2022年高三物理二轮复习 第1部分 专题7 选修部分 第2讲（选修3-4）机械振动与机械波 光 电磁波课时作业集训

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1、2022年高三物理二轮复习 第1部分 专题7 选修部分 第2讲（选修3-4）机械振动与机械波 光 电磁波课时作业集训 1．(1)(5分)如图甲所示为一简谐波在t＝0时刻的波形图，图乙所示为x＝4 m处的质点P的振动图象，则下列判断正确的是________． A．这列波的波速是2 m/s B．这列波的传播方向沿x正方向 C．t＝3.5 s时P点的位移为0.2 m D．从t＝0时刻开始P点的振动方程为y＝0.2sin(πt＋π)m E．从t＝0时刻开始P点的振动方程为y＝0.2sin(πt＋π/2)m (2)(10分)如图所示，MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖，其边长MN＝30 c

2、m.一束激光AB射到玻璃砖的MQ面上(入射点为B)进入玻璃砖后在QP面上的F点(图中未画出)发生全反射，恰沿DC方向射出．其中B为MQ的中点，∠ABM＝30°，PD＝7.5 cm，∠CDM＝30°. ①画出激光束在玻璃砖内的光路示意图，求出QP面上的反射点F到Q点的距离QF； ②求出该玻璃砖的折射率； ③求出激光束在玻璃砖内的传播速度(真空中光速c＝3×108 m/s)． 解析：　(2)①光路示意图如图所示，反射点为F 由几何关系得tan r＝＝ 代入数据得QF＝20 cm ②由①的计算得，tan r＝ 得sin r＝0.6 由折射定律得n＝＝ ③由n＝得激光束在玻

3、璃砖内的传播速度v＝＝×108 m/s. 答案：　(1)ACD　(2)①见解析　②　③×108 m/s 2.(1)(5分)如图所示是一列简谐波在t＝0时的波形图，介质中的质点P沿y轴方向做简谐运动，其位移随时间变化的函数表达式为y＝10sin 5πt(cm)．关于这列简谐波及质点P的振动，下列说法中正确的是________． A．质点P的周期为0.4 s B．质点P的位移方向和速度方向始终相反 C．这列简谐波的振幅为20 cm D．这列简谐波沿x轴正向传播 E．这列简谐波在该介质中的传播速度为10 m/s (2)(10分)有一玻璃半球，右侧面镀银，光源S在其对称轴PO上(O

4、为球心)，且PO水平，如图所示．从光源S发出的一束细光射到半球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光经过折射进入玻璃半球内，经右侧镀银面反射恰能沿原路返回．若球面半径为R，玻璃折射率为，求光源S与球心O之间的距离为多大？ 解析：　(2)由题意可知折射光线与镀银面垂直，其光路图如图所示，则有 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 由几何关系可得： △SAO为等腰三角形，所以LSO＝2sBO＝R 答案：　(1)ADE　(2)R 3．(1)(5分)如图1所示的弹簧振子(以O点

5、为平衡位置在B、C间振动)，取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向，得到如图2所示的振动曲线，由曲线所给的信息可知，下列说法正确的是________． A．t＝0时，振子处在B位置 B．振子运动的周期为4 s C．t＝4 s时振子对平衡位置的位移为10 cm D．t＝2.5 s时振子对平衡位置的位移为5 cm E．如果振子的质量为0.5 kg，弹簧的劲度系数20 N/cm，则振子的最大加速度大小为400 m/s2 (2)(10分)如图所示为一透明的圆柱体的横截面，其半径为R，透明圆柱体的折射率为n，AB是一条直径．今有一束平行光沿平行AB方向射向圆柱体，求：经透明圆柱

6、体折射后，恰能经过B点的入射光线的入射点到AB的垂直距离． 解析：　(2)设入射角为i，折射角为r，入射光线离AB的距离为h 由折射定律：＝n(1分) 由几何关系：sin i＝，sin r＝(2分) 解得：cos r＝，sin r＝ (2分) 又因为：sin i＝2sin r·cos r＝(2分) 解得：h＝(2分) 答案：　(1)ABE　(2) 4．(1)(5分)关于光现象，下列说法正确的是________． A．用光导纤维传送图象信息，这是光的全反射的应用 B．肥皂泡看起来常常是彩色的，属于色散现象 C．3D电影的播放和观看利用了光的偏振 D．全息照片的拍摄

7、主要利用了光的干涉 E．在双缝干涉实验中，若用白光做光源，则不能观察到干涉图样 (2)(10分)一列简谐波沿x轴传播，已知x轴上x1＝0和x2＝10 m的P、Q两处质点的振动图线分别如图甲、乙所示，求此波的传播速度． 解析：　(2)由所给出的振动图象可知周期T＝0.4 s 由题图可知，t＝0时刻，x1＝0的质点P(其振动图象即为图甲)在正最大位移处，x2＝10 m的质点Q(其振动图象即为图乙)在平衡位置向y轴负方向运动，所以 当波沿x轴正向传播时，P、Q间距离为λ1，其中n＝0,1,2… 因为λ1＝10 m，所以λ1＝ m(n＝0,1,2…) v1＝＝ m/s(n＝0,1,2

8、…) 当波沿x轴负向传播时，P、Q间距离为λ2，其中n＝0,1,2… 因为λ2＝10 m，所以λ2＝m(n＝0,1,2…) 波沿x轴负向传播时的波速v2＝＝ m/s(n＝0,1,2…) 答案：　(1)ACD　(2)当波沿x轴正方向传播时：v1＝ m/s(n＝0,1,2…) 当波沿x轴负方向传播时v2＝ m/s(n＝0,1,2…) 5．(1)(5分)关于振动和波动，下列说法正确的是(　　) A．单摆做简谐运动的周期与摆球的质量无关 B．部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象 C．在波的干涉中，振动加强的点位移不一定始终最大 D．各种波均会发生偏振现象 E．

9、只有横波才能发生干涉现象，纵波不能发生干涉现象 (2)(10分)如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由红光和紫光组成的复色光沿AO方向从真空斜射入玻璃，B、C点为两单色光的射出点(设光线在B、C处未发生全反射)．已知从B点射出的单色光由O到B的传播时间为t. ①若OB、OC两束单色光在真空中的波长分别为λB、λC，试比较λB、λC的大小(不必说明理由)； ②求从C点射出的单色光由O到C的传播时间tC. 解析：　(1)由T＝2π 知，A正确；为防止桥的固有频率与人齐步走的频率接近，发生共振，故要求便步走，B正确；振动加强点的振幅加大，但仍处于振动之中，位移在不停

10、变化，C正确；偏振是横波特有的现象，D错误；横波和纵波都可以发生干涉现象，故E错误．(2)①由于OB偏折比OC偏折更多，所以λB＜λC. ②如图，作界面OD的法线MN，设圆柱体直径为d，入射角为θ，折射角分别为θB、θC，连接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　②t 6．(xx·高考冲刺试卷二)(1)(5分)关于光的现象，下列说法中正确的是________． A．光在同一介质中沿直线传播 B．经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度 C．太阳光通过三棱

11、镜形成彩色光谱是光的色散现象 D．照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用 E．光线通过一条很窄的缝后在光屏上呈现明暗相间的条纹是光的衍射现象 (2)(10分)如图所示是一列简谐横波上A、B两质点的振动图象，两质点平衡位置间的距离Δx＝4.0 m，波长大于3.0 m，求这列波的传播速度． 解析：　(1)光在同一均匀介质中沿直线传播，则选项A错误；红光的波长比绿光的波长大，根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度，选项B正确；太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的色散现象，选项C正确；相机镜头表面的镀膜是光的干涉现象的应用，选项D错

12、误；光线通过一条很窄的缝后在光屏上呈现明暗相间的条纹是光的衍射现象，E正确． (2)由振动图象可知，质点振动周期T＝0.4 s ①若该波从质点A传到质点B，取t＝0时刻分析，质点A经平衡位置向上振动，质点B处于波谷， 则Δx＝nλ＋λ(n＝0、1、2、3…) 所以该波波长为λ＝＝ m(n＝0、1、2、3…) 因为有λ＞3.0 m的条件，所以取n＝0、1 当n＝0时，λ1＝16 m，波速v1＝＝40 m/s 当n＝1时，λ2＝3.2 m，波速v2＝＝8.0 m/s ②若该波从质点B传到质点A，取t＝0时刻分析，质点A经平衡位置向上振动，质点B处于波谷，Δx＝nλ＋λ(n＝0、1、2、3…) 所以该波波长为λ＝＝ m(n＝0、1、2、3…) 因为有λ＞3.0 m的条件，所以取n＝0 当n＝0时，λ3＝ m，波速v3＝＝ m/s 答案：　(1)BCE　(2)见解析