走向高考高三物理二輪復習各專題同步練習：振動和波動光及光的本性

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精專題8振動和波動光及光的本性1．(2011·浙江）關于波動,下列說法正確的是(）A．各種波均會發(fā)生偏振現(xiàn)象B．用白光做單縫衍射與雙縫干涉實驗,均可看到彩色條紋C．聲波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點的運動速度等于聲波的傳播速度D．已知地震波的縱波波速大于橫波波速,此性質(zhì)可用于橫波的預警[答案］BD[解析]只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，選項A錯誤；用白光作光源，單縫衍射條紋和雙縫干涉條紋均為彩色，選項B正確；聲波傳播過程中,介質(zhì)中各質(zhì)點的振動速度并不等于聲波的傳播速度，聲波在介質(zhì)中可認為勻速傳播，而質(zhì)點做變速運動,選項C錯誤；地震波的縱波傳播速度大于橫波的傳播速度，縱波先到達地球表面，所以可以用于橫波的預警，選項D正確．2．（2011·江南十校模擬）一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t＝2s時刻的波形如圖甲所示，則圖乙表示圖甲中E、F、G、H四個質(zhì)點中哪一個質(zhì)點的振動圖象()A．E點 B．F點C．G點 D．H點[答案］D[解析]由圖乙可知,t＝2s質(zhì)點經(jīng)平衡位置往下振動，波沿著x軸正方向傳播，圖甲中符合要求的是H點,選項D正確．3．(2011·福建)如圖，半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半徑方向從A點射入玻璃磚，在O點發(fā)生反射和折射，折射光在白光屏上呈現(xiàn)七色光帶．若入射點由A向B緩慢移動，并保持白光沿半徑方向入射到O點,觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失．在光帶未完全消失之前，反射光的強度變化以及光屏上最先消失的光分別是（）A．減弱,紫光 B．減弱,紅光C．增強，紫光 D．增強，紅光[答案]C［解析]入射點由A向B移動，入射角增大，反射光強度增強，可見光中紫光折射率最大,由sinC＝eq\f(1,n）知,紫光臨界角最小，最先發(fā)生全反射，故紫光最先在光屏上消失，C項正確．4．(2011·武勝模擬)一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，某時刻的波形如圖所示，P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點，從該時刻開始的一段極短時間內(nèi)，P的速度v和加速度a的大小變化情況是(）A．v變小，a變大 B．v變小，a變小C．v變大，a變大 D．v變大,a變小[答案]A[解析］波沿x軸負方向傳播，可知質(zhì)點P向下振動，遠離平衡位置，v變小，a變大，選項A正確．5．(2011·安徽)實驗表明，可見光通過三棱鏡時各色光的折射率n隨波長λ的變化符合科西經(jīng)驗公式：n＝A＋eq\f(B,λ2)＋eq\f（C,λ4）,其中A、B、C是正的常量．太陽光進入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如下圖所示．則()A．屏上c處是紫光 B．屏上d處是紅光C．屏上b處是紫光 D．屏上a處是紅光［答案]D［解析]根據(jù)n＝A＋eq\f(B,λ2)＋eq\f（C，λ4)知波長越長折射率越小，光線偏折越小,從圖可知,d光偏折最厲害，折射率最大，應是紫光;a光偏折最輕，折射率最小，應是紅光;選項D正確．6．(2011·濰坊模擬）位于坐標原點O的波源開始向上振動，形成簡諧波沿x軸正方向傳播，傳播速度為10m/s,周期為0.4s，波源振動0。2s后立即停止振動，波源停止振動后經(jīng)過0.2s的波形是()[答案］C［解析]簡諧波的波長λ＝vT＝4m,波源振動0.2s，在空間形成半個波長，選項A、B均錯；又經(jīng)過0.2s機械波傳到x＝4m處,波沿x軸正方向傳播且起振的方向是向上振動，故選項C正確．7．(2011·中山模擬）如圖所示，紅色細光束a射到折射率為eq\r(2）的透明球表面，入射角為45°，在球的內(nèi)壁經(jīng)過一次反射后，從球面射出的光線為b，則入射光線a與出射光線b之間的夾角α為（)A．30° B．45°C．60° D．75°［答案］A[解析］由折射定律有eq\r(2)＝eq\f（sin45°,sinθ），得折射角θ＝30°。畫出光路圖，由幾何關系知，夾角α＝30°，選項A正確．8．（2011·開封模擬)擺長為L的單擺做簡諧運動，若從某時刻開始計時（取t＝0），當運動至t＝eq\f(3π，2）eq\r（\f(L，g)）時,擺球具有負向最大速度，則單擺的振動圖象為下圖中的(）［答案]D[解析]t＝eq\f(3π，2)eq\r(\f(L,g)）為eq\f（3T,2），說明此時擺球在平衡位置，且具有負向最大速度，故選項D正確．9．（2011·重慶）在一次討論中，老師問道：“假如水中相同深度處有a、b、c三種不同顏色的單色點光源，有人在水面上方同等條件下觀測發(fā)現(xiàn)，b在水下的像最深，c照亮水面的面積比a的大．關于這三種光在水中的性質(zhì),同學們能做出什么判斷？"有同學回答如下：①c光的頻率最大②a光的傳播速度最?、踒光的折射率最大④a光的波長比b光的短根據(jù)老師的假定，以上回答正確的是（）A．①② B．①③C．②④ D．③④[答案］C[解析］觀察水下點光源的光路圖和水面亮圓形成的光路圖分別如圖(1）和圖(2）所示．因b在水下的像最深，即折射角β最小,由公式n＝eq\f（sinβ，sinα）可知，b光的折射率nb最小．c光照亮水面的面積比a大,則c光的臨界角大,由公式sinC＝eq\f(1，n）可知，則nc<na，所以,nb<nc<na，a光的頻率最大，a光的波長最短，由n＝eq\f（c，v)可知，a光的傳播速度最?。蔬x項C正確．10．(2011·全國）一列簡諧橫波沿x軸傳播,波長為1.2m，振幅為A.當坐標為x＝0處質(zhì)元的位移為－eq\f(\r(3),2)A且向y軸負方向運動時，坐標為x＝0。4m處質(zhì)元的位移為eq\f（\r（3），2）A。當坐標為x＝0.2m處的質(zhì)元位于平衡位置且向y軸正方向運動時,x＝0.4m處質(zhì)元的位移和運動方向分別為(）A．－eq\f(1,2)A、沿y軸正方向 B．－eq\f（1，2）A，沿y軸負方向C.－eq\f(\r（3），2）A、沿y軸正方向 D．－eq\f(\r（3),2)A、沿y軸負方向[答案］C［解析]分別畫出兩個狀態(tài)的波形圖，很容易得波向x軸正方向傳播，兩個狀態(tài)的波形圖關于x軸對稱，可知本題正確選項只有C。11．(2011·江蘇)將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，下端系上質(zhì)量為m的物塊．將物塊向下拉離平衡位置后松開,物塊上下做簡諧運動，其振動周期恰好等于以物塊平衡時彈簧的伸長量為擺長的單擺周期．請由單擺的周期公式推算出該物塊做簡諧運動的周期T。[答案]2πeq\r（\f(m，k))[解析]單擺周期公式T＝2πeq\r（\f（l,g)），且kl＝mg解得T＝2πeq\r(\f（m,k）)。12．(2011·東北四校模擬）如圖所示，用透明材料做成一長方體形狀的光學器材，要求從上表面射入的光線可能從右側面射出，那么所選的材料的折射率應滿足什么條件?［答案］n<eq\r（2）[解析］光路圖如圖所示，由折射定律可得：n＝eq\f（sinθ1,sinθ2），且θ1〈90°故nsinθ2<1①n＝eq\f(sinθ3,sin90°－θ2）且θ3<90°故ncosθ2〈1②①和②平方后聯(lián)立得(nsinθ2）2＋(ncosθ2)2<2解得：n〈eq\r(2）.13．（2011·濰坊模擬)為了研究一海龜?shù)纳盍曅裕谄浔巢堪惭b了強點光源,已知海水的折射率為eq\f（5,3），水面平靜時觀測到水面圓形發(fā)光面半徑為6m.據(jù)此求出海龜離水面的深度．［答案]8m［解析］由折射定律，設全反射的臨界角為C,sinC＝1/n①由幾何關系知tanC＝r/h②聯(lián)立解得h＝8m③14．（2011·南京模擬）如圖，質(zhì)點O在垂直于x軸方向上做簡諧運動，形成了沿x軸正方向傳播的橫波．在t＝0時刻質(zhì)點O開始向下運動，經(jīng)0。4s第一次形成圖示波形，求位于x＝5m處的質(zhì)點B再經(jīng)過多少時間第一次到達波峰?（請寫出必要的解答過程)[答案］1.2s［解析]分析可知，此波的周期為T＝0。8s，λ＝4m，則v＝eq\f(λ，T）＝5m/s故從此時刻開始振動傳至B點用時t1＝eq\f(x，v）＝0。6s再經(jīng)t2＝eq\f(3，4)T＝0.6s到達波峰所以t＝t1＋t2＝1。2s.15．(2011·蘇北四市調(diào)研）如圖所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面，∠A＝30°。一束單色光從空氣射向BC上的E點，并偏折到AB上的F點,光線EF平行于底邊AC。已知入射光與BC的夾角為θ＝30°。試通過計算判斷光在F點能否發(fā)生全反射．［答案]能