最新高考物理二轮复习训练16：振动和波动_光及光的本性_含解析.doc

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1、训练16　振动和波动　光及光的本性　1．(8分)如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox轴，向右为x轴正方向．若振子位于N点时开始计时，则其振动图象为(　　)解析：本题考查简谐振动的图象，意在考查学生的理解能力．由题意，向右为x轴的正方向，振子位于N点时开始计时，因此t＝0时，振子的位移为正的最大值，振动图象为余弦函数，A项正确．答案：A2．(8分)右图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则(　　)A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大C．照射在同一金属板上发

2、生光电效应时，a光的饱和电流大D．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大解析：本题综合考查光的干涉图样、光电效应、全反射、能级跃迁及其相关的知识点，意在考查学生从光的干涉图样中获取信息的能力和灵活运用相关知识分析解决问题的能力．根据题图给出的经过同一双缝干涉装置得到光的干涉图样可知，b光的干涉条纹间距大于a光的干涉条纹间距．由双缝干涉条纹间距公式Δx＝Lλ/d可知，b光的波长大于a光的波长．由波长与频率、光速关系式λ＝c/f可知，b光的频率小于a光的频率．同种均匀介质对b光的折射率小于对a光的折射率，根据n＝c/v可知，在同种均匀介质中，a光的传播速度

3、比b光的传播速度小，选项A错误．由全反射临界角公式sinC＝1/n，可知从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角小，选项B错误．饱和光电流与照射光的频率无直接关系，因此选项C错误．若两光均由氢原子能级跃迁产生，根据玻尔理论，产生a光的能级能量差较大，选项D正确．答案：D3．(16分)激光束可以看做是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动．激光照射到物体上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用．光镊效应就是一个实例，激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒．一束激光经S点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束①和②穿过介质小球的光路

4、如图所示．图中O点是介质小球的球心，入射时光束①和②与SO的夹角均为θ，出射时光束均与SO平行．请在下面两种情况下，分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向．a．光束①和②强度相同；b．光束①比②的强度大．解析：本题主要考查动量定理的矢量应用，意在考查学生的理解和应用能力．a．仅考虑光的折射，设Δt时间内每束光穿过小球的粒子数为n，每个粒子动量的大小为p.这些粒子进入小球前的总动量为p1＝2npcosθ从小球出射时的总动量为p2＝2npp1、p2的方向均沿SO向右根据动量定理得FΔt＝p2－p1＝2np(1－cosθ)>0可知，小球对这些粒子的作用力F的方向沿SO

5、向右；根据牛顿第三定律，两光束对小球的合力的方向沿SO向左．b．建立如图所示的Oxy直角坐标系．x方向：根据a同理可知，两光束对小球的作用力沿x轴负方向．y方向：设Δt时间内，光束①穿过小球的粒子数为n1，光束②穿过小球的粒子数为n2，n1>n2.这些粒子进入小球前的总动量为p1y＝(n1－n2)psinθ从小球出射时的总动量为p2y＝0根据动量定理得FyΔt＝p2y－p1y＝－(n1－n2)psinθ可知，小球对这些粒子的作用力Fy的方向沿y轴负方向，根据牛顿第三定律，两光束对小球的作用力沿y轴正方向．所以两光束对小球的合力的方向指向左上方．4．(8分)在均匀介质

6、中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y＝5sint(m)，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x＝12m处，波形图象如图所示，则(　　)A．此后再经6s该波传播到x＝24m处B．M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向D．此后M点第一次到达y＝－3m处所需时间是2s解析：本题考查波的传播、简谐运动表达式的理解、波的图象的理解、波速的计算及其相关的知识点，意在考查学生灵活运用相关知识分析解决问题的能力．由题中波的图象可知，该波的波长λ＝8m，由波源简谐运动的表达式y＝5sint(m)可知，ω＝ra

7、d/s，周期T＝＝4s，波速v＝＝2m/s.此后再经6s，该波再向前传播的距离s＝vt＝2×6m＝12m，即再经6s，该波传播到x＝12m＋12m＝24m处，选项A正确．题中波的图象上此时M点向下振动，在此后的第3s末(即经过)的振动方向沿y轴正方向，选项B正确．由题图为某时刻波刚好传播到x＝12m时的波的图象可知，波源开始振动时的方向沿y轴正方向，选项C错误．题图中M点振动方向向下，此后M点第一次到达y＝－3m处所需的时间小于半个周期，即小于2s，选项D错误．答案：AB5．(20分)(1)关于光在科学技术、生产和生活中的应用，下列说法正确的是(　　)A．用透明