2017屆高三物理二輪复习第一篇专题攻略课时巩固过关练十八专题九震动和波动光和光的本性.doc

PAGE  PAGE - 10 - 课时巩固过关练 十八 振动和波动　光及光的本性 (45分钟　100分) 1.(16分)(2016·潍坊二模)(1)如图所示,一列简谐波沿x轴传播,实线为t1=0时的波形图,此时P质点向y轴负方向运动,虚线为t2=0.01s时的波形图。已知周期T0.01s。 ①波沿x轴________________________(选填“正”或“负”)方向传播。 ②求波速。 (2)如图所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,圆心角∠AOB=60°。一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质,经OA折射的光线恰平行于OB。 ①求介质的折射率。 ②折射光线中恰好射到M点的光线________________(选填“能”或“不能”)发生全反射。 【解析】(1)①由波动图象可知波长λ=8m,又由机械波的传播方向和质点的振动方向间的关系“上坡抬头,下坡低头”可以判定,波沿x轴正方向传播。由题意可知经过T8质点P回到平衡位置, 可得周期 T=0.08s。 ②波速v=λT=80.08m/s=100m/s。 (2)①由题意画出光路图如图所示: 可得入射角i=60°,折射角r=30°,由折射定律可得此介质的折射率为 n=sinisinr=sin60°sin30°=3。 ②由题意画出恰好经过M点的折射光线, 可得出此时射向M点的入射角为 180°-30°-90°-30°=30° 全反射的临界角 sinC=1n=33sin30°=12 故不能发生全反射。 答案:(1)①正　②100m/s (2)①3　②不能 2.(16分)(2016·珠海二模)(1)(多选)一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(5πt)。关于这列简谐波,下列说法正确的是　(　　) A.周期为4.0s B.振幅为20cm C.传播方向沿x轴正向 D.传播速度为10m/s E.P点的振动方向向上 (2)一赛艇停在平静的水面上,赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m,尾部下端Q略高于水面;赛艇正前方离赛艇前端s1=0.8m处有一浮标,示意如图。一潜水员在浮标前方s2=3.0m处下潜到深度为h2=4.0m时,看到标记刚好被浮标挡住,此处看不到船尾端Q;继续下潜Δh=4.0m,恰好能看见Q。求: ①水的折射率n。 ②赛艇的长度l。(可用根式表示) 【解析】(1)选C、D、E。由图象可知振幅A=10cm,λ=4m,故B错误;T=2πω=2π5π=0.4s,故A错误;v=λT=10m/s,故D正确;由P点做简谐运动的表达式可知,P点开始向上振动,所以机械波向右传播,故C、E正确。 (2)①如图所示: n=sinθsinα=s1s12+h12s2s22+h22=0.8135=43 ②刚好看到Q点时的光路图如图所示: x=s1+s2+l y=h2+Δh sinC=xx2+y2 n=1sinC 联立以上4个方程解得 l=2477-195 答案:(1)C、D、E　(2)①43　②2477-195 3.(16分)(2016·全国卷Ⅱ)(1)(多选)关于电磁波,下列说法正确的是　(　　) A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波 C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输 E.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失 (2)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm处的两个质点。t=0时开始观测,此时质点O的位移为y=4cm,质点A处于波峰位置,t=13s时,质点O第一次回到平衡位置,t=1s时,质点A第一次回到平衡位置。求: ①简谐波的周期、波速和波长。 ②质点O的位移随时间变化的关系式。 【解析】(1)选A、B、C。电磁波在真空中传播速度不变,与波长、频率无关,选项A正确;电磁波的形成是变化的电场和变化的磁场互相激发得到,选项B正确;电磁波传播方向与电场方向和磁场方向垂直,选项C正确;光是一种电磁波,光可在光导纤维中传播,选项D错误;电磁振荡停止后,电磁波仍会在介质或真空中继续传播,选项E错误。 (2)①设振动周期为T。由于质点A在0到1s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是14个周期,由此可知T=4s 　① 由于质点O与A的距离5cm小于半个波长,且波沿x轴正向传播,O在t=13s时回到平衡位置,而A在t=1s时回到平衡位置,时间相差23s。两质点平衡位置的距离除以传播时间,可得波的速度 v=7.5cm/s