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高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 二輪專題突破 專題七 選考部分 課時作業(yè)16 機(jī)械振動和機(jī)械波 光 電磁波

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1、高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 二輪專題突破 專題七 選考部分 課時作業(yè)16 機(jī)械振動和機(jī)械波 光 電磁波 1.(xx·陜西省咸陽市高考模擬考試)[物理——選修3-4](15分) (1)(5分)一列簡諧橫波沿著x軸正方向傳播,波中A、B兩質(zhì)點在平衡位置間的距離為0.5 m,且小于一個波長,如圖甲所示,A、B兩質(zhì)點振動圖象如圖乙所示.由此可知________.(填正確答案標(biāo)號.選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分.每選錯1個扣3分,最低得分為0分) A.波中質(zhì)點在一個周期內(nèi)通過的路程為8 cm B.該機(jī)械波的波長為4 m C.該機(jī)械波的波速為0.5 m/s D.t=1.5 s時

2、,A、B兩質(zhì)點的位移相同 E.t=1.5 s時,A、B兩質(zhì)點的振動速度相同 (2)(10分) 有一個上、下表面平行且足夠大的玻璃平板,玻璃平板的折射率為n=,厚度為d=12 cm.現(xiàn)在其上方的空氣中放置一點光源S,點光源距玻璃板上表面的距離為L=18 cm,從S發(fā)出的光射向玻璃板,光線與豎直方向夾角最大為θ=53°,經(jīng)過玻璃板后從下表面射出,形成一個圓形光斑,如圖所示.求玻璃板下表面圓形光斑的半徑(sin53°=0.8,cos53°=0.6). 解析:(1)根據(jù)A、B兩質(zhì)點的振動圖象可知該波的周期為4 s,振幅為2 cm,波中質(zhì)點在一個周期內(nèi)通過的路程為4個振幅,為4×2 cm=8

3、 cm,選項A正確;根據(jù)A、B兩質(zhì)點的振動圖象可畫出A、B兩點之間的波形圖,A、B兩點之間的距離為波長,即λ=0.5 m,該波的波長為λ=2 m,選項B錯誤;該機(jī)械波的傳播速度為v==0.5 m/s,選項C正確;在t=1.5 s時,A質(zhì)點的位移為負(fù)值,B質(zhì)點的位移為正值,兩質(zhì)點位移一定不同,選項D錯誤;在t=1.5 s時,A質(zhì)點的振動速度方向沿y軸負(fù)方向,B質(zhì)點的振動速度方向沿y軸負(fù)方向,且兩質(zhì)點位移大小相同,故兩質(zhì)點振動速度相同,選項E正確. (2) 由題意可知光在玻璃板上表面發(fā)生折射時的入射角最大為θ,設(shè)其折射角為r,由折射定律可得:n= 代入數(shù)據(jù)可得:r=37° 光再在玻璃板

4、下表面發(fā)生折射,光在玻璃板中傳播的光路圖如圖所示 光從玻璃板下表面射出時形成一個圓形發(fā)光面,設(shè)其半徑大小為R,則有: R=Ltanθ+dtanr 代入數(shù)據(jù)可得:R=33 cm 答案:(1)ACE (2)33 cm 2.(xx·湖南長沙市高三統(tǒng)一模擬)[物理——選修3-4](15分) (1)(5分)下列說法中正確的是________.(填正確答案標(biāo)號.選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分.每選錯1個扣3分,最低得分為0分) A.水中的氣泡看上去比較明亮是因為有一部分光發(fā)生了衍射現(xiàn)象 B.雷達(dá)發(fā)射的電磁波是由均勻變化的電場或磁場產(chǎn)生的 C.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,可在鏡

5、頭前加一個偏振片來減弱櫥窗玻璃表面的反射光 D.紅色和藍(lán)色的激光在不同介質(zhì)中傳播時波長可能相同 D.狹義相對論認(rèn)為:真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的 (2)(10分) 如圖所示,點S為振源,其頻率為20 Hz,所產(chǎn)生的簡諧橫波向右傳播,波速為40 m/s,P、Q是波傳播途中的兩點,已知SP=3.0 m,SQ=3.5 m. ①判斷當(dāng)S通過平衡位置向上運動時,P、Q兩點的位置及運動方向. ②以S通過平衡位置向上運動時為計時起點,作出經(jīng)過t=0.087 5 s時波的圖象,并標(biāo)出S、P和Q三點的位置. 解析:(1)水中的氣泡看起來比較明亮是因為有一部分光發(fā)生了全反射現(xiàn)象,選項

6、A錯誤;均勻變化的電場或磁場只能產(chǎn)生恒定的磁場或電場,是不能形成電磁波的,雷達(dá)發(fā)射的電磁波一定是由周期性變化的電場或磁場產(chǎn)生的,選項B錯誤;拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,可在鏡頭前加一個偏振片來減弱 櫥窗玻璃表面的反射光,選項C正確;紅色和藍(lán)色激光頻率不同,在同一種介質(zhì)中傳播時波速不同,波長不同,而紅色和藍(lán)色激光在不同介質(zhì)中傳播時波長可能相同,選項D正確;狹義相對論認(rèn)為真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的,選項E正確. (2)①該波的波長為λ==2 m(2分) SP=3.0 m=1.5λ,故點P通過平衡位置向下運動(2分) SQ=3.5 m=1.75λ,故點Q在波峰,向下運動(2分) ②

7、該波的周期為T==0.05 s,t=0.0875 s=1.75T,作圖如圖所示(4分) 答案:(1)CDE (2)見解析 3.(xx·河北省兩校高三年級模擬考試)[物理——選修3-4](15分) (1)(6分)如圖甲所示,一列簡諧橫波在x軸上傳播,t時刻的波形圖如圖甲所示,質(zhì)點A從t+0.3 s時刻開始計時,振動圖象如圖乙所示,若設(shè)+y方向為振動正方向,則下列說法中正確的是________.(填正確答案標(biāo)號.選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得6分.每選錯1個扣3分,最低得分為0分) A.該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播 B.該簡諧橫波波速為10 m/s C.若該波發(fā)生明顯

8、的衍射現(xiàn)象,則該波所遇到的障礙物或孔的尺寸定比4 m大得多 D.在t+0.5 s時刻,質(zhì)點A的加速度比質(zhì)點B的大 E.從時刻t再經(jīng)過0.4 s,質(zhì)點A沿x軸正方向遷移0.8 m (2)(9分)直角等腰玻璃三棱鏡ABC的截面如圖所示,∠ABC=∠ACB=45°,一條單色光從腰AB上的D點射入三棱鏡,在玻璃內(nèi)部折射光線為DE,折射角r=30°,折射光線傳播到BC邊上的E點.已知該玻璃磚的折射率n=. ①求光線的入射角i(圖中未標(biāo)出); ②判斷光線能否在E點發(fā)生全反射. 解析:(1)從圖乙可知t+0.3 s時刻,質(zhì)點A位于+y最高點,質(zhì)點振動周期為T=0.4 s,可知t時刻質(zhì)點A速度

9、沿-y方向,根據(jù)“同側(cè)法”易知波沿x軸負(fù)方向傳播,A正確;由圖甲得到波長為λ=4 m,故波速v==10 m/s,B正確;根據(jù)能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件,障礙物或孔的尺寸跟波長相差不多,或者比波長更小時,才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象,C錯誤;從t時刻到t+0.5 s時刻,經(jīng)歷時間Δt=0.5 s=T,在t+0.5 s時刻,質(zhì)點A到達(dá)波峰,質(zhì)點B到達(dá)平衡位置,可知質(zhì)點A的位移比質(zhì)點B的位移大,即質(zhì)點A的加速度比質(zhì)點B的大,D正確;質(zhì)點A只在其平衡位置附近振動,并不會隨波遷移,E錯誤. (2)①根據(jù)光的折射定律 n=(2分) 解得i=45°(1分) ②根據(jù)幾何關(guān)系∠DEB=15°(1分) 光線在

10、BC邊的入射角為α=75°(1分) 設(shè)光線從玻璃射入空氣發(fā)生全反射的臨界角為C,由 sinC=(1分) 可得:C=45°(1分) 由α>C,可得光線在E點能發(fā)生全反射(2分) 答案:(1)ABD (2)見解析 4.[物理——選修3-4](15分) (1)(5分)下列說法正確的是________.(填正確答案標(biāo)號.選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分.每選錯1個扣3分,最低得分為0分) A.頻率越高,振蕩電路向外輻射電磁波的本領(lǐng)越大 B.高級照相機(jī)鏡頭在陽光下呈現(xiàn)淡紫色是光的偏振現(xiàn)象 C.玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的干涉現(xiàn)象 D.a(chǎn)、b兩束光分別照射同一雙縫干

11、涉裝置,在屏上得到的干涉圖樣中,a光的相鄰亮條紋間距比b光的小,由此可知,在同種玻璃中b光傳播速度比a光大 E.讓黃光、藍(lán)光分別以相同角度斜射向同一平行玻璃磚,光從對側(cè)射出時,兩種光的偏轉(zhuǎn)角都為零,但藍(lán)光的側(cè)移量更大 (2)(10分) 如圖所示,t=0時,位于原點O處的波源,從平衡位置(在x軸上)開始沿y軸正方向做周期T=0.2 s、振幅A=4 cm的簡諧運動.該波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播,當(dāng)平衡位置坐標(biāo)為(9 m,0)的質(zhì)點P剛開始振動時,波源剛好位于波谷.求: ①質(zhì)點P在開始振動后的Δt=1.05 s內(nèi)通過的路程; ②該簡諧波的最大波速; ③若該簡諧波的波速為v=1

12、2 m/s,Q質(zhì)點的平衡位置坐標(biāo)為(12 m,0)(在圖中未畫出).請寫出以t=1.05 s時刻為新的計時起點的Q質(zhì)點的振動方程. 解析:(1)頻率越高,振蕩電路向外輻射電磁波的能量越多,即向外輻射電磁波的本領(lǐng)越大,選項A正確.高級照相機(jī)鏡頭在陽光下呈現(xiàn)淡紫色是光的薄膜干涉現(xiàn)象,選項B錯誤.玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象,選項C錯誤.a(chǎn)、b兩束單色光分別照射同一雙縫干涉裝置,在屏上得到的干涉圖樣中,a光的相鄰亮條紋間距比b光的小,根據(jù)雙縫干涉條紋間隔公式,可知相鄰亮條紋間距較小的a光波長較小,頻率較高,故a光在玻璃中的折射率較大.由n=可知,在同種玻璃中b光傳播速 度比a光大,

13、選項D正確.讓黃光、藍(lán)光分別以相同的角度斜射向同一平行玻璃磚,光從對側(cè)射出時,兩種光都側(cè)移,兩種光的偏轉(zhuǎn)角都為零,由于藍(lán)光在玻璃磚中的折射率較大,藍(lán)光的側(cè)移量更大,選項E正確. (2)①由于P從平衡位置開始運動,且= 即Δt=5T+T(1分) 所以,P在開始振動后的Δt=1.05 s內(nèi)通過的路程為s=5×4A+A=21A=84 cm(2分) ②設(shè)該簡諧波的波速為v,OP間的距離為Δx 由題意可得Δx=λ=9 m(n=0,1,2,…0)(1分) 所以v== m/s(n=0,1,2,…)(1分) 當(dāng)n=0時,該波的波速最大,vm=60 m/s(2分) ③波從波源傳至(12 m,0)點所用時間t1== s=1 s(1分) 再經(jīng)t2=t-t1=0.05 s,即再經(jīng)T時,Q位于波峰位置(1分) 則以此時刻為計時起點,Q的振動方程為y=0.04 cos(10πt)m(1分) 答案:(1)ADE (2)見解析

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