2020届高三物理二轮复习第四篇考前基础回扣练(十四)振动和波动光及光的本性
高考物理二轮复习振动和波动光及光的本性练案
专题七第18讲振动和波动光及光的本性限时：30分钟一、选择题(本题共8小题，均为多选)1．(2020·新疆维吾尔自治区二模)关于声波，下列说法正确的是 ( BDE )A．声波和电磁波都能在真空中传播B．声波的多普勒效应被应用在医疗中的“B超”检查C．声波只能产生衍射现象而不能产生干涉现象D．频率不同的声波在同种介质中的传播速度相同E．蝙蝠是利用超声波来定位猎物的[解析] 电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，不能在真空中传播。
故A错误；根据多普勒效应的特点，声波的多普勒效应被应用在医疗中的“B超”检查。
故B正确；声波既能产生衍射现象也能产生干涉现象。
故C错误；机械波的传播速度由介质决定，与频率无关，频率不同的声波在同种介质中的传播速度相同。
故D正确；蝙蝠是利用超声波来定位猎物的。
故E正确。
2．(2020·湖北省襄阳五中一模)下列选项与多普勒效应有关的是 ( BDE )A．科学家用激光测量月球与地球间的距离B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速C．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡D．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度E．科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度[解析] 多普勒效应是利用发射波与接收波间的波长变化(或者频率变化)来判断相对运动的情况。
科学家用激光测量月球与地球间的距离是利用光速快，并且光束集中，故A错误；医生利用超声波探测病人血管中血液的流速利用声波的多普勒效应，故B正确；技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡是利用穿透能力强，故C错误；交通警察向车辆发射超声波并通过反射波的频率确定车辆行进的速度是利用超声波的多普勒效应，故D正确；科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度，是光的多普勒效应，故E正确。
3．(2020·吉林省吉林大学附属中学第六次摸底)下列说法正确的是 ( ABD )A．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E．已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向[解析] 在同一地点，重力加速度g为定值，根据单摆周期公式T＝2πLg可知，周期的平方与摆长成正比，故A 正确；弹簧振子做简谐振动时，只有动能和势能参与转化，根据机械能守恒条件可知，振动系统的势能与动能之和保持不变，故B 正确；根据单摆周期公式T ＝2πL g 可知，单摆的周期与质量无关，故C 错误；当系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故D 正确；若弹簧振子初始时刻在波峰或波谷位置，知道周期后，可以确定任意时刻运动速度的方向，若弹簧振子初始时刻不在波峰或波谷位置，则无法确定，故E 错误。
高考物理二轮复习 专题七 选考部分 第14讲 振动与波动 光练习(含解析)-人教版高三全册物理试题
振动与波动 光1．(1)如下列图，一束复色光射到三棱镜上，从三棱镜另一面射出两单色光A 、B ，两种色光中折射率较小的是________；如果增大入射角，如此先发生全反射的是________；如果A 、B 两种光使用同一装置做双缝干预实验，条纹间距较大的是________．(2)一列简谐波沿x 轴正方向传播，该波在t ＝1.0 s 时的图象如图甲所示，介质中质点P 的振动图象如图乙所示．求：①该列简谐波的波速v ；②在0～10 s 时间内质点M 的路程s 和位移．解析：(1)由题图可知，B 光折射率较大，B 光的频率大，A 光折射率较小，A 光的频率小．由于B 光的折射率较大，B 光的全反射临界角较小，如果增大入射角，如此B 光先发生全反射．在同种介质中，A 光的波长比B 光的波长长，如果A 、B 两种光使用同一装置做双缝干预实验，根据Δx ＝l d λ知，条纹间距较大的是A 光．(2)①由题图甲得波长λ＝4 m由题图乙得周期T ＝1.0 s波速v ＝λT ＝4 m/s.②由题图乙可知质点P 从t ＝0.5 s 开始振动该波由质点P 传播到质点M 所需时间t ＝x v ＝5 s所以在0～10 s 时间内质点M 振动了Δt ＝4.5 s因为n ＝Δt T＝4.5 路程s ＝4A ×n ＝4×0.2×4.5 m＝3.6 m0～10 s 时间内质点M 的位移为0答案：(1)A 光 B 光 A 光(2)①4 m/s ②3.6 m 02．(1)(多项选择)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ．如下说法正确的答案是( )A ．水面波是一种机械波B ．该水面波的频率为6 HzC ．该水面波的波长为3 mD ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移(2)如下列图，ABCD 是一玻璃砖的截面图，一束光与AB 面成30°角从AB 边上的E 点射入玻璃砖中，折射后经玻璃砖的BC 边反射后，从CD 边上的F 点垂直于CD 边射出．∠B ＝90°，∠C ＝60°，EB ＝10cm.BC ＝30 cm.真空中的光速c ＝3×108 m/s ，求：①玻璃砖的折射率；②光在玻璃砖中从E 到F 所用的时间．(结果保存两位有效数字)解析：(1)水面波是机械振动在水面上传播，是一种典型的机械波，A 对；从第一个波峰到第十个波峰中经历了九个波形，时间间隔为15 s ，所以其振动周期为T ＝159 s ＝53s ，频率为0.6 Hz.B 错；其波长λ＝vT ＝1.8 m/s×53s ＝3 m ，C 对；波中的质点都上下振动，不随波迁移，但是能量随着波的传播而传递出去，D 错，E 对．(2)①光在玻璃砖中传播光路如下列图，由几何关系可得i ＝60°.γ＝∠BQE ＝∠CQF ＝30°由折射定律n ＝sin i sin γ 得n ＝ 3②由n ＝c v ，得v ＝3×108m/s由几何关系得EQ ＝2EB ＝20 cm QF ＝QC cos 30°＝(BC －BQ )cos 30°＝(153－15) cmt ＝EQ ＋QF v≈1.8×10－9 s 答案：(1)ACE (2)①3②1.8×10－9s3．(1)(多项选择)由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20 Hz ，波速为16 m/s.介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧，且P 、Q 和S 的平衡位置在一条直线上，P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为15.8 m 、14.6 m ．P 、Q 开始振动后，如下判断正确的答案是( )A ．P 、Q 两质点运动的方向始终一样B ．P 、Q 两质点运动的方向始终相反C ．当S 恰好通过平衡位置时，P 、Q 两点也正好通过平衡位置D ．当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰E ．当S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰(2)如图，玻璃球冠的折射率为3，其底面镀银，底面的半径是球半径的32倍；在过球心O 且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A 点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．解析：(1)简谐横波的波长λ＝v f ＝1620m ＝0.8 m ．P 、Q 两质点距离波源S 的距离PS ＝15.8 m ＝19λ＋34λ，SQ ＝14.6 m ＝18λ＋14λ.因此P 、Q 两质点运动的方向始终相反，说法A 错误，说法B 正确．当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰的位置，Q 在波谷的位置．当S 恰好通过平衡位置向下运动时，P 在波谷的位置，Q 在波峰的位置．说法C 错误，说法D 、E 正确．(2)设球半径为R ，球冠底面中心为O ′，连接OO ′，如此OO ′⊥AB .令∠OAO ′＝α，有cos α＝O ′A OA ＝32R R① 即α＝30°②由题意知MA ⊥AB所以∠OAM ＝60°③设图中N 点为光线在球冠内底面上的反射点，所研究的光线的光路图如下列图．设光线在M 点的入射角为i ，折射角为γ，在N 点的入射角为i ′，反射角为i″，玻璃的折射率为n.由于△OAM为等边三角形，有i＝60°④由折射定律有sin i＝n sin γ⑤代入题给条件n＝3得γ＝30°⑥作底面在N点的法线NE，由NE∥AM，有i′＝30°⑦根据反射定律，有i″＝30°⑧连接ON，由几何关系知△MAN≌△MON，故有∠MNO＝60°⑨由⑦⑨式得∠ENO＝30°⑩于是∠ENO为反射角，NO为反射光线．这一反射光线经球面再次折射后不改变方向．所以，射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角β为β＝180°－∠ENO＝150°答案：(1)BDE (2)150°4．(1)(多项选择)如下列图，等边三角形AOB为透明柱状介质的横截面．一束单色光PQ平行于角平分线OM射向OA，在界面OA发生折射，折射光线平行于OB且恰好射到M点(不考虑反射光线)．如此( )A．透明柱状介质对单色光PQ的折射率为 3B．从AMB面出射的光线与入射光线PQ的偏向角为60°C．保持入射点Q不变，减小入射角，一直有光线从AMB面射出D．保持入射光PQ的方向不变，增大入射光的频率，出射点将在M点下方E．增大入射光PQ的频率，光在该介质中的传播速度不变(2) 如下列图，虚线是一列简谐横波在t＝0时刻的波形，实线是这列波在t＝1 s时刻的波形．①假设波沿x轴正方向传播，如此从t＝1 s时刻开始，x＝3 m处的质点第一次回到平衡位置需要的时间最长为多少？②假设波速大小为75 m/s，如此波的传播方向如何？解析：(1)入射角i ＝60 °，折射角γ＝30 °，n ＝sin i sin γ＝3，由光路可逆性可知光从M 点折射时，折射角为60 °，由几何关系可知此出射光线与入射光线PQ 的偏向角为60 °，选项A 、B 正确；入射点Q 不变，减小入射角，如此折射角减小，射到AB 面的入射角增大，可能发生全反射，选项C 错误；增大入射光频率，如此从Q 点折射时的折射角变小，出射点将在M 点下方，选项D 正确；增大入射光频率，由n ＝c v，可知光在介质中传播速度减小，选项E 错误．(2)①由图象可知，波长λ＝8 m当波沿x 轴正方向传播时，波在Δt ＝1 s 内传播距离为Δs ＝(8n ＋5) m ，其中n ＝0,1,2，… v ＝Δs Δt＝(8n ＋5) m/s ，其中n ＝0,1,2，… 从t ＝1 s 时刻开始，平衡位置在x ＝3 m 处的质点第一次回到平衡位置需要的时间，即为波沿x 轴传播1 m 距离需要的时间，最长时间t max ＝Δx v min ＝15s ＝0.2 s. ②当波沿x 轴负方向传播时，波在Δt ＝1 s 内传播距离为s ＝(8n ＋3) m ，其中n ＝0,1,2，…假设波速大小为75 m/s ，如此1 s 内波传播的距离s ＝vt ＝75×1 m＝75 m因为s ＝75 m ＝(9×8＋3) m ，所以波沿x 轴负方向传播．答案：(1)ABD (2)①0.2 s ②x 轴负方向5．(1)一列沿x 轴正方向传播的简谐波，在t ＝0时刻的波形图如下列图，这列波在P 出现两次波峰的最短时间是0.4 s ，根据以上可知：这列波的波速是__________ m/s ；再经过________ s 质点R 才能第一次到达波峰；这段时间里R 通过的路程为________ cm.(2)如下列图，一透明球体置于空气中，球半径R ＝10 cm ，折射率n ＝2，MN 是一条通过球心的直线，单色细光束AB 平行于MN 射向球体，B 为入射点，AB 与MN 间距为5 2 cm ，CD 为出射光线，真空中光速c ＝3×108 m/s.①补全光路并求出光从B 点传到C 点的时间；②求CD 与MN 所成的角α.解析：(1)依题，P 点两次出现波峰的最短时间是0.4 s ，所以这列波的周期T ＝0.4 s ．由波速公式得v ＝λT ＝40.4m/s ＝10 m/s 由t ＝0时刻到R 第一次出现波峰，波移动的距离s ＝7 m如此t ＝s v ＝710s ＝0.7 s 在上述时间内，R 实际振动时间t 1＝0.3 s因此R 通过的路程为s ＝3A ＝6 cm.(2)①连接BC ，光路图如下列图；在B 点光线的入射角、折射角分别标为i 、r ，sin i ＝5210＝22，所以i ＝45°. 由折射率定律，在B 点有n ＝sin i sin r可得sin r ＝12故r ＝30°.又BC ＝2R cos r ，v ＝cn所以t ＝BC v ＝BCn c ＝63×10－9 s. ②由几何关系可知∠COP ＝15°，∠OCP ＝135°，所以α＝30°.答案：(1)10 0.7 6(2)①光路图见解析 63×10－9 s ②30°。
2020版高考物理二轮复习第1部分专题7选考部分第2讲振动和波动光及光的本性教案
振动和波动光及光的本性[高考统计·定方向] (教师授课资源)机械振动和机械波(5年11考)从近五年高考可以看出，机械振动和机械波是历年考查的热点，题型一般为选择题，有1．(2019·全国卷Ⅰ·T 34(1))一简谐横波沿x 轴正方向传播，在t ＝T2时刻，该波的波形图如图(a)所示，P ，Q 是介质中的两个质点。
图(b)表示介质中某质点的振动图象。
下列说法正确的是________。
(a) (b)A ．质点Q 的振动图象与图(b)相同B ．在t ＝0时刻，质点P 的速率比质点Q 的大C ．在t ＝0时刻，质点P 的加速度的大小比质点Q 的大D ．平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图(b)所示E ．在t ＝0时刻，质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大CDE [t ＝T2时刻，题图(b)表示介质中的某质点从平衡位置向下振动，而题图(a)中质点Q 在t ＝T2时刻从平衡位置向上振动，平衡位置在坐标原点的质点从平衡位置向下振动，所以质点Q 的振动图象与题图(b)不同，平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如题图(b)所示，选项A 错误，D 正确；在t ＝0时刻，质点P 处在波谷位置，速率为零，与其平衡位置的距离最大，加速度最大，而质点Q 运动到平衡位置，速率最大，加速度为零，即在t ＝0时刻，质点P 的速率比质点Q 的小，质点P 的加速度比质点Q 的大，质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大，选项B 错误，C 、E 正确。
]2．(2019·全国卷Ⅱ·T 34(1))如图所示，长为l 的细绳下方悬挂一小球a ，绳的另一端固定在天花板上O 点处，在O 点正下方34l 的O ′处有一固定细铁钉。
将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放，并从释放时开始计时。
当小球a 摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。
设小球相对于其平衡位置的水平位移为x ，向右为正。
2020版高考物理二轮复习专题限时集训振动和波动光及光的本性含解析
(ⅱ)如图所示.紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S 上的点D 到亮区中心E 的距离r 就是所求最大半径。
设紫光临界角为C .由全反射的知识：sin C ＝1
n
所以cos C ＝n2－1
n tan C ＝1n2－1
OB ＝
R cos C ＝nR
n2－1
r ＝
d －OB
tan C
＝d n2－1－nR
代入数据得：r ＝(42－3)cm 。
[答案] (1)ACE (2)(ⅰ)紫色 (ⅱ)(42－3)cm
4.(1)如图为俯视图.光屏MN 水平放置.半圆柱形玻璃砖放在水平面上.其平面部分ab 与屏平行。
由光源S 发出的一束白光沿半径方向射入玻璃砖.通过圆心O 再射到屏上。
在水平面内绕过O 点的竖直轴沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖.在光屏上出现了彩色光带。
当玻璃砖转动角度大于某一值时.屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失。
下列说法正确的是________。
新课标2020版高考物理二轮复习专题七振动和波动光精练含解析
m，x MP＝7 m＝(1＋34)λ， 则有(1＋34＋34)T＝1 s，解得T＝0.4s，故C正确；质点M与N相距λ2，当质点M处在波峰时，质点N一定在波谷，故D正确；t＝1s时，质点N的在平衡位置向下振动，但无法求出质点N向下振动的速度，故A错误．答案：BCD4．(多选)△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面，ON＝OM，a、b两束可见单色光(关于OO′)对称，从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是()A．在棱镜中a光束的折射率小于b光束的折射率B．在棱镜中，a光束的传播速度小于b光束的传播速度C．若a、b两光束从棱镜中射向空气，则b光束的临界角比a光束的临界角小D．用同样的装置做双缝干涉实验，a光束的条纹间距小解析：a、b两光在侧面上的入射角相同，但是b光发生全反射，说明b光的临界角小于a光的临界角，根据sin C＝1n知，a光的折射率小，故A、C正确．根据v＝cn知，a光的折射率小，则a光在棱镜中的传播速度大，故B错误．a光的折射率小，其波长长，根据干涉条纹间距公式Δx＝l dλ知，a光的干涉条纹宽度大，故D错误．答案：AC5．(20xx·高考全国卷Ⅱ)声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4 900m/s.一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s．桥的长度为________m．若该声波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中的波长为λ的________倍．解析：设声波在钢铁中的传播时间为t，由L＝vt知，340(t＋1.00)＝4 900t，解得t＝17228s，代入L＝vt中解得桥长L＝365 m声波在传播过程中频率不变，根据v＝λƒ知，声波在钢铁中的波长λ′＝v铁λv声＝24517λ.答案：365245 176．如图所示，一束复色光射到三棱镜上，从三棱镜另一面射出两单色光A、B，两种色光中折射率较小的是________；如果增大入射角，则先发生全反射的是__ ______；如果A、B两种光使用同一装置做双缝干涉实验，条纹间距较大的是____ ____．解析：由题图可知，B光折射率较大，B光的频率大，A光折射率较小，A光的频率小．由于B光的折射率较大，B光的全反射临界角较小，如果增大入射角，则B光先发生全反射．在同种介质中，A光的波长比B光的波长长，如果A、B两种光使用同一装置做双缝干涉实验，根据Δx＝ldλ知，条纹间距较大的是A光．答案：A B A7．(20xx·高考全国卷Ⅱ)如图，△ABC是一直角三棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝60°.一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出．EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点．不计多次反射．由于在C 点入射的光线折射后在D 点刚好发生全反射，连接OD ，则 s in ∠CDO ＝sinC ＝1n ＝22，∠CDO ＝45°. 答案：(1)105° (2)33R 45°9．一般常见材料的折射率都为正值(n >0)，现针对某些电磁波设计的人工材料，其折射率可为负值(n <0)，称为负折射率材料，电磁波通过空气与这种材料的界面时，电磁波传播规律仍然不变，入射角和折射角的大小关系仍遵从折射定律(此时折射角取负值)，但折射波线与入射波线位于法线的同一侧．现有一束电磁波从空气中以i ＝60°的角度射入由负折射率材料制成、厚度d ＝10cm的长方体并从下表面射出，已知该材料对电磁波的折射率n ＝－3，电磁波在真空中的速度c ＝3×108 m/s.(1)大致画出电磁波穿过该材料的示意图； (2)求电磁波穿过该材料时的传播时间． 解析：(1)光路图如图所示．(2)由折射定律n ＝sin i sin r 可以知道， sin r ＝sin i n ＝sin 60°－3＝－12计算得出折射角r ＝－30°12．如图所示，一列简谐横波沿x 轴传播，t 1＝0和t 2＝0.05s时的波形图分别为图示的实线和虚线，质点P 是介质中的一点，且在0时刻的坐标为(4 m,0)．(1)若周期大于0.05 s，求波速；(2)若周期小于0.05 s，并且波速为600 m/s，求质点P 在0～0.05s内运动的位移大小和路程．解析：(1)由图可知波长λ＝8m ，在一个周期内，如波沿x 轴正方向传播，则在0.05 s内向右传播了14λ＝2 m；由v ＝14λt，解得v ＝40 m/s；同理，若波沿x 轴负方向传播，则波速为120 m/s.(2)若波速为600 m/s，则在0.05 s内，波传播的距离为30 m，即334λ，波沿x 轴负方向传播；由同侧原理可知t ＝0时P 向y 轴负方向运动波传播距离为334λ，则质点振动时间为334T 因振幅是0.2 m，所以P 质点的位移大小为0.2 m，路程是3 m.答案：(1)若波沿x 轴正方向传播，v ＝40m/s；若波沿x 轴负方向传播，波速为120 m/s (2)0.2 m 3 m。
【高考强化】2020年高考物理二轮专题复习 辅导与训练 专题7 振动 波动 光及光的本性高效演练
【全程复习方略】2015年高考物理二轮专题复习辅导与训练专题7 振动波动光及光的本性高效演练高效演练1.(1)下列关于波的现象和规律的说法中正确的是()A.机械波、电磁波均能产生干涉、衍射现象B.泊松亮斑是光的干涉现象中的加强区C.光的偏振现象说明光是横波D.波速公式说明波速与波长、频率有关，与介质无关E.“彩超”可以测血流速度，利用的是超声波的多普勒效应(2)如图所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥，顶角∠AOB=120°，顶点O与桌面的距离为4a，圆锥的底面半径R=a，圆锥轴线与桌面垂直。
有一半径为R的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。
已知玻璃的折射率n=，求光束在桌面上形成的光斑的面积。
【解析】(1)选A、C、E。
干涉、衍射是波特有的现象，A正确；泊松亮斑是光的衍射现象，B错误；横波才有偏振现象，C正确；波速大小取决于介质，D错误；利用多普勒效应可以测速度，E正确。
(2)如图所示，射到OA界面的入射角α=30°，则sinα=<，故入射光能从圆锥侧面射出。
设折射角为β，无限接近A点的折射光线为AC，根据折射定律sinβ=nsinα解得β=60°过O点作OD∥AC，则∠O2OD=β-α=30°在Rt△O1AO中O1O=Rtan30°=·a=a在Rt△ACE中，EC=AEtan30°=故O2C=EC-R=在Rt△OO2D中，O2D=4atan30°=光束在桌面上形成光环的面积S=π·O2D2-π·O2C2=4πa2答案：(1)A、C、E(2)4πa22.(2014·山东高考)(1)一列简谐横波沿直线传播。
以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图像如图所示，已知O、A的平衡位置相距0.9m。
以下判断正确的是()A.波长为1.2 mB.波源起振方向沿y轴正方向C.波速大小为0.4 m/sD.质点A的动能在t=4s时最大(2)如图，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O 以角i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射。
人教版高考物理二轮复习练习：十四、振动和波动光及光的本性
十四、振动和颠簸光及光的天性姓名： ________班级：________1． (多项选择 )单摆做简谐运动时，以下说法中正确的选项是()A．摆球质量越大、振幅越大，则单摆振动的能量越大B．单摆振动能量与摆球质量没关，与振幅相关C．摆球抵达最高点时局能最大，摆线弹力最大D．摆球经过均衡地点时动能最大，摆线弹力最大分析：摆球振动能量与摆球质量、振幅均相关；依据牛顿第二定律可知摆线弹力最大的地点在最低点．答案： AD2． (多项选择 )一列简谐横波沿有 P、 Q 两点，其纵坐标分别为x 轴正方向流传，周期为T.在 t＝0 时的波形如下图，波上y p＝ 2 cm， y Q＝－ 2 cm，以下说法正确的选项是()A ． P 点的振动形式传到Q 点需要 T/2B．P、 Q 在振动过程中，位移的大小总相等C．在 5T/4 内， P 点经过的行程为20 cmD．经过 3T/8，Q 点回到均衡地点E．在相等时间内，P、 Q 两质点经过的行程相等分析：由题图看出， P、Q 两点均衡地点间的距离等于半个波长，振动形式从P 传到 Q需要半个周期T2， A 正确； P、 Q 的振动状况老是相反，因此在振动过程中，它们的位移大小老是相等、方向老是相反， B 正确；若图示时辰 P 在均衡地点或最大位移处，在5T4内， P 点经过的行程为： s＝ 5A＝ 5×4 cm＝ 20 cm，而实质上图示时辰， P 点不在均衡地点或最大位移处，因此在5T4内， P 点经过的行程不是 20 cm， C 错误；图示时辰， Q 点向下运动，速度减小，因此从图示地点运动到波谷的时间大于T8，再从波谷运动到均衡地点的时间为T4，所以经过3T，Q 点没有回到均衡地点， D 错误；因为P、Q 的步伐老是相反，因此在相等时间8内， P、Q 两质点经过的行程相等， E 正确．应选ABE.答案： ABE3．如下图，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O 时，以下状况不行能发生的是()分析：光芒从空气到介质，发生折射，折射光向法线聚拢，选项 A 错误， B 正确；反之光芒从介质到空气，折射光远离法线，如图C；若从介质到空气的入射角向来增大，折射角将会随之增大并先增大到90°，这时发生全反射，没有折射光，如图 D.答案： A4． ( 多项选择 )近来两年以来，地震在世界各地屡次出现，让人感觉地球正处于很“活跃”的期间．地震波既有横波，也有纵波，若我国地震局截获了一列沿x 轴正方向流传的地震横波，在 t(图中实线 )与 (t＋ 0.4) s( 图中虚线 )两个时辰x 轴上－ 3～ 3 km 区间内的波形图如下图，则以下说法正确的选项是()A ．该地震波的波长为 3 kmB．质点振动的最大周期为0.8 sC．该地震波最小波速为 5 km/sD．从 t 时辰开始计时，x＝2 km 处的质点比E．从 t 时辰开始计时，x＝ 2 km 处的质点比分析：由题中波形图可知，该地震波的波长为x＝ 2.5 km 处的质点先回到均衡地点x＝ 2.5 km 处的质点后回到均衡地点4 km ， A 错误；因为t(图中实线) 与(t＋10.4) s(图中虚线 )两个时辰的波形正好相反，故0.4 s＝ (n＋ 2)T，因此该地震波的最大周期为0.8 s， B 正确；由λ＝vT可知，该地震波的最小波速为 5 km/s， C 正确；因为地震波沿x 轴正方向流传，由题图可知，此时 x＝ 2.5 km 处的质点正沿y 轴正方向振动， D 正确，E 错误．故选 BCD.答案： BCD5.如下图的是水面上两列频次同样的波在某时辰的叠加状况，以波源S1、 S2为圆心的两组齐心圆弧分别表示同一时辰两列波的波峰(实线 )和波谷 (虚线 )， S1的振幅为 A1＝ 2 cm ，S2的振幅为 A2＝ 3 cm，则以下说法正确的选项是()A ．质点 D 是振动减短处B．质点 A、 D 在该时辰的高度差为 10 cmC．再过半个周期，质点B、 C 是振动增强点D．质点 C 现在此后将向下振动分析：质点 D 是波谷与波谷叠加，为振动增强点，选项 A 错误；质点 A 为波峰与波峰叠加，为振动增强点，此时的位移为 5 cm，质点 D 为波谷与波谷叠加，为振动增强点，此时的位移为－ 5 cm，则在该时辰质点A、 D 高度差为 10 cm，选项 B 正确； B、C 两质点是波峰与波谷叠加，为振动减短处，振动减短处一直为振动减短处，选项 C 错误；质点 C 此时为波源 S1的波峰与 S2的波谷叠加，处于负的最大地点处，偏离均衡地点的位移为－ 1 cm，现在此后将向上振动，选项 D 错误．答案： B6．一列简谐横波沿x 轴正方向流传，某时辰的波形图如下图，从该时辰开始计时．(1)若质点 P( 坐标为 x ＝ 3.2 m)经 0.4 s 第一次回到初始地点，求该机械波的波速和周期．(2)若质点 Q(坐标为 x ＝5 m) 在 0.5 s 内经过的行程为 (10＋ 5 2) cm ，求该机械波的波速 和周期． 分析： (1)因为波向右流传，如下图，当 P 点经 0.4 s 第一次回到初始地点，必定是＝0 m 处的振动状态流传到 P 点，则该机械波波速为：xΔx 3.2－0v ＝ ＝m/s ＝8 m/sΔt 0.4 由波形图可知，波长 λ＝ 8 mλ 8则 T ＝v ＝ 8 s ＝ 1 s5(2) 由颠簸图象可知，此时Q 点的纵坐标为y ＝－ 2 2 cm ，当其经过的行程为(10＋ Δx 5 2)cm 时，必定是 x ＝－ 1 m 处的质点振动状态流传到Q 点，则该机械波波速为：v ′＝＝Δt[5－ － 0.5m/s ＝ 12 m/s2则 T ′＝λ＝ 8sv ′ 12s ＝ 32答案： (1)1 s (2)3 s7．某种资料做成的一个底角为 30°的等腰三棱镜， 一细束红光从 AB 面的中点 P 沿平行于底面 BC 方向射入棱镜，经 BC 面反射，再从 AC 面的 Q 点射出，且有 PQ ∥BC (图中未画出光在棱镜内的光路 )，设真空中的光速为 c.求：(1)该棱镜对红光的折射率；(2)红光在棱镜中的流传速度．分析： (1)依据题意补全光路图如下图．由图中几何关系可知i 1 ＝α＝ β＝ γ＝60°， γ＝i ＝ 30°， 2 12 依据折射定律有sini 1n ＝＝ 3.(2)依据折射率的定义式可知cn ＝ v ，解得红光在棱镜中的流传速度为c 3v＝n＝3 c.3答案： (1) 3 (2) c。
高三物理二轮复习 振动和波动 光及光的本性专题突破小题狂练大题冲关
峙对市爱惜阳光实验学校高三物理二轮复习专题突破：振动和波动光及光的本性1.(2021·一模)如下图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，那么以下说法中正确的选项是( )A．甲、乙两摆的振幅之比为2:1B．t＝2s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零C．甲、乙两摆的摆长之比为4:1D．甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一相[答案] AB[解析] 由题图知甲、乙两摆的振幅分别为2cm、1cm ，应选项A正确；t ＝2s时，甲摆在平衡位置处，乙摆在振动的最大位移处，应选项B正确；由单摆的周期公式，推出甲、乙两摆的摆长之比为1:4，应选项C错误；因摆球摆动的最大偏角未知，应选项D错误。
2．(2021·一模)下面四种光现象，与光的干预有关的是( )A．用光导纤维传播电磁波信号B．一束白光通过三棱镜形成彩色光带C．用透明的样板和单色平行光检查平面的平整度D．用平行光照射不透光的小圆盘，在圆盘的影的中心形成泊松亮斑[答案] C[解析] 用光导纤维传播电磁波信号利用了全反射，A不符合题意；一束白光通过三棱镜形成彩色光带利用了光的折射，是色散现象，B不符合题意；用平行光照射不透光的小圆盘，在圆盘的影的中心形成泊松亮斑，是光的衍射现象，D不符合题意；用透明的样板和单色平行光检查平面的平整度，是光的干预现象，C符合题意。
3．(2021·单科)如下图的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz。
现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动到达稳时的频率为1Hz，那么把手转动的频率为( )A．1Hz B．3HzC．4Hz D．5Hz[答案] A[解析] 弹簧振子做受迫振动，稳时其振动频率于驱动力的频率，那么把手转动的频率f＝1Hz，选项A正确。
4．(2021·理综)如下图，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。
以下判断正确的选项是( )A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B．a光的频率大于b光的频率C ．在真空中a 光的波长大于b 光的波长D ．a 光光子能量小于b 光光子能量[答案] B[解析] 由折射律n ＝sin θ1sin θ2可知，玻璃对a 光的折射率大于对b 光的折射率，选项A 错误；a 光的频率也大于b 光的频率，选项B 正确；由c ＝λν可知，真空中a 光的波长小于b 光的波长，选项C 错误，由E ＝hν可知，a 光光子能量大于b 光光子的能量，选项D 错误。
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十四振动和波动光及光的本性
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1. 图为某弹簧振子在0〜5s内的振动图像。
由图可知，下列说法中正确的是
(
)
A. 振动周期为5s,振幅为8cm
B. 第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值
C. 第3s末振子的速度为正向的最大值
D. 从第1s末到第2s末振子在做加速运动
【解析】选C。
由图可知，振动周期为4s,振幅为8cm,选项A错误。
第2s末振子的速度为零，加速度方向与位移方向相反，为正向的最大值，选项B错误。
第3s末振子的速度为正向的最大值，选项C正确。
从第1s末到第2s末振子远离平衡位置,做减速运动,选项D错误。
2. 折射率为・.三的某种透明玻璃圆柱体横截面如图所示，0点为圆心，一束单色光线
从A点射入,入射角为B ,经B点射出，射出时的折射角为a ,真空中的光速为C,下列说法正确的是()
A. 光线进入玻璃后频率变大
B. 若B增大，光线在圆柱体内可能会发生全发射
C. 若B增大，a可能变小
D. 光线在玻璃中的速度为—
【解析】选D。
光的频率不随介质变化而变化，选项A错误。
光线在A点折射角等于
sin9 sina
它在B点入射角,设大小为B ,根据折射定律一二，一二n,可得：B = a ,
sin[J sint>
sin B v-,即B小于临界角,所以光线在圆柱体内不可能发生全反射,选项B、C错误。
n
根据v=-可知,选项D正确。
n
3. （多选）如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-2m和x=12m处，两列波的速度均为v=4m/s,两波源的振幅均为A=2cm图示为t=0 时刻两列波的图像（传播方向如图所示），此时刻平衡位置处于x=2m和x=8m的P、Q 两质点刚开始振动。
质点M的平衡位置处于x=5m处，关于各质点运动情况判断正确
B. t=1s时刻,质点M的位移为-4cm
C. t=1s时刻,质点M的位移为+4cm
D. t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点
E. 质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向
【解析】选A、B E。
根据波的叠加原理,A正确;由题图可知两列波的起振方向都沿
A
y轴负方向，入=4m,E正确；又v=4m/s,所以T= =1s,波形匀速传播，两列波传播到M
v
x 3 1
点时,t= —=—s=0.75s,所以t=1s时刻,M点已经振动了（1-0.75）s= 一T,两列波在M点加
V 4 4
强,合振幅为4cm,M点的位移为-4cm,B正确、C错误;波传播时，波形移动，质点不随波传播,D错误。
4. 一列简谐横波沿x轴负方向传播,a、b为波上的两个质点，某时刻的波形图如图甲所示，从此时刻开始计时，图乙是a、b两个质点中某一质点的振动图像，下列判断正确的是（）
A. 波速为1.0m/s,图乙是质点a的振动图像
B. 波速为1.0m/s,图乙是质点b的振动图像
C. 波速为0.16m/s,图乙是质点a的振动图像
D. 波速为0.16m/s,图乙是质点b的振动图像
【解析】选B。
由图甲可知机械波的波长入=0.4m,由图乙可知质点振动周期T=0.4s,
0.4
则波速v= m/s=1.0m/s。
根据波的传播规律与质点振动之间的关系可知，该时刻质点a向下振动，质点b向上振动，因此图乙是质点b的振动图像,B正确。
5. 已知某玻璃对单色光a的折射率比对单色光b的折射率大，则两种光（）
A. 用同一装置进行双缝干涉实验,a光的相邻条纹间距较大
B. 从该玻璃中射入空气发生全反射时,b光临界角较大
C. 以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,a光折射角较大
D. 在该玻璃中传播时，a光的速度较大
I
【解析】选B o a光折射率大，则a光的波长短，根据△ x=-入,a光的相邻条纹间距较小,故选项A错误;从玻璃射入空气发生全反射时的临界角,由公式sinC=-可得,b光
n
的折射率小，则临界角较大，故选项B正确；以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中,a光的折射率大,向法线靠拢偏折得多，折射角应较小,故选项C错误;根据v=
n 得,a光的折射率大，则在介质中传播的速度较小，则选项D错误。
6. （多选）下列有关光现象的说法中正确的是（）
A. 无影灯是利用光的衍射原理
B. 刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象
C. 水的视深比实际深度浅是光的全反射现象
D. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度
【解析】选B、D。
无影灯是利用光的直线传播，选项A错误;刮胡刀片影子边缘模糊不清是光的衍射现象的结果，选项B正确；水的视深比实际深度浅是光的折射现象，选项C错误;拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度,使照片清晰,选项D正确。
7. （多选）下列关于波的现象和规律的说法中正确的是（）
A. 机械波、电磁波均能产生干涉、衍射现象
B. 泊松亮斑是光的干涉现象中的加强区
C. 光的偏振现象说明光是横波
D. 波速公式说明波速与波长、频率有关，与介质无关
E. “彩超”可以测血流速度，利用的是超声波的多普勒效应
【解析】选A C、E。
干涉、衍射是波特有的现象,A正确;泊松亮斑是光的衍射现象,B 错误；横波才有偏振现象,C正确;波速大小取决于介质，D错误;利用多普勒效应可以测速度,E正确。