2023届高考物理三轮测试：十四、振动和波动　光及光的本性含解析物理试题试卷分析

十四、振动和波动光及光的本性姓名：________班级：________1．(多选)单摆做简谐运动时，下列说法中正确的是()A．摆球质量越大、振幅越大，则单摆振动的能量越大B．单摆振动能量与摆球质量无关，与振幅有关C．摆球到达最高点时势能最大，摆线弹力最大D．摆球通过平衡位置时动能最大，摆线弹力最大解析：摆球振动能量与摆球质量、振幅均有关；根据牛顿第二定律可知摆线弹力最大的位置在最低点．答案：AD2．(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T.在t＝0时的波形如图所示，波上有P、Q两点，其纵坐标分别为yp＝2cm，yQ＝－2cm，下列说法正确的是()A．P点的振动形式传到Q点需要T/2B．P、Q在振动过程中，位移的大小总相等C．在5T/4内，P点通过的路程为20cmD．经过3T/8，Q点回到平衡位置E．在相等时间内，P、Q两质点通过的路程相等解析：由题图看出，P、Q两点平衡位置间的距离等于半个波长，振动形式从P传到Q需要半个周期eq\f(T,2)，A正确；P、Q的振动情况总是相反，所以在振动过程中，它们的位移大小总是相等、方向总是相反，B正确；若图示时刻P在平衡位置或最大位移处，在eq\f(5T,4)内，P点通过的路程为：s＝5A＝5×4cm＝20cm，而实际上图示时刻，P点不在平衡位置或最大位移处，所以在eq\f(5T,4)内，P点通过的路程不是20cm，C错误；图示时刻，Q点向下运动，速度减小，所以从图示位置运动到波谷的时间大于eq\f(T,8)，再从波谷运动到平衡位置的时间为eq\f(T,4)，所以经过eq\f(3T,8)，Q点没有回到平衡位置，D错误；由于P、Q的步调总是相反，所以在相等时间内，P、Q两质点通过的路程相等，E正确．故选ABE.答案：ABE3．如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O时，下列情况不可能发生的是()解析：光线从空气到介质，发生折射，折射光向法线靠拢，选项A错误，B正确；反之光线从介质到空气，折射光远离法线，如图C；若从介质到空气的入射角一直增大，折射角将会随之增大并先增大到90°，这时发生全反射，没有折射光，如图D.答案：A4．(多选)最近两年以来，地震在世界各地频频出现，让人感觉地球正处于很“活跃”的时期．地震波既有横波，也有纵波，若我国地震局截获了一列沿x轴正方向传播的地震横波，在t(图中实线)与(t＋0.4)s(图中虚线)两个时刻x轴上－3～3km区间内的波形图如图所示，则下列说法正确的是()A．该地震波的波长为3kmB．质点振动的最大周期为0.8sC．该地震波最小波速为5km/sD．从t时刻开始计时，x＝2km处的质点比x＝2.5km处的质点先回到平衡位置E．从t时刻开始计时，x＝2km处的质点比x＝2.5km处的质点后回到平衡位置解析：由题中波形图可知，该地震波的波长为4km，A错误；因为t(图中实线)与(t＋0.4)s(图中虚线)两个时刻的波形正好相反，故0.4s＝(n＋eq\f(1,2))T，所以该地震波的最大周期为0.8s，B正确；由λ＝vT可知，该地震波的最小波速为5km/s，C正确；因为地震波沿x轴正方向传播，由题图可知，此时x＝2.5km处的质点正沿y轴正方向振动，D正确，E错误．故选BCD.答案：BCD5.如图所示的是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)，S1的振幅为A1＝2cm，S2的振幅为A2＝3cm，则下列说法正确的是()A．质点D是振动减弱点B．质点A、D在该时刻的高度差为10cmC．再过半个周期，质点B、C是振动加强点D．质点C此刻以后将向下振动解析：质点D是波谷与波谷叠加，为振动加强点，选项A错误；质点A为波峰与波峰叠加，为振动加强点，此时的位移为5cm，质点D为波谷与波谷叠加，为振动加强点，此时的位移为－5cm，则在该时刻质点A、D高度差为10cm，选项B正确；B、C两质点是波峰与波谷叠加，为振动减弱点，振动减弱点始终为振动减弱点，选项C错误；质点C此时为波源S1的波峰与S2的波谷叠加，处于负的最大位置处，偏离平衡位置的位移为－1cm，此刻以后将向上振动，选项D错误．答案：B6．一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形图如图所示，从该时刻开始计时．(1)若质点P(坐标为x＝3.2m)经0.4s第一次回到初始位置，求该机械波的波速和周期．(2)若质点Q(坐标为x＝5m)在0.5s内通过的路程为(10＋5eq\r(2))cm，求该机械波的波速和周期．解析：(1)由于波向右传播，如图所示，当P点经0.4s第一次回到初始位置，一定是x＝0m处的振动状态传播到P点，则该机械波波速为：v＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(3.2－0,0.4)m/s＝8m/s由波形图可知，波长λ＝8m则T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(8,8)s＝1s(2)由波动图象可知，此时Q点的纵坐标为y＝－eq\f(5,2)eq\r(2)cm，当其通过的路程为(10＋5eq\r(2))cm时，一定是x＝－1m处的质点振动状态传播到Q点，则该机械波波速为：v′＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f([5－－1],0.5)m/s＝12m/s则T′＝eq\f(λ,v′)＝eq\f(8,12)s＝eq\f(2,3)s答案：(1)1s(2)eq\f(2,3)s7．某种材料做成的一个底角为30°的等腰三棱镜，一细束红光从AB面的中点P沿平行于底面BC方向射入棱镜，经BC面反射，再从AC面的Q点射出，且有PQ∥BC(图中未画出光在棱镜内的光路)，设真空中的光速为c.求：(1)该棱镜对红光的折射率；(2)红光在棱镜中的传播速度．解析：(1)根据题意补全光路图如图所示．由图中几何关系可知i1＝α＝β＝γ2＝60°，γ1＝i2＝30°，根据折射定律有n