的单摆，在地球上某地振动时，测得完成 100 次全振动所用的时间为 284 s则当地的重力加速度g_m/s2；该单摆拿到月球上去，已知月球的重力加速度是 1.60 m/s2，单摆振动周期为_s.(3)半径为R的半圆柱形玻璃砖的截面如图所示，O为圆心，光线沿半径方向从a点射入玻璃砖后，恰好在O点发生全反射，另一条光线平行于光线从最高点b射入玻璃砖后，在底边MN上的d点射出若测得Od ，则该玻璃砖的折射率为多少？R 4解析：(1)从图象中可以看出，波长为4 m，周期T0.4 s，A 对；质点 vB、F的振动步调完全相同，在振动过程中位移总是相等，B 对；各点的起
14、振方向都一样，此时I点刚起振且起振方向沿y轴负方向，C 对；当t5.1 s 时，x10 m 的质点处于负的最大位移处，D 错；从图象中可以看出质点A、C、E、G、I在该时刻的位移都是零，由于波的传播方向是向右的，容易判断出质点A、E、I的速度方向是向下的，而质点C、G的速度方向是向上的，因而这五个点的位移不总是相同，E 错(2)周期Tt/n s2.84 s284 1009由周期公式T2 得l gg m/s29.78 m/s242l T24 3.142 2 2.842T2 23.14 s7.02 sl g2 1.60(3)该光线的入射角和折射角分别为i和r，在bOd中，bdR，sinrOb2Od
15、2174Od bd1717由折射定律有n，即 sininsini sinr1717又因为光线与光线平行，有sini ，所以n ，从而得到n2.03.1 n17171 n417答案：(1)ABC (2)9.78 7.02 (3)约为 2.038(17 分)(1)下列说法中正确的是_A. 在双缝干涉实验里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个明条纹的间距变窄B. 摄影师在拍摄池中的游鱼时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C. 电磁波既有横波又有纵波D. 火车以接近光速行驶，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人觉得车里的人瘦但不高(2)如图所示，沿波的传播方向上有间距为 0.1 m 的 13 个质点：a，b，c，d，e，f，g，h，i，j，k，l，m，它们均静止在各自的平衡位置一列横波向右传播，在t0 时刻到达质点a，且a开始由平衡位置向上振动，经 0.3 s 质点a第一次到达波谷，g点恰好开始振动则这列波的波速为_
