高考复习指导高三物理二轮复习 专题十五 振动和波 光限时规范训练.doc

专题十五 振动和波光限时规范训练单独成册(时间：45分钟)1(2015高考重庆卷)(1)虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成mn和pq两条彩色光带，光路如图所示m、n、p、q点的颜色分别为()a紫、红、红、紫b红、紫、红、紫c红、紫、紫、红 d紫、红、紫、红(2)下图为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点p的振动周期为0.4 s求该波的波速并判断p点此时的振动方向解析：(1)光在水珠中折射时，折射率越大，折射角越大，故选项a正确(2)由题图知波的波长1.0 m，又周期t0.4 s则该波的波速v2.5 m/s波向x轴正方向传播，根据靠近振源的质点带动后面的质点振动，可以判断p点沿y轴正方向振动答案：(1)a(2)该波的波速：2.5 m/sp点此时的振动方向：沿y轴正方向2. (2015高考新课标全国卷)(1)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线则_a在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度b在真空中，a光的波长小于b光的波长c玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率d若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失e分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距(2)平衡位置位于原点o的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，p、q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，p与o的距离为35 cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间已知波源自t0时由平衡位置开始向上振动，周期t1 s，振幅a5 cm.当波传到p点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s，平衡位置在q处的质点第一次处于波峰位置求：p、q间的距离；从t0开始到平衡位置在q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程解析：(1)通过光路图可看出，折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度，玻璃砖对a光的折射率大于b光的折射率，选项c错误a光的频率大于b光的频率，波长小于b光的波长，选项b正确由n知，在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，选项a正确入射角增大时，折射率大的光线首先发生全反射，a光首先消失，选项d正确做双缝干涉实验时，根据x得a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，选项e错误(2)由题意，o、p两点间的距离与波长之间满足op波速v与波长的关系为v在t5 s的时间间隔内，波传播的路程为vt.由题意有vtpq式中，pq为p、q间的距离由式和题给数据，得pq133 cmq处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t1tt波源从平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为a.由题给条件得t125故t1时间内，波源运动的路程为s25a125 cm答案：(1)abd(2)133 cm125 cm3(2015衡水中学高三调研)(1)(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，图1是波传播到x5 m的m点的波形图，图2是质点n(x3 m)从此时刻开始计时的振动图象，q是位于x10 m处的质点下列说法正确的是_a这列波的波长是4 mb这列波的传播速度是1.25 m/scm点以后的各质点开始振动时的方向都沿y方向d质点q经过8 s时，第一次到达波峰e在016 s内，质点q经过的路程为11 m(2)如图所示，mn为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为r、折射率为的透明半球体，o为球心，轴线oa垂直于光屏，o至光屏的距离oar.一细束单色光垂直射向半球体的平面，在平面的入射点为b，obr，求：光线从透明半球体射出时，出射光线偏离原方向的角度光线在光屏形成的光斑到a点的距离解析：(1)由题图知，该波的波长为4 m，周期为4 s，因此波速v1 m/s，故a正确，b错误；由于波沿x正方向传播，由同侧法知m点的起振方向沿y轴的负方向，根据各质点的起振方向一致知，m点以后的各质点开始振动时的方向都沿y轴的负方向，c正确；质点q第一次到达波峰所需的时间t s8 s，d正确；由于经过5 s，q才开始振动，再经过11 s，质点q经过的路程为x4a1.1 m，e错误(2)如图所示，由折射定律，有n其中i30解得60所以出射光线偏离原方向603030由几何知识，有cdr，odr所以adr所以aeadtan 答案：(1)acd(2)见解析4(2016陕西八校联考)(1)(多选)关于波的现象，下列说法正确的有_a当波从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化b光波从空气中进入水中后，更容易发生衍射c波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低d不论机械波、电磁波，都满足vf，式中三个参量依次为波速、波长、频率e电磁波具有偏振现象(2)如图所示，aob是由某种透明物质制成的圆柱体横截面(o为圆心)，折射率为，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，求圆柱体ab面上能射出光线的部分占ab表面的几分之几解析：(1)波在传播过程中波速和波长会变化，始终不变的量是频率，a正确；光从空气中进入水中后，波长减小，更不容易发生衍射，b错误；根据多普勒效应可知，当波源与观察者之间的相对距离减小，则接收到波信号的频率升高，c错误；公式vf适用任何波，d正确；电磁波是横波，横波具有偏振现象，e正确(2)从o点射入的光线，折射角为，根据折射定律，有：n，解得：30设从某位置p点入射的光线，折射到ab弧面上的q点时，在q点的入射角恰等于临界角c，有：sin c代入数据得：c45pqo中18090c15所以能射出光线区域对应的圆心角9045能射出光线的部分占ab面的比例为答案：(1)ade(2)见解析5(1)如图所示，一个半径为r的透明球体放置在水平面上，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，该球体对蓝光的折射率为.则它从球面射出时的出射角_；若换用一束紫光同样从a点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与c点相比，位置_(选填“偏左”“偏右”或“不变”)(2)如图所示是一列简谐横波上a、b两质点的振动图象，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：(1)根据oa可知入射角为30，由折射定律可得它从球面射出时的出射角60.若换用一束紫光同样从a点射向该球体，由于紫光的折射率大于蓝光的折射率，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与c点相比，位置偏左(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)所以该波波长为 m(n0、1、2、3)因为有3.0 m的条件，所以取n0、1当n0时，116 m，波速v140 m/s当n1时，23.2 m，波速v28.0 m/s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b处于波谷，xn(n0、1、2、3)所以该波波长为 m(n0、1、2、3)因为有3.0 m的条件，所以取n0当n0时，3 m，波速v3 m/s答案：(1)60偏左(2)见解析6. (2015高考山东卷)(1)(多选)如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y0.1sin(2.5t)m.t0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度取重力加速度的大小g10 m/s2.以下判断正确的是_ah1.7 mb简谐运动的周期是0.8 sc0.6 s内物块运动的路程为0.2 m dt0.4 s时，物块与小球运动方向相反(2)半径为r、介质折射率为n的透明圆柱体，过其轴线oo的截面如图所示位于截面所在的平面内的一细束光线，以角i0由o点入射，折射光线由上边界的a点射出当光线在o点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的b点恰好发生全反射求a、b两点间的距离解析：(1)由物块简谐运动的表达式y0.1 sin(2.5t) m知，2.5 rad/s，t s0.8 s，选项b正确；t0.6 s时，y0.1 m，对小球：h|y|gt2，解得h1.7 m，选项a正确；物块0.6 s内路程为0.3 m，t0.4 s时，物块经过平衡位置向下运动