《2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題7 選修部分 第2講(選修3-4)機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光 電磁波課時(shí)作業(yè)集訓(xùn)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題7 選修部分 第2講(選修3-4)機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光 電磁波課時(shí)作業(yè)集訓(xùn)(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題7 選修部分 第2講(選修3-4)機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光 電磁波課時(shí)作業(yè)集訓(xùn)
1.(1)(5分)如圖甲所示為一簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)刻的波形圖,圖乙所示為x=4 m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)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(shí)P點(diǎn)的位移為0.2 m
D.從t=0時(shí)刻開始P點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=0.2sin(πt+π)m
E.從t=0時(shí)刻開始P點(diǎn)的振動(dòng)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(zhǎng)MN=30 c
2、m.一束激光AB射到玻璃磚的MQ面上(入射點(diǎn)為B)進(jìn)入玻璃磚后在QP面上的F點(diǎn)(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(diǎn),∠ABM=30°,PD=7.5 cm,∠CDM=30°.
①畫出激光束在玻璃磚內(nèi)的光路示意圖,求出QP面上的反射點(diǎn)F到Q點(diǎn)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(nèi)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(diǎn)為F
由幾何關(guān)系得tan r==
代入數(shù)據(jù)得QF=20 cm
②由①的計(jì)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(nèi)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(jiǎn)諧波在t=0時(shí)的波形圖,介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其位移隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式為y=10sin 5πt(cm).關(guān)于這列簡(jiǎn)諧波及質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng),下列說法中正確的是________.
A.質(zhì)點(diǎn)P的周期為0.4 s
B.質(zhì)點(diǎn)P的位移方向和速度方向始終相反
C.這列簡(jiǎn)諧波的振幅為20 cm
D.這列簡(jiǎn)諧波沿x軸正向傳播
E.這列簡(jiǎn)諧波在該介質(zhì)中的傳播速度為10 m/s
(2)(10分)有一玻璃半球,右側(cè)面鍍銀,光源S在其對(duì)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(xì)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(jìn)入玻璃半球內(nèi),經(jīng)右側(cè)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(guān)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(shè)點(diǎn)
5、為平衡位置在B、C間振動(dòng)),取水平向右的方向?yàn)檎褡与x開平衡位置的位移的正方向,得到如圖2所示的振動(dòng)曲線,由曲線所給的信息可知,下列說法正確的是________.
A.t=0時(shí),振子處在B位置
B.振子運(yùn)動(dòng)的周期為4 s
C.t=4 s時(shí)振子對(duì)平衡位置的位移為10 cm
D.t=2.5 s時(shí)振子對(duì)平衡位置的位移為5 cm
E.如果振子的質(zhì)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(diǎn)的入射光線的入射點(diǎn)到AB的垂直距離.
解析: (2)設(shè)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(guān)系:sin i=,sin r=(2分)
解得:cos r=,sin r= (2分)
又因?yàn)椋簊in i=2sin r·cos r=(2分)
解得:h=(2分)
答案: (1)ABE (2)
4.(1)(5分)關(guān)于光現(xiàn)象,下列說法正確的是________.
A.用光導(dǎo)纖維傳送圖象信息,這是光的全反射的應(yīng)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(shí)驗(yàn)中,若用白光做光源,則不能觀察到干涉圖樣
(2)(10分)一列簡(jiǎn)諧波沿x軸傳播,已知x軸上x1=0和x2=10 m的P、Q兩處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(dòng)圖象可知周期T=0.4 s
由題圖可知,t=0時(shí)刻,x1=0的質(zhì)點(diǎn)P(其振動(dòng)圖象即為圖甲)在正最大位移處,x2=10 m的質(zhì)點(diǎn)Q(其振動(dòng)圖象即為圖乙)在平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),所以
當(dāng)波沿x軸正向傳播時(shí),P、Q間距離為λ1,其中n=0,1,2…
因?yàn)棣?=10 m,所以λ1= m(n=0,1,2…)
v1== m/s(n=0,1,2
8、…)
當(dāng)波沿x軸負(fù)向傳播時(shí),P、Q間距離為λ2,其中n=0,1,2…
因?yàn)棣?=10 m,所以λ2=m(n=0,1,2…)
波沿x軸負(fù)向傳播時(shí)的波速v2== m/s(n=0,1,2…)
答案: (1)ACD (2)當(dāng)波沿x軸正方向傳播時(shí):v1= m/s(n=0,1,2…)
當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播時(shí)v2= m/s(n=0,1,2…)
5.(1)(5分)關(guān)于振動(dòng)和波動(dòng),下列說法正確的是( )
A.單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與擺球的質(zhì)量無關(guān)
B.部隊(duì)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(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)位移不一定始終最大
D.各種波均會(huì)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(fù)色光沿AO方向從真空斜射入玻璃,B、C點(diǎn)為兩單色光的射出點(diǎn)(設(shè)光線在B、C處未發(fā)生全反射).已知從B點(diǎn)射出的單色光由O到B的傳播時(shí)間為t.
①若OB、OC兩束單色光在真空中的波長(zhǎng)分別為λB、λC,試比較λB、λC的大小(不必說明理由);
②求從C點(diǎn)射出的單色光由O到C的傳播時(shí)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(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅加大,但仍處于振動(dòng)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(cuò)誤;橫波和縱波都可以發(fā)生干涉現(xiàn)象,故E錯(cuò)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(shè)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(guān)于光的現(xiàn)象,下列說法中正確的是________.
A.光在同一介質(zhì)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(yáng)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(jī)鏡頭表面的鍍膜是光的偏振現(xiàn)象的應(yīng)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(jiǎn)諧橫波上A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離Δx=4.0 m,波長(zhǎng)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(zhì)中沿直線傳播,則選項(xiàng)A錯(cuò)誤;紅光的波長(zhǎng)比綠光的波長(zhǎng)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(xiàng)B正確;太陽(yáng)光通過三棱鏡形成彩色光譜,這是光的色散現(xiàn)象,選項(xiàng)C正確;相機(jī)鏡頭表面的鍍膜是光的干涉現(xiàn)象的應(yīng)用,選項(xiàng)D錯(cuò)
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(dòng)圖象可知,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期T=0.4 s
①若該波從質(zhì)點(diǎn)A傳到質(zhì)點(diǎn)B,取t=0時(shí)刻分析,質(zhì)點(diǎn)A經(jīng)平衡位置向上振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)B處于波谷,
則Δx=nλ+λ(n=0、1、2、3…)
所以該波波長(zhǎng)為λ== m(n=0、1、2、3…)
因?yàn)橛笑耍?.0 m的條件,所以取n=0、1
當(dāng)n=0時(shí),λ1=16 m,波速v1==40 m/s
當(dāng)n=1時(shí),λ2=3.2 m,波速v2==8.0 m/s
②若該波從質(zhì)點(diǎn)B傳到質(zhì)點(diǎn)A,取t=0時(shí)刻分析,質(zhì)點(diǎn)A經(jīng)平衡位置向上振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)B處于波谷,Δx=nλ+λ(n=0、1、2、3…)
所以該波波長(zhǎng)為λ== m(n=0、1、2、3…)
因?yàn)橛笑耍?.0 m的條件,所以取n=0
當(dāng)n=0時(shí),λ3= m,波速v3== m/s
答案: (1)BCE (2)見解析