（志鸿优化设计）2015高考物理二轮总复习 专项能力训练 专题13 机械振动与机械波　光学（含解析）

（志鸿优化设计）2015高考物理二轮总复习 专项能力训练 专题13 机械振动与机械波　光学（含解析）内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 机械振动与机械波光学(时间:45 分钟满分:100 分)一、选择题(本题共 10 小题,每小题 6 分,共 60 分。 在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)x 轴正方向传播的简谐机械横波,波速为 4m/s。 某时刻波形如图所示,下列说法正确的是() x=4m 处质点沿 y x=4m 处质点的加速度为 线表示波峰,虚线表示波谷,相邻实线与虚线间的距离为 速为 1 m/s,在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为 1 点是相邻实线与虚线间的中点,则()、 B 两点的竖直高度差为 晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是()灯照亮的水 2、面面积较大4.(2013四川理综,3)光射到两种不同介质的分界面,分析其后的传播情形可知()束光线从折射率为 玻璃内射向空气,在界面上的入射角为 45,下面四个光路图中,正确的是()x 轴上传播。 t=0s 时, x 轴上 0 至 12m 区域内的波形图象如图所示( x=8世昌的博客 ), t=,其间恰好第三次重复出现图示的波形。 根据以上的信息,不能确定的是() t=间内质点 P 刻质点 P x 轴负方向传播, a、 b 为波上的两个质点,某时刻的波形图如图甲所示,从此时刻开始计时,图乙是 a、 b 两个质点中某一质点的振动图象,下列判断正确的是().0 m/s,图乙是质点 a .0 m/s, 3、图乙是质点 b m/s,图乙是质点 a m/s,图乙是质点 b x 轴正向传播的简谐横波在 t=0 时刻的图象,振源周期为 1s。 以下说法正确的是()b 的振幅为 点 b 沿 x 轴正向移动 t=0 时刻起,质点 c 比质点 a 先回到平衡位置D.在 t=0 时刻,质点 a、 c 所受的合力大小之比为 1a 的折射率比对单色光 b 的折射率大,则两种光()a b a a 折射分成两束单色光 a、 b。 已知 a 光的频率小于 b 光的频率,下列光路图正确的是()高中物理资源下载平台世昌的博客 、非选择题(本题共 4 小题,共 40 分)11.(8 分)如图所示,一根柔软的弹性绳子右端固定在竖直墙 4、壁上,现在绳上每隔 记一个点,分别记为 A、 B、 C、 D、 E,拉着绳子的左端点 A 使其上下做简谐运动时,绳上便形成一列向右传播的简谐横波。 若 A 点从平衡位置开始起振,且经 一次达到最大位移处,此时 C 点恰好开始振动。 求:简谐振动周期和波的传播速度。 12.(8 分)光纤通信是 70 年代以后发展起来的新兴技术,世界上许多国家都在积极研究和发展这种技术。 发射导弹时,可在导弹后面连一根细如蛛丝的光纤,就像放风筝一样,这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间,起着双向传输信号的作用。 光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为 单色光。 上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为 5、 m 的单色光。 这样操纵系统通过这根光纤向导弹发出控制指令,导弹就如同长 “眼睛 ”一样盯住目标。 根据以上信息,回答下列问题:(1)在光纤制导中,上行光信号在真空中波长是多少?(2)为什么上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光?(3.(12 分)如图所示,有一截面是直角三角形的棱镜 C=30。 在距 d 处有一与平行的光屏 有某一单色光束从 的中点 D 垂直 射入棱镜。 已知棱镜对该单色光束折射率为 n=,光在真空中的传播速度为 c。 求该光束从 第一次出射到达 中物理资源下载平台世昌的博客 (12 分)如图是透明圆柱介质的横截面, C、 D 为圆上两点。 一束单色光沿 向入射,从 D 点射出, 6、已知 0, 20。 (1)求介质的折射率;(2)改变 大小,能否在介质的内表面发生全反射?高中物理资源下载平台世昌的博客 机械振动与机械波析:由图象可得该波的波长为 8m,振幅为 2 项 A 错误;由 v=得周期 T=2s,选项 B 错误;由波的传播方向与质点振动方向间的关系可知此时 x=4m 处的质点沿 y 轴正方向运动,选项 C 错误;此时 x=4m 处的质点处于平衡位置,受到的回复力为 0,因此加速度也为0,选项 D 正确。 析:图示时刻点 A、 B、 C、 D 振动加强, A、 B 间竖直高度差 A=4项 示时刻点 C 在平衡位置,根据波的传播方向与质点振动方向的关系知,点 C 由平衡位置 7、向上运动,选项 B 正确。 图示时刻点 E、 F 振动减弱,位移为零,到两波源的路程差为半波长的奇数倍,选项 C 错误。 波长为 = v=1m/s,周期 T=过时间 t=两列波的波谷传到 A 点,则 A 点处于波谷,位移为 项 D 错误。 故选 B。 考点:本题考查了波的干涉、振动和波的关系。 析:光从水里射入空气发生折射,入射角相同时,折射率越大,折射角越大,从水面上看光源越浅,红灯发出的红光的折射率最小,看起来最深;设光源的深度为 d,光的临界角为 C,则光能够照亮的水面面积大小为 S=( )2,可见,临界角越大,照亮的面积越大,各种色光中,红光的折射率最小,临界角最大,所以红灯照亮的水面面积较大, 8、选项 D 正确。 析:光波是横波,A 错;当发生全反射时,只有反射光线,没有折射光线,B 错;若入射光线垂直于分界面,则折射光和入射光的方向相同,C 错;发生折射的原因是光在不同介质中的传播速度不同,即不同介质的折射率不同,D 正确。 析:本题考查全反射条件。 光从玻璃射向空气,是从光密介质射向光疏介质,由于玻璃的折射率 n=此发生全反射的临界角 =,所以 C45,因此图中的光会发生全反射,A 项正确。 析:第一次和第三次出现同样的波形的时间间隔是周期的两倍,即 t=T,那么周期 T=图象得波长 = 8m,可以计算出波速,A 能确定;两个周期质点通过的路程为 8A=80 能确定;0.6 s 时刻质点 9、P 位于平衡位置 ,但题中不能确定波的传播方向,振动方向不能确定,C 不能确定;0.6 s 的波形和图中的波形一致,D 能确定。 析:由图甲可知机械波的波长 = 图乙可知质点振动周期 T=波速 v=m/s=s。 根据波的传播规律与质点振动之间的关系可知,该时刻质点 a 向下振动,质点 b 向上振动,因此图乙是质点 b 的振动图象,B 正确。 析:图示时刻质点 b 的位移为 0,但其振幅为 4 A 错误。 简谐横波沿 x 轴正向传播时,质点 b 只在自己平衡位置附近上下振动,并不向前移动,故 B 错误。 简谐横波沿 t=0 时刻,质点 a 向下运动,回到平衡位置的时间小于,而质点 c 向上运动,回到平衡位 10、置的时间等于,故质点 a 比质点 c 先回到平衡位置,故 C 错误。 根据简谐运动的特征:F=知,在 t=0 时刻,质点 a、 c 所受的回复力大小之比为 12,故 D 正确。 故选 D。 考点:本题考查了横波的图象、振动与波的关系。 析: a 光折射率大,光的频率高,光子的能量大,根据 x= ,a 光的波长较短,则a 光的相邻条纹间距较小,故选项 A 错误;从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式 =,b 光的折射率小,则临界角较大,故选项 B 正确;以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中,a 光的折射率大,向法线靠拢偏折得多,折射角应较小,故选项 C 错误;根据 v=得, a 光的折射率大,则在介质中 11、传播的速度较小,则选项 D 错误。 故选 B。 考点:本题考查了双缝干涉实验、光的折射、光的传播、折射率。 高中物理资源下载平台世昌的博客 解析: a 光的频率小于 b 光的频率,则 a 光的折射率小于 b 光的折射率,根据折射定律可知,光由光疏介质射向光密介质时,相同入射角的情况下, a 光的折射角大于 b 光的折射角,A、C 错误;光由光密介质射向光疏介质时,折射角大于入射角,所以 D 正确,B 错误。 T=v=2m/期 T=C 两点间应为波长,故该波的波长 = v=得波速 v=2m/题考查了波长、频率和波速的关系、横波的图象。 1)1 2)若上行光信号和下行光信号的频率相同,将发生干涉现象而互相干扰。 解析:(1)设信号频率为 f,真空中的波长为 0,c= 0f,光在纤芯中的频率仍为 f,波长为 ,则光在纤芯中的速度 v=f ,又 n=解得: 0=)若上行光信号和下行光信号的频率相同,将发生干涉现象而互相干扰。 考点:本题考查了光的传播规律、波长和波速与频率的关系、波的干涉。 t=解析:设光从 射出时出射角为 ,由折射定律:n=,得:=60由几何关系知,光从 射出到达屏 路程为 2C 到达 所经历时间 t,则 d,有 t=考点:本题考查了光的折射定律、光路知识。 1)(2)不能解析:(1)光路图如图所示,由几何关系知,入射角 i=60,折。