【名师伴你行】高考物理大二轮 名师指导分项拿分专训 选考题专训二 振动与波动 光学（新题含解析）.docVIP

选考题专训(二)振动与波动、光学1物理选修34(1)一列简谐横波由p点向q点沿直线传播，p、q两点相距1 m，图甲、乙分别为p、q两质点的振动图象，如图所示，如果波长1 m，则波的波长_m；传播速度为v_m/s.(2)如图所示是一棱镜的截面图，现有一束频率为5.01014 hz的单色光沿mn的方向射到棱镜的ab界面上，入射角的大小为i，且sin i0.75，棱镜对此光的折射率为n1.5，求：光在此棱镜中传播的速率和波长；画出此束光线射出棱镜后的方向(不考虑返回到ab和bc面上的光线，要求有计算和分析，画出完整的光路图)答案：(1)45(2)见解析解析：(1)本题考查机械波的传播根据p、q两质点的振动图象知，p、q间的波形如图甲所示，则(n)1 m，解得 m，又1 m，则n只能取0，故4 m；此时波速为v m/s5 m/s.甲乙(2)本题考查光的折射定律、光路图、全反射由折射率公式n得v2.0108 m/s4.0107 m设光线进入棱镜后的折射角为r，由n得r30在nbd中，bnd90r60所以bdn180756045因此光线射到bc界面时的入射角i190bdn45又因为sin i1所以在bc界面发生全反射，故光线沿de方向垂直于ac边射出的棱镜，光路图如图乙所示2物理选修34(1)如图所示，两列完全相同的机械波，实线波形和虚线波形，在同一介质中分别向左和向右传播，某一时刻两列波相叠加，已知两列波的振幅a2 cm，波长4 m，波速v2 m/s，下列说法正确的是()a两列波的周期均为0.5 sbo位置的质点为加强点，且振幅a4 cmc此时刻o位置的质点的位移为a，且振动方向向上do位置的质点再经过0.25 s到达最大位移处(2)如图所示，m是一块平面镜，位于透明液体中，镜面水平向上放置，镜面到液面的距离h0.8 m一束细光线竖直向下射来，通过液体射到平面镜上现将平面镜以入射点为水平轴顺时针转过18.5角，转到图中虚线所示的位置，光线经平面镜反射后，在液面处分成两束，且这两束光恰好垂直(已知sin 370.6，设平面镜较短，光线在平面镜上只发生一次反射)求：光从开始进入液面到第一次离开液面的时间；平面镜绕水平轴顺时针至少转过多少度，才能没有光线从液面射出答案：(1)b、d(2)见解析解析：(1)本题考查机械波的传播由t2 s知，a错误；o位置的质点为振动加强点，振动方向向上，其振幅为2a4 cm，其位移大于a，故b正确，c错误；再经0.25 s即周期，此时o位置的质点位于波峰处，其位移最大，d正确(2)本题考查光的折射定律的相关计算依题意作出的光路图如图所示，当镜面转过18.5角时，反射光线转过37角，即aoooon37由几何知识可得con53则液体的折射率n光在液体中的路程为sh1.8 m光从开始进入液面到第一次离开液面的时间t8109 s光在液面发生全反射的临界角sinc则当aoooonc时，光在液面刚好发生全反射，没有光线从液面射出，此时平面镜绕水平轴顺时针转过的最小角度为acrsin .3物理选修34(1)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t时刻的波形图象如图甲所示，已知该波的周期为t，a、b、c、d为沿波传播方向上的四个质点则下列说法中正确的是_a在t时，质点c的速度达到最大值b在t2t时，质点d的加速度达到最大值c从t到t2t的时间间隔内，质点d通过的路程为6 cmdt时刻后，质点b比质点a先回到平衡位置e从t时刻起，在一个周期的时间内，a、b、c、d四个质点沿x轴通过的路程均为一个波长甲乙(2)如图乙所示，投影仪的镜头是一个半球形的玻璃体，光源产生的单色平行光投射到平面上，经半球镜头折射后在光屏mn上形成一个圆形光斑已知镜头半径为r，光屏mn到球心o的距离为d(d3r)，玻璃体对该单色光的折射率为n，不考虑光的干涉和衍射求光屏mn上被照亮的圆形光斑的半径答案：(1)b、c、d(2)见解析解析：(1)本题考查机械波的传播由题图知，在t时，质点c处于波峰位置，速度最小，a错误；在t2t时，质点d处于波峰位置，加速度最大，b正确；波传到质点d处时所用时间为ttt，因此在2t内质点d振动的路程为s(2tt)4a6 cm，c正确；由同侧法知，质点a、b均沿y轴向上运动，因此t时刻后，质点b比质点a先回到平衡位置，d正确；波传播过程中，质点上下振动，并不随波迁移，e错误(2)本题考查光的折射定律的应用假设在d点临界时sin c，cos cr而tan crcot c(d)cot c(d)dnr4物理选修34(1)下列有关光学现象的说法中正确的是_a用光导纤维束传送信息是光的衍射的应用b太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的干涉现象c在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰d经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度e激光测距是应用了激光平行性好的特点(2)由a、b两种色光复合而成的光束垂直射入一个圆柱形玻璃砖的ab面上，如图甲所示，则a光的折射率_(填“大于”或“小于”)b光的折射率；真空中，a光的波长_(填“大于”或“小于”)b光的波长甲乙 (3)一列横波自坐标原点o起振，0.4 s后刚好传播到a点，其波形如图乙所示，p点到o点的距离是70 cm.求：p点振动时起振方向如何？该波从原点向右传播开始计时，经多长时间p点第一次到达波峰？答案：(1)c、d、e(2)小于大于(3)向下1.7 s解析：(1)题主要考查光学的基本知识，意在考查考生的识记能力(2)题主要考查光的折射、反射、全反射以及光路图等知识，意在考查考生的理解能力(3)题主要考查波的形成和传播，意在考查考生的理解和运算能力(1)用光导纤维束传送信息是光的全反射的应用，选项a错误；太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的色散现象，是光的折射的结果，选项b错误；在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可减弱反射光，从而使景象更清晰，选项c正确；红光的波长比绿光的波长长，根据双缝干涉条纹间距公式x可知，经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度，选项d正确；激光的平行性好，常用来精确测距，选项e正确(2)发生全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质，并且入射角大于临界角，根据光路图可知，题中复色光从玻璃射入空气时，入射角均为45，其中只有b光发生了全反射，所以ca45，cb45，它们的折射率na，所以nbna，a光在玻璃中的折射率小，说明其频率小，即fbfa，在真空中，光速相同，即fc，又fbfa，所以ab.(3)p点的起振方向与20 cm处的a点起振方向相同，a点起振方向向下，波传播到p点，p点的起振方