2014年版高考物理专题目八震动和光波光及光的本性二轮强化训练

2014年版高考物理专题目八震动和光波光及光的本性二轮强化训练

‎【走向高考】2014年高考物理二轮专题复习 专题八 震动和光波 光及光的本性课后强化作业 ‎1.(2013·山东潍坊一模)如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．甲、乙两摆的振幅之比为2:1‎ B．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4:1‎ D．甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等 ‎[答案]　AB ‎[解析]　 由题图知甲、乙两摆的振幅分别为‎2cm、‎1cm，故选项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，故选项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，故选项C错误；因摆球摆动的最大偏角未知，故选项D错误。‎ ‎2．(2013·北京海淀一模)下面四种光现象，与光的干涉有关的是(　　)‎ 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．用透明的标准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；用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度，是光的干涉现象，C符合题意。‎ ‎3．(2013·江苏单科)如图所示的装置，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，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz，则把手转动的频率为(　　)‎ A．1Hz B．3Hz C．4Hz D．5Hz ‎[答案]　A ‎[解析]　弹簧振子做受迫振动，稳定时其振动频率等于驱动力的频率，则把手转动的频率f＝1Hz，选项A正确。‎ ‎4．(2013·北京理综)‎ 如图所示，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。下列判断正确的是(　　)‎ 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]　 由折射定律n＝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。]‎ ‎5．(2013·福建理综)如图，t＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为0.4s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示t＝0.6s时波形的图是(　　)‎ ‎[答案]　C ‎[解析]　 根据题意可知，波沿x轴正、负两方向传播，波形图关于y轴对称，A、B两项错误，在t＝0.6s＝1.5T时，波沿x轴正、负方向传播了1.5λ，由波源的起振方向沿y轴正方向可知，此时离坐标原点1.5λ处的质点的振动方向也为沿y轴正方向，C项正确。‎ ‎6．(2013·福建理综)一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜。下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是(　　)‎ ‎[答案]　B ‎[解析]　玻璃对紫光的折射率大于对红光的折射率，每次发生折射时，紫光的传播方向的偏折角都大，所以B项正确。‎ ‎7．关于机械波和光波，下列说法正确的是(　　)‎ A．泊松亮斑是一种光的衍射现象，机械波也可能发生 B．用白光做杨氏双缝干涉和薄膜干涉原理相近，均可看到间距相等的彩色条纹 C．声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度 D．地震波中同时含有横波和纵波，纵波具有更大的破坏作用 ‎[答案]　BD ‎[解析]　光波和机械波虽然都可以发生衍射现象，但波长、本质、传播及产生机理不同，衍射的具有情况也是不同的，故机械波不能产生泊松亮斑，选项A错误；双缝干涉是光波通过双缝衍射的光传播到某点的光程差决定明暗条纹，而薄膜干涉是射到薄膜上的光折射到薄膜中再反射回来与在薄膜表面直接反射的光叠加产生的，光程差就是在薄膜中传播的那段路程，所以原理相近，由于白光是复色光，波长不同，故看到的就是间距相等的彩色条纹，选项B正确；介质中的质点发生的是振动，选项C错误；横波与纵波的波动特征分别是对障碍物产生扰动和推动，所以纵波破坏性更大，选项D正确。‎ ‎8．(2013·重庆理综)一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距‎6m，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为(　　)‎ A．‎4m、‎6m和‎8m B．‎6m、‎8m和‎12m C．‎4m、‎6m和‎12m D．‎4m、‎8m和‎12m ‎[答案]　C ‎[解析]　如图所示，‎ 存在如下可能：‎ 两质点为A、B时，＝‎6m，λ＝‎12m，‎ 两质点为A、C或B、D时，λ＝‎6m，‎ 两质点为B、E时，＝‎6m，λ＝‎4m。‎ ‎9．(2013·陕西省五校二模)如图所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图，图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是双缝，⑤是光屏。下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是(　　)‎ A．增大③和④之间的距离 B．增大④和⑤之间的距离 C．将绿色滤光片改成红色滤光片 D．增大双缝之间的距离 ‎[答案]　BC ‎[解析]　光屏上相邻两条亮纹之间距离Δx＝λ，④和⑤之间的距离等于L，增大④和⑤之间的距离可增大相邻两条亮纹之间距离，B正确；将绿色滤光片改成红色滤光片，增大了入射光的波长，相邻两条亮纹之间距离增大，C正确；增大双缝之间的距离d，相邻两条亮纹之间距离减小，D错误；增大③和④之间的距离，不会改变相邻两条亮纹之间的距离，A错误。‎ ‎10．(2013·山东聊城一模)如图所示是一列横波上A、B两质点的振动图象、该波由A向B传播，两质点沿波的传播方向上的距离Δx＝‎4.0m，波长大于‎4.0m ‎。(1)写出A质点的简谐运动的表达式；(2)求这列波的波速。‎ ‎[答案]　(1)5sin5πt(cm)　(2)‎40m/s ‎[解析]　(1)A质点的简谐运动表达式为：y＝5sin5πt(cm)‎ ‎(2)根据A、B质点的振动图象和λ>Δx可知，‎ Δx＝λ λ＝‎‎16m 所以v＝＝m/s＝‎40m/s ‎11．(2013·江苏单科)‎ 如图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，AB⊥BC。光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出。若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？(计算结果可用三角函数表示)‎ ‎[答案]　 ‎[解析]　由题意知，入射角α＝22.5°‎ 则折射率最小值n＝ ‎12．(2013·吉林省吉林市二模)机械横波某时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，质点P的横坐标x＝‎0.32m。从此时刻开始计时。‎ ‎(1)若经过时间0.4s再一次出现相同波形图，求波速。‎ ‎(2)若P点经0.4s第一次达到正向最大位移，求波速。‎ ‎[答案]　(1)‎2m/s　(2)‎0.3m/s ‎[解析]　(1)依题意，周期T＝0.4s，波速v＝＝m/s＝‎2m/s。‎ ‎(2)波沿x轴正方向传播，Δx＝‎0.32m－‎0.2m＝‎0.12m。‎ P点经0.4s恰好第一次达到正向最大位移，波速v＝＝m/s＝‎0.3m/s。‎ ‎13．(2013·山东滨州一模)直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角α＝60°，已知这种玻璃的折射率n＝，则：‎ ‎(1)这条光线在AB面上的入射角多大？‎ ‎(2)判断图中光线ab能否从AC面折射出去，若能射出求出折射角，若不能射出请说明理由。‎ ‎[答案]　见解析 ‎[解析]　(1)如图所示，折射角为30°‎ 由折射定律＝n 得θ＝45°‎ ‎(2)由图中几何关系可知AC边上入射角γ＝60°‎ 由sinC＝解得C＝45°‎ 因γ>45°，故在AC面会发生全反射。‎ ‎14．(2013·山东德州一模)某列波在t＝0时刻的波形图如图所示，此时质点P正向y轴正方向运动，经0.1s第一次达到波峰位置，求：‎ ‎(1)波的传播方向及波速；‎ ‎(2)求t＝0.7s时，质点P的位移。‎ ‎[答案]　见解析 ‎[解析]　(1)由波的传播方向和质点振动方向的关系可知，波沿x轴正方向传播(或向右传播)‎ T＝4Δt＝0.4s v＝＝‎5m/s ‎(2)0.7s时间内质点P完全振动的次数为n＝＝1 所以t＝0.7s时，质点P的位移为－‎5cm。‎