2019版高考物理二輪復習專題七選考模塊專題突破練17振動和波光學

1、專題突破練 17 振動和波光學（時間:45 分鐘 滿分:100 分）一、選擇題（共 8 小題,每小題 5 分,共 40 分。填正確答案標號。每個題選對1 個得 2 分,選對 2 個得 4 分,選對 3 個得 5 分。每選錯 1 個扣 3 分,最低得 0 分）1.乙（2018 四川雅安三診）如圖甲所示,沿波的傳播方向上有六個質(zhì)點a、b、c、d、e、f,相鄰兩質(zhì)點之間的距離均為 2 m,各質(zhì)點均靜止在各自的平衡位置。t=0 時刻振源a開始做簡諧運動，取豎直向上為振動位移的正方向，其振動圖象如圖乙所示,形成的簡諧橫波以 2 m/s 的速度水平向右傳播。則 下列說法正確的是_ 。A. 波傳播到質(zhì)點c時

2、，質(zhì)點c開始振動的方向沿y軸正方向B. 04 s 內(nèi)質(zhì)點b運動的路程為 12 cmC. 45 s 內(nèi)質(zhì)點d的加速度正在逐漸減小D. 6 s 時質(zhì)點e第一次回到平衡位置E. 各質(zhì)點都振動起來后，a與c的振動方向始終相同2. （2018 遼寧丹東一模）一列簡諧波在某均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，從x=3 m 處的質(zhì)點a開始振動時計 時，圖甲為t0時刻的波形圖且質(zhì)點a正沿y軸正方向運動，圖乙為質(zhì)點a的振動圖象，則下列說法正 確的是。A. 該波的頻率為 2.5 HzB. 該波的傳播速率為 200 m/sC. 該波是沿x軸負方向傳播的D. 從t。時刻起，a、b、c三質(zhì)點中b最先回到平衡位置E. 從to時刻起，經(jīng)

3、 0.015 s 質(zhì)點a回到平衡位置3. （2018 安徽安慶二模）下列說法中正確的是 _A. 機械波在某種介質(zhì)中傳播，若波源的頻率增大，其傳播速度就一定增大2B. 肥皂泡在陽光下呈現(xiàn)彩色條紋是由光的干涉現(xiàn)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4._ （2018 重慶期末）下列說法正確的是。A. 在雙縫干涉實驗中，保持入射光的頻曾大雙縫間的距離，干涉條紋間距也增大B. 日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上濾光片

4、，可以使景像更清晰，這是利用了光的 偏振原理C. 以接近光速在豎直方向上做高速運動的球體，在水平方向上長度變短了D. 用紫外線照射大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光，這是利用紫外線的熒光效應E. 太陽光經(jīng)過三棱鏡的兩次折射，會發(fā)散成彩色光帶5.（2018 陜西寶雞二質(zhì)檢）如圖所示，OM為玻璃等腰三棱鏡的橫截面，a、b兩束可見單色光從空氣垂直射入棱鏡底面MN兩束光關(guān)于00對稱），在棱鏡側(cè)面OM ON上反射和折射的情況如圖所示，下 列說法正確的是 _。A. 若光束從玻璃棱鏡中射向空氣，則光束b容易發(fā)生全反射B. 在玻璃棱鏡中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度C. 若保持b光入射點位置不同，

5、將光束b順時針旋轉(zhuǎn)，則NC面可能有光線射出D. 用a、b光在同樣的裝置做“雙縫干涉”實驗，a光的條紋間距大E. 用a、b照射同一狹縫，b光衍射現(xiàn)象更明顯5.（2018 山西長治、運城、大同、朔州、陽泉五地聯(lián)考）下列說法正確的是 _。A. 日光燈是紫外線的熒光效應的應用B. 單擺在做受迫振動時，它的周期等于單擺的固有周期C. 機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)后，它的頻率保持不變D. 麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在E. 彈簧振子做簡諧振動時，振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變6._ （2018 福建泉州三模）下列說法正確的是。A. 波的圖象表示介質(zhì)中“某個質(zhì)點”在“各個時刻”的位移B. 當波源

6、與觀察者相互遠離時，觀察到的波頻率變小C. 肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是光的折射現(xiàn)象造成的D. 狹義相對論認為，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的E.a、b兩束光照射同一雙縫干涉裝置在屏上得到a光的相鄰亮條紋間距比b光的小，則水對a光的折射率比b光的大& （2018 山西晉中調(diào)研）以下物理學知識的相關(guān)敘述中，正確的是_。A. 用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振B. 交警通過發(fā)射超聲波測量車速是利用了波的多普勒效應C. 變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場D. 狹義相對論認為，在慣性參照系中，光速與光源、觀察者間的相對運動無關(guān)E. 在“用單擺測重力加速度”的實驗中，測

7、量n次全振動的總時間時，計時的起始位置應選在小球運動到最低點時為宜二、計算題（本題共 4 個小題，共 60 分）39.（15 分）（2018 山東淄博模擬）簡諧橫波沿x軸傳播，M是x軸上一質(zhì)點，如圖甲是質(zhì)點M的振動圖 象。圖乙中實線是t=3 s 時刻的波形圖象,質(zhì)點M位于x=4 m 處，虛線是再過 t時間后的波形圖 象。圖乙中兩波峰間距離x=7.0 m。求：（1）波速大小和方向時間 t。10.（15 分）（2018 華南師大附中三模）一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波長入80 cm。O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0 和x=40 cm 處的兩個質(zhì)點。t=0 時開始觀測，此時質(zhì)點O的位移y

8、=-8 cm，質(zhì)點A處于y=-16 cm 的波谷位置；t=0.5 s 時，質(zhì)點O第一次回到平衡位置，而t=1.5 s時,質(zhì)點A第一次回到平衡位置。求：（1）這列簡諧橫波的周期T、波速v和波長入；質(zhì)點A振動的位移y隨時間t變化的關(guān)系式。11.（15 分）（2018 湖南株洲二質(zhì)檢）如圖，三角形ABC為一直角三棱鏡的橫截面中點射入三棱鏡,且入射方向垂直于BC該光束從AB邊射出時傳播方向與,有一細光束從BC邊的AC邊平行。已知BC邊長度為d,光在真邊射出時與AC邊的距離。12.4（15 分）（2018 河南濮陽三模）直角三角形玻璃磚ABC放置于真空中，/B=30,CA的延長線上S點有 一點光源，發(fā)出

9、的一條光線由D點射入玻璃磚，如圖所示。光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經(jīng)過SD用時和在玻璃磚內(nèi)的傳播時間相等。已知光在真空中的傳播速度為c,BD= d, /ASD=5。求：（1）玻璃磚的折射率；SD兩點間的距離。5專題突破練 17 振動和波光學一、選擇題（共 8 小題,每小題 5 分,共 40 分。填正確答案標號。每個題選對1 個得 2 分,選對 2 個得 4 分，選對 3 個得 5 分。每選錯 1 個扣 3 分，最低得 0 分）1.ABE 解析 由振動圖形可知,振動周期為 2 s,波長為入=vT=4 m;質(zhì)點a開始起振的方向為y軸 正方向，故波傳播到質(zhì)點c時，質(zhì)點c開始振動的方向也

10、沿y軸正方向，選項 A 正確；振動傳到b點 需要的時間為 1 s，故在剩下的 3 s 內(nèi)，質(zhì)點b通過的路程為 6 A=12 cm，選項 B 正確；第 4 s 時刻d點在平衡位置向下振動，故 45 s 內(nèi)質(zhì)點d的加速度先增大后減小，選項 C 錯誤;振動傳到e點需時 間 4 s，故 6 s 時質(zhì)點正好振動一個周期第二次回到平衡位置，選項 D 錯誤；因ac之間正好相差一個 波長的距離，故各質(zhì)點都振動起來后，a與c的振動方向始終相同，選項 E 正確;故選 ABE1 12.BDE 解析 由題圖可知波長 入=8 m，周期T=4X10-2s，則頻率f=丨 x 丨：1=25 Hz，波速為久8v= 一 ；=20

11、0 m/s，故 A 錯誤，B 正確；由乙圖可知，t=0 時刻，質(zhì)點a的起振方向是向沿y軸 負方向的，而甲圖中質(zhì)點a正沿y軸正方向運動，故該波是沿x軸正方向傳播的，故 C 錯誤;在t0時 刻，質(zhì)點a向波峰運動，質(zhì)點b向平衡位置運動，質(zhì)點c向波谷運動，故從t0時刻起，a、b、c三質(zhì)點 中b最先回到平衡位置，故 D 正確;根據(jù)波形平移法得知：質(zhì)點a回到平衡位置，則波傳播的距離為xx=3 m，所用時間為t= =0.015 s，故從to時刻起，經(jīng) 0.015 s 質(zhì)點a回到平衡位置，故 E 正確；故選 BDE3.BCE 解析機械波的傳播速度只與介質(zhì)有關(guān)，與頻率無關(guān)，所以 A 錯。肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋屬于薄

12、膜干涉，所以 B 對。在波的干涉中，振動加強的點位移隨時間變化，只是振幅最大，所以 C 對。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、磁感應強度均垂直，所以 D 錯。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 對;故選 BCEL4.BDE 解析 根據(jù)條紋間距的公式x=入可知，增大雙縫間的距離d，干涉條紋間距減小，故 A 錯誤；日落時分拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏轉(zhuǎn)濾光片可以使景象更清晰，這是利用光的偏振現(xiàn)象，故 B 正確；豎直向上高速運動的球在水平方向上長度不變，沿運動方向上的長度會變

13、短，選項 C 錯誤;用紫外線照射時大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光，利用紫外線的熒光效應，故 D 正確。太陽光經(jīng)過三棱鏡的兩次折射，由于各種色光的折射率不同，所以折射角也就不同，那么經(jīng)過兩次折射就會發(fā)散成彩色光帶，故 E 正確;綜上所述本題答案是 BDE5.ACD 解析 由光路圖看出，b光束在NC面上發(fā)生了全反射，而a光束在MO面上沒有發(fā)生全反射，1而入射角相同，說明b光的臨界角小于a光的臨界角，由 sinC=分析得知，玻璃對a光束的折射率c小于b光束的折射率，由v=得知，在玻璃磚中a光的傳播速度比b光大，故 A 正確，B 錯誤;玻璃對a光束的折射率小于b光束的折射率，則a光的頻率小

14、于b光的頻率，由c=入f知，a光波長大于b光I.的波長，則用同樣的裝置做“雙縫干涉”實驗時，根據(jù)x二;入知，a光的條紋間距大，故 D 正確；保 持b光入射點位置不變，將光束b順時針旋轉(zhuǎn)，則入射角減小，故NO面可能有b光線射出，故 C 正確; 因a光波長大于b光的波長，故兩光照射同一狹縫，a光衍射現(xiàn)象更明顯，故 E 錯誤；故選 ACD6.ACE 解析 日光燈是紫外線的熒光效應的應用，故 A正確;單擺在做受迫振動時，它的周期等于驅(qū)動力的周期，故 B 錯誤；機械波的頻率由波源決定，和介質(zhì)無關(guān)，故 C 正確;麥克斯韋預言了電磁波的 存在，6赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在，故 D 錯誤;彈簧振子運動

15、過程中只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，所以機械能守恒，所以彈簧振子做簡諧振動時，振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變，故 E正確；綜上所述本題答案是 ACE7. BDE 解析波的圖象表示介質(zhì)中“無數(shù)個質(zhì)點”在“某個時刻”的位移，選項 A 錯誤；根據(jù)多普勒效應可知，當波源與觀察者相互遠離時，觀察到的波頻率變小，選項 B 正確；肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋 是光的干涉現(xiàn)象造成的，選項 C 錯誤；狹義相對論認為，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是 相同的，選項 D正確；a、b兩束光照射同一雙縫干涉裝置在屏上得到a光的相鄰亮條紋間距比b光I的小，根據(jù)x=入，則a的波長較小，頻率較大，則水對a光的折射率比b光的大，選項

16、 E 正確；故選BDE8.BDE 解析 用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉，選項 A 錯誤;交警通過發(fā)射超聲波測量車速是利用了波的多普勒效應，選項 B 正確；變化的電場周圍一定產(chǎn)生磁場，均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，選項 C 錯誤；狹義相對論認為，在慣性參照系中，光速與光源、觀察者間的相對運動無關(guān)，選項 D 正確;在“用單擺測重力加速度”的實驗中，測量n次全振動的總時間時，計時的起始位置應選在小球運動到最低點時為宜，選項 E 正確;故選 BDE二、計算題(本題共 4 個小題，共 60 分)4219.答案(1)m/s，沿x軸負向 (2) t=6n+ s(n=1,2,3，

17、)Z解析 從題圖中可得周期和波長，根據(jù)v=,可得波速；根據(jù)時間與周期的關(guān)系即可解得t。(1) 由題意知T=6 s,入=8 ma 4則波速大小為：v=m/st=3 s 時，質(zhì)點M向下振動，所以波沿x軸負向傳播。(2) 由題意知，Axt=nT+(n =1,2,3,)21代入數(shù)據(jù)得 t=6n+s(n =1,2,3，)10. 答案(1)T=6.0 sv=0.4 m/sx=2.4 mJI32 )(2)y=0. 16sint+nm解析(1)設振動周期為T,由于質(zhì)點A在 0 到 1.5 s 內(nèi)由負最大位移處第一次回到平衡位置，經(jīng)歷的是四分之一周期，故振動周期為：T=6.0 s;由于質(zhì)點OA距離d=0.40 m 小于半個波長，且波沿x軸正向傳播，O在t=0.5 s 時回到平衡位置，而t=1.5 s 時A緊接著回到平衡位置，可知波從0傳到A的時間為：t=1.0 s故此簡諧波的傳播速度：dv= =0.40 m/s據(jù)波長、波速和周期的關(guān)系，可得該波的波長：入=vT=2.4 m(2)設質(zhì)點A的位移隨時間變化的關(guān)系式為：2nuy=Asint+$0=Aint+$0已知t=0 時，y=-0.16 m,有：y=Asin $0=-0.16 m7t=1.5 s 時,y=0,有:TT(2 )y=Asin+$0=0