2020物理二輪專題限時(shí)集訓(xùn)：16 振動(dòng)和波動(dòng) 光及光的本性 Word版含解析.pdf

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1、專題限時(shí)集訓(xùn)(十六)(建議用時(shí)：40分鐘)1．(2019·煙臺(tái)模擬)(1)如圖所示，P、Q、M是均勻媒介中x軸上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，PQ、QM的距離分別為3m、2m，一列簡諧橫波沿x軸向右傳播。在t＝0時(shí)刻，波傳播到質(zhì)點(diǎn)P處并且P開始向下振動(dòng)，經(jīng)t＝3s，波剛好傳到質(zhì)點(diǎn)Q，而此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P恰好第一次到達(dá)最高點(diǎn)且離平衡位置10cm處。下列說法正確的是()A．該簡諧波的波速為1m/sB．該簡諧波的波長為12mC．當(dāng)波傳播到質(zhì)點(diǎn)M時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為50cmD．當(dāng)t＝5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度方向豎直向下E．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q恰好處于最低點(diǎn)(2)

2、如圖所示是一透明物體的橫截面，橫截面為等腰直角三角形ABC，AB邊長為a，底面AC鍍有反射膜。今有一條光線垂直AB邊從中點(diǎn)入射，進(jìn)入透明物體后直接射到底面AC上，并恰好發(fā)生全反射，(已知光在真空中的傳播速度為c)求：(ⅰ)透明物體的折射率和光在透明物體內(nèi)的傳播時(shí)間；(ⅱ)若光線從AB邊中點(diǎn)沿平行于底面的方向射向透明物體，求光線最終離開透明物體時(shí)的出射角。[解析](1)在t＝0時(shí)刻，波傳播到質(zhì)點(diǎn)P，經(jīng)t＝3s，波剛好傳到質(zhì)點(diǎn)Q，則x3v＝＝m/s＝1m/s，故A正確；在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P開始向下振動(dòng)，經(jīng)t＝3s，t33λ質(zhì)點(diǎn)P恰好第一次到達(dá)

3、最高點(diǎn)，則T＝3s，T＝4s，根據(jù)v＝，可得λ＝vT＝4m，4Tx′5故B錯(cuò)誤；當(dāng)波傳播到質(zhì)點(diǎn)M時(shí)，用時(shí)t′＝＝5s，即T，質(zhì)點(diǎn)P通過的路v4程為5A＝50cm，故C正確；當(dāng)t＝5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q已經(jīng)振動(dòng)了2s，運(yùn)動(dòng)到了平衡位置，加速度為零，故D錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)M比質(zhì)點(diǎn)Q晚運(yùn)動(dòng)了半個(gè)周期，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q恰好處于最低點(diǎn)，故E正確。(2)(ⅰ)根據(jù)題意，光線射到AC面上時(shí)入射角度恰好為臨界角C，11由幾何關(guān)系可知C＝45°，根據(jù)sinC＝可得n＝＝2nsinC由幾何關(guān)系可知光在透明物體中的傳播路徑長為a，設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v，ca

4、有v＝，t＝nv2a可得t＝。c(ⅱ)設(shè)此時(shí)光在AB面的入射角為i，折射角為r，由題意可知，i＝45°sini根據(jù)公式n＝sinr可得r＝30°由幾何關(guān)系可知β＝60°>C＝45°，光線在BC面發(fā)生全反射。設(shè)光線在AC面的入射角為i′，折射角為r′，根據(jù)幾何關(guān)系，i′＝15°sinr′3－1根據(jù)公式n＝，解得r′＝arcsin。sini′22a3－1[答案](1)ACE(2)(ⅰ)2(ⅱ)arcsinc22．(2019屆高三·西安八校聯(lián)考)(1)一列沿x軸正方向傳播的簡諧波，在t＝0時(shí)刻的波形圖如圖所示，已知這列波在P出現(xiàn)兩次波峰的最短時(shí)

5、間是0.4s，根據(jù)以上可知：這列波的波速是________m/s；再經(jīng)過________s質(zhì)點(diǎn)R才能第一次到達(dá)波峰；這段時(shí)間里R通過的路程為________cm。(2)如圖所示，一透明球體置于空氣中，球半徑R＝10cm，折射率n＝2，MN是一條通過球心的直線，單色細(xì)光束AB平行于MN射向球體，B為入射點(diǎn)，AB與MN間距為52cm，CD為出射光線。(ⅰ)補(bǔ)全光路并求出光從B點(diǎn)傳到C點(diǎn)的時(shí)間；(ⅱ)求CD與MN所成的角α。[解析](1)依題，P點(diǎn)兩次出現(xiàn)波峰的最短時(shí)間是0.4s，所以這列波的周期T＝0.4s。由波速公式得λ4v＝＝m/s＝10

6、m/sT0.4由t＝0時(shí)刻到R第一次出現(xiàn)波峰，波移動(dòng)的距離s＝7ms7則t＝＝s＝0.7sv10在上述時(shí)間內(nèi)，R實(shí)際振動(dòng)時(shí)間t＝0.3s1因此R通過的路程為s＝3A＝6cm。(2)(ⅰ)連接BC，光路圖如圖所示；在B點(diǎn)光線的入射角、折射角分別標(biāo)為i、522r，sini＝＝，所以i＝45°102sini由折射定律，在B點(diǎn)有n＝sinr1可得sinr＝2故r＝30°c又BC＝2Rcosr，v＝nBCBCn6所以t＝v＝＝×10－9s。c3(ⅱ)由幾何關(guān)系可知∠COP＝15°，∠OCP＝135°，所以α＝30°。[答案](1)100.766(2

7、)(ⅰ)光路圖見解析×10－9s(ⅱ)30°33．(2019·江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)(1)下列有關(guān)敘述正確的是________。A．第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)采用1880～2690MHz間的四個(gè)頻段，該電磁波信號(hào)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間是非均勻變化的B．狹義相對(duì)論的時(shí)間效應(yīng)，可通過衛(wèi)星上的時(shí)鐘與地面上的時(shí)鐘對(duì)比進(jìn)行驗(yàn)證，高速運(yùn)行的衛(wèi)星上的人會(huì)認(rèn)為地球上時(shí)鐘變快C．單擺在周期性外力作用下做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)周期與單擺的擺長無關(guān)D．向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接受，測出反射波的頻率變化就能知道血流的速度，這種方法應(yīng)用的是共振原

8、理E．泊松亮斑的發(fā)現(xiàn)有力地支持了光的波動(dòng)學(xué)說，玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象(2)如圖所示，一束截面為圓形(半徑R＝1cm)的平行復(fù)色光垂直射向一玻璃半球的面。經(jīng)折射后在屏幕S上形