（課標版）高考物理二輪復習 專題限時訓練16 振動和波 光學（含解析）-人教版高三全冊物理試題

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1、專題限時訓練16振動和波光學時間：45分鐘1(2019全國卷)(1)(多選)一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t時刻，該波的波形圖如圖(a)所示，P、Q是介質中的兩個質點圖(b)表示介質中某質點的振動圖象下列說法正確的是_CDE_.A質點Q的振動圖象與圖(b)相同B在t0時刻，質點P的速率比質點Q的大C在t0時刻，質點P的加速度的大小比質點Q的大D平衡位置在坐標原點的質點的振動圖象如圖(b)所示E在t0時刻，質點P與其平衡位置的距離比質點Q的大解析：t時刻，題圖(b)表示介質中的某質點從平衡位置向下振動，而題圖(a)中質點Q在t時刻從平衡位置向上振動，平衡位置在坐標原點的質點從平衡位置向下振動，所

2、以質點Q的振動圖象與題圖(b)不同，平衡位置在坐標原點的質點的振動圖象如題圖(b)所示，選項A錯誤，D正確；在t0時刻，質點P處在波谷位置，速率為零，與其平衡位置的距離最大，加速度最大，而質點Q運動到平衡位置，速率最大，加速度為零，即在t0時刻，質點P的速率比質點Q的小，質點P的加速度比質點Q的大，質點P與其平衡位置的距離比質點Q的大，選項B錯誤，CE正確(2)如圖，一艘帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面3 m距水面4 m的湖底P點發(fā)出的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53(取sin530.8)已知水的折射率為.()求桅桿到P點的水平距離；()船向

3、左行駛一段距離后停止，調整由P點發(fā)出的激光束方向，當其與豎直方向夾角為45時，從水面射出后仍照射在桅桿頂端，求船行駛的距離答案：()7 m()5.5 m解析：()設光束從水面射出的點到桅桿的水平距離為x1，到P點的水平距離為x2；桅桿高度為h1，P點處水深為h2；激光束在水中與豎直方向的夾角為.由幾何關系有tan53tan由折射定律有sin53nsin設桅桿到P點的水平距離為x，則xx1x2聯(lián)立式并代入題給數據得x7 m()設激光束在水中與豎直方向的夾角為45時，從水面出射的方向與豎直方向夾角為i，由折射定律有sininsin45設船向左行駛的距離為x，此時光束從水面射出的點到桅桿的水平距離為

4、x1，到P點的水平距離為x2，則x1x2xxtanitan45聯(lián)立式并代入題給數據得x(63) m5.5 m2(1)(多選)下列說法中正確的是(BCE)A機械波在某種介質中傳播，若波源的頻率增大，其傳播速度就一定增大B肥皂泡在陽光下呈現彩色條紋是由光的干涉現象形成的C在波的干涉中，振動加強點的位移不一定始終最大D電磁波在真空中傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應強度的方向均相同E在雙縫干涉實驗中，其他條件不變，僅用紅光代替黃光作為入射光可增大干涉條紋的間距解析：機械波的傳播速度只與介質有關，與頻率無關，所以A錯誤；肥皂泡呈現彩色條紋屬于薄膜干涉，所以B正確；在波的干涉中，振動加強點的位移隨時間

5、變化，只是振幅最大，所以C正確；電磁波是橫波，電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應強度的方向均垂直，所以D錯誤；因為紅光波長比黃光長，干涉條紋的間距與波長成正比，在雙縫干涉實驗中，用紅光代替黃光作為入射光可增大干涉條紋的間距，所以E正確(2)如圖所示，直角邊AC長度為d的直角棱鏡ABC置于桌面上，D為斜邊BC的中點，桌面上的S點發(fā)射一條光線經D點折射后，垂直于AB邊射出已知SCCD，光線通過棱鏡的時間t，c為真空中光速，不考慮反射光線求：棱鏡的折射率n；入射光線與界面BC間的夾角答案：30解析：光路圖如圖所示，E是光線在AB邊的射出點，設光線通過棱鏡的速度為v，則DEd，vt

6、d，n解得n光線射到界面BC，設入射角為i，折射角為r，則i，r2n解得303(1)(多選)下列說法中正確的是(ADE)A遙控器發(fā)出的紅外線脈沖信號可以用來遙控電視機、錄像機和空調機B觀察者靠近振動頻率一定的聲源時，接收到聲波的頻率小于聲源頻率C狹義相對論認為真空中光源的運動會影響光的傳播速度D光的偏振現象說明光是一種橫波E兩列頻率相同的機械波相遇時，在相遇區(qū)可能會出現穩(wěn)定干涉現象解析：遙控器是利用其所發(fā)出的紅外線脈沖信號來遙控電視機、錄像機和空調機的，A正確；聲源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到聲波的頻率大于聲源頻率，B錯誤；狹義相對論的基本假設是：在不同的慣性參考系中，真空中的光速是不變的

7、；在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，C錯誤；偏振是橫波的特有現象，光的偏振現象說明光是一種橫波，D正確；只有頻率相同的兩列機械波相遇，才能出現穩(wěn)定干涉現象，E正確(2)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時刻的波形圖如圖所示，從該時刻開始計時若質點P(坐標為x3.2 m)經0.4 s第一次回到平衡位置，求該機械波的波速和周期；若質點Q(坐標為x5 m)在0.5 s內通過的路程為(105) cm，求該機械波的波速和周期答案：8 m/s1 s12 m/s s解析：由于波沿x軸正方向傳播，當P點經0.4 s第一次回到平衡位置，一定是x0 m處質點的振動狀態(tài)傳播到P點，則該機械波波速為v m/

8、s8 m/s由波形圖可知，波長8 m則T s1 s.由波動圖象可知，此時Q點的縱坐標為y cm，當其通過的路程為(105) cm時，一定是x1 m處質點的振動狀態(tài)傳播到Q點，則該機械波波速為v m/s12 m/s則T s s.4(1)(多選)波源O、A在t0時刻同時起振，形成的兩列簡諧橫波分別沿x軸正、負方向傳播，t0.1 s時刻的波形圖如圖所示下列判斷正確的是(ADE)A兩列波的周期均為0.1 sBt0.1 s時，x2 m處質點在向y軸負方向振動CO、A兩波源的起振方向相同Dt0.15 s時刻，x6 m處的質點振動位移為0Et0.15 s后，x6 m處的質點振幅為15 cm(2)如圖所示，置

9、于空氣中的一不透明容器中盛滿某種透明液體，容器底部靠近器壁處有一豎直放置的6.0 cm長的線光源靠近線光源一側的液面上蓋有一遮光板，另一側有一水平放置的與液面等高的望遠鏡，用來觀察線光源，開始時通過望遠鏡不能看到線光源的任何一部分將線光源沿容器底向望遠鏡一側水平移至某處時，通過望遠鏡剛好可以看到線光源底端，再將線光源沿同一方向移動8.0 cm，剛好可以看到其頂端求此液體的折射率n.答案：1.25解析：如圖所示，當線光源上某一點發(fā)出的光線射到未被遮光板遮住的液面上時，射到遮光板邊緣O的那條光線的入射角最小若線光源底端在A點時，通過望遠鏡剛好可以看到此光源底端，設過O點液面的法線為OO1，則AOO

10、1其中為線光源發(fā)出的光從此液體射向空氣的全反射臨界角，有sin同理，若線光源頂端在B1點時，通過望遠鏡剛好可以看到此光源頂端，則B1OO1設此時線光源底端位于B點，由圖中幾何關系可得sin聯(lián)立得n由題給條件可知，8.0 cm，6.0 cm代入得n1.25.5(2019全國卷)(1)(多選)水槽中，與水面接觸的兩根相同細桿固定在同一個振動片上振動片做簡諧振動時，兩根細桿周期性觸動水面形成兩個波源兩波源發(fā)出的波在水面上相遇，在重疊區(qū)域發(fā)生干涉并形成了干涉圖樣關于兩列波重疊區(qū)域內水面上振動的質點，下列說法正確的是_BDE_.A不同質點的振幅都相同B不同質點振動的頻率都相同C不同質點振動的相位都相同D

11、不同質點振動的周期都與振動片的周期相同E同一質點處，兩列波的相位差不隨時間變化解析：在波的干涉實驗中，質點在振動加強區(qū)的振幅是兩列波振幅之和，質點在振動減弱區(qū)的振幅是兩列波振幅之差，A項錯誤；沿波的傳播方向上，波不停地向外傳播，故各質點的相位不都相同，C項錯誤兩波源振動頻率相同，其他各質點均做受迫振動，故頻率均與振源頻率相同，周期均與振動片的周期相同，B、D項正確；同一質點到兩波源的距離確定，故波程差恒定，即相位差保持不變，E正確(2)如圖，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，A90，B30.一束光線平行于底邊BC射到AB邊上并進入棱鏡，然后垂直于AC邊射出()求棱鏡的折射率；()保持AB邊上的入射點不變，逐漸減小入射角，直到BC邊上恰好有光線射出求此時AB邊上入射角的正弦答案：()()解析：() 光路圖及相關量如圖所示光束在AB邊上折射，由折射定律得n式中n是棱鏡的折射率由幾何關系可知60由幾何關系和反射定律得B聯(lián)立式，并代入i60得n()設改變后的入射角為i，折射角為，由折射定律得n依題意，光束在BC邊上的入射角為全反射的臨界角c，且sinc由幾何關系得c30由式得入射角的正弦為sini