【名师伴你行】2020年高考物理二轮复习 专题限时训18 振动和波　光 含解析.doc

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1、振动和波　光(限时45分钟)综合题(每小题15分，共90分)1．(2015·山东理综)(1)如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动．以竖直向上为正方向，物块做简谐运动的表达式为y＝0.1sin(2.5πt)m．t＝0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t＝0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度．取重力加速度的大小g＝10m/s2.以下判断正确的是________．(双选，填正确答案标号)a．h＝1.7mb．简谐运动的周期是0.8sc．0.6s内物块运动的路程为0.2md．t＝0.4s时，物块与小

2、球运动方向相反(2)半径为R、介质折射率为n的透明圆柱体，过其轴线OO′的截面如图所示．位于截面所在的平面内的一细束光线，以角i0由O点入射，折射光线由上边界的A点射出．当光线在O点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B点恰好发生全反射．求A、B两点间的距离．答案：(1)ab　(2)R解析：(1)由物块简谐运动的表达式y＝0.1sin(2.5πt)m知，ω＝2.5π，T＝＝s＝0.8s，选项b正确；t＝0.6s时，y＝－0.1m，对小球：h＋

3、y

4、＝gt2，解得h＝1.7m，选项a正确；物块0.6s内路程为0.3m

5、，t＝0.4s时，物块经过平衡位置向下运动，与小球运动方向相同，故选项c、d错误．(2)当光线在O点的入射角为i0时，设折射角为r0，由折射定律得＝n①设A点与左端面的距离为dA，由几何关系得sinr0＝②若折射光线恰好发生全反射，则在B点的入射角恰好为临界角C，设B点与左端面的距离为dB，由折射定律得sinC＝③由几何关系得sinC＝④设A、B两点间的距离为d，可得d＝dB－dA⑤联立①②③④⑤式得d＝R.2．(2015·全国理综Ⅱ)(1)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射

6、后射出a、b两束光线．则________．(填正确答案标号)A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B．在真空中，a光的波长小于b光的波长C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失E．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距(2)平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间．已知波源自t＝0

7、时由平衡位置开始向上振动，周期T＝1s，振幅A＝5cm.当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置．求：①P、Q间的距离；②从t＝0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程．答案：(1)ABD　(2)①133cm　②125cm解析：(1)通过光路图可看出，折射后a光的偏折程度大于对b光的偏折程度，玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，选项C错误．a光的频率大于b光的频率，波长小于b光的波长，选项B正确．由n＝知，在玻璃中，a光的传播速度

8、小于b光的传播速度，选项A正确．入射角增大时，折射率大的光线首先发生全反射，a光首先消失，选项D正确．做双缝干涉实验时，根据Δx＝λ得a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，选项E错误．(2)①由题意，O、P两点间的距离与波长λ之间满足OP＝λ①波速v与波长的关系为v＝②在t＝5s的时间间隔内，波传播的路程为vt.由题意有vt＝PQ＋③式中，PQ为P、Q间的距离．由①②③式和题给数据，得PQ＝133cm.④②Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t1＝t＋T⑤波源从平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为A

9、.由题给条件得t1＝25×⑥故t1时间内，波源运动的路程为s＝25A＝125cm.⑦3．(2015·衡北中学第5次调研)(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到x＝5m处的M点的波形图，图乙是质点N(x＝3m)从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x＝10m处的质点．下列说法正确的是________．(填正确答案标号)甲乙A．这列波的波长是4mB．这列波的传播速度是1.25m/sC．M点以后的各质点开始振动时的方向都沿－y方向D．质点Q经过8s时，第一次到达波峰E．在0～16s内，质点Q经过的路程为11m(2)如

10、图所示，MN为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体，O为球心，轴线OA垂直于光屏，O至光屏的距离OA＝R.一细束单色光垂直射向半球体的平面，在平面的入射点为B，OB＝R，求：①光线从透明半球体射出时，出射光线偏离原方向的角度；②光线在光屏形成的光斑到A点的距离．答案：(1)ACD　(2)见解析解