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全国通用版2019高考物理总复习优编增分练10

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                                        2018  年(全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷)选考
                             34 题考点排查练

    试卷             Ⅰ卷                   Ⅱ卷                    Ⅲ卷
           光的折射定律及波动和            声波的理解和光的折射           机械波的传播和光的折
    考点
           振动图象的理解               定律的应用                射定律的应用

                   
1.(1)(2018·四川省广安、眉山、内江和遂宁第三次模拟)两种单色光分别通过同一双缝干
涉装置得到的干涉图样如图            1 甲、乙所示.图丙中有一半圆玻璃砖,O                是圆心,MN    是法线,
PQ 是足够长的光屏.甲单色光以入射角               i 由玻璃砖内部射向       O 点,折射角为      r.则下列说法
正确的是________.


                                     图 1
A.乙光以    i 入射时一定发生全反射
B.甲光的频率比乙光的频率大
C.光的干涉现象说明光是一列横波
                                     sin i
D.甲光在玻璃砖中的临界角            C 满足 sin C=sin r
E.若绕   O 点逆时针旋转玻璃砖,PQ         上可能接收不到甲光
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(2)(2018·湖南省衡阳市第三次联考)如图             2 所示,实线是一列简谐横波在            t1 时刻的波形图,

虚线是在    t2=(t1+0.2) s 时刻的波形图.


                                     图 2

①在  t1 到 t2 的时间内.如果      M 通过的路程为     1 m,那么波的传播方向怎样?波速多大?

②若波速为     55 m/s,求质点    M 在 t1 时刻的振动方向.
答案 (1)BDE (2)①沿      x 轴正方向传播 25 m/s ②向下振动
                                                   L
解析 (1)题图乙中两相邻亮条纹间距              Δx  更大,根据     Δx=dλ,可知      L、d  一样,故乙光
的波长长,根据       c=λν,可知乙光的频率小,甲光的频率大,故玻璃砖对甲光的折射率大
                                               1
于玻璃砖对乙光的折射率,根据全反射的条件                   sin   C=n,可知乙光发生全反射的临界角大
于甲光的全反射临界角,由题知,当甲单色光以入射角                       i 由玻璃砖内部射向       O 点能折射出来,
故乙光以    i 入射时不能发生全反射,故           A 错误,B   正确;光的偏振现象说明光是横波,故
                        sin r                       1              sin i
C 错误;根据折射定律得         n=sin i,而全反射的临界角        sin C=n,解得     sin C=sin r,故 D 正
确;因甲光的全反射临界角较小,故若绕                 O 点逆时针旋转玻璃砖,甲光先消失,故                E 正确.
(2)①由题图知振幅为        A=20  cm=0.2  m.如果   M 通过的路程为      x′=1   m,则经历的时间与
                                                              1
                                                             1 × 4
             x′   1                                    mλ     4

周期的比值     m=4A=14,说明波沿       x 轴正方向传播;波速为          v2=t2-t1=  0.2  m/s=25 m/s.

②从波的图象可以看出,波长为             λ=4 m.若波沿       x 轴正方向传播,t1      到 t2 时间内波传播的
              1                                     x1

距离为   x1=(n+4)λ(n=0、1、2…),波传播的速度为              v1=t2-t1=5(4n+1)m/s(n=0、
1、2…),波速不可能等于          55 m/s,说明波沿     x 轴负方向传播,质点        M 向下振动.
2.(2018·湖北省     4 月调研)(1)下列说法正确的是________.
A.不管系统的固有频率如何,它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率,与系统的
固有频率无关
B.游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的,说明机械波从一种介质进入另
一种介质,频率并不改变
C.当光从一种介质射入另一种介质时,如果入射角足够大,就会发生全反射现象
D.麦克斯韦电磁场理论的主要论点是变化的磁场激发电场,变化的电场激发磁场
E.相对论认为: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大
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(2)“道威棱镜”广泛地应用在光学仪器中,如图                   3 所示,将一等腰直角棱镜截去棱角,使
其平行于底面,可制成“道威棱镜”,这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射.从                                    M 点
发出的一束平行于底边          CD 的单色光从    AC 边射入,已知棱镜玻璃的折射率             n=  2,光在真空
中的速度为     c.


                                     图 3
①请通过计算判断该光线能否从             CD 边射出;
②若CD=    6l,光在“道威棱镜“内部传播的时间为多少.
                                         2 2l
答案 (1)ABD (2)①光线无法从         CD 边射出 ②      c
解析 (1)不管系统的固有频率如何,它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率,与
系统的固有频率无关,选项            A 正确;游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的,
说明机械波从一种介质进入另一种介质,频率并不改变,选项                          B 正确;只有当光从光密介质
射入另一种光疏介质时,如果入射角足够大,才会发生全反射现象,选项                              C 错误;麦克斯韦
电磁场理论的主要论点是变化的磁场激发电场,变化的电场激发磁场,选项                               D 正确;相对论
认为: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小,选项                               E 错误.
(2)①光在棱镜中传播光路如图所示.


               sin 45°
由折射定律得      n=  sin γ
解得  γ=30°
         1
而 sin C=n
解得  C=45°
光线到达    CD 边时,θ=75°>C,故光线无法从            CD 边射出.
                      c
②光线在棱镜内传播,n=v
             AP     CP
由正弦定理得sin 45°=sin 120°
         6
解得AP=   3 CP
                                       6
由对称性可知,光在棱镜内部传播的路程                 s=  3 CD
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     s
而 t=v
       2 2l
所以  t=  c

3.(2018·安徽省     A10 联盟最后一卷)(1)如图       4,轴上   S1 与 S2 是两个波源,产生的简谐波
分别沿轴向右、向左传播,波速均为               v=0.4   m/s,振幅均为     A=2  cm,图示为    t=0  时刻两
列波的图象,此时分别传播到            P 点和  Q 点,下列说法正确的是________.


                                     图 4
A.图示时刻质点       P、Q 都沿   y 轴负向运动 
B.t=0.75 s  时刻,质点     P、Q 都运动到     M 点
C.t=1 s  时刻,x=0.5 m    处的质点    M 的位移为-4 cm
D.t=1.25 s  时刻,x=0.5 m    处的质点    M 为振动减弱点
E.t=3.5 s  时刻,质点     P 的位移为    0
(2)如图  5,上下表面平行的玻璃砖折射率              n=  2,下表面镀有反射膜,玻璃砖右侧竖直放置
一标尺.一束单色光以入射角            i=45°射到玻璃砖上表面的           A 点,在标尺上出现两个光点
(图中未画出).不考虑多次反射,已知折射光在玻璃砖内的传播时间为                            t,真空中的光速为
c,求:


                                     图 5
①标尺上两光点的距离;
②光在标尺上形成两光点的时间差.

                   2      t
答案 (1)ACE (2)①     4 ct ②2
解析 (1)两列简谐横波分别沿           x 轴正方向和负方向传播,则质点              P、Q 均沿  y 轴负方向运动,
故 A 正确;质点不随波迁移,所以质点              P、Q  都不会运动到      M 点,故   B 错误;波的周期      T=
λ  0.4                                       3
v=0.4 s=1   s,两列波从     P、Q 两点传到     M 的时间为4T,当     t=1   s 时刻,两波的波谷恰好
                                                       T
传到质点    M,所以位移为-4        cm,故  C 正确;经    t=1.25  s=T+4时,两波的平衡位置恰好
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传到质点    M,根据“上下坡”法,可知两波此时在质点                  M 处的运动方向都沿        y 轴正方向,即
                                           0.8-0.2
M 点为振动加强点,故        D 错误;向左传播的波经          t=   0.4  s=1.5   s 传到质点   P,再经过
t=2  s=2T,刚好到     t=3.5  s,此时质点      P 在平衡位置,质点       P 在向右传播的波经        t=3.5 
       T
s=3T+2,也刚好回到平衡位置,故在              t=3.5   s 时质点   P 在平衡位置,则此时质点          P 的位
移为  0,故  E 正确.
(2)①光路如图


              sin i
由折射定律:n=sin r,
知 r=30°
由几何关系知      GF=BE=AB

                     c   2
光在玻璃中的速度为         v=n=  2 c
光在玻璃中的路径长度          s=2AB=vt
                            2
可解得标尺上两光点的距离            GF= 4 ct
                                AB

②反射光在     AE 段的传播时间为      t1=cos 45°·c
在 EG 段的传播时间与折射光在          BF 段的传播时间相等,所以光在标尺上形成两光点的时间差:
           t

Δt=t-t1=2
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