《2022屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí) 專題十 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光學(xué)限時(shí)檢測(cè)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí) 專題十 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光學(xué)限時(shí)檢測(cè)（7頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí) 專題十 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光學(xué)限時(shí)檢測(cè)
1.(2018·陜西榆林二模)(1)(5分)電磁波已廣泛運(yùn)用于很多領(lǐng)域.下列關(guān)于電磁波的說法正確的是 .(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)?
A.電磁波也能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象
B.常用的遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號(hào)來遙控電視機(jī)
C.根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度
D.光在真空中運(yùn)動(dòng)的速度在不同慣性系中測(cè)得的數(shù)值可能不同
E.機(jī)械波、電磁波都滿足v=λf,式中三參量依次為波速、波長、 頻率
(2)(10分)如圖所示,一
2、透明半圓柱體的折射率n=2、半徑R=0.4 m、長L=1.2 m,一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入,從部分柱面有光線射出.求:
①光在半圓柱體中出射時(shí)的臨界角θ;
②有光線射出的柱面的面積S(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).
解析:(1)衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象,故電磁波能發(fā)生衍射現(xiàn)象,A正確.遙控器是通過發(fā)出的紅外線脈沖信號(hào)遙控電視機(jī)的,B錯(cuò)誤.根據(jù)多普勒效應(yīng),當(dāng)天體相對(duì)地球運(yùn)動(dòng)時(shí),我們接收到來自天體的電磁波頻率發(fā)生變化,根據(jù)其變化可判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)地球的運(yùn)動(dòng)速度,C正確.光在真空中的速度是定值,在任何慣性系中測(cè)出的數(shù)值都相同,D錯(cuò)誤.波速的計(jì)算公式v=λf,對(duì)機(jī)械波和電磁波通用,E正
3、確.
(2)①設(shè)由A點(diǎn)射入的光射在柱面的B點(diǎn)恰好發(fā)生全反射,如圖所示,由折射定律有
sin θ=解得θ=.
②由幾何關(guān)系有∠O′OB=θ
又S=2·Rθ·L
解得S≈0.5 m2.
答案:(1)ACE (2)①?、?.5 m2
2.(2018·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)二模)(1)(5分)如圖(甲)所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,P是離原點(diǎn)x1=2 m的一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn),Q是離原點(diǎn)x2=4 m的一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn),此時(shí)離原點(diǎn)x3= 6 m的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)剛剛要開始振動(dòng).圖(乙)是該簡諧波傳播方向上的某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像(計(jì)時(shí)起點(diǎn)相同).由此可知 .(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)
4、1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)?
A.這列波的波長λ=4 m
B.這列波的周期T=3 s
C.這列波的傳播速度v=2 m/s
D.這列波的波源起振方向?yàn)橄蛏?
E.圖(乙)可能是圖(甲)中質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像
(2)(10分)某公園的湖面上有一伸向水面的觀景臺(tái),截面圖如圖所示,觀景臺(tái)下表面恰好和水面相平,A為觀景臺(tái)右側(cè)面在湖底的投影,水深H=8 m.在距觀景臺(tái)右側(cè)面s=4 m處有一可沿豎直方向移動(dòng)的單色點(diǎn)光源P,現(xiàn)該光源從距水面高h(yuǎn)=3 m處向下移動(dòng),在接近水面的過程中,觀景臺(tái)水下部分被照亮的最近距離為AB,若AB=6 m,求:
5、①水的折射率n;
②求觀景臺(tái)水下部分被照亮的最遠(yuǎn)距離AC(計(jì)算結(jié)果可以保留根號(hào)).
解析:(1)由圖(甲)讀出波長λ=4 m,由圖(乙)讀出周期T=2 s,則波速v==2 m/s,故A,C正確,B錯(cuò)誤;波源的起振方向與x3=6 m的質(zhì)點(diǎn)t=0時(shí)刻的振動(dòng)方向相同,簡諧波沿x軸正方向傳播,則知x3=6 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻的振動(dòng)方向向下,則波源的起振方向向下,故D錯(cuò)誤;由圖(乙)看出,t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向上,而圖(甲)中,Q點(diǎn)也經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng),故(乙)圖可能是圖(甲)中質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像,故E正確.
(2)①如圖所示,
從P點(diǎn)射向O點(diǎn)的光線經(jīng)水面折射后射向B點(diǎn),則
si
6、n α====0.8
sin β===0.6
所以水的折射率n==.
②從O′點(diǎn)射向O點(diǎn)的光經(jīng)O點(diǎn)折射后射向C點(diǎn),此時(shí)入射角達(dá)到最大,為90°,則∠AOC=C
由sin C===
可得AC= m.
答案:(1)ACE (2)①?、?m
3.(2018·湖南長沙模擬)(1)(5分)如圖,一列簡諧橫波沿x軸方向傳播.實(shí)線為t=0時(shí)的波形圖,此時(shí)x=4 m的質(zhì)點(diǎn)M速度方向沿y軸正方向.虛線為t=0.6 s時(shí)的波形圖.關(guān)于該簡諧波,下列說法正確的是 .(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)?
A.這列波的波長是10
7、 m
B.這列波沿著x軸正方向傳播
C.該簡諧波的最小頻率為1.25 Hz
D.該簡諧波的最小傳播速度為10 m/s
E.t=0.8 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)M可能會(huì)到達(dá)x=0的位置
(2)(10分)如圖所示是一個(gè)半球形透明物體的俯視圖,現(xiàn)有一束細(xì)單色光沿半徑OA方向入射,保持入射方向不變,不考慮光線在透明物體內(nèi)部的二次反射和折射.
①將細(xì)光束平移到距O點(diǎn)R處的B點(diǎn),此時(shí)透明體左側(cè)恰好不再有光線射出,求透明體對(duì)該單色光的折射率;
②若細(xì)光束平移到距O點(diǎn)0.5R處,求出射光線與OA軸線的交點(diǎn)距O點(diǎn)的距離?[可能用到的公式sin (A+B)=sin Acos B+cos Asin B,
8、sin (A-B)=sin Acos B-cos Asin B]
解析:(1)由圖像可知,波長為λ=8 m,故A錯(cuò)誤;t=0時(shí)x=4 m的質(zhì)點(diǎn)M速度方向沿y軸正方向,波形向右平移,所以這列波沿著x軸正方向傳播,故B正確;由題圖知(n+)T=0.6 s,所以周期為T= s,頻率為f== Hz(n=0,1,2,3,…).當(dāng)n=0時(shí)頻率最小,fmin= Hz=1.25 Hz,故C正確;波速為v=λf= m/s,當(dāng)n=0時(shí)波速最小,且為vmin=10 m/s,故D正確;簡諧橫波沿x軸方向傳播時(shí),介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)只上下振動(dòng),不隨波向前遷移,所以質(zhì)點(diǎn)M不會(huì)到達(dá)x=0的位置,故E錯(cuò)誤.
(2)①如圖(甲)所示
9、,光束由B處水平射入,在D處發(fā)生全反射,∠ODB為臨界角,由幾何關(guān)系有sin C=
又sin C=,
解得n==1.5.
②如圖(乙)所示,光束由E點(diǎn)水平射入,在F點(diǎn)發(fā)生折射,入射角
∠OFE=α,折射角∠NFG=β
折射率n==1.5,sin α=
解得sin β=
由幾何關(guān)系可知∠GOF=α,∠OGF=β-α;
由正弦定理可得=
則OG=R.
答案:(1)BCD (2)①1.5?、赗
4.(2018·海南模擬)(1)(5分)下列關(guān)于光的說法中正確的是 .
(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)?
10、
A.雨后彩虹是由于太陽光入射到水滴中發(fā)生全反射形成的
B.泊松亮斑的發(fā)現(xiàn)支持了光的波動(dòng)說
C.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,用紅光代替黃光作為入射光可減小干涉條紋的間距
D.在潛水員看來,岸上的所有景物都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里
E.光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)發(fā)生折射是因?yàn)楣庠诓煌橘|(zhì)中的傳播速度不同
(2)(10分)機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖如圖所示,波沿x軸正方向傳播,質(zhì)點(diǎn)P的坐標(biāo)x=0.32 m.從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí),
①若每間隔最小時(shí)間0.4 s重復(fù)出現(xiàn)波形圖,求波速;
②若P點(diǎn)經(jīng)0.4 s第一次達(dá)到正向最大位移,求波速;
③若P點(diǎn)經(jīng)0.4 s到達(dá)平衡位置,求波速.
解析:(1)雨后
11、彩虹是由于太陽光入射到水滴中發(fā)生折射形成的,故A錯(cuò)誤;泊松亮斑是光照射到很小的圓形障礙物上形成的,影子的中間出現(xiàn)一個(gè)亮斑,是光的衍射現(xiàn)象,故B正確;在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,用紅光代替黃光后,波長變長,則導(dǎo)致干涉條紋的間距增大,故C錯(cuò)誤;水面上所有的光進(jìn)入水中時(shí)經(jīng)過折射,最大的折射角為全反射臨界角,人眼認(rèn)為光是沿直線傳播的,所以在潛水員看來,岸上的所有景物都出現(xiàn)在一個(gè)頂角為臨界角2倍的倒立的圓錐里,故D正確;光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)發(fā)生折射是因?yàn)楣庠诓煌橘|(zhì)中的傳播速度不同,故E正確.
(2)①依題意,周期T=0.4 s,
波速v== m/s=2 m/s.
②波沿x軸正方向傳播,
Δx=0.
12、32 m-0.2 m=0.12 m
則波速v== m/s=0.3 m/s.
③波沿x軸正方向傳播,若P點(diǎn)恰好第一次到達(dá)平衡位置,則Δx= 0.32 m,
由周期性可知波傳播的可能距離
Δx=(0.32+·n)m(n=0,1,2,3…)
可能波速v== m/s=(0.8+n) m/s(n=0,1,2,3…).
答案:(1)BDE (2)①2 m/s?、?.3 m/s
③(0.8+n)m/s(n=0,1,2,3,…)
5.(2018·河北石家莊二模)(1)(5分)下列說法中正確的是 .
(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低
13、得分為0分)?
A.如圖(甲)所示,小球在傾角很小的光滑斜面上來回運(yùn)動(dòng),小球做簡諧運(yùn)動(dòng)
B.如圖(乙)所示,a是一束白光,射向半圓玻璃磚的圓心O,經(jīng)折射后發(fā)生色散,最左側(cè)為紫光,最右側(cè)為紅光
C.如圖(丙)所示為雙縫干涉示意圖,雙縫間距d越大,相鄰亮條紋間距越大
D.如圖(丁)所示為光導(dǎo)纖維示意圖,內(nèi)芯的折射率比外套的折射率大
E.如圖(戊)所示為單色光單縫衍射示意圖,如果換成白光,屏上得到的條紋是彩色的
(2)(10分)如圖所示,a,b,c,d是均勻介質(zhì)中x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn).相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2 m,4 m和6 m,一列簡諧橫波以2 m/s的波速沿x軸正向傳播,在t=0時(shí)
14、刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處,質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開始豎直向下運(yùn)動(dòng),t=3 s 時(shí)質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)最高點(diǎn),此時(shí)位移為2 cm.求
①從0時(shí)刻開始到質(zhì)點(diǎn)d第一次到達(dá)最高點(diǎn)所需時(shí)間及此過程中質(zhì)點(diǎn)b通過的路程;
②質(zhì)點(diǎn)d第一次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)質(zhì)點(diǎn)b的位移.
解析:(1)小球在左右對(duì)稱的兩個(gè)斜面上來回滾動(dòng)時(shí),小球受到的力與位移不成正比,不屬于簡諧運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;a是一束白光,射向半圓玻璃磚的圓心O,經(jīng)折射后發(fā)生色散,由于紫光的折射率大于紅光,因此最左側(cè)為紫光,最右側(cè)為紅光,故B正確;根據(jù)干涉條紋間距公式Δx= λ,雙縫間距d越大,相鄰亮條紋間距越小,故C錯(cuò)誤;依據(jù)光的全反射條件可知,內(nèi)芯的折射率比外套的折射率大,
15、故D正確;如果換成白光,因白光是各種色光組合而成的,因波長不同,導(dǎo)致屏上得到的條紋間距不同,因此是彩色的,故E正確.
(2)①波從a傳到d的時(shí)間為t1== s=6 s
波剛傳到d時(shí),質(zhì)點(diǎn)d的振動(dòng)情況與波剛傳到a時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)情況相同,d點(diǎn)再經(jīng)過t2=3 s第一次到達(dá)最高點(diǎn),故有Δt=t1+t2=9 s
根據(jù)質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)情況,可知,該波的周期T=4 s
由λ=vT得波長λ=8 m,
波經(jīng)t3=1 s傳到b,
b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為Δt′=Δt-t3=8 s=2T
所以此過程中質(zhì)點(diǎn)b通過的路程為
s=8A=16 cm.
②d運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),波形圖如圖,由此可知b點(diǎn)的位移為0.
答
16、案:(1)BDE (2)①9 s 16 cm?、?
6.(2018·貴州遵義二模)(1)(5分)如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,質(zhì)點(diǎn)P的x坐標(biāo)為2 m.已知質(zhì)點(diǎn)P連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為0.2 s.下列說法正確的是
.(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)?
A.該波的波速為10.0 m/s
B.該波的頻率為5.0 Hz
C.x坐標(biāo)為13 m的質(zhì)點(diǎn)在t=1.5 s時(shí)恰好位于波谷
D.質(zhì)點(diǎn)P從該時(shí)刻經(jīng)0.5 s時(shí)間沿x軸運(yùn)動(dòng)到x坐標(biāo)為7 m的位置
E.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰
17、時(shí),x坐標(biāo)為19 m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于平衡位置
(2)(10分)如圖所示,三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面,∠B=60°,∠C=45°.一寬度為d的平行單色光束,以45°的入射角從AB面射入介質(zhì)中.該介質(zhì)的折射率n=.求從介質(zhì)的另一面射出的光束的寬度.
解析:(1)質(zhì)點(diǎn)P連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為0.2 s,則周期為0.4 s,由圖可知,該波的波長是4 m,所以波速v== m/s=10.0 m/s,故A正確;頻率f== Hz=2.5 Hz,故B錯(cuò)誤;x坐標(biāo)為13 m的質(zhì)點(diǎn)與P點(diǎn)平衡位置間的距離為Δx1=13 m-2 m=11 m=2λ+λ,則在t=0時(shí)刻,x坐標(biāo)為13 m的質(zhì)點(diǎn)在平衡
18、位置向上運(yùn)動(dòng),因t=1.5 s=3T,所以x坐標(biāo)為13 m的質(zhì)點(diǎn)在t=1.5 s時(shí)恰好位于波谷,故C正確;質(zhì)點(diǎn)P只上下振動(dòng),并不隨波向前移動(dòng),所以質(zhì)點(diǎn)P不可能運(yùn)動(dòng)到x坐標(biāo)為7 m的位置,故D錯(cuò)誤;x坐標(biāo)為19 m的質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)P平衡位置間的距離為Δx2=19 m-2 m=17 m=4λ,所以當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時(shí),x坐標(biāo)為19 m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于平衡位置,故E正確.
(2)光路如圖所示,光在AB面上的入射角i=45°,由折射率定義式可得n=,解得r=30°
設(shè)光射到AC面上時(shí),臨界角為C′,
由sin C′=,得∠C′=45°
由幾何關(guān)系可知,光射到AC面的入射角為45°,所以光在AC面上發(fā)生全反射,并垂直于BC邊射出
則射出光束的寬度為
d′=dcos 30°=d·=d.
答案:(1)ACE (2)d
2022屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí) 專題十 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光學(xué)限時(shí)檢測(cè)
