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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題整合突破六 第15講 振動(dòng)和波動(dòng)、光學(xué)效果自評(píng)
1.[xx·福建高考]簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播,波速為v。若某時(shí)刻在波的傳播方向上,位于平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)a、b相距為s,a、b之間只存在一個(gè)波谷,則從該時(shí)刻起,下列四幅波形圖中質(zhì)點(diǎn)a最早到達(dá)波谷的是( )
答案 D
解析 從圖中可得:λA=2s,λB=λC=s,λD=s,周期分別為T(mén)A=,TB=TC=,TD=,所以有tA=TA=,tB=TB=,tC=TC=,tD=TB=,所以D項(xiàng)正確,A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。
2. [xx·安徽高考]如圖所示,一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上,經(jīng)AB和A
2、C兩個(gè)面折射后從AC面進(jìn)入空氣。當(dāng)出射角i′和入射角i相等時(shí),出射光線(xiàn)相對(duì)于入射光線(xiàn)偏轉(zhuǎn)的角度為θ。已知棱鏡頂角為α,則計(jì)算棱鏡對(duì)該色光的折射率表達(dá)式為( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 設(shè)光線(xiàn)在AB面上的折射角為r,由幾何關(guān)系有θ=2(i-r),α=2r,從而求出i=,r=,由折射定律n==。只有選項(xiàng)A正確。
3.[xx·課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ]在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫,在雙縫后的屏幕上,紅光的干涉條紋間距Δx1與綠光的干涉條紋間距Δx2相比,Δx1________Δx2(填“>”“=”或“<”)。若實(shí)驗(yàn)中紅光的波長(zhǎng)為630 nm,雙縫與屏幕的
3、距離為1.00 m,測(cè)得第1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5 mm,則雙縫之間的距離為_(kāi)_______mm。
答案?。尽?.300
解析 由紅光波長(zhǎng)比綠光長(zhǎng)和雙縫干涉條紋間距公式Δx=λ可知,紅光的干涉條紋間距大,所以Δx1>Δx2。由Δx=λ,解得d=0.300 mm
4.[xx·天津高考]某同學(xué)利用單擺測(cè)量重力加速度。
①為了使測(cè)量誤差盡量小,下列說(shuō)法正確的是________。
A.組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球
B.組裝單擺須選用輕且不易伸長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)
C.實(shí)驗(yàn)時(shí)須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)
D.?dāng)[長(zhǎng)一定的情況下,擺的振幅盡量大
②如圖所示,在物理支架的豎直立
4、柱上固定有擺長(zhǎng)約1 m的單擺。實(shí)驗(yàn)時(shí),由于僅有量程為20 cm、精度為1 mm的鋼板刻度尺,于是他先使擺球自然下垂,在豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標(biāo)記點(diǎn),測(cè)出單擺的周期T1;然后保持懸點(diǎn)位置不變,設(shè)法將擺長(zhǎng)縮短一些,再次使擺球自然下垂,用同樣方法在豎直立柱上做另一標(biāo)記點(diǎn),并測(cè)出單擺的周期T2;最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上的兩標(biāo)記點(diǎn)之間的距離ΔL。用上述測(cè)量結(jié)果,寫(xiě)出重力加速度的表達(dá)式g=________。
答案?、貰C?、?
解析?、贋榱藴p小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)選用密度大,體積小的擺球,A項(xiàng)錯(cuò)誤;擺線(xiàn)應(yīng)選用不易伸縮的輕線(xiàn),B項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)時(shí)擺球應(yīng)在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng),而不能做成圓錐擺
5、,C項(xiàng)正確;擺長(zhǎng)一定的情況下,擺角不能超過(guò)10度,因此擺的振幅不能過(guò)大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。②由單擺周期公式得T1=2π,T2=2π ,解得g=。
5.[xx·課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ]甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負(fù)向傳播,波速均為v=25 cm/s。兩列波在t=0時(shí)的波形曲線(xiàn)如圖所示。求:
(1)t=0時(shí),介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16 cm的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo);
(2)從t=0開(kāi)始,介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為-16 cm的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間。
答案 (1)x=(50+300n) cm n=0,±1,±2…
(2)t=0.1 s
解析 (1)t=0時(shí),在x=50 cm處兩列波的波峰相遇
6、,該處質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為16 cm。兩列波的波峰相遇處的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移均為16 cm。
從圖線(xiàn)可以看出,甲、乙兩列波的波長(zhǎng)分別為
λ1=50 cm,λ2=60 cm①
甲、乙兩列波波峰的x坐標(biāo)分別為
x1=50+k1λ1,k1=0,±1,±2,…②
x2=50+k2λ2,k2=0,±1,±2,…③
由①②③式得,介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16 cm的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)為x=(50+300n) cm n=0,±1,±2,…④
(2)只有兩列波的波谷相遇處的質(zhì)點(diǎn)的位移為-16 cm。t=0時(shí),兩波波谷間的x坐標(biāo)之差為
Δx′= [50+(2m2+1)]-[50+(2m1+1)]⑤
式中,m1和m2均為整數(shù)。將①式代入⑤式得
Δx′=10(6m2-5m1)+5⑥
由于m1、m2均為整數(shù),相向傳播的波谷間的距離最小為
Δx′0=5 cm⑦
從t=0開(kāi)始,介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為-16 cm的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間為
t=⑧
代入數(shù)值得
t=0.1 s⑨