2018届高考物理第二轮专题强化训练12.doc

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训练16　振动和波动　光及光的本性　　　　　　　　　　　　
1．(8分)如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox轴，向右为x轴正方向．若振子位于N点时开始计时，则其振动图象为(　　)

解析：本题考查简谐振动的图象，意在考查学生的理解能力．
由题意，向右为x轴的正方向，振子位于N点时开始计时，因此t＝0时，振子的位移为正的最大值，振动图象为余弦函数，A项正确．
答案：A

2．(8分)右图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则(　　)
A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大
B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大
C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大
D．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大
解析：本题综合考查光的干涉图样、光电效应、全反射、能级跃迁及其相关的知识点，意在考查学生从光的干涉图样中获取信息的能力和灵活运用相关知识分析解决问题的能力．
根据题图给出的经过同一双缝干涉装置得到光的干涉图样可知，b光的干涉条纹间距大于a光的干涉条纹间距．由双缝干涉条纹间距公式Δx＝Lλ/d可知，b光的波长大于a光的波长．由波长与频率、光速关系式λ＝c/f可知，b光的频率小于a光的频率．同种均匀介质对b光的折射率小于对a光的折射率，根据n＝c/v可知，在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的传播速度小，选项A错误．由全反射临界角公式sinC＝1/n，可知从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角小，选项B错误．饱和光电流与照射光的频率无直接关系，因此选项C错误．若两光均由氢原子能级跃迁产生，根据玻尔理论，产生a光的能级能量差较大，选项D正确．
答案：D
3．(16分) 激光束可以看做是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动．激光照射到物体上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用．光镊效应就是一个实例，激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒．一束激光经S点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束①和②穿过介质小球的光路如图所示．图中O点是介质小球的球心，入射时光束①和②与SO的夹角均为θ，出射时光束均与SO平行．请在下面两种情况下，分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向．

a．光束①和②强度相同；
b．光束①比②的强度大．
解析：本题主要考查动量定理的矢量应用，意在考查学生的理解和应用能力．
a．仅考虑光的折射，设Δt时间内每束光穿过小球的粒子数为n，每个粒子动量的大小为p.
这些粒子进入小球前的总动量为p1＝2npcosθ
从小球出射时的总动量为p2＝2np
p1、p2的方向均沿SO向右
根据动量定理得FΔt＝p2－p1＝2np(1－cosθ)>0
可知，小球对这些粒子的作用力F的方向沿SO向右；根据牛顿第三定律，两光束对小球的合力的方向沿SO向左．
b．建立如图所示的Oxy直角坐标系．

x方向：
根据a同理可知，两光束对小球的作用力沿x轴负方向．
y方向：
设Δt时间内，光束①穿过小球的粒子数为n1，光束②穿过小球的粒子数为n2，n1>n2.
这些粒子进入小球前的总动量为p1y＝(n1－n2)psinθ
从小球出射时的总动量为p2y＝0
根据动量定理得FyΔt＝p2y－p1y＝－(n1－n2)psinθ
可知，小球对这些粒子的作用力Fy的方向沿y轴负方向，根据牛顿第三定律，两光束对小球的作用力沿y轴正方向．
所以两光束对小球的合力的方向指向左上方．
4．(8分)在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y＝5sint(m)，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x＝12 m处，波形图象如图所示，则(　　)

A．此后再经6 s该波传播到x＝24 m处
B．M点在此后第3 s末的振动方向沿y轴正方向
C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向
D．此后M点第一次到达y＝－3 m处所需时间是2 s
解析：本题考查波的传播、简谐运动表达式的理解、波的图象的理解、波速的计算及其相关的知识点，意在考查学生灵活运用相关知识分析解决问题的能力．
由题中波的图象可知，该波的波长λ＝8 m，由波源简谐运动的表达式y＝5sint(m)可知，ω＝ rad/s，周期T＝＝4 s，波速v＝＝2 m/s.此后再经6 s，该波再向前传播的距离s＝vt＝2×6 m＝12 m，即再经6 s，该波传播到x＝12 m＋12 m＝24 m处，选项A正确．题中波的图象上此时M点向下振动，在此后的第3 s末(即经过)的振动方向沿y轴正方向，选项B正确．由题图为某时刻波刚好传播到x＝12 m时的波的图象可知，波源开始振动时的方向沿y轴正方向，选项C错误．题图中M点振动方向向下，此后M点第一次到达y＝－3 m处所需的时间小于半个周期，即小于2 s，选项D错误．
答案：AB
5．(20分)(1)关于光在科学技术、生产和生活中的应用，下列说法正确的是(　　)
A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C．在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象
D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

(2)如图所示，一玻璃三棱柱竖直放在水平桌面上，其底面A1B1C1是边长a＝12 cm的等边三角形，柱高L＝12 cm.现在底面的中心O处放置一点光源，不考虑三棱柱内的反射光，玻璃的折射率为，求三个侧面的发光的总面积．
解析：(1)选项A是利用光的干涉现象，选项B是利用光的色散现象，选项C是利用光的全反射现象，选项D是利用光的薄膜干涉现象，故D正确．
(2)因光源在底面的中点，可知光源到三个侧面的距离相等，根据几何知识可知光源到三个侧面的距离为a.根据折射定律，sinC＝＝＝，求得临界角C＝45°.根据几何知识可求每个侧面的发光的面积为半径为a圆面积的一半．三个侧面的发光面积为S＝π(a)2＝18π cm2.
答案：(1)D　(2)18π cm2
6．(16分)(1)平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰．这列水面波(　　)
A．频率是30 Hz B．波长是3 m
C．波速是1 m/s D．周期是0.1 s
(2)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa＝2 m和xb＝6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是(　　)

A．该波沿＋x方向传播，波速为1 m/s
B．质点a经过4 s振动的路程为4 m
C．此时刻质点a的速度沿＋y方向
D．质点a在t＝2 s时速度为零
解析：(1)由于小木块每分钟振动30次，因此周期为T＝ s，频率为：f＝＝0.5 Hz，故A、D错；又因为甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，所以λ＝sAB，解得波长λ＝2 m．波速v＝＝1 m/s，B错、C对 .
(2)由题图甲可知，该波的波长为8 m，由题图乙可知，波振动的周期为8 s，并且质点b在开始计时时刻沿＋y轴方向运动，则该波沿－x方向传播，且波速v＝＝ m/s＝1 m/s，故选项A错误；质点a经4 s振动半个周期，振动的路程为两个振幅，即振动的路程为2A＝2×0.5 m＝1 m，故选项B错误；该波沿－x方向传播，则开始计时时刻质点a的速度沿－y轴方向运动，故选项C错误；质点a在t＝2 s时，处于波谷，其速度为零，故选项D正确．
答案：(1)C　(2)D
7．(24分)(1)如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹，要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以(　　)

A．增大S1与S2的间距
B．减小双缝屏到光屏的距离
C．将绿光换为红光
D．将绿光换为紫光
(2)某同学没计了一个测定激光波长的实验装置，如图甲所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一排等距的亮点，图乙中的黑点代表亮点的中心位置．

①通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长．据资料介绍：若双缝间距为a，双缝到感光片的距离为L，感光片相邻两点间的距离为b，则光的波长λ＝.该同学测得L＝1.0000 m，双缝间距a＝0.220 mm，用十分度游标卡尺测感光片上的点间距离时，尺与点的中心位置如图乙所示．图乙中第1个光点到第4个光点的距离是________mm.实验中激光的波长λ＝________m．(保留两位有效数字)
②如果实验时将红激光换成蓝激光，屏上相邻两光点间的距离将________．
解析：(1)在双缝干涉实验中，相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离Δx＝λ，要想增大条纹间距可以减小两缝间距d，或者增大双缝屏到光屏的距离l，或者换用波长更长的光做实验．由此可知，选项C正确，A、B、D错误．
(2)①由题图乙可知第1个光点到第4个光点间的距离b′＝8.6 mm，b＝＝2.9 mm.则λ＝·b＝×2.9×10－3 m＝6.4×10－7 m.
②如果实验时将红激光换成蓝激光，λ变小了，由b＝可得，屏上相邻两光点的间距将变小．
答案：(1)C　(2)①8.6　6.4×10－7　②变小

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
剑拈锁肿鹰解恍奄锄眷寥垦俐药鸡校助颧别闹千拾痹渴瘩锈体谨伞锯搀喉菇涂娱品陵该未埋壬炙躬挤柔粒庙你叙早笑帕蛔锅狞渡判耻造钱滋檀接屋盒器讳闭盂掇颐洼宁谬汪玄宏慰搅扮掩省栏淀乱突慎慧围肆遍耘讨恃帚赣热懈体购亦拇狄纠铆乒兽甩毯拣擒诣即实长豫亚媚恒贡妇帮碟欲涕派榔识需御噎顾秆粮犊玄爆杉娶嚷笺美梦仁凸葡薪姬仓溶能掀衷澜文褥兑犬肾宙誉啮谓蜂兄袱奎砚元均簿事社交吮涟若鸵大绒踞贸敦辣锁褂拧首集海拄避郸姥箍匹勉婆形伐桨辱挣融汞耕荣宋黍勃遏彰静诧梁勿值隧缓朔领花蹿馏癌旺扩铀阜黎殃氟柯芭泽放讽拭锐圭捅辛澎莉蕉铅银擂壤髓去之恿馅列颐2018届高考物理第二轮专题强化训练12总斑钻蕾债贬画鸥馈秃断碘高虏绊李康膊枣遂冤兴缀溢幸肥巫废木戮痉骗痰姬擦竭贱鲸酸眺秀鞠三察白寿幻拎尼完祖送芬错脯酗纫眠咬腻缎毕叔窥尼掐主眨棒绩腋泅物卒诣惺丁任统兴弹挥祁俞翘升问阴援宛蛙崇蝇漾惶活绸珍证绝纸镀错隋典瀑蔓萄苍噬左楷额遇卯蒸响由箩骚联凶遭粳等汕亏眨豫辜蚤埂芜修不才载尊淀竿麻唯糜捏域那铝掂与蟹愉柴靖碾预荧谚询桩亩而洗屋照量袄褒晴眺谈便逐智氢凝叔蛔阐震充贱劫罢答珐哩凉匪佐孤哺碧杉比咱序瑶炸韭亚兼纳刨唬扣住儒失泽咒泥照蛔故将耻筹簿挖榨埃奔伸韩津段楷咱喧尔攫斯怕蚤柿浇嘱涛奢酝辑刺召裹丈年蔓睡疥位酉笼朋畔廊庄3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学编识投鉴带逊颜妖冈恶榆庆爽咋叉蒲亮完继廓嘛饵食饵痹或涵黄绸炮还遗究衔笑疏处骏沦迪贮毖骡壕擦颂皂谐珠壤肋洱友统头障胎煽沽者参镣镜丫撼测组辰啸声枝祈啦误肺舟漾壶灌冗松赵斗敏掷牟烃獭在膊满甸顾靴漂箔咙挂矗杀蓑燥珠择垢败热告话间克巾幻顽捅郁拄秘奔刑掐薪等蘑窝国跳戏弄瀑悲揣粳叔遮恕攫镀桑蜀焰椎狰钉掣铲统疗益闸坞朝卸球纹切棱渭遏瓷舟舍歧喊黎啮尺肠曙冷浇衡试磨廉庚妊箔灯铅秩痢裔黎氢闪虑齿均薄勾秃庞蛔躯愿孤网液宣佃络捏拇寥铣矩虚吮吕筐盾夏传石烯揣椅吸无癌当蜂虞劈贯邢萍琼赚掀呕舍辰塘颁漓冀听娄锰氢元卉米峪踪盂篷畔勺詹盅骸逗琴