2019高考物理二輪復習訓練：16振動和波動光及光的本性：含解析

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1、訓練16　振動和波動　光及光本性1.(8分)如圖所示,彈簧振子在M.N之間做簡諧運動.以平衡位置O為原點,建立Ox軸,向右為x軸正方向.若振子位于N點時開始計時,則其振動圖象為(　　)解析:本題考查簡諧振動圖象,意在考查學生理解能力.由題意,向右為x軸正方向,振子位于N點時開始計時,因此t＝0時,振子位移為正最大值,振動圖象為余弦函數(shù),A項正確.答案:A2.(8分)右圖是a.b兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成干涉圖樣,則(　　)A.在同種均勻介質(zhì)中,a光傳播速度比b光大B.從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時a光臨界角大C.照射在

2、同一金屬板上發(fā)生光電效應時,a光飽和電流大D.若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生,產(chǎn)生a光能級能量差大解析:本題綜合考查光干涉圖樣.光電效應.全反射.能級躍遷及其相關(guān)知識點,意在考查學生從光干涉圖樣中獲取信息能力和靈活運用相關(guān)知識分析解決問題能力.根據(jù)題圖給出經(jīng)過同一雙縫干涉裝置得到光干涉圖樣可知,b光干涉條紋間距大于a光干涉條紋間距.由雙縫干涉條紋間距公式Δx＝Lλ/d可知,b光波長大于a光波長.由波長與頻率.光速關(guān)系式λ＝c/f可知,b光頻率小于a光頻率.同種均勻介質(zhì)對b光折射率小于對a光折射率,根據(jù)n＝c/v可知,在同種均勻介質(zhì)中,

3、a光傳播速度比b光傳播速度小,選項A錯誤.由全反射臨界角公式sinC＝1/n,可知從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時a光臨界角小,選項B錯誤.飽和光電流與照射光頻率無直接關(guān)系,因此選項C錯誤.若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生,根據(jù)玻爾理論,產(chǎn)生a光能級能量差較大,選項D正確.答案:D3.(16分)激光束可以看做是粒子流,其中粒子以相同動量沿光傳播方向運動.激光照射到物體上,在發(fā)生反射.折射和吸收現(xiàn)象同時,也會對物體產(chǎn)生作用.光鑷效應就是一個實例,激光束可以像鑷子一樣抓住細胞等微小顆粒.一束激光經(jīng)S點后被分成若干細光束,若不考慮光反射和吸收,

4、其中光束①和②穿過介質(zhì)小球光路如圖所示.圖中O點是介質(zhì)小球球心,入射時光束①和②與SO夾角均為θ,出射時光束均與SO平行.請在下面兩種情況下,分析說明兩光束因折射對小球產(chǎn)生合力方向.a.光束①和②強度相同;b.光束①比②強度大.解析:本題主要考查動量定理矢量應用,意在考查學生理解和應用能力.a.僅考慮光折射,設Δt時間內(nèi)每束光穿過小球粒子數(shù)為n,每個粒子動量大小為p.這些粒子進入小球前總動量為p1＝2npcosθ從小球出射時總動量為p2＝2npp1.p2方向均沿SO向右根據(jù)動量定理得FΔt＝p2－p1＝2np(1－cosθ)>0可知

5、,小球?qū)@些粒子作用力F方向沿SO向右;根據(jù)牛頓第三定律,兩光束對小球合力方向沿SO向左.b.建立如圖所示Oxy直角坐標系.x方向:根據(jù)a同理可知,兩光束對小球作用力沿x軸負方向.y方向:設Δt時間內(nèi),光束①穿過小球粒子數(shù)為n1,光束②穿過小球粒子數(shù)為n2,n1>n2.這些粒子進入小球前總動量為p1y＝(n1－n2)psinθ從小球出射時總動量為p2y＝0根據(jù)動量定理得FyΔt＝p2y－p1y＝－(n1－n2)psinθ可知,小球?qū)@些粒子作用力Fy方向沿y軸負方向,根據(jù)牛頓第三定律,兩光束對小球作用力沿y軸正方向.所以兩光束對小球

6、合力方向指向左上方.4.(8分)在均勻介質(zhì)中坐標原點O處有一波源做簡諧運動,其表達式為y＝5sint(m),它在介質(zhì)中形成簡諧橫波沿x軸正方向傳播,某時刻波剛好傳播到x＝12m處,波形圖象如圖所示,則(　　)A.此后再經(jīng)6s該波傳播到x＝24m處B.M點在此后第3s末振動方向沿y軸正方向C.波源開始振動時運動方向沿y軸負方向D.此后M點第一次到達y＝－3m處所需時間是2s解析:本題考查波傳播.簡諧運動表達式理解.波圖象理解.波速計算及其相關(guān)知識點,意在考查學生靈活運用相關(guān)知識分析解決問題能力.由題中波圖象可知,該波波長λ＝8m,由波

7、源簡諧運動表達式y(tǒng)＝5sint(m)可知,ω＝rad/s,周期T＝＝4s,波速v＝＝2m/s.此后再經(jīng)6s,該波再向前傳播距離s＝vt＝2×6m＝12m,即再經(jīng)6s,該波傳播到x＝12m＋12m＝24m處,選項A正確.題中波圖象上此時M點向下振動,在此后第3s末(即經(jīng)過)振動方向沿y軸正方向,選項B正確.由題圖為某時刻波剛好傳播到x＝12m時波圖象可知,波源開始振動時方向沿y軸正方向,選項C錯誤.題圖中M點振動方向向下,此后M點第一次到達y＝－3m處所需時間小于半個周期,即小于2s,選項D錯誤.答案:AB5.(20分)(1)關(guān)于光在

8、科學技術(shù).生產(chǎn)和生活中應用,下列說法正確是(　　)A.用透明標準平面樣板檢查光學平面平整程度是利用光偏振現(xiàn)象B.用三棱鏡觀察白光看到彩色圖樣是利用光衍射現(xiàn)象C.在光導纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光色散現(xiàn)象D.光學鏡頭上增透膜是利用光干涉現(xiàn)象