2022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

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1、2022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 c

2、m.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＝3×108 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(shù)據(jù)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

3、璃磚內的傳播速度v＝＝×108 m/s. 答案：　(1)ACD　(2)①見解析　②?、邸?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(shù)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

4、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(jīng)球面反射后恰能豎直向上傳播，另一部分光經(jīng)過折射進入玻璃半球內，經(jīng)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

5、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(shù)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(jīng)透明圓柱

6、體折射后，恰能經(jīng)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 r·cos r＝(2分) 解得：h＝(2分) 答案：　(1)ABE　(2) 4．(1)(5分)關于光現(xiàn)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(xiàn)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

7、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

8、…) 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(xiàn)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(xiàn)象 E．

9、只有橫波才能發(fā)生干涉現(xiàn)象，縱波不能發(fā)生干涉現(xiàn)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

10、變化，C正確；偏振是橫波特有的現(xiàn)象，D錯誤；橫波和縱波都可以發(fā)生干涉現(xiàn)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(xiàn)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(jīng)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

11、鏡形成彩色光譜是光的色散現(xiàn)象 D．照相機鏡頭表面的鍍膜是光的偏振現(xiàn)象的應用 E．光線通過一條很窄的縫后在光屏上呈現(xiàn)明暗相間的條紋是光的衍射現(xiàn)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(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx＝λ可知，經(jīng)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(xiàn)象，選項C正確；相機鏡頭表面的鍍膜是光的干涉現(xiàn)象的應用，選項D錯

12、誤；光線通過一條很窄的縫后在光屏上呈現(xiàn)明暗相間的條紋是光的衍射現(xiàn)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(jīng)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(jīng)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