（新課標(biāo)）2020版高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題強(qiáng)化訓(xùn)練18 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光學(xué)

《（新課標(biāo)）2020版高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題強(qiáng)化訓(xùn)練18 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光學(xué)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2020版高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題強(qiáng)化訓(xùn)練18 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光學(xué)（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題強(qiáng)化訓(xùn)練(十八) 1．(2019·石家莊一模)(1)(多選)下列說法正確的是________________．(填正確答案標(biāo)號(hào)) A．注滿水的游泳池看起來比較淺，這是光的折射引起的 B．水中的氣泡看起來特別明亮，這是光的全反射引起的 C．隨著技術(shù)的發(fā)展，光學(xué)顯微鏡的分辨本領(lǐng)可以無限提高 D．陽(yáng)光下的肥皂泡看起來是彩色的，這是光的衍射引起的 E．?dāng)z影師在拍攝池中的游魚時(shí)，在照相機(jī)鏡頭前加一偏振濾光片，可以使游魚的影像更清晰 (2)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，a、b為x軸上相距0.4 m的兩質(zhì)點(diǎn)，如圖甲所示．兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像分別如圖乙、丙所示． ①若該波在該介質(zhì)中傳播的速度

2、為2 m/s，求該波的波長(zhǎng)； ②若該波的波長(zhǎng)大于0.3 m，求可能的波速． [解析]　(1)由于光的折射，注滿水的游泳池看起來比較淺，選項(xiàng)A正確；水中的氣泡看起來特別明亮，這是光的全反射引起的，選項(xiàng)B正確；由于光的衍射作用，當(dāng)所觀察物體的尺寸小于光的波長(zhǎng)時(shí)，光學(xué)顯微鏡無法分辨，所以光學(xué)顯微鏡的分辨本領(lǐng)不可以無限提高，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；陽(yáng)光下的肥皂泡看起來是彩色的，這是薄膜干涉引起的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；攝影師在拍攝池中的游魚時(shí)，在照相機(jī)鏡頭前加一偏振濾光片，可以降低水面反射光的干擾，使游魚的影像更清晰，選項(xiàng)E正確． (2)①由圖像可知T＝0.8 s 又λ＝vT 解得波長(zhǎng)λ＝1.6 m ②解法一：

3、若波由a向b傳播，則有 λ＝0.4 m(n＝0,1,2，…) 又λ>0.3 m，知n＝0，此時(shí)λ＝ m v＝，得v＝ m/s＝0.67 m/s 若波由b向a傳播，則有 λ＝0.4 m(n＝0,1,2，…) 又λ>0.3 m，知n＝0或1，此時(shí)λ＝1.6 m或λ＝ m v＝，得v＝2 m/s或v＝0.4 m/s 解法二：若波由a向b傳播，則有 Δt＝T(n＝0,1,2，…) v＝＝ m/s(n＝0,1,2，…) λ＝vT＝ m(n＝0,1,2，…) 又λ>0.3 m，知n＝0，此時(shí)λ＝ m 得：v＝0.67 m/s 若波由b向a傳播，則有 Δt＝T(n＝0,1,2，

4、…) v＝＝ m/s(n＝0,1,2，…) λ＝vT＝ m(n＝0,1,2，…) 又λ>0.3 m，知n＝0或1，此時(shí)λ＝1.6 m或λ＝ m 得：v＝2 m/s或0.4 m/s [答案]　(1)ABE　(2)①1.6 m　②2 m/s或0.4 m/s 2．(2019·武漢市高中畢業(yè)生調(diào)研)(1)將一枚石子投入靜水中，圓形波紋沿水面向外傳播．t＝0時(shí)刻，第一個(gè)波峰傳到離石子入水處3 m的地方，第6個(gè)波峰恰好位于石子入水處，則水波波長(zhǎng)為________________m．若水波傳播速度為1.2 m/s,0～7.8 s內(nèi)，水面上離石子入水處9 m的點(diǎn)________________次經(jīng)

5、歷波峰． (2)內(nèi)徑為r，外徑為r的透明介質(zhì)半球殼折射率n＝2，如圖為其截面示意圖，真空中光速為c. ①將點(diǎn)光源放在球心O處，求光射出球殼的時(shí)間； ②將光源移至O點(diǎn)正上方內(nèi)殼上的P點(diǎn)，使其發(fā)出的光射向球殼外，求透明球殼外表面發(fā)光區(qū)域在截面上形成的弧長(zhǎng)． [解析]　(1)由題意可知，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)波峰傳到距石子入水處3 m的地方時(shí)，該波峰與石子入水處波峰的距離為5個(gè)波長(zhǎng)，則波長(zhǎng)為λ＝ m＝0.6 m；波的周期為T＝＝ s＝0.5 s．從0時(shí)刻起，第1個(gè)波峰再經(jīng)過10個(gè)周期剛好從3 m處傳到9 m處的點(diǎn)，即所需的時(shí)間為5 s，則剩余的時(shí)間為2.8 s，大于5個(gè)周期，小于6個(gè)周期，因此0～7.

6、8 s的時(shí)間內(nèi)，水面上離石子入水處9 m的點(diǎn)經(jīng)歷了6次波峰． (2)①光線從O點(diǎn)沿直線射出球殼 光在空氣中傳播的時(shí)間t1＝ 光在介質(zhì)中傳播的時(shí)間t2＝ 光在介質(zhì)中傳播的速度滿足n＝ 所以t＝＋＝ ②光由介質(zhì)射向空氣，臨界角滿足 sinC＝ 解得C＝30° 如圖，由正弦定理有 ＝ 解得∠APO＝135° 則α＝15°＝ 透明球殼外表面發(fā)光區(qū)域在截面上形成的弧長(zhǎng) s＝2α·r＝ [答案]　(1)0.6　6　(2)①　② 3．(2019·昆明市質(zhì)量檢測(cè))(1)(多選)圖甲為沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.2 s時(shí)刻的波形圖，圖乙為質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)圖像，下列說法正確的

7、是________________．(填正確答案標(biāo)號(hào)) A．從t＝0到t＝0.1 s，該波沿x軸正方向傳播了2 cm B．在t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A的速度方向和加速度方向均沿y軸正方向 C．從t＝0.2 s到t＝0.3 s，質(zhì)點(diǎn)B通過的路程等于5 cm D．在t＝0.1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)C和質(zhì)點(diǎn)D的速度相同 E．質(zhì)點(diǎn)D做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝－0.05cos(5πt) m (2)如圖所示，一玻璃球體的半徑為R，O為球心，MN為直徑，OA與OM的夾角為30°，一細(xì)束光線沿與OA成60°角的方向從A點(diǎn)射入玻璃球體，入射光線與OA在同一平面內(nèi)，該光線經(jīng)折射后從玻璃球體射出，已知玻璃的折射率n＝，光

8、在真空中的傳播速度為c，求： ①該光線最先從玻璃球體射出的方向相對(duì)于初始入射方向的偏轉(zhuǎn)角； ②該光線從入射到第一次回到A點(diǎn)所需的時(shí)間． [解析]　(1)由圖乙可知，0.2 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)B正在向下運(yùn)動(dòng)，結(jié)合圖甲由“上下坡法”或“同側(cè)同向法”可知波沿x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由圖乙可知，波的周期為0.4 s，根據(jù)圖甲可知，0.2 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A的速度方向和加速度方向均沿y軸負(fù)方向，則半個(gè)周期前，t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)A的速度方向和加速度方向均沿y軸正方向，選項(xiàng)B正確；t＝0.2 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B恰好位于平衡位置處，經(jīng)過0.1 s即四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)B通過的路程恰好為一個(gè)振幅，即5 cm，選項(xiàng)C正確；質(zhì)點(diǎn)C和

9、質(zhì)點(diǎn)D平衡位置的距離恰好為半個(gè)波長(zhǎng)，0.1 s時(shí)二者的速度方向相反，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；分析可知，t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)D正位于負(fù)向位移最大處，則質(zhì)點(diǎn)D做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝－0.05cos(5πt) m，選項(xiàng)E正確． (2)①光路圖如圖所示 根據(jù)折射定律有＝ i2＝r1＝30° ＝ 則光線偏轉(zhuǎn)的角度 θ＝60°－r1＋r2－i2 解得θ＝60° ②根據(jù)幾何關(guān)系可得，該光線從入射到第一次回到A點(diǎn)通過的路程為s＝3R 光在玻璃球體內(nèi)的傳播速度為v＝ 光在玻璃球體內(nèi)經(jīng)歷的時(shí)間t＝ 解得t＝ [答案]　(1)BCE　(2)①60°?、? 4．(2019·東北三省四市調(diào)研)(1)(多選)一

10、列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時(shí)的波形圖如圖所示，此時(shí)波剛好傳到d點(diǎn)，a、b、c、d、e是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是________________．(填正確答案標(biāo)號(hào)) A．a(chǎn)、b兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況總相反 B．質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)c先到達(dá)平衡位置 C．此時(shí)質(zhì)點(diǎn)c的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向 D．此刻起經(jīng)四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)過的路程為(20－10) cm E．波傳到質(zhì)點(diǎn)e時(shí)，e將沿y軸正方向開始振動(dòng) (2)如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑r＝10 cm，外圓半徑R＝10 cm，折射率n＝，O為圓心．現(xiàn)有一單色細(xì)光束a從外圓上A點(diǎn)射入透明柱體，真空中的光速為c

11、＝3×108 m/s，sin15°＝，cos15°＝.求光束a從射入到第一次射出透明柱體所用的時(shí)間(結(jié)果可以保留根式)． [解析]　(1)只有滿足平衡位置間距離為半波長(zhǎng)奇數(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況才一直相反，圖中a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離大于半個(gè)波長(zhǎng)且小于一個(gè)波長(zhǎng)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；波沿x軸正方向傳播，可以判斷出t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)b正在向下振動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)c先到達(dá)平衡位置，選項(xiàng)B正確；t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)c處于波峰，速度為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a向上運(yùn)動(dòng)，此刻起經(jīng)四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)a先上升到波峰然后向下運(yùn)動(dòng)到位移為5 cm處，經(jīng)過的路程為s＝2(10－5) cm＝(20－10) cm，選項(xiàng)D正

12、確；根據(jù)波形圖和波的傳播規(guī)律，可知圖中任何質(zhì)點(diǎn)的起振方向都向上，所以波傳播到質(zhì)點(diǎn)e時(shí)，e將沿y軸正方向開始振動(dòng)，選項(xiàng)E正確． (2)光路圖如圖所示，a光射入透明柱體時(shí)＝n 解得α＝30° 在△OAP中，＝＝ 即＝＝ 解得β＝45°，γ＝15°，AP＝5(－) cm sinC＝，代入數(shù)據(jù)可知β>C，故光在P點(diǎn)發(fā)生全反射，從D點(diǎn)射出 根據(jù)對(duì)稱性可知AP＝PD，光從射入到第一次射出透明柱體所用的時(shí)間t＝ 又v＝ 解得t＝×10－9 s [答案]　(1)BDE　(2)×10－9 s 5.(2019·全國(guó)卷Ⅱ)(1)如圖，長(zhǎng)為l的細(xì)繩下方懸掛一小球a，繩的另一端固定在天花板上O

13、點(diǎn)處，在O點(diǎn)正下方l的O′處有一固定細(xì)鐵釘．將小球向右拉開，使細(xì)繩與豎直方向成一小角度(約為2°)后由靜止釋放，并從釋放時(shí)開始計(jì)時(shí)．當(dāng)小球a擺至最低位置時(shí)，細(xì)繩會(huì)受到鐵釘?shù)淖钃酰O(shè)小球相對(duì)于其平衡位置的水平位移為x，向右為正．下列圖像中，能描述小球在開始一個(gè)周期內(nèi)的x－t關(guān)系的是________________． (2)某同學(xué)利用圖示裝置測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng)．實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋．回答下列問題： ①若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，該同學(xué)可________________； A．將單縫向雙縫靠近 B．將屏向靠近雙縫的方向移

14、動(dòng) C．將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng) D．使用間距更小的雙縫 ②若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測(cè)得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx，則單色光的波長(zhǎng)λ＝________________； ③某次測(cè)量時(shí)，選用的雙縫的間距為0.300 mm，測(cè)得屏與雙縫間的距離為1.20 m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56 mm.則所測(cè)單色光的波長(zhǎng)為________________nm(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)． [解析]　(1)由單擺的周期公式T＝2π可知，小球在釘子右側(cè)時(shí)，振動(dòng)周期為在左側(cè)時(shí)振動(dòng)周期的2倍，所以B、D項(xiàng)錯(cuò)誤．由機(jī)械能守恒定律可知，小球在左、右最大位移處距離最低點(diǎn)的高度相同，但由于擺長(zhǎng)不同，所以小球在左、右兩側(cè)擺動(dòng)時(shí)相對(duì)平衡位置的最大水平位移不同，當(dāng)小球在右側(cè)擺動(dòng)時(shí)，最大水平位移較大，故A項(xiàng)正確． (2)①若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，需要減小條紋間距，由公式Δx＝λ可知，需要減小雙縫到屏的距離l或增大雙縫間的距離d，故B項(xiàng)正確，A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤． ②由題意可知，＝λ?λ＝. ③將已知條件代入公式解得λ＝630 nm. [答案]　(1)A　(2)①B?、凇、?30 9