2011年高考物理真题考点点拨精析（新课标）考点15 振动和波、光学

2011年高考物理真题考点点拨精析（新课标）考点15 振动和波、光学内容摘要：

1、、光学1.（2011福建理综图，半圆形玻璃砖置于光屏 左下方。 一束白光沿半径方向从 A 点射入玻璃砖，在 O 点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带。 若入射点由 A 向 B 缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到 O 点，观察到各色光在光屏上陆续消失。 在光带未完全消失之前，光 光 光 光【思路点拨】解答本题时须掌握的知识是光在两种介质的界面处发生反射与折射时，随着入射角的增大反射光增强，折射光减弱，并按如下思路进行分析判断相关的物理量：【精讲精析】选 向 B 缓慢移动，入射角增大，因此反射光增强，折射光减弱，A、B 错，紫光折射率大，临界角大，由此可知在光屏上最先消失的是紫光，C 对 D 2、错，故选 2011福建理综)）（6 分）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为 小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是。 （填选项前的字母），并在释放摆球的同时开始计时3000 次的时间 t，则单摆周期为 得的重力加速度值误差较小【思路点拨】解答本题时应注意以下几个方面：游标卡尺读数时应注意游标尺的零刻度线和边界线的区别；测重力加速度应注意单摆的模型以及摆长和周期的测量【精讲精析】游标卡尺读数=主尺+游标=使摆球作简谐运动，摆角应小于 10，应选择密度较大的摆球，阻力的影响较小，测得重力加速度误差较小，A、D 错；摆球 3、通过最低点 100 次，完成 50 次全振动，周期是 ，C 错；摆长应是 ，50t 2用悬线的长度加直径，则测出的重力加速度偏大.【答案】 2011福建理综20 分）如图甲，在 x0 的空间中存在沿 y 轴负方向的匀强电场和垂直于面向里的匀强磁场，电场强度大小为 E，磁感应强度大小为 m,带电量为 q(q0)的粒子从坐标原点 O 处，以初速度 正方向射人，粒子的运动轨迹见图甲，不计粒子的重力。 （1） 求该粒子运动到 y=h 时的速度大小 v;（2） 现只改变入射粒子初速度的大小，发现初速度大小不同的粒子虽然运动轨迹（线）不同，但具有相同的空间周期性，如图；同时，这些粒子在 y 轴方向上的运动（ 4、系）是简谐运动，且都有相同的周期。 2，沿 轴方向前进的距离 ；当入射粒子的初速度大小为 象如图丙所示，求该粒子在 y 轴方向上做简谐运动的振幅 A,并写出 函数表达式。 【思路点拨】解答本题应灵活应用运动合成与分解的思想将复杂的运动分解为几个较为简单的运动模型，再利用等效的思想及应用数学方法进行分析求解【精讲精析】（1） 由于洛伦兹力不做功，只有电场力做功，由动能定理有01 由式解得 0（2） 有粒子在一个周期 T 内沿 x 轴方向前进的距离相同，即都等于恰好沿 x 轴方向匀速运动的粒子在 T 时，则1v 又 中 由式解得 y 方向上的最大位移为 （图丙曲线的最高点处）y，对应的粒子运动速度大 5、小为 （方向沿 x 轴），因为粒子在 y 方而在 和 处粒子所受的合外力大小0y向相反，则0()由动能定理有 01 又 1式解得 0()可写出图丙曲线满足的简谐运动 函数表达式为案】（1） (2) I . 2011江苏物理1)如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔 A、B 和 C。 假想有一列车沿 向以接近光速行驶，当铁塔 B 发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C 两铁塔被照亮的顺序是(A)同时被照亮(B)A 先被照亮(C)C 先被照亮(D)无法判断(2)一束光从空气射向折射率为 的某种介质，若反射光线与折射光3线垂直，则入射角为_。 真空中的光速为 c ，则光在该介质中的传播速度为_ .( 6、3)将一劲度系数为 K 的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为 m 的物块，将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。 请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期 T。 【思路点拨】解答本题时注意理解：（1）狭义相对论的几个结论（2）光的反射以及折射定律（3）力的平衡条件以及单摆的周期公式【精讲精析】（1）选 C，列车上的观察者看到的是由 B 出发后经过A 和 C 发射的光，由于列车在这段时间内靠近 C,而远离 A,所以 C 的反射光先到达列车上的观察者，看到 C 先被照亮，看到 只有 C 正确。 (2)设入射角为 ,折射角为 ,根据 7、，可以得到 i= ,再 0) 60根据 ，可得(3)单摆周期公式为 2由力的平衡条件知道 T【答案】(1) C(2) ,(3)603.（2011新课标全国卷）一振动周期为 T，振幅为A，位于 x=0 点的波源从平衡位置沿 y 轴正向开始做简谐振动，该波源产生的一维简谐横波沿 x 轴正向传播，波速为 v，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点 p，关于质点 p 振动的说法正确的是_。 A 振幅一定为 期一定为 度的最大值一定为 始振动的方向沿 y 轴向上或向下取决于它离波源的距离E 若 p 点与波源距离 s=质点 p 的位移与波源的相同【思路点拨】解答本题时要根据机械振动在介质中传播 8、形成机械波的特点进行分析.【精讲精析】选 A、B、E。 机械波在传播过程中，把波源的信息传播出去了，即把波源的振动周期、振幅、开始振动的方向等信息都传播出去，各质点的振动周期、振幅、开始振动方向均与波源相同，A、B 正确。 波的传播速度和质点的振动速度是两回事，故C 错。 当 p 点与波源距离 s=，即 p 点与波源相差一个波长，两质点的振动情况完全一样，故 E 正确。 6.（2011新课标全国卷）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面 银，o 表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从 M 点的入射角为30 ， 0 ，0。 求（1） 光线在 M 点的折射角（2） 透明物体的折射率【思路点拨】解答本题时 9、可先作出光路图，根据几何关系确定在 点的入射光线，从而确定入射角和折射角.【精讲精析】（1）如图，透明物体内部的光路为折射 、F 对称，Q、P、N 三点共线。 设在 M 点处，光的入射角为 i，折射角为 r，根据题意有=30 由几何关系得，r，于是+r=60 +r= 由式得 r=15（2）根据折射率公式有因此 n= = =案：（1） （2）7.（2011安徽高考验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率 n 随着波长 的变化符合科西经验公式： ，其 24中 A、B、C 是正的常量。 太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如下图所示。 则 c 处是紫光 d b 处是紫光 a 处是红光【思路点拨】解答本题是应明 10、确以下两点：（1）红光的波长大于紫光的波长。 （2）由科西经验公式明确折射率和波长的关系【精讲精析】选 D太阳光中紫光折射率最大,红光折射率最小,所以紫光偏折程度最大对应屏上 d 处，红光偏折程度最小对应屏上 .（2011北京高考图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝 S 时，在光屏 P 上观察到干涉条纹，要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以A. 增大 间距 B. 减小双缝屏到光屏的距离屏【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：（1）条纹间距与哪几个因素有关。 （2）光的颜色与光的波长有怎样的对应关系。 【精讲精析】选 ，增大 间距就是增大 d，所以条纹间距变小，A 错误；减小双缝屏到光屏的距离就是减小 l， 条纹间距减小，B 错误；红光波长比绿光波长长，紫光波长比绿光波长短，所以将绿光换为红光条纹间距增大，C 正确，D 错误。 9.（2011北京高考质中有一列简谐机械波传播，它的振动。