2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 題能演練 專題6 選考部分 1.6.2 振動和波 光（含解析）1(xx新課標全國卷)(1)如圖所示，a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個質(zhì)點相鄰兩點的間距依次為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t0時刻到達質(zhì)點a處，質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動，t3 s時a第一次到達最高點下列說法正確的是_(填正確答案標號)A在t6 s時刻波恰好傳到質(zhì)點d處B在t5 s時刻質(zhì)點c恰好到達最高點C質(zhì)點b開始振動后，其振動周期為4 sD在4 s<t<6 s的時間間隔內(nèi)質(zhì)點c向上運動E當質(zhì)點d向下運動時，質(zhì)點b一定向上運動(2)如圖所示為一光導(dǎo)纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖，玻璃絲長為L，折射率為n，AB代表端面已知光在真空中的傳播速度為c.為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣妫蠊饩€在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件；求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時間答案：(1)ACD(2)見解析解析：(1)當t6 s時，由xvt12 m，波剛好傳播到距a點12 m 的d點，所以A選項正確當波傳到c質(zhì)點時所需時間為t13 s，由題意知T3 s，所以T4 s，c質(zhì)點又振動2 s，回到平衡位置向上運動，所以B選項錯誤T4 s，各質(zhì)點振動的周期均為4 s，所以C選項正確t13 s時，c質(zhì)點剛開始向下振動，又經(jīng)1 s，c質(zhì)點運動到負向最大位移處，再經(jīng)2 s，c質(zhì)點運動到正向最大位移處，所以4 s<t<6 s時，c質(zhì)點由負向最大位移處向正向最大位移處運動，所以D選項正確b、d距離為10 m，波長vT8 m，所以bd1，當d向下運動時b可能向下運動，也可能向上運動，所以E選項錯誤(2)設(shè)入射角為i，折射角為r，光線到達玻璃絲內(nèi)上壁面的入射角為，全反射臨界角為C，由折射定律n由幾何關(guān)系r90即sin rcos 當C時發(fā)生全發(fā)射，光線能傳播到另一端面因sin C故cos cos C聯(lián)立解得iarcsin.當折射光線發(fā)生全反射后，光線在介質(zhì)中傳播的速度n光線在介質(zhì)中傳播的距離為L越小，sin 也越小，最小等于臨界角C時，光線在介質(zhì)中傳播最長的距離LmnL.所以最長時間t.2(xx新課標全國卷)(1)如圖(a)所示為一列簡諧橫波在t2 s時的波形圖，圖(b)為媒質(zhì)中平衡位置在x1.5 m處的質(zhì)點的振動圖象，P是平衡位置為x2 m的質(zhì)點下列說法正確的是_(填正確答案標號)A波速為0.5 m/sB波的傳播方向向右C02 s時間內(nèi)，質(zhì)點P運動的路程為8 cmD02 s時間內(nèi)，質(zhì)點P向y軸正方向運動E當t7 s時，質(zhì)點P恰好回到平衡位置(2)一個半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示玻璃的折射率為n.一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少？一細束光線在O點左側(cè)與O相距R處垂直于AB從下方入射，求此光線從玻璃磚射出點的位置答案：(1)ACE(2)R見解析解析：(1)由題圖(a)可知，波長2 m，由題圖(b)可知周期T4 s，則波速v0.5 m/s，A正確t2 s時，x1.5 m處的質(zhì)點振動方向向下，則波向左傳播，B項錯.02 s時間內(nèi)P質(zhì)點運動的路程xP4A8 cm，C項正確.02 s內(nèi)P質(zhì)點向y軸負方向運動，D項錯t0時P質(zhì)點位于正向最大位移處，故P質(zhì)點達到平衡位置的時刻為t(2n1)(n0,1,2，)，則n3時，t7 s，P恰好回到平衡位置，E項正確(2)在O點左側(cè)，設(shè)從E點射入的光線進入玻璃磚后在上表面的入射角恰好等于全反射的臨界角，則OE區(qū)域的入射光線經(jīng)上表面折射后都能從玻璃磚射出，如圖由全反射條件有sin 由幾何關(guān)系有OERsin 由對稱性可知，若光線都能從上表面射出，光束的寬度最大為l2OE聯(lián)立式，代入已知數(shù)據(jù)得lR.設(shè)光線在距O點R的C點射入后，在上表面的入射角為，由幾何關(guān)系及式和已知條件得60> 光線在玻璃磚內(nèi)會發(fā)生三次全反射，最后由G點射出，如圖由反射定律和幾何關(guān)系得OGOCR射到G點的光有一部分被反射，沿原路返回到達C點射出3(xx全國理綜)(1)在雙縫干涉實驗中，分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距x1與綠光的干涉條紋間距x2相比，x1_(填“>”、“”或“<”)x2.若實驗中紅光的波長為630 nm，雙縫與屏幕的距離為1.00 m，測得第1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5 mm，則雙縫之間的距離為_ mm.(2)甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負向傳播，波速均為v25 cm/s.兩列波在t0時的波形曲線如圖所示求：t0時，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16 cm的所有質(zhì)點的x坐標；從t0開始，介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為16 cm 的質(zhì)點的時間答案：(1)>0.300(2)x(50300n) cm(n0，1，2，)0.1 s解析：(1)由公式x可知，x1>x2.相鄰亮條紋之間的距離為x mm2.1 mm，雙縫間的距離d，代入數(shù)據(jù)得d0.300 mm.(2)t0時，在x50 cm處兩列波的波峰相遇，該處質(zhì)點偏離平衡位置的位移為16 cm.兩列波的波峰相遇處的質(zhì)點偏離平衡位置的位移均為16 cm.從圖線可以看出，甲、乙兩列波的波長分別為150 cm，260 cm甲、乙兩列波波峰的x坐標分別為x150k11，k10，1，2，x250k22，k20，1，2，由式得，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16 cm的所有質(zhì)點的x坐標為x(50300n) cm(n0，1，2，)只有兩列波的波谷相遇處的質(zhì)點的位移為16 cm.t0時，兩列波波谷間的x坐標之差為x式中，m1和m2均為整數(shù)將式代入式得x10(6m25m1)5由于m1、m2均為整數(shù)，相向傳播的波谷間的距離最小為x05 cm從t0開始，介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為16 cm的質(zhì)點的時間為t代入數(shù)值得t0.1 s.規(guī)律探尋從近三年高考可以看出，命題突出兩條主線：一條主線是對圖象的考查，主要考查振動圖象和波動圖象；另一條主線是對光路的考查目前高考中幾何光學(xué)已淡化了“象”的概念，側(cè)重于“光路”的考查(折射、全反射等)，一般是考查光路的定量計算問題，光的波動性在xx年的高考題中出現(xiàn)，也應(yīng)引起重視xx年高考，機械振動、機械波、光的衍射和干涉等知識點主要以選擇題形式出現(xiàn)，但都以記憶理解為主，難度不大光的折射、全反射主要以計算題形式出現(xiàn)，但不排除以選擇題形式綜合考查光的基本性質(zhì) 考題預(yù)測(1)如圖所示，有一個實心玻璃球靜止于一水平桌面上，一束太陽光A從玻璃球上的某點沿水平方向射入玻璃球，當太陽光從玻璃球的另一面射出時，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有三束不同顏色的光B、C、D.若玻璃球?qū)、C、D三束光的折射率分別為nB、nC和nD，則下列說法正確的是()A太陽光從玻璃球射出時產(chǎn)生三束光，這是光的折射現(xiàn)象B玻璃球?qū)θ獾恼凵渎实年P(guān)系為nB>nC>nDC三束光的頻率的關(guān)系為fB<fC<fDD這三束光在玻璃球中傳播的速度關(guān)系為vB<vC<vDE在同一衍射實驗裝置中觀測到中央亮條紋寬度最大的是B光(2)一列簡諧橫波，沿波的傳播方向依次有P、Q兩點，平衡位置相距5.5 m，其振動圖象如圖甲所示，實線為P點的振動圖象，虛線為Q點的振動圖象圖乙是t0時刻波形的一部分，若波沿x軸正向傳播，試在給出的波形上用黑點標明P、Q兩點的位置，并寫出P、Q兩點的坐標(橫坐標用表示)；求波的最大傳播速度答案：(1)ACE(2)P、Q兩點的位置見解析圖P(0,0)Q6 m/s解析：(1)太陽光從玻璃球射出時產(chǎn)生三束光，這是光的折射現(xiàn)象，選項A正確；由圖可知，玻璃對三束光的折射率的大小關(guān)系為nB<nC<nD，選項B錯誤；根據(jù)折射率與頻率的關(guān)系“在同一介質(zhì)中折射率越大，光的頻率也越大”，可知三束光的頻率的關(guān)系為fB<fC<fD，選項C正確；由v可知，三束光在玻璃中的傳播速度的大小關(guān)系為vB>vC>vD，選項D錯誤；在同一衍射實驗裝置中，波長越長，觀測到中央亮條紋的寬度越大，B光的頻率最小，波長最長，中央亮條紋的寬度最大，選項E正確(2)正確標出P、Q兩點的位置如圖所示P(0,0)、Q由圖象可知，該波的周期T1 s由P、Q的振動圖象可知，P、Q之間的距離是5.5 m(n0,1,2,3，)當n0時，值最大此時對應(yīng)波速最大，v6 m/s.