《2017年高考物理深化复习+命题热点提分专题15振动和波动光学》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017年高考物理深化复习+命题热点提分专题15振动和波动光学（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题15 振动和波动 光学1.下列说法中正确的是()A.光的偏振现象说明光波是纵波B.波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变C.雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生全反射形成的D.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E.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答案BDE2.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1A.雨后太阳光
2、入射到水滴中发生色散而形成彩虹B.水滴对a光的临界角大于对b光的临界角C.在水滴中，a光的传播速度大于b光的传播速度D.在水滴中，a光的波长小于b光的波长E.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答案ADE解析雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生折射时不同色光偏折程度不同而形成的，即发生色散形成的.故A正确；分析可知，第一次折射时，b光的折射角较大，而入射角相等，根据折射率公式n得知，b光的折射率较小，由sinC可得：水滴对a光的临界角小于对b光的临界角.故B错误；由公式v得知，在水滴中，a光的传播速度小于b光的传播速度.故C错误；a光的折射率大于b光的折射率，则a光的频率
3、大于b光的频率，a光的波长小于b光的波长.故D正确；干涉条纹的间距与波长成正比，则a光的相邻亮条纹间距较小，故E正确.3.振动周期为T，振幅为A，位于x0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()A.振幅一定为AB.周期一定为TC.速度的最大值一定为vD.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E.若P点与波源距离svT，则质点P的位移与波源的相同答案ABE4.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.一束激光沿着半圆形玻璃砖的
4、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(090)，观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动.在玻璃砖转动过程中，以下说法正确的是()图2A.折射光斑在弧形屏上沿CFB方向移动B.折射光斑的亮度逐渐变暗C.折射角一定大于反射角D.反射光线转过的角度为E.当玻璃砖转至45时，恰好看不到折射光线.则此玻璃砖的折射率n答案BCE5.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x0.2m处的质点，则下列说法中正确的是()图3A.图示时刻质点M的速度为零B.M点是振动加强点C.甲波的传播速度v1比乙波的传播速度v2大D.由图示时刻
5、开始，再经甲波的周期，质点M将位于波峰E.位于原点的质点与M点的振动方向总是相反的答案BDE解析质点M是两列波的波谷或波谷相遇点，振动始终加强，速度不为零，故A错误，B正确；波速由介质的性质决定，两列波均沿绳传播，同种介质，则波速相等，故C错误；甲向右传播，由波形平移法知，图示时刻M点正向下运动，再经甲波的周期，M将处于波峰，故D正确；位于原点的质点与M点相距半个波长，振动方向总是相反，故E正确.6.如图4甲所示为一列简谐横波在t0.2s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/sB.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
6、定为20cmD.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2.5HzE.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小很多答案BCD7.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()图5A.b色光的偏向角为42B.介质对a色光的折射率naC.在介质中，a光的频率小于b光的频率D.b色光从介质射向空气的临界角正弦sinCE.
7、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xaxb答案ADE解析光线在A点的入射角为i，折射角分别为ra、rb.由a色光的偏向角为45，而偏向角a2(rai)，得ra52.5，由几何知识得：AC弧所对的圆心角为180252.575，CD弧所对的圆心角为3，则AD弧所对的圆心角为78，故rb51，b色光的偏向角为b2(rbi)42，故A正确.介质对a色光的折射率na.故B错误.介质对b色光的折射率nbna，则a光的频率大于b光的频率，故C错误.b色光从介质射向空气的临界角正弦sinC.故D正确.由以上得知，a光的偏向角大于b光的偏向角，a光的折射率大于b光的折射率，a、b两单色光
8、在透明介质中的波长ab.根据条纹间距公式x，波长长的双缝干涉时条纹间距较大，故xaxb，故E正确.8光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知_A折射现象的出现不能说明光是纵波B光总会分为反射光和折射光C折射光与入射光的传播方向可能是相同的D发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同E光的反射光线、折射光线与入射光线不可能同线答案：ACD9下列选项与多普勒效应有关的是_A科学家用激光测量月球与地球间的距离B医生利用超声波探测病人血管中血液的流速C技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡D交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度E科学家通过比较星球与地球
9、上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度答案：BDE10(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、S2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(2)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
10、光路示意图；若棱镜的折射率为，求入射光线与AB面的夹角.解析：(1)题图甲是小孔衍射的图样，但不是“泊松亮斑”，故A错题图丁是薄膜干涉现象的实验装置图，但其干涉条纹应为水平的，故D错(2)光路图如图甲所示由图乙可知nn又n解得30由图中几何关系可知30解得60则30.答案：(1)BCE(2)见解析3011 (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的加强区C光的偏振现象说明光是横波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(2)如图所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥，顶角
11、AOB120，顶点O与桌面的距离为4a，圆锥的底面半径Ra，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，求光束在桌面上形成的光斑的面积则O2OD30在RtO1AO中O1ORtan 30aa在RtACE中，ECAEtan 30故O2CECR在RtOO2D中，O2D4atan 30光束在桌面上形成光斑的面积SO2D2O2C24a2.答案：(1)ACE(2)4a212(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x2 m和x12 m处，两列波的传播速度均为v4 m/s，两波源的振幅均为A2 cm.图示为
12、t0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x2 m和x8 m的P、Q两质点刚开始振动质点M的平衡位置处于x5 m处，则下列说法正确的是_A两列波相遇后振幅仍然为2 cmBt1 s时刻，质点M的位移为4 cmCt1 s时刻，质点M的位移为4 cmDt0.75 s时刻，质点P、Q都运动到M点E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A60，C90，一束极细的光于AC的中点D垂直AC面入射，ADa，棱镜的折射率为n，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)解
13、析：(1)根据波的叠加原理，A正确；由题图可知两列波的起振方向都沿y轴负方向，E正确；又4 m，v4 m/s，所以T1 s，波形匀速传播，两列波传播到M点时，t s0.75 s，所以t1 s时刻，M点已经振动了(10.75) sT，两列波在M点加强，合振幅为4 cm，M点的位移为4 cm，B正确、C错误；波传播时，波形移动，质点不随波传播，D错误(2)设玻璃对空气的临界角为C，则sin C，C45.答案：(1)ABE(2)454513(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
14、列说法正确的是_At0时，振子处在B位置B振子振动的周期为4 sCt4 s时振子对平衡位置的位移为10 cmDt2.5 s时振子对平衡位置的位移为5 cmE如果振子的质量为0.5 kg，弹簧的劲度系数为20 N/cm，则振子的最大加速度大小为400 m/s2丙(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的垂直距离解析：(1)由题图乙可知零时刻振子位移为10 cm，则所对应的位置为B，故A正确由题图乙可知振子振动周期为4 s，故B正确t4 s时，振子偏离平衡位置的位移为10 cm，故C错误t2.5 s时振子的位移为5 cm，故D错误当振子偏离平衡位置最大时，振子受合力最大，产生的加速度也最大，由Fkxma，得a m/s2400 m/s2，故E正确答案：(1)ABE(2)14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P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使
