高考物理二轮复习 专题七 选考模块 第2讲 振动和波动 光突破练-人教版高三全册物理试题.doc

第2讲振动和波动光[限训练·通高考]科学设题拿下高考高分(45分钟)1.(1)(2018·河南重点中学联考)一列简谐横波在t＝0时的波形图如图中的实线所示，t＝0.1s时的波形图如图中的虚线所示．若该波传播的速度为10m/s，则________．A．t＝0时质点a沿y轴正方向运动B．这列波沿x轴正方向传播C．这列波的周期为0.4sD．从t＝0时刻开始质点a经0.2s通过的路程为0.4mE．x＝2m处质点的振动方程为y＝0.2sin(5πt＋π)m(2)半径为R、折射率为n＝eq\r(2)的半球形玻璃砖，截面如图所示，O为圆心，相同频率的单色光束a、b相互平行，从不同位置射入玻璃砖，光线a在O点恰好发生全反射．求：①a光发生全反射的临界角C；②光束a、b在玻璃砖底产生的两个光斑间的距离OB.解析：(1)由题图可知波长λ＝4m，则波的周期为T＝eq\f(λ,v)＝0.4s，选项C正确；由题意知，波传播的时间为0.1s＝eq\f(1,4)T，所以波传播的距离是eq\f(1,4)λ，根据波形的平移可知，波的传播方向沿x轴负方向，选项B错误；波沿x轴负方向传播，故t＝0时，质点a沿y轴负方向运动，选项A错误；从t＝0时刻开始经0.2s时，经过的时间是半个周期，a通过的路程等于2个振幅，即0.4m，选项D正确；t＝0时刻x＝2m处的质点从平衡位置沿y轴负方向运动，其位移表达式为y＝－Asineq\f(2π,T)t＝－0.2sin5πtm＝0.2sin(5πt＋π)m，选项E正确．(2)①a光在O点恰好发生全反射，有n＝eq\f(1,sinC)，其中n＝eq\r(2)，解得C＝45°②由①中的结论和几何关系可知，b光射入玻璃砖时的入射角i＝45°，设折射角为r由折射定律有n＝eq\f(sini,sinr)，解得r＝30°根据几何关系有OB＝Rtanr，解得OB＝eq\f(\r(3),3)R.答案：(1)CDE(2)①45°②eq\f(\r(3),3)R2．(1)关于机械振动与机械波的说法中正确的是_______．A．机械波的频率等于振源的振动频率B．机械波的传播速度与振源的振动速度相等C．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向D．在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离E．机械波在介质中传播的速度由介质本身决定(2)如图所示，水面上船的正前方A处有一浮标，水面下方深度H＝2eq\r(7)m的B点处有一点光源．当船头P点距B点水平距离s＝4m时，射向船头P点的光刚好被浮标挡住，且船尾端C点后方水面完全没有光线射出．测得PA、BA与竖直方向的夹角分别为53°和37°，忽略船吃水深度，求船的长度L的取值范围．(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)解析：(1)机械波的频率与振源的振动频率相等，A正确；机械波的传播速度与振源的振动速度无关，B错误；波分横波与纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上，C错误；由v＝eq\f(λ,T)可知，沿波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离，D正确；机械波在介质中传播的速度由介质本身决定，E正确．(2)光路如图所示，水的折射率n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)当C点水面刚好没有光线射出时，则sinθ＝eq\f(1,n)根据几何关系sinθ＝eq\f(s＋L′,\r(H2＋s＋L′2))解得船最短时L′＝2m故船的长度L≥L′＝2m答案：(1)ADE(2)L≥2m3.(1)如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P.根据该光路图，下列说法正确的是________．A．该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小B．A光的频率比B光的频率高C．在该玻璃体中，A光比B光的波长长D．在真空中，A光的波长比B光的波长长E．A光从空气进入该玻璃体后，其频率变高(2)从坐标原点产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t＝0时刻的波形图如图所示，此时波刚好传播到M点，x＝1m处的质点P的位移为10cm，再经Δt＝0.1s，质点P第一次回到平衡位置．①求波源的振动周期；②从t＝0时刻起经多长时间位于x＝－81m处的质点N(图中未画出)第一次到达波峰位置？并求出在此过程中质点P运动的路程．解析：(1)通过玻璃体后，A光的偏折程度比B光的小，则该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小，而折射率越大，光的频率越高，则A光的频率比B光的频率低，由c＝λf知，A光的波长比B光的长，故A、D正确，B错误；根据v＝eq