2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題十五 振動(dòng)和波動(dòng) 光學(xué)課時(shí)作業(yè) 新人教版.doc

2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題十五 振動(dòng)和波動(dòng) 光學(xué)課時(shí)作業(yè) 新人教版一、單項(xiàng)選擇題1用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象圖(a)是點(diǎn)燃的酒精燈(在燈芯上灑些鹽)，圖(b)是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈將金屬絲圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是()A當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)30時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30B當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)45時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90C當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)60時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30D干涉條紋保持原來(lái)狀態(tài)不變解析：金屬絲圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，改變不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀，由干涉原理可知干涉條紋與金屬絲圈在該豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)關(guān)，仍然是水平的干涉條紋，A、B、C錯(cuò)誤，D正確答案：D2(xx四川卷)平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌?橫波)，在波的傳播方向上有相距3 m的甲、乙兩小木塊隨波上下運(yùn)動(dòng)，測(cè)得兩小木塊每分鐘都上下30次，甲在波谷時(shí)，乙在波峰，且兩木塊之間有一個(gè)波峰這列水面波()A頻率是30 HzB波長(zhǎng)是3 mC波速是1 m/s D周期是0.1 s解析：據(jù)題意知，f0.5 Hz，2 m，則vf1 m/s，T2 s，C項(xiàng)正確答案：C3(xx四川卷)直線P1P2過(guò)均勻玻璃球球心O，細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對(duì)稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖a、b光相比()A玻璃對(duì)a光的折射率較大B玻璃對(duì)a光的臨界角較小Cb光在玻璃中的傳播速度較小Db光在玻璃中的傳播時(shí)間較短解析：由題圖可知na<nb，故A錯(cuò)誤；由sinC知Ca>Cb，故B錯(cuò)誤；由n知va>vb，故C正確；a光在玻璃中的傳播距離比b光小，由t知ta<tb，D錯(cuò)誤答案：C二、多項(xiàng)選擇題4某彈簧振子在水平方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移x隨時(shí)間t變化的關(guān)系為xAsint，振動(dòng)圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A彈簧在第1 s末與第3 s末的長(zhǎng)度相同B簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圓頻率是rad/sC第3 s末振子的位移大小為AD從第3 s末到第5 s末，振子的速度方向發(fā)生變化解析：由振動(dòng)圖象可知，彈簧在第1 s末與第3 s末的位移相同，彈簧長(zhǎng)度相同，選項(xiàng)A正確；由振動(dòng)圖象可知，振動(dòng)周期為8 s，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圓頻率是 rad/s，選項(xiàng)B正確；第3 s末振子的位移大小為xAsintAsin(3)A，選項(xiàng)C正確；從第3 s末到第5 s末，振子的速度方向不發(fā)生變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：ABC5固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖，O點(diǎn)為圓心，OO為直徑MN的垂線足夠大的光屏PQ緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于MN.由A、B兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向O點(diǎn)，入射光線與OO夾角較小時(shí)，光屏NQ區(qū)域出現(xiàn)兩個(gè)光斑，逐漸增大角，當(dāng)時(shí)，光屏NQ區(qū)域A光的光斑消失，繼續(xù)增大角，當(dāng)時(shí)，光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失，則()A玻璃磚對(duì)A光的折射率比對(duì)B光的大BA光在玻璃磚中傳播速度比B光的大C<<時(shí)，光屏上只有1個(gè)光斑D<<時(shí)，光屏上只有1個(gè)光斑解析：當(dāng)較小時(shí)，屏上NQ區(qū)域有兩個(gè)光斑，這是兩種單色光折射后折射程度不同的結(jié)果，當(dāng)時(shí)NQ區(qū)域A光消失，說(shuō)明A光發(fā)生了全反射，A光發(fā)生全反射的臨界角為，同理，B光發(fā)生全反射的臨界角為，由于>，由n可知，B光的折射率小，A項(xiàng)正確；由v可知，B光在半圓形玻璃磚中傳播速度較大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；<<時(shí)，NQ區(qū)域只有一個(gè)光斑，而由于光的反射，在NP區(qū)域還有一個(gè)光斑，<<時(shí)，兩種單色光全部發(fā)生全反射， 在NQ區(qū)域沒(méi)有光斑，在NP區(qū)域有一個(gè)由全反射形成的光斑，D項(xiàng)正確答案：AD6以下關(guān)于光的說(shuō)法中正確的是()A分別用紅光和紫光在同一裝置上做干涉實(shí)驗(yàn)，相鄰紅光干涉條紋間距小于相鄰紫光干涉條紋間距B雨后天空出現(xiàn)的彩虹是光的衍射現(xiàn)象C水面油膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象D醫(yī)學(xué)上用光導(dǎo)纖維制成內(nèi)窺鏡，用來(lái)檢查人體內(nèi)臟器官的內(nèi)部它利用了光的全反射原理解析：根據(jù)x，因紅光波長(zhǎng)較長(zhǎng)，故相鄰紅光條紋間距大，A錯(cuò)；雨后天空出現(xiàn)的彩虹是光的折射和色散綜合的結(jié)果，B錯(cuò)；水面油膜呈現(xiàn)彩色條紋是白光在油膜前后兩表面的反射光相遇疊加的結(jié)果，屬于干涉，故C正確；醫(yī)學(xué)上用光導(dǎo)纖維制成內(nèi)窺鏡，應(yīng)用的是全反射原理，D正確答案：CD三、五選三型選擇題7光射到兩種不同介質(zhì)的分界面，分析其后的傳播情形可知_A折射現(xiàn)象的出現(xiàn)不能說(shuō)明光是縱波B光總會(huì)分為反射光和折射光C折射光與入射光的傳播方向可能是相同的D發(fā)生折射是因?yàn)楣庠诓煌橘|(zhì)中的傳播速度不同E光的反射光線、折射光線與入射光線不可能同線解析：光屬于電磁波，是一種橫波，另外光的折射現(xiàn)象的出現(xiàn)不能說(shuō)明光是縱波，故A選項(xiàng)正確；當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且入射角足夠大時(shí)，會(huì)在分界面處發(fā)生全反射現(xiàn)象，此時(shí)只有反射光線而折射光線消失，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)光垂直射到兩種不同介質(zhì)的分界面時(shí)，折射光線與入射光線的傳播方向是相同的，光的反射光線、折射光線與入射光線同線，故C選項(xiàng)正確、E選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)光射到兩種不同介質(zhì)的分界面時(shí)會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，這是因?yàn)椴煌橘|(zhì)對(duì)光的(絕對(duì))折射率n不同，即光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，故D選項(xiàng)正確答案：ACD8下列選項(xiàng)與多普勒效應(yīng)有關(guān)的是_A科學(xué)家用激光測(cè)量月球與地球間的距離B醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速C技術(shù)人員用超聲波探測(cè)金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡D交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過(guò)測(cè)量反射波的頻率確定車輛行進(jìn)的速度E科學(xué)家通過(guò)比較星球與地球上同種元素發(fā)出光的頻率來(lái)計(jì)算星球遠(yuǎn)離地球的速度解析：多普勒效應(yīng)是指波源或觀察者發(fā)生移動(dòng)，而使兩者間的位置發(fā)生變化，使觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化，根據(jù)此定義可判斷選項(xiàng)B、D、E符合要求答案：BDE四、計(jì)算題9用圓弧狀玻璃磚做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1、P2，然后在玻璃磚的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4，使P3擋住P1和P2的像，P4擋住P3以及P1和P2的像，在紙上標(biāo)出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓，如圖甲所示，其中O為兩圓弧圓心，圖中已畫(huà)出經(jīng)過(guò)P1、P2點(diǎn)的入射光線(1)在圖上補(bǔ)畫(huà)出所需的光路(2)為了測(cè)出玻璃的折射率，需要測(cè)量入射角和折射角，請(qǐng)?jiān)趫D中的AB分界面上畫(huà)出這兩個(gè)角(3)用所測(cè)物理量計(jì)算折射率的公式為n_.(4)為了保證在弧面CD得到出射光線，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，光線在弧面AB的入射角應(yīng)適當(dāng)_(填“小一些”、“無(wú)所謂”或“大一些”)(5)多次改變?nèi)肷浣?，測(cè)得幾組入射角和折射角，根據(jù)測(cè)得的入射角和折射角的正弦值，畫(huà)出了如圖乙所示的圖象，由圖象可知該玻璃的折射率n_.解析：(1)連接P3、P4與弧CD交于一點(diǎn)，此交點(diǎn)即為光線從玻璃磚中射出的位置，由于P1、P2的連線與弧AB的交點(diǎn)即為光線進(jìn)入玻璃磚的位置，連接兩交點(diǎn)即可作出玻璃磚中的光路，如圖所示(2)連接O點(diǎn)與光線在AB面上的入射點(diǎn)即為法線，作出入射角和折射角如圖中i、r所示(3)由折射定律可得n.(4)為了保證能在弧面CD上有出射光線，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，光線在弧面AB上的入射角應(yīng)適當(dāng)小一些，才不會(huì)使光線在CD面上發(fā)生全反射(5)圖象的斜率kn，由題圖乙可知斜率為1.5，即該玻璃的折射率為1.5.答案：(1)見(jiàn)解析圖(2)見(jiàn)解析圖(3)(4)小一些(5)1.510(xx山東卷)半徑為R、介質(zhì)折射率為n的透明圓柱體，過(guò)其軸線OO的截面如圖所示位于截面所在平面內(nèi)的一細(xì)束光線，以角i0由O點(diǎn)入射，折射光線由上邊界的A點(diǎn)射出當(dāng)光線在O點(diǎn)的入射角減小至某一值時(shí)，折射光線在上邊界的B點(diǎn)恰好發(fā)生全反射求A、B兩點(diǎn)間的距離解析：當(dāng)光線在O點(diǎn)的入射角為i0時(shí)，設(shè)折射角為r0，由折射定律得n設(shè)A點(diǎn)與左端面的距離為dA，由幾何關(guān)系得sinr0若折射光線恰好發(fā)生全反射，則在B點(diǎn)的入射角恰好為臨界角C，設(shè)B點(diǎn)與左端面的距離為dB，由折射定律得sinC由幾何關(guān)系得sinC設(shè)A、B兩點(diǎn)間的距離為d，可得ddBdA聯(lián)立式得d()R答案：()R11(xx新課標(biāo)全國(guó)卷)平衡位置位于原點(diǎn)O的波源發(fā)出的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播，P、Q為x軸上的兩個(gè)點(diǎn)(均位于x軸正向)，P與O的距離為35 cm，此距離介于一倍波長(zhǎng)與二倍波長(zhǎng)之間已知波源自t0時(shí)由平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng)，周期T1 s，振幅A5 cm.當(dāng)波傳到P點(diǎn)時(shí)，波源恰好處于波峰位置；此后再經(jīng)過(guò)5 s，平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置求：(1)P、Q間的距離；(2)從t0開(kāi)始到平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí)，波源在振動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的路程解析：(1)由題意，O、P兩點(diǎn)間的距離與波長(zhǎng)之間滿足OP波速v與波長(zhǎng)的關(guān)系為v在t5 s的時(shí)間間隔內(nèi)，波傳播的路程為vt.由題意有vtPQ式中，PQ為P、Q間的距離由式和題給數(shù)據(jù)，得PQ133 cm.(2)Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí)，波源運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1tT波源從平衡位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過(guò)，波源運(yùn)動(dòng)的路程為A.由題給條件得t125故t1時(shí)間內(nèi)，波源運(yùn)動(dòng)的路程為s25A125 cm.答案：(1)133 cm(2)125 cm