【物理】2018届二轮复习振动和波　光学学案（全国） 5页

振动和波　光学 ‎1 (1)(5分)关于光现象及其应用,下列说法正确的有　　　　(选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。 ‎ A.全息照片用激光来拍摄,主要是利用了激光与物光的相干性高的特点 B.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹,这是光的偏振现象 C.拍摄玻璃橱窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度 D.当观察者向静止的声源运动时,观察者接收到的声波频率低于声源的频率 E.一束单色光由空气射入玻璃,这束光的速度变慢,波长变短 ‎(2)(10分)图甲是由透明材料制成的半圆柱体,一束细光束由真空沿着径向与AB成θ角射入,对射出的折射光线的强度随角的变化进行记录,得到的关系如图乙所示。图丙是这种材料制成的器具,左侧是半径为R的半圆,右侧是长为8R,高为2R的长方体,一束单色光从左侧P点沿半径方向与长边成37°角射入器具。已知光在真空中的传播速度为c,求:‎ ‎(ⅰ)该透明材料的折射率;‎ ‎(ⅱ)光线穿过器具的时间。‎ 答案 (1)ACE　(2)(ⅰ)1.25　(ⅱ)‎ 解析 (1)全息照片用激光来拍摄,主要是利用了激光与物光的相干性高的特点,选项A正确;通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹,这是光的衍射现象,选项B错误;拍摄玻璃橱窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度,选项C正确;当观察者向静止的声源运动时,观察者接收到的声波频率高于声源的频率,选项D错误;一束单色光由空气射入玻璃,这束光的速度变慢,频率和周期不变,故波长变短,选项E正确。‎ ‎(2)(ⅰ)由图乙可知,θ=37°时,折射光线开始出现,说明此时对应的入射角应是发生全反射的临界角,即C=90°-37°=53°,由sin C=得n==1.25。‎ ‎(ⅱ)因为临界角是53°,光线在玻璃砖中刚好发生3次全反射,光路图如图所示,则光程L=11R;光在器具中的传播速度v=,光在器具中的传播时间t=。‎ ‎2.(1)(5分)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20 Hz,波速为‎16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧,且P、Q和S的平衡位置在一条直线上,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为‎15.8 m、‎14.6 m。P、Q开始振动后,下列判断正确的是　　　　(选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。 ‎ A.P、Q两质点运动的方向始终相同 B.P、Q两质点运动的方向始终相反 C.当S恰好通过平衡位置时,P、Q两点也正好通过平衡位置 D.当S恰好通过平衡位置向上运动时,P在波峰 E.当S恰好通过平衡位置向下运动时,Q在波峰 ‎(2)(10分)‎ 右图为某种透明介质的截面图,ACB为半径R=‎10 cm的二分之一圆弧,AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O,在AB分界面上的入射角i=45°,结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1=,n2=。‎ ‎(ⅰ)判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色;‎ ‎(ⅱ)求两个亮斑间的距离。〚导学号88904176〛‎ 答案 (1)BDE　(2)(ⅰ)AM处产生的亮斑为红色,AN处产生的亮斑为红色与紫色的混合色　(ⅱ)(5+10) cm 解析 (1)根据题意可得T= s=0.05 s,v=‎16 m/s,故波长为λ=vT=‎0.8 m,找P点关于S点的对称点P',根据对称性可知P'和P的振动情况完全相同,P'、Q两点相距Δx=λ=λ,为半波长的整数倍,P'、Q两点振动方向始终相反,即P、Q两点振动方向始终相反,A错误,B正确;P点距离S点x=19λ,当S恰好通过平衡位置向上振动时,P点在波峰,同理Q点相距S点x'=18λ,当S恰好通过平衡位置向下运动时,刚好在波峰位置,所以D、E正确,C错误。‎ ‎(2)(ⅰ)设红光和紫光的临界角分别为C1、C2,sin C1=,C1=60°,同理C2=45°,i=45°=C2,i=45°