2019年高考物理二輪復習 專題七 選考部分 第18講 振動和波 光學練案.doc
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專題七 第18講 振動和波 光學 限時:40分鐘 一、選擇題(本題共8小題,其中1~4題為單選,5~8題為多選) 1.(2018北京市門頭溝區(qū)高三下學期模擬)一束可見光從空氣進入某介質(zhì)后,變?yōu)閍、b兩束單色光。如果光束b是藍光,則光束a可能是( A ) A.紫光 B.黃光 C.綠光 D.紅光 [解析] 由圖可知,a的折射率大于b,則a的頻率大于b,若b是藍光,則a一定是紫光,故選A。 2.(2018四川省廣安市高三二模)如圖所示,一束由a、b兩種單色光組成的復色光射向半圓形玻璃磚的圓心O,在O點分為兩束光1和2,其中光束1為a光,下列判斷正確的是( D ) A.光束2只有b光,且b光折射率比a光的大 B.a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率 C.在此玻璃中a光的全反射臨界角小于b光的全反射臨界角 D.用同一雙縫干涉裝置進行實驗可看到a光的干涉條紋間距比b光的寬 [解析] 光束2既有b光,也有a光。由題可知,b光發(fā)生全反射,a光沒有發(fā)生全反射,b光的臨界角小于a光的臨界角。根據(jù)臨界角公式sinC=1/n,知b光折射率比a光的大,故AC錯誤。a光的折射率小于b光的折射率,則a光的頻率小于b光的頻率,故B錯誤。a光的頻率小于b光的頻率,則a光的波長大于b光的波長,雙縫干涉條紋的間距與波長成正比,所以用同一雙縫干涉裝置進行實驗,可看到a光的干涉條紋間距比b光的寬,故D正確。故選D。 3.(2018北京市豐臺區(qū)高三下學期模擬)如圖所示,用一束太陽光照射橫截面為三角形的玻璃磚,在光屏上能觀察到一條彩色光帶。下列說法正確的是( B ) A.在各種色光中,玻璃對紅光的折射率最大 B.在各種色光中,紫光光子比綠光光子的能量大 C.此現(xiàn)象是因為光在玻璃磚中發(fā)生全反射形成的 D.減小太陽光的入射角度,各種色光會在光屏上依次消失,最先消失的是紅光 [解析] 白光經(jīng)過三棱鏡后產(chǎn)生色散現(xiàn)象,在光屏由下至上依次為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫,紫光的折射角最大,其折射率最大,紅光通過棱鏡的偏轉(zhuǎn)角最小,其折射率最小,故A錯誤;紫光比綠光的頻率更大,根據(jù)E=hν,可知紫光光子比綠光光子的能量大,故B正確;此現(xiàn)象是因為光在玻璃磚中發(fā)生折射形成的,故C錯誤;因為紫光的折射率最大,根據(jù)sinC=,可知紫光的全反射臨界角最小,故減小太陽光的入射角度,各種色光會在光屏上依次消失,最先消失的是紫光,故D錯誤;故選B。 4.(2018北京市豐臺區(qū)高三下學期模擬)如圖甲所示為一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖,圖乙為這列波上P點的振動圖象,下列說法正確的是( A ) A.該橫波向右傳播,波速為0.4m/s B.t=2s時,Q點的振動方向為y軸負方向 C.從t=2s到t=7s內(nèi),P質(zhì)點沿x軸向右平移2.0m D.從t=2s到t=7s內(nèi),Q質(zhì)點通過的路程為30cm [解析] 由甲圖知波長為λ=1.6m,由乙圖知周期T=4.0s,則波速為v==m/s=0.4m/s,故A正確;質(zhì)點Q與質(zhì)點P相差半個波長,故振動方向相反,由乙圖可知在t=2.0時質(zhì)點P沿y軸負方向運動,則質(zhì)點Q沿y軸正方向運動,故B錯誤;質(zhì)點不會隨波向前運動,只在平衡位置上下振動,故C錯誤;由甲圖可知振幅A=5cm,從t=2s到t=7s內(nèi),經(jīng)歷的時間為5s=T+,故Q質(zhì)點通過的路程為S=5A=25cm,故D錯誤。故選A。 5.(2018山西省晉城市高三下學期模擬)2018年1月31日,天空中上演了一場萬眾矚目、被稱為“超級滿月、藍月亮、紅月亮”的月全食大戲,這次月全食歷時近5小時.最精彩之處是在發(fā)生月全食階段月亮呈現(xiàn)紅色,下列有關(guān)月食的說法,其中正確的是( ADE ) A.當?shù)厍蛱幱谔柡驮铝林虚g時才會出現(xiàn)月食現(xiàn)象 B.當月亮處于太陽和地球中間時才會出現(xiàn)月食現(xiàn)象 C.月食可能是太陽光經(jīng)月亮反射到地球大氣層時發(fā)生全反射形成的 D.出現(xiàn)月食現(xiàn)象,是因為月亮處于地球的“影子”中 E.“紅月亮”是太陽光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月球時形成的 [解析] 當太陽、地球、月球在同一直線上,地球位于太陽與月球之間時,太陽發(fā)出的沿直線傳播的光被不透明的地球完全擋住,光線照不到月球上,月亮處于地球的“影子”中,在地球上完全看不到月球的現(xiàn)象就是月全食??吹秸麄€月亮是暗紅的,是因為太陽光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月球;選項ADE正確,BC錯誤;故選ADE。 6.(2018廣西陸川縣高三下學期二模)如圖所示,一簡諧橫波在某區(qū)域沿x軸傳播,實線a為t=0時刻的波形圖線,虛線b為t=Δt時刻的波形圖線,已知該簡諧橫波波源振動的頻率為f=2.5Hz,虛線b與x軸交點P的坐標xp=1m。下列說法中正確的是( ADE ) A.這列波的傳播速度大小一定為20m/s B.這列波一定沿x軸負向傳播 C.可能有Δt=1.45g D.可能有Δt=0.85s E.若該列波遇到寬度為6m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 [解析] 波的周期為T==s=0.4s,由圖讀出波長λ=8m,則波速v==m/s=20m/s,選項A正確;根據(jù)題中條件不能確定傳播的方向,故選項B錯誤;若波向右傳播,則Δt=nT+T=0.4n+0.05(s)(n=0,1,2,3,……),當n=2時,Δt=0.85s,選項D正確;若波向左傳播,則Δt=nT+T=0.4n+0.35(s)(n=0,1,2,3……)當Δt=1.45s,n不能取整數(shù),故選項C錯誤;因波長為8m,則若該列波遇到寬度為6m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,選項E正確;故選ADE。 7.(2018江蘇省鹽城中學高三4月模擬)下列說法中正確的是( BD ) A.光學鏡頭上的增透膜是利用光的偏振現(xiàn)象 B.用標準平面檢查光學平面的平整程度利用了光的干涉現(xiàn)象 C.當觀察者和波源間存在相對運動時一定能觀察到多普勒效應現(xiàn)象 D.在高速運行的航天器上看地球上的時間進程變慢 [解析] 表面涂上增透膜,以增強透射光的強度,是利用了光的薄膜干涉現(xiàn)象,A錯誤;標準平面檢查光學平面的平整程度是利用了光的干涉,B正確;當觀察者和波源間存在相對運動時不一定能觀察到多普勒效應現(xiàn)象,如觀測者繞波源做勻速圓周運動,C錯誤;根據(jù)相對論的兩個基本假設,在速度v高速運行的航天器上看地球上的時間進程變慢,D正確。 8.(2018山東、湖北部分重點中學沖刺模擬卷四)如圖所示,某均勻介質(zhì)中有兩列簡諧橫波A和B同時沿x軸正方向傳播足夠長的時間,在t=0時刻兩列波的波峰正好在x=0處重合,則下列說法中正確的是( BCE ) A.t=0時刻x=0處質(zhì)點的振動位移為20cm B.兩列波的頻率之比為fA︰fB=5︰3 C.t=0時刻一定存在振動位移為-30cm的質(zhì)點 D.t=0時刻x軸正半軸上到原點最近的另一波峰重合處的橫坐標為x=7.5m E.t=0時刻x軸正半軸上到原點最近的波谷重合處的橫坐標為x=7.5m [解析] 兩列波疊加,t=0時刻x=0處質(zhì)點的振動位移為兩列波振幅之和,為40cm,A錯誤;根據(jù)波形圖,A波的波長為3m,B波的波長為5m,兩列波在同一介質(zhì)中傳播,波速相同,由λ=可知,兩列波的頻率之比為fA︰fB=λB︰λA=5︰3,B正確;由于質(zhì)點的振動位移等于同一時刻同一質(zhì)點分別在兩列波中振動位移的和,所以t=0時刻一定存在振動位移為-30cm的質(zhì)點,C正確;兩列波波長最簡整數(shù)比為3︰5,3和5的最小公倍數(shù)是15,所以t=0時刻x軸正半軸到原點最近的另一波峰重合處的橫坐標為x=5λA=15m,D錯誤;t=0時刻x軸正半軸到原點最近的波谷重合處的橫坐標為x=7.5m,E正確。 二、計算題(本題共3小題,需寫出完整的解題步驟) 9.(2018山東省濰坊市高三下學期三模)如圖所示,半球形玻璃磚半徑為R,AB為其直徑,O為球心。一束單色光垂直于AB入射球面,入射角θ=60,已知這束光在玻璃磚中的折射率為,光在真空中的傳播速度為c,求: (1)出射光線的方向; (2)光在玻璃中的傳播時間。 [解析] (1)作出折射光光路如圖: 由折射定律:n= 解得:α=30 由幾何關(guān)系可知△OCD為等邊三角形 光線在AB面上的入射角β=30 由n= 解得γ=60,即出射光線與AB夾角為30 ②由幾何關(guān)系可知:CD=OD= 光在玻璃中的傳播速度v= 光在玻璃中的傳播時間t= 解得:t= 10.(2018海南省高三下學期高考壓軸卷)機械橫波某時刻的波形圖如圖所示,波沿x軸正方向傳播,質(zhì)點P的坐標x=0.32m。從此時刻開始計時。 (1)若每間隔最小時間0.4s重復出現(xiàn)波形圖,求波速; (2)若P點經(jīng)0.4s第一次達到正向最大位移,求波速; (3)若P點經(jīng)0.4s到達平衡位置,求波速。 [解析] (1)依題意,周期T=0.4s, 波速v==m/s=2m/s。 (2)波沿x軸正方向傳播,當x=0.32m的振動傳到P點,P點恰好第一次達到正向最大位移。 波傳播的距離Δx=0.32m-0.2m=0.12m 波速v==m/s=0.3m/s。 (3)波沿x軸正方向傳播,若p點恰好第一次到達平衡位置則Δx=0.32m, 由周期性,可知波傳播的可能距離 Δx=(0.32+n)m(n=0,1,2,3,…) 可能波速v==m/s=(0.8+n)m/s(n=0,1,2,3,…)。 11.(2018山東省青島市高三下學期模擬)如圖,一細光束以α=30入射角從空氣中射入到等腰直角棱鏡側(cè)面的中點P,光線射入棱鏡后直接射向AC邊上的Q點(未畫出),恰好不從AC邊射出。已知,AB邊長為L,光在真空中的傳播速度為c,求: (1)該棱鏡的折射率; (2)光線由P到Q所用的時間。 [解析] (1)光線在AB面的入射角為a時恰在AC面全反射,折射光線沿AC面?zhèn)鞑?,光路如圖 有sinγ= 由幾何關(guān)系有β+γ= 光在AB面的折射有=n 解得棱鏡折射率為:n== (2)由=n得sinβ= 由幾何知識求得xPQsinβ=L 解得xPQ=L t===- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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