1、二輪復習“振動和波動、光及光的本性”檢測題1. （2014全國大綱）在雙縫干涉實驗中，一鈉燈發出的波長為589 nm的光，在距雙縫1.00 m的屏上形成干涉圖樣。圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0.350 cm,則雙縫的間距為（）74A. 2.06X0mB.2.06氷0m43C.1.68X0mD.1.68氷0m答案C解析本題考查雙縫干涉條紋寬度的計算公式，根據公式計算就可以。條紋間距AxII 49=d 人1.68 10 m, C 正確，注意 1nm = 10 m。2. （2014天津）一束由兩種頻率不同的單色光組成的復色光從空氣射入玻璃三棱鏡后，出射光分成a、b兩束，如圖所示，則 a、b兩束光（）A

2、 垂直穿過同一平板玻璃，a光所用的時間比b光長B從同種介質射入真空發生全反射時，a光臨界角比b光的小C.分別通過同一雙縫干涉裝置，b光形成的相鄰亮條紋間距小D 若照射同一金屬裝置都能發生光電效應，b光照射時逸出的光電子最大初動能大答案AB解析本題考查了三棱鏡對光的色散。解題關鍵根據偏折程度確定折射率的大小。由a、b光的偏折情況可判斷 a的折射率大于b的折射率，即na>nb,在同一塊平板玻璃中的傳 播速度，va=<vb=，因此垂直穿過同一塊平板玻璃的時間ta=a>tb=，故a正確；全nanbVaVb1反射臨界角sinC= n na>nb, a的全反射臨界角比 b光的小，B

3、正確；na>nb,說明頻率Va>vb, 在真空中的波長 入> A）,同一雙縫干涉的條紋間距Ax>入因此a光形成的相鄰亮條紋間距大，C錯誤；照射同一金屬發生光電效應時電子最大初動能Ek0= hb W,用a光照射產生的最大初動能大于b光的，D錯誤。不同色光對同一介質的折射率不同，頻率越大的，折射率越 大。3. （2014四川）如圖所示，口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發光小球,則（）A .小球必須位于缸底中心才能從側面看到小球B 小球所發的光能從水面任何區域射出C.小球所發的光從水中進入空氣后頻率變大D .小球所發的光從水中進入空氣后傳播速度變大答案D解析本題考查

4、光的折射問題，解題的關鍵是理解光在不同介質傳播時各物理量的變 化。只要不發生全反射，小球放在缸底什么位置都可以看到，選項A錯誤；只有小于臨界角的光才能從水面射出，選項B錯誤；光的頻率是由光源決定的，光從水中射入空氣后頻率不變，選項C錯誤；由公式n =C知，光在空氣中的傳播速度將增大，選項D正確。注意v光在不同介質中的傳播過程各物理量的變化情況，其頻率由光源決定。4. （2014十二區縣）如圖所示，實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在 t = 0時刻的波形圖， 虛線是這列波在t= 0.1s時刻的波形圖。已知該波的波速是 v= 1.0m/s,則下列說法正確的是（ ）A .這列波的振幅為 20cmB.

5、這列波沿x軸正方向傳播的C. 在t= 0.1s時，x= 2cm處的質點P速度沿y軸負方向D .經過0.18s, x= 2cm處的質點 P通過的路程為 0.6m答案BD解析本題考查機械振動和機械波，意在考查考生理解物理概念、規律的確切含義的 能力。這列波的振幅為10cm, A項錯誤；由圖象知波長是12cm，則波的周期T = 0.12s,結合題意判斷出t = 0時刻質點P振動方向向下，由 同側法”得這列波沿x軸正方向傳播，B項 正確；由 同側法”得在t= 0.1s時，x= 2cm處的質點P速度沿y軸正方向，C項錯誤；經過 0.18s,質點P通過的路程為6個振幅，為0.6m, D項正確。5. （20

6、14福建）在均勻介質中，一列沿 x軸正向傳播的橫波，其波源 O在第一個周期內 的振動圖象如下圖所示，則該波在第一個周期末的波形圖是BI)答案D解析本題考查了波動圖象與振動圖象。解答關鍵是理解振動圖象和波動圖象的物理意義。第一個周期末，振源ti = 0時的振動形式傳播到離波源一個波長入的質點，依次t2= T ,t3= T, t4 = 4T , t5= T時刻，振源的振動形式已傳播到離振源，弓人2，,寸入0的質點，因此T T 3波源各個時刻0, &，2，4T的振動形式依次對應于波動圖象上的123,4,5質點所在位置,如圖甲、乙所示，因此選項 D正確。易錯提醒：本題由于對波的形成過程不清楚，

7、越早的振動形式傳播的距離離波源越遠，極易錯選A。6. （2014浙江）一位游客在千島湖邊欲乘坐游船，當日風浪很大，游船上下浮動。可把 游艇浮動簡化成豎直方向的簡諧運動，振幅為20cm，周期為3.0s。當船上升到最高點時,甲板剛好與碼頭地面平齊。地面與甲板的高度差不超過10cm時，游客能舒服地登船。在一0.75s1.5s解析本題考查簡諧運動在實際問題中的應用。解題關鍵畫出y t圖象，確定舒服登個周期內，游客能舒服地登船的時間是（）A. 0.5sC. 1.0s答案C2 n2 n船的時間。振動圖象 y= 20sint= 20sin-t（cm），畫出y t圖象，如圖所示，能舒服登船的2 nt時間 At

8、 = t211, t1 時刻位移 y1 = 10cm，貝U 10= 20si門石打，得 t1= 0.25t，貝U At= - 2t1 = 1.5s3 20.5s= 1.0s，正確答案C,簡諧運動問題結合圖象分析準確直觀方便。7 關于機械波和光波，下列說法正確的是（）A 泊松亮斑是一種光的衍射現象，機械波也可能發生B 用白光做楊氏雙縫干涉和薄膜干涉原理相近，均可看到間距相等的彩色條紋C.聲波傳播過程中，介質中質點的運動速度等于聲波的傳播速度D 地震波中同時含有橫波和縱波，縱波具有更大的破壞作用答案BD解析光波和機械波雖然都可以發生衍射現象，但波長、本質、傳播及產生機理不同,衍射的具有情況也是不同

9、的，故機械波不能產生泊松亮斑，選項A錯誤；雙縫干涉是光波通過雙縫衍射的光傳播到某點的光程差決定明暗條紋，而薄膜干涉是射到薄膜上的光折射到薄膜中再反射回來與在薄膜表面直接反射的光疊加產生的，光程差就是在薄膜中傳播的那段路程，所以原理相近，由于白光是復色光，波長不同，故看到的就是間距相等的彩色條紋， 選項B正確；介質中的質點發生的是振動，選項C錯誤；橫波與縱波的波動特征分別是對障礙物產生擾動和推動，所以縱波破壞性更大，選項D正確。&一束白光從頂角為B的一邊以較大的入射角i射入并通過三棱鏡后，在屏P上可得到彩色光帶，如圖所示，在入射角i逐漸減小到零的過程中，假如屏上的彩色光帶先后全部消失，則

10、（）A .紅光最先消失，紫光最后消失B .紫光最先消失，紅光最后消失C.紫光最先消失，黃光最后消失D .紅光最先消失，黃光最后消失答案B解析白光從AB射入玻璃后，由于紫光偏折大，從而到達另一側面AC時的入射角較大，且因紫光折射率大，sinC = 1/n,因而其全反射的臨界角最小， 故隨著入射角i的減小, 進入玻璃后的各色光中紫光首先發生全反射不從 AC面射出，后依次是靛、藍、綠、黃、橙、 紅，逐漸發生全反射而不從 AC面射出。9. （2014北京西城區模擬）如圖所示，實線為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t= 0時刻的波形，虛線是該波在A. 0.16sD . 0.40st = 0.20s時刻的

11、波形，則此列波的周期可能為C. 0.32s答案A解析由圖象可知：實線到虛線傳播了（n + 0.25）T,為0.20s（ n= 1,2,3 ,），當n = 1時，T= 0.16s,所以A選項正確。10. (2014內蒙古包頭測評)如圖所示，是一種折射率n = 1.5的棱鏡，用于某種光學儀器中，現有一束光線沿 MN方向射到棱鏡的 AB面上，入射角的大小i = arcsin0.75，求：(1)光在棱鏡中傳播的速率。(不考慮返回到 AB和畫出此束光線射出棱鏡后的方向，要求寫出簡要的分析過程。BC面上的光線)8答案(1)2 W m/s 見解析解析(1)光在棱鏡中傳播的速率cQ3X101.58m/s= 2

12、 X10 m/s由折射率n=詰得AB面上的折射角r = 30°由幾何關系得，BC面上的入射角0= 451全反射臨界角 C = arcsin;<45°,光在BC面上發生全反射，隨后垂直AC面射出棱鏡,光路如圖所示。B11. (2014江西八校聯考)如圖所示是一列簡諧橫波在某時刻的波動圖象，從該時刻開始，此波中d質點第一次到達波谷的時間比e質點第一次到達波谷的時間早0.10s。若b質點的4平衡位置為x= 3m,求至少經過多長時間 b質點經過平衡位置且向下運動以及b質點在這段時間內經過的路程。y/cun答案30s 12.5cmx軸正方向傳播。解析根據波的傳播方向與質點振動方

13、向的關系，可知此波沿 依題意知 入=4m , T= 0.4s可得 v=#= 10m/s所求時間等于一1m處的質點振動狀態傳播到b質點所用的時間，則Ax7又知b質點的縱坐標為一 2cm5則這段時間通過的路程 s= 2A + |cm= 12.5cm12. (2014寧夏銀川一中一模)如圖所示，一束截面為圓形(半徑R= 1m)的平行紫光垂直 射向一半徑也為 R的玻璃半球的平面，經折射后在屏幕S上形成一個圓形亮區。屏幕S至球心的距離為D = ( 2+ 1)m，不考慮光的干涉和衍射，試問:(1) 若玻璃半球對紫色光的折射率為n = .2,請你求出圓形亮區的半徑。(2) 若將題干中紫光改為白光，在屏幕S上

14、形成的圓形亮區的邊緣是什么顏色？答案(1)1m(2)紫色解析(1)如圖，紫光剛要發生全反射時的臨界光線射在屏幕S上的E點，E點到亮區中心G的距離r就是所求最大半徑。設紫光臨界角為C,由全反射的知識有：sinC=-n由幾何知識可知：R AB= Rsi nC = n寸 n2 - 1OB= RcosC= RnBF = ABtanC = 一R n寸 n 1nR GE GFGF = D-(OB+ BF) = D-右，GE=國，所以有：Gfm= GE = -_ AB= D'jn 1 nR= 1m FBS上形成的圓形亮區的邊(2)由于白色光中紫光的折射率最大，臨界角最小，故在屏幕 緣應是紫色光。13 機械橫波某時刻的波形圖如圖所示，波沿x軸正方向傳播，質點P的橫坐標