2019年高中物理高考二轮复习专题07：振动和波　光学

修改时间：2019-03-07 浏览次数：334 类型：二轮复习编辑

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一、多选题

1. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，介质中质点P、Q分别位于x=2m、x=4m处，从t=0时开始计时，当t=15s时质点Q刚好第4次到达波峰，则下列说法中正确的是________。

A . 该波的波长为4m B . 该波的传播周期为8s C . 从图示时刻开始计时，P比Q先回到平衡位置 D . 此波的波速为1m/s E . 从t=0时开始计时，质点P做简谐运动的表达式为y=0.2sin t(m)

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2. 2016年2月6日，台湾高雄市发生6.7级地震，震源深度为15km。如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为4km/s，已知波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到N处，如图所示，则下列说法中正确的是（）

A . 从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过3.75s B . 从波传到N处开始计时，经过t=0.03s位于x=240m处的质点加速度最小 C . 波的周期为0.015s D . 波动图象上M点此时速度方向沿y轴负方向，经过一段极短的时间后动能减小 E . 从波传到N处开始，经过0.0125s，M点的波动状态传播到N点

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3. 如图所示为沿x轴传播的简谐横波在t=1s时的波形图，P、Q是波传播介质中的两个质点Q点振动比P点振动滞后0.2s，则________。

A . 波沿x轴负方向传播 B . 波的传播速度为30m/s C . t=2s时，质点P振动的速度沿y轴正方向 D . 从图示位置再经过0.1s，P、Q两质点的纵坐标相同 E . 这列波遇到宽度为100m的障碍物，也能发生衍射

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4. 如图是一质点做简谐运动的振动图象。关于该质点的运动，下列说法正确的是（）

A . 0.01s时质点的运动方向向下 B . 0.025s和0.075s两个时刻的加速度大小和方向都相同 C . 0.025s和0.075s两个时刻的速度大小相等，方向相反 D . 0.125时刻速度和加速度的方向相同 E . 0-0.3s时间内该质点通过的路程为3cm

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5. 关于机械报动和机械波的叙述正确的是（）

A . 波源振动的速度与波的传播速度始终相同 B . 横波的传播方向总是与质点的振动方向垂直 C . 频率不同的两列机械波也能发生稳定的干涉现象 D . 物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关 E . 做简谱运动的质点通过同一位置时，速度不一定相同，但加速度一定相同

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6. 下列说法正确的是（）

A . 机械波和电磁波都必须依赖于介质才能够传送信息和能量 B . 泊松亮斑的形成是光的行射的结果 C . 在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的中整程度 D . 光的偏振现象可以说明光是横波 E . 用同一装置做光的双缝干沙实验时，波长越大相邻的干涉条纹间距越小

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7.
如图所示，一细束白光由空气斜射到横截面为矩形的玻璃砖abdc的ab边上（入射光的延长线沿Od方向），则关于λ射光和折射光说法正确的是（）

A . 不可能在ab界面发生全反射 B . 可能射到bd面，并在bd界面发生全反射 C . 一定能到达cd面，并可能在cd界面发生全反射 D . 一定能到达cd面并从cd射出，射出的各种色光一定互相平行 E . 光进入玻璃砖后的速度减小

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二、综合题

8. 一列简谐横波在介质中沿x轴传播，且波长不小于3.6m，A和B是介质中平衡位置分别位于 $\text{[math]}$ =2m和 $\text{[math]}$ =8m处的两个质点。某时刻质点A位于波峰时，质点B处于平衡位置，经过t=0.2s时，质点A第一次回到平衡位置，此时质点B恰好在波谷，求：

（1）如果波沿x轴正方向传播，则波的速度多大?

（2）如果波沿x轴负方向传播，则波的速度多大?

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9. 一列横波的波源在图中的坐标原点O处，经过0.4s，振动从O点向右传播20cm，P点离O点的距离是80cm．求：

（1） P点起振时的速度方向如何？

（2）该波从原点向右传播时开始计时，经多长时间质点P第一次到达波峰？（保留一位小数）

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10. 图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形图.经0.2 s后，其波形如图中虚线所示.

（1）若该波向左传播，求波的传播速度和周期；

（2）若该波的波速为0.9m/s，求波的传播方向.

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11. 一个半圆柱形透明玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，0为圆心，如图所示，玻璃的折射率为n=2.

（1）一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少?

（2）一细束光线在0点左侧与0相距 $\text{[math]}$ 处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置.

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12. 如图所示为半圆形玻璃砖的截面图，圆的半径为R，过圆心O的对称轴水平，一束平行光竖直向下照射在整个AB圆弧面上，玻璃砖对光的折射率为 $\text{[math]}$ ，光在真空中传播速度为c，求：

（1）折射光线经过C点的入射光线到AC面的水平距离s；

（2）照射到C点的折射光线在玻璃砖中传播的时间为多少?

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13. 如图所示，一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为 $\text{[math]}$ 的半圆， $\text{[math]}$ 为半圆的直径， $\text{[math]}$ 为圆心，玻璃的折射率为 $\text{[math]}$ 。

（1）若一束细光线从 $\text{[math]}$ 点左侧 $\text{[math]}$ 点垂直于 $\text{[math]}$ 入射，恰好在上表面 $\text{[math]}$ 的点发生全反射，求 $\text{[math]}$ 的长度；

（2）一束细光线从 $\text{[math]}$ 点左侧 $\text{[math]}$ 点垂直于 $\text{[math]}$ 入射，若 $\text{[math]}$ ，求此光线在玻璃砖中传播的总路程 $\text{[math]}$ 。

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14. 在一个侧壁和底部都不透光的圆柱体容器底部固定一个单色点光源，用一个不透光、半径为r的圆形薄板盖在点光源上，现缓慢向容器中加入清水，板随水面上浮，直到刚有光线从水面射出，停止加水。量出此时水面到容器底部的高度为h。已知点光源与薄板圆心始终在同一竖直线上，光在真空中的速度为c。求：

（1）该单色光在水中的折射率n；

（2）从水面射出的光在水中的传播时间。

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15. 如图所示，截面为半圆形的玻璃砖直径AB长度为d=20em，长直尺MN紧靠玻璃砖B点放置，与玻璃砖直径边缘垂直由a和b两种色光组成的细光束沿半径方向射向圆心O处，结果在直尺上出现了三个亮点C、D、E.已知该玻璃砖对a光的折射率。大于b光的折射率，且C、D、E三个亮点到B点的距离分别为 $\text{[math]}$ =10cm， $\text{[math]}$ cm， $\text{[math]}$ cm.

（1）试确定C、D、E三个亮点对应的色光种类，并求该玻璃砖对a和b两种色光的折射率；

（2）若要直尺上只出现两个亮点，可将复色光光束从图示位置绕O点顺时针旋转0角度，求θ角度的范围(可能用到的参考值sin35°≈ $\text{[math]}$ )。

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16. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t₁＝0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为t₂＝0.01 s时的波形图。

（1）试确定波沿x轴传播的方向；

（2）已知周期T>0.01 s，求波速；

（3）已知周期T＜0.01 s，求波速。

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17. 如图所示，用折射率n= $\text{[math]}$ 的透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图，FD为四分之一圆周，O为圆心，且AB∥OD，光线沿半径方向与BF成30°夹角入射，最后从AB面射出．问：

（1）入射光线在BF面能否发生全反射？说明理由．

（2）出射光线与AB面的夹角为多少？

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