2012届高考物理二轮专题训练 23　振动和波　光学部分(选修3－4)

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1、训练23　振动和波　光学部分(选修3－4)1．(4分)沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的图象如图1所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x1＝3．5m和x2＝6．5m处．在t1＝0．5s时，质点P此时恰好第二次处于波峰位置；则t2＝____s时，质点Q第二次经过平衡位置且向上运动；当t3＝0．9s时，质点P的位移为____cm．图12．(8分)(1)细绳的一端在外力作用下从t＝0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波，在细绳上选取15个点，图2甲为t＝0时刻各点所处的位置，图乙为t＝T/4时刻的波

2、形图(T为波的周期)．请在图丙中画出t＝3T/4时刻的波形图．图2(2)如图3所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，∠A＝30°，∠C＝90°．三棱镜材料的折射率是n＝．一束与BC面成θ＝30°角的光线射向BC面，试通过计算说明由BC面的折射光线到达AC面上能否发生全反射？图33．(8分)(1)一列简谐波沿x轴正方向传播，周期为T＝2s，t＝1s时刻波形如图4所示．图4①求该列波的波速；②画出x＝3m处介质质点的振动图象．(2)如图5所示，一截面为正三角形的棱镜，今有一束单色光以60°入射角射到它的一

3、个侧面，经折射后与底边BC平行，再射向另一侧面后射出．①画出光线从开始射入棱镜到射出棱镜后的完整光路图；图5②求该棱镜的折射率和光线在棱镜中传播速度的大小(结果可保留根号)．4．(8分)(1)一列简谐横波，在t＝0．4s时刻的波形图象如图6乙所示，波上A质点的振动图象如图甲所示，图6①判断该波的传播方向；②求该波的传播速度．(2)直角玻璃三棱镜的截面如图7所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角α＝60°，已知玻璃的折射率为．求：这条光线射到AB面上的入射角并判断ab能否从AC

4、面折射出去，说明原因．图75．(8分)(1)如图8所示是一列简谐横波在t＝0时的波形图，若波的传播速度为2m/s，P点向上振动，则下列说法中正确的是(　　)图8A．波向右传播B．再经过Δt＝0．4s质点P向右移动0．8mC．再经过Δt＝0．4s质点P仍在平衡位置，它通过的路程为0．2mD．再经过任意时间质点Q和P的振动情况总是相同的(2)一半径为R的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成．现有一束光线平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图9所示．已知入射光线与桌面

5、的距离为R/2．求出射角θ．图96．(8分)(1)一列正弦机械波在某一时刻的波形曲线如图10所示，已知该波沿x轴正方向传播，其周期T＝0．2s，则下列说法正确的是(　　)图10A．该机械波为纵波B．当观察者向波源靠近时，波源自身的频率不变C．该机械波的波速为20m/sD．图中P点此刻的振动方向平行于y轴向上(2)如图11所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，∠A＝30°，∠C＝90°．三棱镜材料的折射率是n＝．一条与BC面成θ＝30°角的光线斜射向BC面，经AC面第一次反射后从AB面射出．求：图11①

6、光在三棱镜中的传播速度；②光经AC面第一次反射后，反射光线与AC面的夹角．7．(8分)(1)一列简谐横波在t＝0时刻的波形图如图12所示，质点P此时刻沿－y运动，经过0．1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么图12①判断该波的传播方向；②试通过计算判断质点P在哪些时刻恰好沿＋y方向经过平衡位置？(2)平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图13所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，则：①玻璃球对a光的折射率为多大？②若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范

7、围增大，设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为va和vb，试分析比较图13va与vb的大小关系并说明理由．8．(8分)(1)下列说法中正确的是(　　)A．光的偏振现象证明了光波是纵波B．在发射无线电波时，需要进行调谐和解调C．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象D．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长(2)如图14所示为一列简谐横波t＝0时刻的波动图象，已知波沿x轴正方向传播，波速大小为0．4m/s．则在图示时刻质点a、b所受的回复力大小

8、之比为________，此时刻起，质点c的振动方程是________cm．图14(3)如图15所示的装置可以测量棱镜的折射率，ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为α，紧贴的直角边AC是一块平面镜，一光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，当SO与AB成β角时，从AB面射出的光线与SO重合，在这种情况下，此棱镜的折射率n为多少？图159．(8分)(1)某学生利用单摆做测定重力加速度的实验，其具体操作如下：A．在铁架台上固定一个夹子，把单摆的