【全程复习方略】高考物理二轮专题复习 辅导与训练 专题7 振动 波动 光及光的本性高效演练.doc

【全程复习方略】2015年高考物理二轮专题复习 辅导与训练 专题7 振动 波动 光及光的本性高效演练高 效 演 练1.(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aob=120，顶点o与桌面的距离为4a，圆锥的底面半径r=3a，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=3，求光束在桌面上形成的光斑的面积。【解析】(1)选a、c、e。干涉、衍射是波特有的现象，a正确；泊松亮斑是光的衍射现象，b错误；横波才有偏振现象，c正确；波速大小取决于介质，d错误；利用多普勒效应可以测速度，e正确。(2)如图所示，射到oa界面的入射角=30，则sin=121n，故入射光能从圆锥侧面射出。设折射角为，无限接近a点的折射光线为ac，根据折射定律sin=nsin解得=60过o点作odac，则o2od=-=30在rto1ao中o1o=rtan30=333a=a在rtace中，ec=aetan30=5a3故o2c=ec-r=2a3在rtoo2d中，o2d=4atan30=4a3光束在桌面上形成光环的面积s=o2d2-o2c2=4a2答案：(1)a、c、e(2)4a22.(2014山东高考)(1)一列简谐横波沿直线传播。以波源o由平衡位置开始振动为计时零点，质点a的振动图像如图所示，已知o、a的平衡位置相距0.9m。以下判断正确的是()a.波长为1.2 mb.波源起振方向沿y轴正方向c.波速大小为0.4 m/sd.质点a的动能在t=4s时最大(2)如图，三角形abc为某透明介质的横截面，o为bc边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自o以角i入射，第一次到达ab边恰好发生全反射。已知=15，bc边长为2l，该介质的折射率为2。求：入射角i；从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c，可能用到：sin75=6+24或tan15=2-3)。【解析】(1)选a、b。由a的振动图像可知，a经过3s开始振动，o、a间距0.9m，波速v=xt=0.93m/s=0.3 m/s；振动的周期t=4s，所以波长=vt=0.34m=1.2 m；介质中质点的起振方向和波源的起振方向相同，由a质点的起振方向可以判断波源的起振方向沿y轴的正方向；t=4s时，a距离平衡位置最远，速度最小，动能最小，正确选项为a、b。(2)根据全反射规律可知，光线在ab边上某点p的入射角等于临界角c，由折射定律得sinc=1n代入数据得c=45设光线在bc边上的折射角为r，由几何关系得r=30由折射定律得n=sinisinr联立式，代入数据得i=45在opb中，根据正弦定律得opsin75=lsin45设所用时间为t，光线在介质中的速度为v，得op=vtv=cn联立式，代入数据得t=6+22cl答案：(1)a、b(2)456+22cl3.(2014绍兴二模)(1)下列说法中正确的是。a.水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的衍射造成的b.光的偏振证明了光和声波一样是纵波c.狭义相对论认为：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的d.在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过最低点处开始计时(2)一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为2s，t=0时刻的波形如图所示。该列波的波速是m/s；质点a平衡位置的坐标xa=2.5m，再经s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动。【解析】(1)选c、d。油膜在阳光照射下会呈现彩色，是油膜的内外表面反射，频率相同，相互叠加，这是由光的干涉造成的，故a错误；偏振现象是横波特有的现象，所以光的偏振证明了光和声波一样是横波，故b错误；狭义相对论认为：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的，故c正确；在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时，以减小实验误差，故d正确。(2)由图读出波长=4m，则波速v=t=2m/s。根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动；则质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间t=xv=2.5-22s=0.25 s。答案：(1)c、d(2)20.254.(1)一列简谐横波，在t=4.0s时的波形如图甲所示，图乙是这列波中质点p的振动图线，那么关于该波的传播，下列说法正确的是()a.v=0.25m/s，向左传播b.v=0.50m/s，向右传播c.从t=0到t=4.0s的过程，质点p向前迁移了1.0md.从t=0到t=4.0s的过程，波向前传播了1.0m(2)如图所示，abc是三棱镜的一个截面，其折射率为n=1.5。现有一细束平行于截面的光线沿mn方向射到棱镜的ab面上的n点，an=nb=2cm，入射角的大小为i，且sini=0.75。已知真空中的光速c=3.0108m/s，求：光在棱镜中传播的速率。此束光进入棱镜后从棱镜射出的方向和位置。(不考虑ab面的反射)【解析】(1)选a、d。由波动图像可知波长=50cm，由振动图像可知质点振动的周期t=2s，故波速v=t=0.52m/s=0.25 m/s，又质点p在t=4.0s时的振动方向向上，可知波向左传播，a正确、b错误；由x=vt=0.254m=1.0 m，所以波向前传播1.0 m，而质点并不随波的传播而迁移，c错误、d正确。(2)光在棱镜中传播的速率v=cn=2.0108m/s。设此束光从ab面射入棱镜后的折射角为r，由折射定律，n=sinisinr，解得r=30。显然光线从ab面射入棱镜后的折射光线np平行于底边ac，由图中几何关系可得，光线入射到bc面上入射角=45，光线从棱镜侧面发生全反射时的临界角为c，则sinc=1n=2322，c45。所以光线射到棱镜侧面bc时将发生全反射，由图可知光线将沿垂直于底面ac方向由图中q点射出棱镜。cq=pq=ansin60=3cm。答案：(1)a、d(2)2.0108m/s垂直于ac射出，出射点距c点3cm【加固训练】(1)如图所示，一细束白光由空气斜射到横截面为矩形的玻璃砖abdc的ab边上(入射光的延长线沿od方向)，则入射光()a.不可能在ab界面发生全反射b.可能射到bd面，并在bd界面发生全反射c.一定能到达cd面，并可能在cd界面发生全反射d.一定能到达cd面并从cd射出，射出的各种色光一定互相平行(2)一列简谐横波，在t=0时的波动图像如图所示，此时波恰好传播到a点，再经过1.0s，q点正好完成第一次全振动。试求：波速v的大小；规范画出第1s内质点p的振动图像(要求在坐标轴上标明有关的物理量、单位和数据)。【解析】(1)选a、d。根据全反射的条件(光由光密介质进入光疏介质且入射角大于等于临界角)，入射光不可能在ab界面发生全反射，a项正确；入射光进入玻璃砖后，折射光线向法线靠近，不可能射到bd面上，一定射到cd面上；由于其入射