2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 600分沖刺 專題七 選考部分 第18講 振動(dòng)和波 光學(xué)優(yōu)練（含解析）

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1、振動(dòng)和波 光學(xué)選擇題(本題共8小題，均為多選題)1(2019吉林長(zhǎng)春二模)以下說法中正確的是(ADE)A在同一種玻璃中，頻率越大的光速度越小B用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振C麥克斯韋用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在D交警通過發(fā)射超聲波測(cè)量車速是利用了波的多普勒效應(yīng)E狹義相對(duì)論認(rèn)為在不同的慣性參考系中一切物理規(guī)律都是相同的解析在同一種玻璃中，頻率越大的光折射率越大，由n可知光的傳播速度越小，選項(xiàng)A正確；用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；麥克斯韋理論上提出了電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；交警通過發(fā)射超聲波測(cè)量車速是利用了波的

2、多普勒效應(yīng)，選項(xiàng)D正確；狹義相對(duì)論認(rèn)為在不同的慣性參考系中一切物理規(guī)律都是相同的，選項(xiàng)E正確。2(2019高三考試大綱模擬卷)2018年1月31日，天空中上演了一場(chǎng)萬眾矚目、被稱為“超級(jí)滿月、藍(lán)月亮、紅月亮”的月全食大戲，這次月全食歷時(shí)近5小時(shí)，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)月食的說法中正確的是(ADE)A當(dāng)?shù)厍蛱幱谔柡驮铝林虚g時(shí)才會(huì)出現(xiàn)月食現(xiàn)象B當(dāng)月亮處于太陽和地球中間時(shí)才會(huì)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(shí)發(fā)生全反射形成的D出現(xiàn)月食現(xiàn)象，是因?yàn)樵铝撂幱诘厍虻摹坝白印敝蠩“紅月亮”是太陽光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月亮?xí)r形成的解析當(dāng)太陽、地球、月亮在

3、同一直線上，地球位于太陽與月亮之間時(shí)，太陽發(fā)出的沿直線傳播的光被不透明的地球完全擋住，光線照不到月亮上，月亮處于地球的“影子”中，在地球上完全看不到月亮的現(xiàn)象就是月全食?？吹健凹t月亮”，是太陽光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月亮形成的，選項(xiàng)A、D、E正確，B、C錯(cuò)誤。 3(2019河北省張家口市模擬)下列說法正確的是(ABE)A單擺在周期性外力作用下做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)周期與單擺的擺長(zhǎng)無關(guān)B真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的C變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)D對(duì)于同一障礙物，波長(zhǎng)越短的光越容易繞過去E用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉解析單擺在

4、周期性外力作用下做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)的周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期，與單擺的固有周期無關(guān)，故A正確；根據(jù)相對(duì)論的基本原理知真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，故B正確；根據(jù)電磁場(chǎng)理論可知，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；同一障礙物，波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光波，越容易發(fā)生明顯的衍射，越容易繞過去，故D錯(cuò)誤；用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉，即空氣薄膜的前后兩個(gè)表面反射的光相干涉，故E正確。4(2019甘肅省蘭州市模擬)如圖甲所示，O、P為介質(zhì)中的兩點(diǎn)，O為波源，OP間距為6 m。t0時(shí)刻O點(diǎn)由平衡位置開始向上振動(dòng)，向右產(chǎn)生沿直線傳播的簡(jiǎn)諧橫

5、波，圖乙表示t0時(shí)刻開始P點(diǎn)振動(dòng)的圖象。則以下說法正確的是(ACD)A該波的波長(zhǎng)12 mB該波的波速為2 m/sC該波的周期為4 sD從開始振動(dòng)到t10 s，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過的路程為1.6 mE若波源O向右靠近P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，則P點(diǎn)的觀察者接收到的波的頻率小于波源的頻率解析由題圖乙知，振動(dòng)從O傳播到P需要2 s，則波的傳播速度v m/s3 m/s。由圖乙知，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期是4 s，波的周期是4 s。據(jù)vT可得，波的波長(zhǎng)34 m12 m，故A、C兩項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；從開始到t10 s，質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的時(shí)間是8 s，即2個(gè)周期，所以質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過的路程s24 m80.2 m1.6 m，故D項(xiàng)正確；若波源O向右靠近P點(diǎn)

6、運(yùn)動(dòng)，則P點(diǎn)的觀察者接收到的波的頻率大于波源的頻率，故E項(xiàng)錯(cuò)誤。5(2018天津，8)一振子沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)。t0時(shí)振子的位移為0.1 m，t1 s時(shí)位移為0.1 m，則(AD)A若振幅為0.1 m，振子的周期可能為 sB若振幅為0.1 m，振子的周期可能為 sC若振幅為0.2 m，振子的周期可能為4 sD若振幅為0.2 m，振子的周期可能為6 s解析若振幅為0.1 m，則tnT(n0,1,2，)。當(dāng)n0時(shí)，T2 s；n1時(shí)，T s；n2時(shí)，T s。故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。若振幅為0.2 m，振動(dòng)分兩種情況討論：振子振動(dòng)如圖甲所示，則振子由C點(diǎn)振動(dòng)到D點(diǎn)用時(shí)至少為，周期最

7、大為2 s。圖甲振子振動(dòng)如圖乙中實(shí)線所示。由xAsin (t)知t0時(shí)，Asin ，圖乙即振子由C點(diǎn)振動(dòng)到O點(diǎn)用時(shí)至少為，由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，振子由C點(diǎn)振動(dòng)到D點(diǎn)用時(shí)至少為，則T最大為6 s。若振子振動(dòng)如圖乙中虛線所示，振子由C點(diǎn)振動(dòng)到D點(diǎn)，則T2 s。綜上所述C錯(cuò)誤，D正確。6(2019河北保定模擬)如圖所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖，此時(shí)波剛好傳播到N點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)M振動(dòng)的周期為0.5 s，則下列判斷正確的是(ACD)A波傳播的速度大小為120 m/sBt0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)N在平衡位置剛好要啟動(dòng)、速度仍為零Ct0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M已振動(dòng)了 sD從圖示位置，M點(diǎn)再過 s回到平衡位置Et1 s時(shí)刻，x

8、150 m處的質(zhì)點(diǎn)剛好處于波峰解析波傳播的速度大小為v m/s120 m/s，A項(xiàng)正確；t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)N在平衡位置但速度最大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M已振動(dòng)了t1 s s，C項(xiàng)正確；從圖示位置，M點(diǎn)再過t2 s s，D正確；經(jīng)過1 s，波傳播的距離xvt120 m，則t1 s時(shí)，x150 m處的質(zhì)點(diǎn)剛好處于平衡位置，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7(2019湖北黃岡模擬)在t0時(shí)刻向平靜水面的O處投下一塊石頭，水面波向各個(gè)方向傳播開去，當(dāng)t1 s時(shí)水面波向西剛好傳到M點(diǎn)(圖中只畫了東西方向)，OM的距離為1 m，振動(dòng)的最低點(diǎn)N距離原水面15 cm，如圖。則以下分析正確的是(BCE)At1 s時(shí)，O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向向

9、下B該水面波的波長(zhǎng)為2 mC振動(dòng)后原來水面上的M點(diǎn)和N點(diǎn)有可能在某時(shí)刻速度相同Dt2 s時(shí)刻N(yùn)點(diǎn)處于平衡位置Et1.25 s時(shí)刻M點(diǎn)和N點(diǎn)處于同一水平線上解析當(dāng)t1 s時(shí)水面波向西剛剛傳到M點(diǎn)，由題圖可知，O點(diǎn)振動(dòng)了半個(gè)周期，則T2 s，t0時(shí)刻，O點(diǎn)向下振動(dòng)，經(jīng)過半個(gè)周期O點(diǎn)向上振動(dòng)，A錯(cuò)誤；根據(jù)v，波長(zhǎng)vT122 m，B正確；從圖示時(shí)刻再經(jīng)，M點(diǎn)在波谷即將向上運(yùn)動(dòng)，N點(diǎn)在平衡位置即將向上運(yùn)動(dòng)，故在M點(diǎn)到達(dá)平衡位置N點(diǎn)到達(dá)波峰前的某個(gè)時(shí)刻，兩點(diǎn)離平衡位置的距離相等，運(yùn)動(dòng)方向向上，此時(shí)兩點(diǎn)的速度相同，C正確；t1 s時(shí)，N點(diǎn)處于波谷，再過1 s即半個(gè)周期，N點(diǎn)處于波峰處，D錯(cuò)誤；t1 s時(shí)M點(diǎn)

10、由平衡位置向下振動(dòng)，N點(diǎn)由波谷向上振動(dòng)，經(jīng)過0.25 s，即的時(shí)間，M、N處于同一水平線上，E正確。8(2019廣西博白模擬)如圖(a)，在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0,4)和S2(0，2)。兩波源的振動(dòng)圖分別如圖(b)和圖(c)所示，t0時(shí)開始振動(dòng)，兩列波的波速均為2.0 m/s。下列說法正確的是(ABE)A兩列波的波長(zhǎng)均為4 mB兩列波引起的點(diǎn)A(8，2)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互加強(qiáng)Cy軸上在S1(0,4)和S2(0，2)之間(不包括S1和S2兩點(diǎn))有三個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)Dt2 s時(shí)，點(diǎn)C(0.5,0)處質(zhì)點(diǎn)的位移為 m，且正在向z方向運(yùn)動(dòng)E點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)減弱，振幅為2

11、 cm解析根據(jù)b、c圖可知， 兩列機(jī)械波的振動(dòng)周期均為2 s，由v可知，4 m，A正確；點(diǎn)A(8，2)到波源的距離分別是AS110 m，AS28 m，由于兩波源的振動(dòng)相位相差180，即振動(dòng)加強(qiáng)條件為x(2n1)，即兩列波引起的點(diǎn)A(8，2)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互加強(qiáng)，B正確；根據(jù)振動(dòng)加強(qiáng)條件可以計(jì)算，y軸上在S1(0,4)和S2(0，2)之間(不包括S1和S2兩點(diǎn))有2個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，分別是(0,0)和(0,2)，C錯(cuò)誤；根據(jù)勾股定理可以計(jì)算得出點(diǎn)C(0.5,0)到S1的距離超過4 m，說明S1的機(jī)械波還未傳播到C點(diǎn)。而2.06 m，因此，S2機(jī)械波傳播到C點(diǎn)時(shí)間約1.03 s，也就是說C處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)

12、時(shí)間不到1 s，即質(zhì)點(diǎn)是往z方向運(yùn)動(dòng)，但顯然振動(dòng)的點(diǎn)的位移不是 m，D錯(cuò)誤；點(diǎn)B(4,1)正好在S1S2的中垂線上，該處應(yīng)該是振動(dòng)減弱的位置，所以振幅為2 cm，E正確。二、計(jì)算題(本題共3小題，需寫出完整的解題步驟)9(2019江西南昌模擬)如圖所示，MN為半圓形玻璃磚的對(duì)稱軸，O為玻璃磚圓心，某同學(xué)在與MN平行的直線上插上兩根大頭針P1、P2，在MN上插大頭針P3，從P3一側(cè)透過玻璃磚觀察P1、P2的像，調(diào)整P3位置使P3能同時(shí)擋住P1、P2的像，確定了的P3位置如圖所示，他測(cè)得玻璃磚直徑D8 cm，P1P2連線與MN之間的距離d12 cm，P3到O的距離d26.92 cm。取1.73。求

13、該玻璃磚的折射率。答案1.73解析光路圖如圖所示sini，得i30則OAB60OOsin6043.46 cm據(jù)幾何關(guān)系：d2O6.923.463.46 cmtanBAP31.73，得：BAP360因此：r180OABBAP360據(jù)折射定律得：n，解得：n1.7310(2019山東省濟(jì)南模擬)有兩列簡(jiǎn)諧橫波a、b在同一介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，速度均為v5 m/s，在t0時(shí)，兩列波的波峰正好在x2.5 m處重合，如圖所示。(1)求t0時(shí)，兩列波的波峰重合處的所有位置。(2)至少經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間x0處的質(zhì)點(diǎn)位移達(dá)到最大值。 答案(1)x(2.520 n)(n0,1,2,3)；(2)t3.5 s解析(1)從

14、圖中可以看出兩列波的波長(zhǎng)分別為：a2.5 m，b4.0 m兩列波波長(zhǎng)的最小公倍數(shù)為：s20 mt0時(shí)，兩列波的波峰重合處的所有位置為：x(2.520 n)(n0,1,2,3)(2)x0左側(cè)，離兩列波的波峰重合處最近點(diǎn)的距離為：x17.5 m或者寫出：x17.5 mx0處的質(zhì)點(diǎn)位移達(dá)到最大值至少需用時(shí)：t解得：t3.5 s11(2019江蘇徐州模擬)如圖所示，ABC為玻璃三棱鏡的橫截面，AB30，某單色光從距離A點(diǎn)L處的D點(diǎn)，垂直射入。若在AC邊涂有反射膜，則反射膜反射后的光射到AB邊上的F點(diǎn)(未標(biāo)出)，已知玻璃對(duì)該單色光的折射率為n，求：(1)在介質(zhì)外AC邊折射光線與AC邊的夾角；(2)設(shè)光在真空中光速為c，則反射光線第一次到達(dá)BC邊過程中在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。答案(1)30(2)解析(1)根據(jù)幾何知識(shí)，光在射向AC邊時(shí)，在介質(zhì)中的角度為i30，光路如下：已知介質(zhì)對(duì)該光的折射率為n，根據(jù)折射定律可知n，即r60 ，即介質(zhì)外AC邊折射光與AC邊夾角為30(2)光在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)的光路如下根據(jù)幾何知識(shí)，60，發(fā)生全反射臨界角sinC，由此可知，光線在F處發(fā)生全反射。光在第一次到達(dá)BC邊過程中，在介質(zhì)中的路程長(zhǎng)度sDEEFFGDEADtan300.5L，EFFGL光在介質(zhì)中的傳播速度n可知v所以t- 7 -