（新课标）2020版高考物理复习专题七振动和波动光精练（含解析）.docx

振动和波动 光 (45分钟) 刷基础1(多选)下列说法正确的是()A竖直的弹簧振子的回复力，由弹簧的弹力提供B单摆振动的周期，一定等于它的固有周期C机械波从一种介质进入另一种介质，如果波速变大，波长一定变大D在干涉现象中，振动加强点的位移可能比振动减弱点的位移小解析：弹簧振动的回复力，由沿振动方向的合力提供，如果是沿竖直方向振动的弹簧振子，其回复力由重力和弹簧弹力的合力提供，A项错误；当单摆做受迫振动时，它振动的周期等于驱动力的周期，不一定等于它的固有周期，B项错误；机械波从一种介质进入另一种介质，频率不变，如果波速变大，由可知，波长一定就变大，C项正确；在干涉现象中，振动加强点的位移某时会变为零，D项正确答案：CD2(多选)图甲表示一列简谐横波在t20 s时的波形图，图乙是该列波中的质点P的振动图象，由甲、乙两图中所提供的信息可知下列说法正确的是()A该波的波长为1.5 mB该波的振幅为0.1 cmC该波的传播速度为0.5 m/s，速度沿x轴方向DP质点在t1.25 s时沿y轴方向运动解析：由图象可知，该波的波长为1.0 m，选项A错误；该波的振幅为0.1 cm，选项B正确；周期为T2 s，则v m/s0.5 m/s，t20 s时质点P 向上振动，可知波向x方向传播，选项C正确；由振动图象可知，P质点在t1.25 s时沿y轴方向运动，选项D错误答案：BC3(多选)一列简谐横波沿着x轴正方向传播，M、N、P为x轴上的三点，其坐标分别为xM4 m、xN6 m，xP11 m，t0时刻波形如图所示，且质点M刚好开始振动，再经过1 s，质点P第一次到达波峰，则由此可知()At1 s时，质点N的振动速度为10 m/sB质点M开始振动方向沿y轴负方向C质点N的振动周期为0.4 sD当质点M处在波峰时，质点N一定在波谷解析：由图可知此时质点M的振动方向向下，故质点M开始振动方向沿y轴负方向，故B正确；质点P从开始振动到第一次到达波峰，需要T，由图可知4 m，xMP7 m(1)， 则有(1)T1 s，解得T0.4 s，故C正确；质点M与N相距，当质点M处在波峰时，质点N一定在波谷，故D正确；t1 s时，质点N的在平衡位置向下振动，但无法求出质点N向下振动的速度，故A错误答案：BCD4(多选)OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面，ONOM，a、b两束可见单色光(关于OO)对称，从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是()A在棱镜中a光束的折射率小于b光束的折射率B在棱镜中，a光束的传播速度小于b光束的传播速度C若a、b两光束从棱镜中射向空气，则b光束的临界角比a光束的临界角小D用同样的装置做双缝干涉实验，a光束的条纹间距小解析：a、b两光在侧面上的入射角相同，但是b光发生全反射，说明b光的临界角小于a光的临界角，根据sin C知，a光的折射率小，故A、C正确根据v知，a光的折射率小，则a光在棱镜中的传播速度大，故B错误a光的折射率小，其波长长，根据干涉条纹间距公式x知，a光的干涉条纹宽度大，故D错误答案：AC5(2018高考全国卷)声波在空气中的传播速度为340 m/s，在钢铁中的传播速度为4 900 m/s.一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00 s桥的长度为_m若该声波在空气中的波长为，则它在钢铁中的波长为的_倍解析：设声波在钢铁中的传播时间为t，由Lvt知，340(t1.00)4 900t，解得t s，代入Lvt中解得桥长L365 m声波在传播过程中频率不变，根据v知，声波在钢铁中的波长.答案：3656如图所示，一束复色光射到三棱镜上，从三棱镜另一面射出两单色光A、B，两种色光中折射率较小的是_；如果增大入射角，则先发生全反射的是_；如果A、B两种光使用同一装置做双缝干涉实验，条纹间距较大的是_解析：由题图可知，B光折射率较大，B光的频率大，A光折射率较小，A光的频率小由于B光的折射率较大，B光的全反射临界角较小，如果增大入射角，则B光先发生全反射在同种介质中，A光的波长比B光的波长长，如果A、B两种光使用同一装置做双缝干涉实验，根据x知，条纹间距较大的是A光答案：ABA7(2018高考全国卷)如图，ABC是一直角三棱镜的横截面，A90，B60.一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点不计多次反射(1)求出射光相对于D点的入射光的偏角；(2)为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？解析：(1)光线在BC面上折射，由折射定律有sin i1nsin r1式中，n为棱镜的折射率，i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角光线在AC面上发生全反射，由反射定律有i2r2式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角光线在AB面上发生折射，由折射定律有nsin i3sin r3式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角由几何关系得i2r260，r1i330F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为(r1i1)(180i2r2)(r3i3)由式得60(2)光线在AC面上发生全反射，光线在AB面上不发生全反射，有nsin i2nsin Cnsin i3式中C是全反射临界角，满足nsin C1由式知，棱镜的折射率n的取值范围应为n2答案：(1)60(2)n2刷综合8如图所示，一束平行单色光照射到半圆形玻璃砖的平面上，入射光线的方向与玻璃砖平面成45角，玻璃砖对该单色光的折射率为，入射到A点的光线折射后，折射光线刚好射到圆弧的最低点B，照射到C点的光线折射后在圆弧面上的D点刚好发生全反射，半圆形玻璃砖的半径为R，求：(1)在B点的光线反射与折射后，反射光线与折射光线间的夹角大小；(2)OA间的距离及CDO的大小解析：(1)光线在平面上发生折射，设入射角为i，折射角为r，由折射定律可知n，求得sin r，r30，在A点发生折射的光线在B点处发生反射和折射，反射角为30，根据对称性可知，折射角为45，因此反射光线和折射光线的夹角为6045105；(2)由几何关系知，AORtan 30R，由于在C点入射的光线折射后在D点刚好发生全反射，连接OD，则 sinCDOsin C，CDO45.答案：(1)105(2)R459一般常见材料的折射率都为正值(n0)，现针对某些电磁波设计的人工材料，其折射率可为负值(n0)，称为负折射率材料，电磁波通过空气与这种材料的界面时，电磁波传播规律仍然不变，入射角和折射角的大小关系仍遵从折射定律(此时折射角取负值)，但折射波线与入射波线位于法线的同一侧现有一束电磁波从空气中以i60的角度射入由负折射率材料制成、厚度d10 cm的长方体并从下表面射出，已知该材料对电磁波的折射率n，电磁波在真空中的速度c3108 m/s.(1)大致画出电磁波穿过该材料的示意图；(2)求电磁波穿过该材料时的传播时间解析：(1)光路图如图所示(2)由折射定律n可以知道， sin r计算得出折射角r30故该电磁波在介质中传播方向刚好与入射方向垂直. 由几何关系知，折射光线在介质中传播的距离 x11.55 cm在介质中传播的速度为v则电磁波通过该材料所用的时间为t6.671010 s.答案：(1)光路图见解析 (2)6.671010 s10如图所示，P、M为一截面为等腰梯形的透明棱镜ABCD的两条棱边的中点，ABBCAD2l，棱镜底角ADC60，EF为平行于CD的光屏，两束相同单色光同时垂直CD分别从P、M竖直射入棱镜，已知从P点射入的光从CD边射出时与CD的夹角为30，且光屏上只有一个点(不考虑光在界面的反射)，c为单色光在真空中的传播速度，求：(1)该单色光在棱镜中的折射率n及从P点射入的光在棱镜中传播的时间；(2)光屏EF到CD边的距离解析：(1)因为从CD边射出的光线与CD边夹角为30，则从CD边射出光线的折射角为60，由对称性可知，光线第一次的折射角与第二次的入射角相等，即第一次的折射角30由折射定律可得n从P点射入的单色光在棱镜中传播的时间为t(2)光屏上只有一个点，即从P、M两点射入的两束相同单色光在EF上重合，设光屏EF到CD的距离为x，由几何关系可得xltan 30l.答案：(1)(2) l11一列简谐波沿x轴正方向传播，该波在t1.0 s时的图象如图甲所示，介质中质点P的振动图象如图乙所示求：(1)该列简谐波的波速v；(2)在010 s时间内质点M的路程s和位移大小解析：(1)由题图甲得波长4 m由题图乙得周期T1.0 s波速v4 m/s.(2)由题图乙可知质点P从t0.5 s开始振动该波由质点P传播到质点M所需时间t5 s所以在010 s时间内质点M振动了t4.5 s因为n4.5路程s4An40.24.5 m3.6 m010 s时间内质点M的位移为0.答案：(1)4 m/s(2)3.6 m012如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，t10和t20.05 s时的波形图分别为图示的实线和虚线，质点P是介质中的一点，且在0时刻的坐标为(4 m,0)(1)若周期大于0.05 s，求波速；(2)若周期小于0.05 s，并且波速为600 m/s，求质点P在00.05 s内运动的位移大小和路程解析：(1)由图可知波长8 m，在一个周期内，如波沿x轴正方向传播，则在0.05 s内向右传播了2 m；由v，解得v40 m/