名师伴你行2014高考物理指导提能专训13振动与波动

1、 HYPERLINK /gscgzhwl 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 HYPERLINK /gscgzhwl /gscgzhwl提能专训(十三)振动与波动、光学1下列说法正确的是()A光的偏振现象说明光是纵波B菜汤上的油花呈现彩色是光的干涉现象C光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理D光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大答案：BC解析：光的偏振说明光是横波，选项A错误；选项B、C正确；光的双缝干涉实验中，将红光改为紫光，波长变小，条纹间距变小，选项D错误2(2013长安一中检测)OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜

2、底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示由此可知()A棱镜内a光的传播速度比b光的小B棱镜内a光的传播速度比b光的大Ca光的频率比b光的高Da光的波长比b光的长答案：BD解析：a、b两束光射在OM、ON上的入射角相等，而a光没有发生全反射，b光发生全反射，说明a光的折射率小于b光的折射率，则知nanb，favb，A选项错误，B选项正确由cf，知ab，D选项正确3如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是()甲乙At0.8 s，振子的速度方向向左Bt0.2 s时，振子在O点右侧6 cm处C

3、t0.4 s和t1.2 s时，振子的加速度完全相同Dt0.4 s到t0.8 s的时间内，振子的速度逐渐减小答案：A解析：从t0.8 s起，再过一段微小时间，振子的位移为负值，因为取向右为正方向，故t0.8 s时，速度方向向左，A正确；由图象得振子的位移x12sin eq f(10,8)t(cm)，故t0.2 s时，x6eq r(2) cm，故B错误；t0.4 s和t1.2 s，振子的位移方向相反，由akx/m，知加速度方向相反，C错误；t0.4 s到t0.8 s的时间内，振子的位移逐渐变小，故振子逐渐靠近平衡位置，其速度逐渐变大，故D错误4(2013湖北八校联考)一半圆柱形透明物体横截面如图所

4、示，底面AOB镀银(圆中粗线)，O表示半圆截面的圆心一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出已知光线在M点的入射角为30，MOA60，NOB30.则()A光线在M点的折射角为15B光线在M点的折射角为10C透明物体的折射率为eq r(3)D透明物体的折射率为eq f(r(6)r(3),3)答案：A解析：如图，透明物体内部的光路为折线MPN，Q、M点相对于底面EF对称，Q、P和N三点共线设在M点处，光的入射角为i，折射角为r，OMQ，PNF.根据题意有30，由几何关系得，PNOPQOr，于是r60，且r，由以上几式得r15，则A正确，B错误根据折射率公式有sin insin r，

5、解得neq f(r(6)r(2),2)，C、D错误5如图所示，紫光从均匀物质a通过其他三层均匀物质b、c、d传播，每层的表面彼此平行，最后紫光又进入另一层均匀物质a.在各个表面的折射都画在图中(未画出相应的反射)，则()Ab物质的折射率大于d物质的折射率Bc物质的折射率最小C另一层物质a的出射光线与物质a中的入射光线不可能平行D若改为红光，仍按原光线方向入射，红光有可能在物质d和另一层物质a的交界处发生全反射答案：B解析：根据题图及光路的可逆性可知，光线从c射入b和从c射入d，入射角相同时，折射角均小于入射角，并且射入b时的折射角较大，所以ndnbnc；同样分析可知，nbnanc，则ndnbn

6、anc，A错误，B正确三层表面平行的均匀物质组成的整体相当于表面平行的玻璃砖，将其放在均匀物质a中时，出射光线与入射光线平行，C错误在同种均匀介质中，红光的折射率小于紫光的，临界角较紫光的大，红光更不易发生全反射，D错误6(2013北京西城区期末测试)一列波源在x0处的简谐波，沿x轴正方向传播，周期为0.02 s，t0时刻的波形如图所示，此时x12 cm处的质点P恰好开始振动则()A质点P开始振动时的方向沿y轴正方向B波源开始振动时的方向沿y轴负方向C此后一个周期内，质点P通过的路程为8 cmD这列波的波速为4 m/s答案：BD解析：波沿x轴正方向传播，质点P开始振动时的方向沿y轴负方向，A错

7、误；由于各点开始振动时的方向是相同的，B正确；此后一个周期内，质点P通过的路为45 cm20 cm，C错误；波长8 cm0.08 m，周期T0.02 s，故v/T4 m/s，D正确7(2013陕西省五校二模)如图所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图，图中是光源，是滤光片，是单缝，是双缝，是光屏下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是()A增大和之间的距离B增大和之间的距离C将绿色滤光片改成红色滤光片D增大双缝之间的距离答案：BC解析：光屏上相邻两条亮纹之间的距离xeq f(l,d)，和之间的距离等于l，增大和之间的距离可增大相邻两条亮纹之间的距离，B正确；将绿色滤光片改成红色滤光片，

8、增大了入射光的波长，相邻两条亮纹之间的距离增大，C正确；增大双缝之间的距离d，相邻两条亮纹之间的距离减小，D错误；增大和之间的距离，不会改变相邻两条亮纹之间的距离，A错误8(2013安徽五校质检)一列简谐波在t0.2 s时的图象如图甲所示，x0处的质点的振动图象如图乙所示，由此可知()甲乙A波沿x轴负方向传播，波速v10 m/sB波沿x轴正方向传播，波速v10 m/sCt0.2 s时刻，质点c向y轴负方向运动Dt0.3 s时刻，质点b的位移y10 cm答案：A解析：本题考查简谐波的知识，意在考查学生对简谐波的掌握情况由振动图象可知，在t0.2 s以后，x0处的质点从平衡位置向y轴正方向运动，可

9、判断出波向x轴负方向传播，再由波速公式得veq f(,T)eq f(4,0.4) m/s10 m/s，A正确，B错误；由波的传播方向易知C错误；结合t0.2 s时的波形，再经0.1 s，即eq f(T,4)，知质点b的位移为y10 cm，D错误9物理选修34(1)图示为一列沿x轴传播的简谐横波，实线为t0时刻的波形图，虚线为t0.1 s时的波形图已知该波的波速为v100 m/s，则x4 m处的质点P在t0时的振动方向沿y轴_(填“正向”或“负向”)；经过0.18 s，P点通过的路程为_m.(2)如图所示，一棱镜的截面为直角三角形ABC，A60.在此截面所在的平面内，一条光线从AB边上的M点垂直

10、射入棱镜，经AC边反射后从BC边射出，出射光线与BC边成45.求：此棱镜的折射率；将入射光线绕M点顺时针旋转角时，有光线从AC边射出，则sin 至少应大于多少？答案：(1)负向0.6(2)见解析解析：(1)本题考查机械波的传播由题意，该波的周期Teq f(,v)eq f(12,100) s0.12 s，t0.1 s时即经过eq f(5,6)T时，实线波传到虚线波的位置，易知波沿x轴负向传播，由同侧法知，t0时刻，质点P向y轴负向振动；经过0.18 s即经过eq f(3,2)T，质点P通过的路程为seq f(3,2)40.1 m0.6 m.(2)本题考查光路图、反射定律、折射定律和全反射的应用如

11、图所示，棱镜内部的光线为MPN，设出射点N处光线的入射角为i，折射角为r，由反射定律及几何关系有i1230，r904545由折射定律有：neq f(sin r,sin i)解得折射率neq r(2)将入射光线绕M点顺时针旋转角时，恰好光线在AC边发生全反射时，设临界角为，有sin eq f(1,n)此时在M点的折射角为，由几何关系有60由折射定律有neq f(sin ,sin )解得sin eq f(r(3)1,2)有光线从AC边射出时，sin 至少应大于eq f(r(3)1,2).10物理选修34(1)如图甲所示是某时刻一列机械波的图象，图乙是坐标原点O处质点从此时刻开始的振动图象由此可知，

12、K、L、M三个质点，_质点最先回到平衡位置；该机械波的波速为v_.甲乙(2)如图所示是半径为R2 m的玻璃半球形，一细束红光沿直径AB方向且距离AB为heq r(3) m处射向球体，经球面折射后恰好通过B点现将光线换成一束截面为圆形(半径R2 m)的平行红光垂直球的截面射向玻璃半球，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区屏幕S至球心距离为D2eq 答案：(1)M1 m/s(2)见解析解析：(1)本题考查波的形成、波速、波的图象和振动图象由题图乙可知，坐标原点O处质点经过四分之一个周期后到达波峰，波形图中该质点位于平衡位置，所以该机械波向x轴负方向传播，由K、L、M三个质点位置可知，M质点最先回到平

13、衡位置；由图象可知，波长4 m，周期T4 s，所以波速veq f(,T)1 m/s.甲(2)本题考查折射定律、全反射以及应用数学知识解决物理问题的能力如图甲所示，入射角正弦sin ieq f(h,R)eq f(r(3),2)，折射角正弦sin req f(1,2)乙设玻璃半球的折射率为n，根据折射定律得neq f(sin i,sin r)eq f(f(r(3),2),f(1,2)eq r(3)如图乙所示，红光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点E，E点到亮区中心G的距离r就是所求最大半径设红光临界角为C，由全反射的知识sin Ceq f(1,n)由几何知识可知MNRsin Ceq f(R

14、,n)，ONRcos CReq f(r(n21),n)，NFMNtan Ceq f(R,nr(n21)GFD(ONNF)Deq f(nR,r(n21)eq f(GE,MN)eq f(GF,FN)所以有rGEeq f(GF,FN)MNDeq r(n21)nR代入数据得r2eq 所以圆形亮区的面积Sr23.14(2eq r(3)237.7 m211物理选修34(1)如图甲所示，O点为振源，OPs，t0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波图乙为从t0时刻开始描绘的质点P的振动图象下列判断中正确的是()A该波的频率为eq f(1,t2t1)B这列波的波长为eq f(st2t1,t1

15、)Ct0时刻，振源O振动的方向沿y轴负方向Dtt2时刻，P点的振动方向沿y轴负方向Ett2时刻，O点的振动方向沿y轴负方向(2)如图所示，折射率为neq r(3)、半径为R4eq r(3) cm的圆形玻璃砖，AB为玻璃砖直径一束光线平行于直径AB射向玻璃砖左侧界面，且光束到AB的距离d可以随意调整，已知光在真空中速度为c3.0108 m/s，求：()光线在玻璃砖中传播的最长时间；()当光线经玻璃砖折射后由B点射出时，光线在玻璃砖中传播的时间答案：(1)AB(2)()81010 s()4eq r(3)1010 s解析：(1)结合题图甲、乙可知，振动从O传到P，用时t1，传播距离为s，故波速为ve

16、q f(s,t1)，波的周期为Tt2t1，故波的频率feq f(1,t2t1)，波长vTeq f(st2t1,t1)，A、B正确；由题图乙可知P点先沿y轴正向运动，故振源O在t0时刻沿y轴正向运动，C错误；由题图乙知，t2时刻P点振动方向沿y轴正向，D错误；因不知t1与周期T的倍数关系，故不能判断t2时刻O点的振动情况，E错误(2)()光线在介质中的传播速度veq f(c,n)光线沿直径传播时时间最长，为teq f(2R,v)81010 s()如图所示，由折射定律得eq f(sin i,sin r)n由几何关系可得i2r光线在玻璃砖中传播的距离为s2Rcos rsvt联立式解得t4eq r(3

17、)1010 s12物理选修34(1)如图甲所示，在某一均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式甲均为x0.1sin (20t) m，介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4 m和5 m，两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播，波速都是10 m/s.求简谐横波的波长P点的振动_(填“加强”或“减弱”)乙(2)如图乙所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入，已知棱镜的折射率neq r(2)，ABBC8 cm，OA2 cm，OAB60.求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向第一次的出射点距C_cm.答案：(1)1 m加强(2)光线与CD成45角eq f(4,3)eq