2019年高考物理 命题猜想与仿真押题 专题16 振动和波动 光学 近代物理仿真押题（含解析）.doc

振动和波动 光学 近代物理仿真押题1如图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x1 m处的质点，Q是平衡位置为x4 m处的质点图乙为质点Q的振动图像，则()At0.15 s时，质点Q的加速度达到负向最大Bt0.15 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C从t0.10 s到t0.25 s，该波沿x轴正方向传播了6 mD从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程大于30 cm 答案B2波速均为v2 m/s的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播，某时刻波的图像分别如图甲、乙所示，其中P、Q处的质点均处于波峰，关于这两列波，下列说法正确的是()A如果这两列波相遇，可能发生干涉现象B甲波中的P处质点比M处质点先回到平衡位置C从图示的时刻开始经过1.0 s，P质点沿x轴正方向发生的位移为2 mD从图示的时刻开始，P处质点与Q处质点将同时回到各自的平衡位置答案B解析A项，甲波的周期T甲 s2 s，乙波的周期T乙 s4 s，周期不同，频率不同，所以这两列波相遇，不可能发生干涉现象，故A项错误；B项，波沿x轴正方向传播，此时M点向上运动，P质点直接向下运动回到平衡位置，所以甲波中P处质点比M处质点先回平衡位置故B项正确；C项，质点不随波迁移，P点只在平衡位置上下振动，不会沿x轴正方向运动，故C项错误；D项，甲波的周期T甲2 s，故P处质点回到平衡位置的时间t10.5 s，乙波的周期T乙 s4 s，故Q处质点回到平衡位置的时间为t21 s，P点、Q点回到平衡位置的时间t1t2，因此从图示的时刻开始，P处质点比Q处质点先回平衡位置，故D项错误；故选B项3.一列简谐横波在t0时刻的波形如图实线所示，经过t1 s，其波形如虚线所示，已知图中x1与x2相距1 m，波的周期为T，且Tt3T，则下列说法正确的是()A波传播距离的最大值为22 mB若波传播距离为13 m，则波向右传播C其可能的最小波速为1 m/sD其最大频率为 Hz答案D4如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x0.2 m和x1.2 m处，两列波的速度均为v0.4 m/s，两列波的振幅均为2 cm，如图所示为t0时刻两列波的图像(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于x0.2 m和x0.8 m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x0.5 m处，下列说法正确的是()A在t0.75 s时刻，质点P、Q都运动到M点B质点M的起振方向沿y轴正方向C在t2 s时刻，质点M的纵坐标为2 cmD在02 s这段时间内质点M通过的路程为20 cm答案D5某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏P，让一复色光束SA射向玻璃砖的圆心O后，有a和b两束单色光射向光屏P，如图所示他们根据实验现象提出了以下四个猜想，你认为正确的是()A单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间B光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，光屏P上最早消失的是b光C若a、b分别通过同一双缝干涉装置，则a产生的干涉条纹间距较小D若a、b光都能使某金属发生光电效应，则a光照射时产生光电子的最大初动能较大答案B解析A项，由图知，a光的偏折程度小于b光，所以a光的折射率小于b光的折射率，由v知，在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度，两光在玻璃中通过的路程相等，则单色光a通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需的时间故A项错误B项，由sinC知a光的临界角较大，b光的临界角较小，则当光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，入射角增大时，b光的入射角先达到临界角，最早发生全反射，所以在光屏P上最早消失的是b光，故B项正确C项，b光的折射率较大，波长较短，而双缝干涉条纹的间距与波长成正比，则b产生的干涉条纹间距较小，故C项错误D项，b光的折射率较大，频率较大，由光电效应方程EkhW0，知b光照射时产生光电子的最大初动能较大故D项错误故选B项6如图所示某三棱镜的顶角4127，几种单色光的折射率n如表所示一束白光以较大的入射角通过棱镜后，在光屏上形成从紫到红的彩色光带，当入射角i渐减小到零的过程中，屏上彩色光带的变化情况是(1.516)()紫蓝绿黄橙红n1.5321.5281.5191.5171.5141.512A.紫光最先消失，红光最后消失B紫光最先消失，黄光最后消失C红光最先消失，紫光最后消失D红光最先消失，橙光最后消失7.在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b色光分别从C点、D点射向介质，如图5所示.已知A点的入射角为30，a色光的偏向角为45(C点出射光线与A点入射光线的夹角)，CD弧所对的圆心角为3，则下列结论正确的是()图5A.b色光的偏向角为42B.介质对a色光的折射率naC.在介质中，a光的频率小于b光的频率D.b色光从介质射向空气的临界角正弦sinCE.若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距xaxb答案ADE8光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知_A折射现象的出现不能说明光是纵波B光总会分为反射光和折射光C折射光与入射光的传播方向可能是相同的D发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同E光的反射光线、折射光线与入射光线不可能同线解析：光属于电磁波，是一种横波，另外光的折射现象的出现不能说明光是纵波，故A选项正确；当光从光密介质射向光疏介质，且入射角足够大时，会在分界面处发生全反射现象，此时只有反射光线而折射光线消失，故B选项错误；当光垂直射到两种不同介质的分界面时，折射光线与入射光线的传播方向是相同的，光的反射光线、折射光线与入射光线同线，故C选项正确、E选项错误；当光射到两种不同介质的分界面时会发生折射现象，这是因为不同介质对光的(绝对)折射率n不同，即光在不同介质中的传播速度不同，故D选项正确答案：ACD9下列选项与多普勒效应有关的是_A科学家用激光测量月球与地球间的距离B医生利用超声波探测病人血管中血液的流速C技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡D交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度E科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度答案：BDE10(1)对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断准确无误的是_A甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”B乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度C丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹D丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹E戊图是波的振动图象，其振幅为8 cm，振动周期为4 s(2)如图所示，ABC为一直角三棱镜的截面，其一个底角为30，一束单色平行光束斜射向AB面，经三棱镜折射后在AC面水平平行射出以图中三条光线代表光束，画出三条光线经棱镜折射的光路示意图；若棱镜的折射率为，求入射光线与AB面的夹角.解析：(1)题图甲是小孔衍射的图样，但不是“泊松亮斑”，故A错题图丁是薄膜干涉现象的实验装置图，但其干涉条纹应为水平的，故D错(2)光路图如图甲所示答案：(1)BCE(2)见解析3011(1)下列关于波的现象和规律的说法中正确的是_A机械波、电磁波均能产生干涉、衍射现象B泊松亮斑是光的干涉现象中的加强区C光的偏振现象说明光是横波D波速公式说明波速与波长、频率有关，与介质无关E“彩超”可以测血流速度，利用的是超声波的多普勒效应(2)如图所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥，顶角AOB120，顶点O与桌面的距离为4a，圆锥的底面半径Ra，圆锥轴线与桌面垂直有一半径为R的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合已知玻璃的折射率n，求光束在桌面上形成的光斑的面积解析：(1)干涉、衍射是波特有的现象，A正确；泊松亮斑是光的衍射现象，B错误；横波才有偏振现象，C正确；波速大小取决于介质，D错误；利用多普勒效应可以测速度，E正确(2)如图所示，射到OA界面的入射角30，则sin 45，发生全反射i290i13045，发生全反射i2i1303030sin C，解得n12由光路的可逆性和折射定律得n1，n2xd(tan r2tan r1)d()答案：(1)等于(2)n12d()28(1)如图所示，O点为振源，10 m，t0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波图乙为从t0时刻开始描绘的质点A的振动图象，则下列说法正确的是_A振源的起振方向向下B该波的周期为5 sC该波的传播速度为2 m/sD该波的波长为5 mE该波很容易穿过宽度为1 m的小孔(2)如图所示，AOB为扇形玻璃砖，一细光束照射到AO面上的C点，入射光线与AO面的夹角为30，折射光线平行于OB边，圆弧的半径为R，C点到BO面的距离为，ADBO，DAO30，光在空气中的传播速度为c，求：玻璃砖的折射率及光线在圆弧面上出射时的折射角；光在玻璃砖中传播的时间 (2)光路如图所示，由于折射光线CE平行于OB，因此光线在圆弧面上的入射点E到BO的距离也为，则光线在E点的入射角满足sin ，解得30，由几何关系可知，COE90，因此光线在C点的折射角r30，由折射定律知，玻璃砖的折射率为n，由于光线在E点的入射角为30，根据折射定律可知，光线在E点的折射角为60.由几何关系可知CE，光在玻璃砖中传播的速度v，因此光在玻璃砖中传播的时间t.答案：(1)BCE(2)6029.(1)如图为a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则下列说法正确的是 _.A在同种均匀介质中，a光的传播速度大于b光的传播速度B在真空中，a光的波长大于b光的波长C从同种介质射入真空时，逐渐增大入射角，则a光的折射光线首先消失D照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流一定大E若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生b光的能级能量差大(2)如图所示，a、b、c、d是均匀介质中x轴上的四个质点，相邻两点间的间距依次为2 m、4 m和6 m一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴负向传播，在t0时刻到达质点d，质点d由平衡位置开始竖直向下运动，t6 s时质点c第一次到达最高点，质点的振幅为6 mm，求：在t6 s时质点b的位移；当质点a第一次振动到正向最大位移处时，质点d经过的路程解析：(1)根据双缝干涉条纹的间距公式x，知a光条纹间距大，则a光的波长较长根据f知，a光的频率较小，则折射率小，根据v知，a光在介质中的传播速度较大，选项A、B正确；根据sin C可知，a光的临界角较大，则从同种介质射入真空时，逐渐增大入射角时，b光先发生全反射，其折射光线首先消失，选项C错误；照射在同一金属板上发生光电效应时，饱和电流与光强有关，故无法比较饱和电流的大小，选项D错误；a光的频率较小，则光子能量较小，若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生b光的能级能量差大，选项E正确答案：(1)ABE(2)6 mm54 mm