2019年高考物理二轮复习 专题强化十八 振动和波 光学.doc

专题强化十八振动和波光学本试卷共6小题，共90分，考试时间为60分钟12018湖北八校第二次联考(1)(5分)如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是_(填正确答案序号选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分每选错1个扣3分，最低得分为0分)A该波的传播速率为4 m/sB该波的传播方向沿x轴正方向C经过0.5 s，质点P沿波的传播方向向前传播2 mD该波在传播过程中若遇到4 m的障碍物，能发生明显衍射现象E经过0.5 s时间，质点P的位移为零，路程为0.4 m(2)(10分)如图，一个三棱镜的截面为等腰直角形ABC，A为直角，直角边长为L. 一细束光线沿此截面所在平面且平行于BC边的方向射到AB边上的某点M，光进入棱镜后直接射到BC边上已知棱镜材料的折射率为，光在真空中速度为c.作出完整的光路图(含出射光线，并在图上标出角度大小)计算光从进入棱镜，到第一次射出棱镜所需的时间. 22018银川一中一模(1)(5分)如图甲，可以用来测定半圆柱形玻璃砖的折射率n，O是圆心，MN是法线一束单色光线以入射角i30由玻璃砖内部射向O点，折射角为r，当入射角增大到也为r时，恰好无光线从玻璃砖的上表面射出让该单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后，得到图乙所示的衍射图样(光在真空中的传播速度为c)则下列说法正确的是_(填正确答案标号选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分每选错1个扣3分，最低得分为0分)A此光在玻璃砖中的全反射临界角为60B玻璃砖的折射率nC此光在玻璃砖中的传播速度vD单缝b宽度较大E光的偏振现象说明光是一种纵波(2)(10分)一列简谐横波沿x轴正向传播，t0时的图象如图所示，此时刻后介质中P质点回到平衡位置的最短时间为0.2 s，Q质点回到平衡位置的最短时间为1 s，已知t0时两质点相对平衡位置的位移相同，则：波的传播周期为多少？传播速度是多大？从t0时刻算起经过多长时间质点Q第二次回到平衡位置？32018厦门双十中学模拟(1)(5分)平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距10 m的甲、乙两小木块随波上下运动，振动幅度为2 cm，从甲第1次到达波峰处开始计时发现甲第10次到达波峰恰好经历1 min，当甲在波峰时，乙在波谷，且两木块之间有两个波峰下列说法正确的是_ .(填正确答案标号选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分每选错1个扣3分，最低得分为0分)A甲最终有可能和乙相撞B该水面波的波速为0.6 m/sC该水面波的周期为6 sD当甲处于平衡位置时，乙一定也处于平衡位置E经过20 s，甲运动的路程为24 cm(2)(10分)现行高速公路的标志牌常贴有“逆反射膜”，采用高折射率玻璃微珠后半表面镀铝作为后向反射器，具有极强的逆向回归反射性能，能将大部分光线直接“反射”回来，造成反光亮度如图甲为该反光膜的结构示意图，镶嵌于膜内的玻璃微珠由均匀透明的介质组成，球体直径极小，约为10微米如图乙，玻璃微珠的球心位于O点，半径为R，有一平行于中心轴AO的光线射入，该光线与AO之间的距离为H，最后从球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)若玻璃微珠折射率n，则入射光离AO的距离H为多大，才能使入射光经玻璃珠折射后到达B点？要使射向玻璃珠的光线总有部分光线能平行“反射”出玻璃珠，求制作“逆反射膜”所用的玻璃珠折射率n至少为多少？ 42018云南师大附中模拟(1)(5分)下列说法正确的是_(填正确答案标号选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错一个扣3分，最低得分为0分)A摆钟偏慢时可缩短摆长进行校准B火车鸣笛驶出站台时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高C拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱玻璃反射光的强度D肥皂膜看上去呈现彩色，是因为光的色散E要有效地发射电磁波，振荡电路必须采用开放电路且要有足够高的振荡频率(2)(10分)图为一光导纤维(可简化为一长直玻璃圆柱体)的示意图光导纤维长为L，现有一光线从光导纤维一端的横截面圆心处入射，光线和轴线的夹角增大到i时恰好还有同入射光线相同强度的光线从另一端射出已知光在真空中的传播速度为c，求：玻璃对该光线的折射率；光线从光导纤维的一端传播到另一端所需的最长时间52018新乡市三模(1)(5分)一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上a质点的振动图象如图乙所示，则该波沿x轴_(选填“正”或“负”)方向传播，在t0.1 s时，b质点偏离平衡位置的位移为_m，从此刻起1 min内a质点通过的路程为_m.(2)(10分)如图所示，一垂钓者在平静的湖面上钓鱼，浮标Q离岸边P点的距离为2 m，鱼饵在M点的正下方，Q、M间的距离为2 m，当垂钓者的眼睛位于P点正上方1.5 m处时，浮标恰好挡住垂钓者看到鱼饵的视线已知P、Q、M在同一水平线上，水的折射率n.求鱼饵离水面的深度；若鱼饵缓慢竖直上浮，当垂钓者恰好从水面PQ上方无论如何也看不到鱼饵时，求鱼饵到水面的深度62018珠海一中、东莞一中第三次联考(1)(5分)如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象则由图可知_(选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3分，最低得分为0分)A质点振动的周期T0.2 sB波速v20 m/sC因一个周期质点运动0.8 m，所以波长0.8 mD从该时刻起经过0.15 s，波沿x轴的正方向传播了3 mE从该时刻起经过0.25 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度(2)(10分)如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点已知OA，该球体对蓝光的折射率为.若将该束光的入射点从A点向上移动到距离O为R的A1处，仍沿水平方向射入球体后最终射在水平面上的C1处，求CC1的距离是多少？专题强化十八振动和波光学1(1)ADE(2)见解析解析：(1)根据图甲可知，波长4 m，根据图乙可知，周期T1 s波速v4 m/s，A选项正确；质点P在t0时刻，沿y轴负方向振动，根据波动规律可知，该波的传播方向沿x轴负方向，B选项错误；质点只在自己的平衡位置附近上下振动，并不随波在波的传播方向向前传播，C选项错误；发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长短，波长为4 m，该波在传播过程中若遇到4 m的障碍物，能发生明显的衍射现象，D选项正确；0.5 s，质点P返回平衡位置，0.5 s内位移为零，路程为0.4 m，E选项正确(2)作出光路图，作出三角形ABC关于BC边对称图形，如图所示：可知光线在棱镜中的传播路径长度等于MN的距离，即：sL.速率vc.传播时间：t.2(1)BCD(2)2.4 s5 m/s2.2 s解析：(1)根据折射定律可知，n.光线在玻璃砖中发生全反射时，sinC，其中i30.联立解得，n，C45，A选项错误，B选项正确；光在玻璃砖中的传播速度vc，C选项正确；由乙图知，单色光通过单缝a后衍射现象比较显著，单缝a宽度较小，缝b宽度较大，D选项正确；偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是一种横波，E选项错误(2)由题意简谐横波沿x轴正向传播，分析得知，此时P点向下运动，Q点向上，它们周期相同，则T2(0.2 s1 s)2.4 s.根据图象可知，12 m，则波速v m/s5 m/s.根据题意可知，Q质点经过1 s第一次回到平衡位置，再经过半个周期第二次回到平衡位置，则t111.22.2 s，即经过2.2 s质点Q第二次回到平衡位置3(1)BDE(2)R解析：(1)机械波在传播的过程中，介质中质点并不随波迁移，甲、乙不能相撞，A选项错误；从甲第1次到达波峰处开始计时发现甲第10次到达波峰经过了9个周期，则周期Ts，C选项错误；根据波形求出波长4 m，波速v0.6 m/s，B选项正确；甲、乙两质点相隔2.5个波长，振动情况总是相反，当甲处于平衡位置时，乙一定也处于平衡位置，D选项正确；20 s3T，甲运动的路程为s12A24 cm，E选项正确(2)设入射光射入玻璃珠的入射角为i，折射角为r，画出光路图，根据折射定律，n.根据几何关系可知，i2r，sini.联立解得，HR.根据上述公式可知，n2cos.当i90时，n取得最小值，n.4(1)ACE(2) 解析：(1)摆钟偏慢时，说明周期偏大，需要减小周期，则可缩短摆长进行校准，A选项正确；火车鸣笛驶出站台时，间距变大，则我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低，B选项错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片，减弱反射光的透射，C选项正确；肥皂膜看上去呈现彩色，是因为光的薄膜干涉，D选项错误；要有效地发射电磁波，振荡电路必须采用开放电路且要有足够高的振荡频率，E选项正确(2)设入射角为i，折射角为r，光线到达上界面的入射角为，全反射临界角为C，由折射定律可得n.根据几何关系有，r90.即sinrcos.入射角为i时，有C，根据全反射规律可知，sinC.联立解得，cosC.折射率n.光在玻璃介质中的传播速度v.在介质中传播所走的路程L.越小，L越大，即C.光在光导纤维中传播的最长时间t，联立解得，t.5(1)负0.160(2)mm解析：(1)分析图乙可知，计时开始时，质点a沿y轴负方向振动，根据波动规律可知，波沿x轴负方向传播，由图乙可知，周期T0.4 s，t0时刻，质点b在平衡位置沿y轴正方向运动，0.1 sT，质点b处于波峰，偏离平衡位置的位移为0.1 m,1 min中内，质点a运动150个周期，通过的路程为1504 A60 m.(2)光路如图所示，根据几何关系可知，sinr，sini.根据折射定律可知，n.联立解得，hm.设鱼饵深度为h1时，在Q点发生全反射，即在水面PQ上方无论如何也看不到鱼饵根据几何关系可知，.联立解得，h1m.6(1)ABD(2)R解析：(1)分析图乙可知，周期T0.2 s，A选项正确；分析图甲可知，波长4 m，波速v20 m/s，B选项正确，C选项错误；质点P计时开始时，向下振动，根据波动规律可知，波沿x轴正方向传播，0.15 s内的传播距离xvt3 m，D选项正确；根据波动规律可知，质点Q计时开始时，沿y轴正方向运动，经过0.25 s，运动了1T，质点Q处于平衡位置上方，未到最大位置，质点P处于波谷，故质点Q的加速度小于质点P的加速度，E选项错误(2)画出光路图，如图所示：设从B点出射时的出射角为，ABO.根据几何关系可知，sin，即30.根据折射定律可知，n.解得60.过B点做OC的垂线，垂足为D，根据几何关系可知，BCD30，CDR.光从A1处沿水平方向射入球体，入射角为，sin.发生全反射的临界角sinC.该束光到达半圆界面时要发生全反射，反射角等于45，即垂直射在水平面上的C1点根据几何关系可知，OC1Rsin45R，ODRcosR.CC1ODCDOC1RRRR.