2020版高考物理大二轮复习专题强化训练18机械振动与机械波光学8页

高考物理
1
专题强化训练(十八)
1．(2019·石家庄一模)(1)(多选)下列说法正确的是________________．(填正确答案
标号)
A．注满水的游泳池看起来比较浅，这是光的折射引起的
B．水中的气泡看起来特别明亮，这是光的全反射引起的
C．随着技术的发展，光学显微镜的分辨本领可以无限提高
D．阳光下的肥皂泡看起来是彩色的，这是光的衍射引起的
E．摄影师在拍摄池中的游鱼时，在照相机镜头前加一偏振滤光片，可以使游鱼的影像
更清晰
(2)一列简谐横波沿 x轴传播，a、b为 x轴上相距 0.4 m的两质点，如图甲所示．两质
点的振动图像分别如图乙、丙所示．
①若该波在该介质中传播的速度为 2 m/s，求该波的波长；
②若该波的波长大于 0.3 m，求可能的波速．
[解析]　(1)由于光的折射，注满水的游泳池看起来比较浅，选项 A 正确；水中的气泡
看起来特别明亮，这是光的全反射引起的，选项 B正确；由于光的衍射作用，当所观察物体
的尺寸小于光的波长时，光学显微镜无法分辨，所以光学显微镜的分辨本领不可以无限提高，
选项 C错误；阳光下的肥皂泡看起来是彩色的，这是薄膜干涉引起的，选项 D错误；摄影师
在拍摄池中的游鱼时，在照相机镜头前加一偏振滤光片，可以降低水面反射光的干扰，使游
鱼的影像更清晰，选项 E正确．
(2)①由图像可知 T＝0.8 s
又λ＝vT
解得波长λ＝1.6 m
②解法一：若波由 a向 b传播，则有

高考物理
2
(n＋
3
4 )λ＝0.4 m(n＝0,1,2，…)
又λ>0.3 m，知 n＝0，此时λ＝
8
15
m
v＝
λ
T
，得 v＝
2
3
m/s＝0.67 m/s
若波由 b向 a传播，则有
(n＋
1
4 )λ＝0.4 m(n＝0,1,2，…)
又λ>0.3 m，知 n＝0或 1，此时λ＝1.6 m或λ＝
8
25
m
v＝
λ
T
，得 v＝2 m/s或 v＝0.4 m/s
解法二：若波由 a向 b传播，则有
Δt＝(
3
4
＋n )T(n＝0,1,2，…)
v＝
Δx
Δt
＝
2
4n＋3
m/s(n＝0,1,2，…)
λ＝vT＝
1.6
4n＋3
m(n＝0,1,2，…)
又λ>0.3 m，知 n＝0，此时λ＝
8
15
m
得：v＝0.67 m/s
若波由 b向 a传播，则有
Δt＝(
1
4
＋n )T(n＝0,1,2，…)
v＝
Δx
Δt
＝
2
4n＋1
m/s(n＝0,1,2，…)
λ＝vT＝
1.6
4n＋1
m(n＝0,1,2，…)
又λ>0.3 m，知 n＝0或 1，此时λ＝1.6 m或λ＝
8
25
m
得：v＝2 m/s或 0.4 m/s
[答案]　(1)ABE　(2)①1.6 m　②2 m/s或 0.4 m/s
2．(2019·武汉市高中毕业生调研)(1)将一枚石子投入静水中，圆形波纹沿水面向外传
播．t＝0时刻，第一个波峰传到离石子入水处 3m的地方，第 6个波峰恰好位于石子入水处，
则水波波长为________________m．若水波传播速度为 1.2 m/s,0～7.8 s内，水面上离石子
入水处 9 m的点________________次经历波峰．
(2)内径为 r，外径为 2r的透明介质半球壳折射率 n＝2，如图为其截面示意图，真空

高考物理
3
中光速为 c.
①将点光源放在球心 O处，求光射出球壳的时间；
②将光源移至 O点正上方内壳上的 P点，使其发出的光射向球壳外，求透明球壳外表面
发光区域在截面上形成的弧长．
[解析]　(1)由题意可知，当第一个波峰传到距石子入水处 3 m 的地方时，该波峰与石
子入水处波峰的距离为 5 个波长，则波长为 λ＝
3
5
m＝0.6 m；波的周期为 T＝
λ
v
＝
0.6
1.2
s＝
0.5 s．从 0时刻起，第 1个波峰再经过 10个周期刚好从 3 m处传到 9 m处的点，即所需的
时间为 5 s，则剩余的时间为 2.8 s，大于 5个周期，小于 6个周期，因此 0～7.8 s的时间
内，水面上离石子入水处 9 m的点经历了 6次波峰．
(2)①光线从 O点沿直线射出球壳
光在空气中传播的时间 t1＝
r
c
光在介质中传播的时间 t2＝
( 2－1)r
v
光在介质中传播的速度满足 n＝
c
v
所以 t＝
r
c
＋
( 2－1)nr
c
＝
2 2r－r
c
②光由介质射向空气，临界角满足
sinC＝
1
n
解得 C＝30°
如图，由正弦定理有
OP
sinC
＝
AO
sin∠APO
解得∠APO＝135°
则α＝15°＝
π
12
透明球壳外表面发光区域在截面上形成的弧长

高考物理
4
s＝2α· 2r＝
2πr
6
[答案]　(1)0.6　6　(2)①
2 2r－r
c
　②
2πr
6
3．(2019·昆明市质量检测)(1)(多...