2019-2020年高三物理二輪復習 第1部分 專題7 選修部分 第2講（選修3-4）機械振動與機械波 光 電磁波課時作業(yè)集訓.doc

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2019-2020年高三物理二輪復習 第1部分 專題7 選修部分 第2講（選修3-4）機械振動與機械波 光 電磁波課時作業(yè)集訓 1．(1)(5分)如圖甲所示為一簡諧波在t＝0時刻的波形圖，圖乙所示為x＝4 m處的質點P的振動圖象，則下列判斷正確的是________． A．這列波的波速是2 m/s B．這列波的傳播方向沿x正方向 C．t＝3.5 s時P點的位移為0.2 m D．從t＝0時刻開始P點的振動方程為y＝0.2sin(πt＋π)m E．從t＝0時刻開始P點的振動方程為y＝0.2sin(πt＋π/2)m (2)(10分)如圖所示，MNPQ是一塊截面為正方形的玻璃磚，其邊長MN＝30 cm.一束激光AB射到玻璃磚的MQ面上(入射點為B)進入玻璃磚后在QP面上的F點(圖中未畫出)發(fā)生全反射，恰沿DC方向射出．其中B為MQ的中點，∠ABM＝30，PD＝7.5 cm，∠CDM＝30. ①畫出激光束在玻璃磚內的光路示意圖，求出QP面上的反射點F到Q點的距離QF； ②求出該玻璃磚的折射率； ③求出激光束在玻璃磚內的傳播速度(真空中光速c＝3108 m/s)． 解析：　(2)①光路示意圖如圖所示，反射點為F 由幾何關系得tan r＝＝ 代入數據得QF＝20 cm ②由①的計算得，tan r＝ 得sin r＝0.6 由折射定律得n＝＝ ③由n＝得激光束在玻璃磚內的傳播速度v＝＝108 m/s. 答案：　(1)ACD　(2)①見解析?、凇、?08 m/s 2.(1)(5分)如圖所示是一列簡諧波在t＝0時的波形圖，介質中的質點P沿y軸方向做簡諧運動，其位移隨時間變化的函數表達式為y＝10sin 5πt(cm)．關于這列簡諧波及質點P的振動，下列說法中正確的是________． A．質點P的周期為0.4 s B．質點P的位移方向和速度方向始終相反 C．這列簡諧波的振幅為20 cm D．這列簡諧波沿x軸正向傳播 E．這列簡諧波在該介質中的傳播速度為10 m/s (2)(10分)有一玻璃半球，右側面鍍銀，光源S在其對稱軸PO上(O為球心)，且PO水平，如圖所示．從光源S發(fā)出的一束細光射到半球面上，其中一部分光經球面反射后恰能豎直向上傳播，另一部分光經過折射進入玻璃半球內，經右側鍍銀面反射恰能沿原路返回．若球面半徑為R，玻璃折射率為，求光源S與球心O之間的距離為多大？ 解析：　(2)由題意可知折射光線與鍍銀面垂直，其光路圖如圖所示，則有 i＋r＝90 由折射定律可得：＝n＝ 解得：i＝60　r＝30 在直角三角形ABO中：sBO＝Rcos r＝R 由幾何關系可得： △SAO為等腰三角形，所以LSO＝2sBO＝R 答案：　(1)ADE　(2)R 3．(1)(5分)如圖1所示的彈簧振子(以O點為平衡位置在B、C間振動)，取水平向右的方向為振子離開平衡位置的位移的正方向，得到如圖2所示的振動曲線，由曲線所給的信息可知，下列說法正確的是________． A．t＝0時，振子處在B位置 B．振子運動的周期為4 s C．t＝4 s時振子對平衡位置的位移為10 cm D．t＝2.5 s時振子對平衡位置的位移為5 cm E．如果振子的質量為0.5 kg，彈簧的勁度系數20 N/cm，則振子的最大加速度大小為400 m/s2 (2)(10分)如圖所示為一透明的圓柱體的橫截面，其半徑為R，透明圓柱體的折射率為n，AB是一條直徑．今有一束平行光沿平行AB方向射向圓柱體，求：經透明圓柱體折射后，恰能經過B點的入射光線的入射點到AB的垂直距離． 解析：　(2)設入射角為i，折射角為r，入射光線離AB的距離為h 由折射定律：＝n(1分) 由幾何關系：sin i＝，sin r＝(2分) 解得：cos r＝，sin r＝ (2分) 又因為：sin i＝2sin rcos r＝(2分) 解得：h＝(2分) 答案：　(1)ABE　(2) 4．(1)(5分)關于光現象，下列說法正確的是________． A．用光導纖維傳送圖象信息，這是光的全反射的應用 B．肥皂泡看起來常常是彩色的，屬于色散現象 C．3D電影的播放和觀看利用了光的偏振 D．全息照片的拍攝主要利用了光的干涉 E．在雙縫干涉實驗中，若用白光做光源，則不能觀察到干涉圖樣 (2)(10分)一列簡諧波沿x軸傳播，已知x軸上x1＝0和x2＝10 m的P、Q兩處質點的振動圖線分別如圖甲、乙所示，求此波的傳播速度． 解析：　(2)由所給出的振動圖象可知周期T＝0.4 s 由題圖可知，t＝0時刻，x1＝0的質點P(其振動圖象即為圖甲)在正最大位移處，x2＝10 m的質點Q(其振動圖象即為圖乙)在平衡位置向y軸負方向運動，所以 當波沿x軸正向傳播時，P、Q間距離為λ1，其中n＝0,1,2… 因為λ1＝10 m，所以λ1＝ m(n＝0,1,2…) v1＝＝ m/s(n＝0,1,2…) 當波沿x軸負向傳播時，P、Q間距離為λ2，其中n＝0,1,2… 因為λ2＝10 m，所以λ2＝m(n＝0,1,2…) 波沿x軸負向傳播時的波速v2＝＝ m/s(n＝0,1,2…) 答案：　(1)ACD　(2)當波沿x軸正方向傳播時：v1＝ m/s(n＝0,1,2…) 當波沿x軸負方向傳播時v2＝ m/s(n＝0,1,2…) 5．(1)(5分)關于振動和波動，下列說法正確的是(　　) A．單擺做簡諧運動的周期與擺球的質量無關 B．部隊過橋不能齊步走而要便步走，是為了避免橋梁發(fā)生共振現象 C．在波的干涉中，振動加強的點位移不一定始終最大 D．各種波均會發(fā)生偏振現象 E．只有橫波才能發(fā)生干涉現象，縱波不能發(fā)生干涉現象 (2)(10分)如圖所示，OBCD為半圓柱體玻璃的橫截面，OD為直徑，一束由紅光和紫光組成的復色光沿AO方向從真空斜射入玻璃，B、C點為兩單色光的射出點(設光線在B、C處未發(fā)生全反射)．已知從B點射出的單色光由O到B的傳播時間為t. ①若OB、OC兩束單色光在真空中的波長分別為λB、λC，試比較λB、λC的大小(不必說明理由)； ②求從C點射出的單色光由O到C的傳播時間tC. 解析：　(1)由T＝2π 知，A正確；為防止橋的固有頻率與人齊步走的頻率接近，發(fā)生共振，故要求便步走，B正確；振動加強點的振幅加大，但仍處于振動之中，位移在不停變化，C正確；偏振是橫波特有的現象，D錯誤；橫波和縱波都可以發(fā)生干涉現象，故E錯誤．(2)①由于OB偏折比OC偏折更多，所以λB＜λC. ②如圖，作界面OD的法線MN，設圓柱體直徑為d，入射角為θ，折射角分別為θB、θC，連接DB、DC， 由折射定律得 nB＝，nC＝ nB＝，nC＝ 故＝ 已知t＝，tC＝，所以tC＝t 答案：　(1)ABC　(2)①λB＜λC?、趖 6．(xx高考沖刺試卷二)(1)(5分)關于光的現象，下列說法中正確的是________． A．光在同一介質中沿直線傳播 B．經過同一雙縫所得干涉條紋，紅光條紋寬度大于綠光條紋寬度 C．太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜是光的色散現象 D．照相機鏡頭表面的鍍膜是光的偏振現象的應用 E．光線通過一條很窄的縫后在光屏上呈現明暗相間的條紋是光的衍射現象 (2)(10分)如圖所示是一列簡諧橫波上A、B兩質點的振動圖象，兩質點平衡位置間的距離Δx＝4.0 m，波長大于3.0 m，求這列波的傳播速度． 解析：　(1)光在同一均勻介質中沿直線傳播，則選項A錯誤；紅光的波長比綠光的波長大，根據雙縫干涉條紋間距公式Δx＝λ可知，經過同一雙縫所得干涉條紋，紅光條紋寬度大于綠光條紋寬度，選項B正確；太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光的色散現象，選項C正確；相機鏡頭表面的鍍膜是光的干涉現象的應用，選項D錯誤；光線通過一條很窄的縫后在光屏上呈現明暗相間的條紋是光的衍射現象，E正確． (2)由振動圖象可知，質點振動周期T＝0.4 s ①若該波從質點A傳到質點B，取t＝0時刻分析，質點A經平衡位置向上振動，質點B處于波谷， 則Δx＝nλ＋λ(n＝0、1、2、3…) 所以該波波長為λ＝＝ m(n＝0、1、2、3…) 因為有λ＞3.0 m的條件，所以取n＝0、1 當n＝0時，λ1＝16 m，波速v1＝＝40 m/s 當n＝1時，λ2＝3.2 m，波速v2＝＝8.0 m/s ②若該波從質點B傳到質點A，取t＝0時刻分析，質點A經平衡位置向上振動，質點B處于波谷，Δx＝nλ＋λ(n＝0、1、2、3…) 所以該波波長為λ＝＝ m(n＝0、1、2、3…) 因為有λ＞3.0 m的條件，所以取n＝0 當n＝0時，λ3＝ m，波速v3＝＝ m/s 答案：　(1)BCE　(2)見解析