物理2015年高考三维设计专题复习周计划课时跟踪训练(十九)振动和波动 光学

物理2015年高考三维设计专题复习周计划课时跟踪训练(十九)振动和波动 光学内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (十九) 振动和波动光学(限时 45 分钟)1(2014邯郸模拟)(1) 多选下列说法正确的是()A用光导纤维束传输图像和信息，这是利用了光的全反射原理B紫外线比红外线更容易发生衍射现象C经过同一双缝所得干涉条纹，红光比绿光条纹宽度大D光的色散现象都是由于光的干涉现象引起的E光的偏振现象说明光是一种横波(2)两列简谐横波分别沿 x 轴正方向和负方向传播，波速均为 v0.4 m/s，波源的振幅均为 A 2 图 1 所示为 t0 时刻两列波的图像，此刻平衡位置在 x0.2 m 和 x0.8 m 的 P、 Q 两质点恰好开始振动。 质点 M 的平衡位置位于 x0 2、.5 m 处。 求：图 1两列波相遇的时刻 t 为多少。 当 ts 时质点 M 的位移为多少。 2.(1)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，t0 时刻波形如图 2 所示。 介质中质点 P、 m、x 25 m 处，且 t0 时刻波恰好传到质点 M 处，在 00.7 s 的时间内P 点两次到达波峰，并且当 t0.7 s 时 P 点刚好位于波峰。 求：图 2这列波的波速；光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 x9 m 处的质点 Q 开始振动时的方向_。 (选填“沿 y 轴正方向”或“沿 y 轴负方向 ”)(2)如图 3 所示，有一束平行于等边三棱镜截面 单色光，从空气中以与边 夹角为 30的入射方向射向 的中 3、点 E。 已知棱镜的边长为 L，折射率 n ，求3该单色光射到 上的位置；图 3该单色光在 上_(选填“能”或“不能”)发生全反射。 3(2014东北三省模拟)(1) 多选下列说法正确的是( )A从地面上观察，飞船上的时间进程比地面上慢B “闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射C用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，这是利用多普勒效应D做受迫振动的物体，其稳定时的振动频率不一定等于驱动力的频率E用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象(2)一玻璃三棱柱竖直放在水平桌面上，其底面 边长 a12 等边三角形，柱高 L12 在底面的中心 O 处放置一点 4、光源，不考虑三棱柱内的反射光，玻璃的折射率为 ，求三个侧面的发光的总面积。 2光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2014黄冈中学模拟)(1) 多选下列说法正确的是( )A伽利略发现了单摆的等时性，并通过实验确定了单摆做简谐运动的周期公式B单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切线方向的分力C麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验进行了验证D根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短E为了司机在夜间安全行驶，汽车前窗玻璃通常采用偏振玻璃(2)如图 5 所示，用折射率 n 的玻璃做成内径为 R、外径为 R R 的半球形空心2 2球壳，一束平行光射向此半球的外表面，与中心对称轴 行，试求： 5、图 5入射角 i 满足什么条件的光线可以射出内球面 (不考虑多次反射)；如果要使球壳内表面没有光线射出，在球壳左边至少用多大的遮光板，如何放置才行。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 多选(2014 洛阳模拟)(1)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，在 t 秒与(t两个时刻，在 x 轴上 (3 m,3 m)区间的波形完全相同，如图 6 所示。 并且图中 M、N 两质点在t 秒时位移均为 ，下列说法中不正确的是 ()A该波的最大波速为 20 m/t时刻，x 2 m 处的质点位移一定是 t 秒时刻起，x2 m 处的质点比 x2.5 m 的质点先回到平衡位置D从 t 秒时刻起，在质点 M 第一次到 6、达平衡位置时，质点 N 恰好到达波峰E该列波在传播过程中遇到宽度为 d3 m 的狭缝时会发生明显的衍射现象(2)某种光学元件有两种不同透明物质和透明物质制成，其横截面积如图 7 所示，O 为 点， 30 ，半圆形透明物质 的折射率为 ，透明物质的折射率3为 束光线在纸面内沿 O 点方向射入元件，光线与 垂线的夹角为 时，通过观察发现此时从 恰好无光线射出，在 有光线垂直射出；图 7该透明物质的折射率 光线在透明物质中的传播速率大小 v；光线与 垂线的夹角 的正弦值。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2014淄博模拟)(1) 多选下列说法正确的是()A两列频率不同的波可以产生干涉现象B单 7、摆的周期与摆球的质量有关，质量越大周期越小C机械波的传播速度大小与介质有关D根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场(2)如图 8 所示，在 下方足够大的空间为玻璃介质，其折射率为 n ，玻璃介3质的上边界 屏幕。 玻璃中有一正三角形空气泡，其边长 l40 点与屏幕接触于 C 点，底边 屏幕平行。 激光 a 垂直于 射向 的中点 O，结果在屏幕 8画出光路图。 求两个光斑之间的距离 L。 答 案1解析：(1)选 外线的波长比红外线短，更不易发生衍射现象， B 错误；由x 可知，红光波长较长，干涉条纹间距大些，C 正确；光的色散现象是不同频率的光 ，D 错误；光的偏振现象说明光是一种横波，E 正确 8、；用光导纤维传输图像和信息，是利用了光的全反射原理，A 正确。 (2)由于 M 在 中点，所以 t s于两列波波速、波长均相等，所以周期也相等，T 1 s，M 点起振方向向下。 开始振动起计时，M 的振动方程为y42t(tsss 代入振动方程可得，y2 答案：(1)2) s 2 析：(1)由图知波长 4 时 P 点在平衡位置沿 y 轴负方向运动，两次到达波峰的时间间隔为 TT0.7 v 联立可求 v10 m/ y 轴负方向(2)设入射角为 i，折射角为 r，由折射定律得ni9060由已知条件及式得 r30光路图如图所示，设出射点为 F，由几何关系可知等边三角形 E C 边上的中点位置，从而可得 9、在 上的入射角为 i30光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，则 C 1已知条件得 C33由于 30在 F 点不能发生全反射。 答案：(1)10 m/s 沿 y 轴负方向(2)射到 的中点不能3解析：(1)选 运动的时钟延迟效应可知， A 正确； “闻其声而不见其人”现象说明声波比光波更容易发生衍射现象，B 正确；用超声波测血流速度是利用多普勒效应，C 正确；做受迫振动的物体，其振动频率一定等于驱动力的频率，D 错误；检测光学面的平整程度是利用光的干涉现象，E 错误。 (2)因光源在底面的中点，可知光源到三个侧面的距离相等，根据几何知识可知光源到三个侧面的距离为 a，36根据折射定律， 1n 10、12 22求得临界角 C45根据几何知识可求每个侧面的发光的面积为半径为 个侧面的发光面积为S 218 36a)答案：(1)2)18 析：(1)选 更斯发现并确定了单摆的周期公式， A 错误；单摆的回复力为重力沿切向的分力，B 正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，C 错误；根据狭义相对论，高速行驶的列车比静止时变短了，D 正确；汽车前窗玻璃采用偏振玻璃，可以有效减弱地面反射光及对方车辆灯光对司机的影响，E 正确。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)设光线 aa 射入外球面，沿 向射向内球面，刚好发生全反射，则 ，所以 C451n 12在， R，2所以 ，r 11、 80 C2R rR 2 12即 r30即 C r 453015又 OOai，由 r得 ir ，所以 i4522当射向外球面的入射光线的入射角 i45时，这些光线都会射出内球面。 由图中可知，hRi R 的遮光板，圆心过 OO 轴，并垂直该轴放置，才可以挡住能够射出球壳的全部光线，这时，球壳内表面将没有光线射出。 答案：(1)2) i45见解析5解析：(1)由 t 秒和( t两个时刻波形完全相同可知， 0.2 s由 4 m，v 20n 可知，该波的最小波速为 20 m/s，A 错误；若 T0.1 s，则( t 0.2/x2 m 处的质点位移仍为 a，B 错误；因沿 x 轴方向1 m 到 M 点的距 12、离比 的距离小，故当 M 点到平衡位置时，质点 N 还没到达波峰，D 错误；因 x2.5 m 处的质点向 y 轴负方向振动，故 x2 m 处质点比 x2.5 m 处质点先回到平衡位置，C 正确；由波发生明显衍射现象的条件可知 E 正确。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)由题意可知，光线射向 恰好发生全反射，反射光线垂直于 射出，光路图如图所示；设透明物质 的临界角为C，由几何关系可知：C 2 160透明物质的折射率：n 2233n 2的传播速度大小v 108 m/108m/几何关系得：r30相对折射率：n 21B 面垂线间的夹角 的正弦值：13答案：(1)2) 108m/s233 136解析：(1)两列波要发生干涉现象，频率必须相同，A 错误；单摆的周期 T2 ， 错误；机械波的传播速度与介质特性有关，C 正确；根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场可以产生电场，D 正确。 (2)光路图如图所示(反射光线、折射光线，。