2019屆高考物理二輪復習 專題七 物理選考 選考題題型專練(二)機械振動與機械波光學.docx
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選考題題型專練(二) 機械振動與機械波光學 1.(1)(多選)一列沿著x軸正方向傳播的簡諧橫波,波速v=0.5 m/s,在t=0時刻波剛好傳播到x=2.0 m處的N點,如圖甲所示,下列判斷正確的是 A.圖乙表示質點L的振動圖象 B.波源的起振方向沿y軸負方向 C.在4 s內質點K所經過的路程為4.0 m D.經過1 s質點N沿x軸正方向移動0.5 m E.若該波與另一列頻率為0.25 Hz沿x軸負方向傳播的簡諧波相遇,能夠產生穩(wěn)定的干涉圖樣 (2)如圖所示,半圓形透明介質的橫截面,其半徑為R。一束光從透明介質的邊緣以入射角45射入透明介質,光束在透明介質的弧形面發(fā)生兩次反射后剛好從半圓形透明介質的另一邊緣射出。已知光在真空中傳播的速度為c,求: ①透明介質的折射率; ②光線在透明介質中傳播的時間; ③透明介質的全反射臨界角。 解析 (2)①如圖所示,由幾何關系可得光束折射角為θ2=30,由折射定律可得n== ②光線在透明靜止中傳播的速度:v= 光線在透明介質中傳播的距離s=3R,光線在透明介質中傳播的速度為t=,解得t= ③由sin C=解得C=45 答案 (1)BCE (2)①?、凇、?5 2.(1)(多選)如圖所示一列簡諧橫波在某一時刻的波的圖象,A、B、C是介質中的三個質點,已知波是向x正方向傳播的,波速為v=20 m/s,下列說法中正確的是 A.這列波的波長是10 m B.質點A的振幅為零 C.質點B此刻向y軸正方向運動 D.質點C再經過0.15 s通過平衡位置 E.質點一個周期內通過的路程一定為1.6 cm (2)如圖所示,一裝滿水的水槽放在太陽光下,將平面鏡M斜放入水中,調整其傾斜角度,使一束太陽光從O點經水面折射和平面鏡反射,然后經水面折射回到空氣中,最后射到槽左側上方的屏幕N上,即可觀察到彩色光帶,如果逐漸增大平面鏡的傾角θ,各色光將陸續(xù)消失,已知所有光線均在同一豎直平面。 ①從屏幕上最后消失的是哪種色光?(不需要說明原因) ②如果射向水槽的光線與水面成30,當平面鏡M與水平面夾角θ=45時,屏幕上的彩色光帶恰好全部消失。求:對于最后消失的那種色光,水的折射率。 解析 (2)①紅色光 ②畫出如右圖的光路圖 入射角α=60 ① OA是入射到平面鏡上的光線,AD是法線, 設∠AOF=β,∠OAD=γ,由幾何關系得 β+γ=45 ② C=β+2γ③ 由折射定律得:=n④ sin C=⑤ ①②③④聯立解得:n=。 答案 (1)CDE (2)①紅色光?、趎= 3(1)(多選)在同一介質中傳播的兩列同種簡諧橫波的振幅都是10 cm,其中實線波的頻率為2 Hz,沿x軸正方向傳播;虛線波沿x軸負方向傳播。某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇,則 A.實線波和虛線波的頻率之比為2∶1 B.在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現象 C.平衡位置為x=4 m處的質點此刻速度為零 D.平衡位置為x=6 m處的質點此刻位移y=-10 cm E.從圖示時刻起再經過0.25 s,平衡位置為x=6 m處的質點的位移y=0 (2)某半圓柱形玻璃磚截面半徑為R,O點為圓心,AB為直徑,CO與AB垂直,左側為一足夠大的光屏。如圖所示,相互平行的同種單色光a和b以與豎直方向成45角入射到玻璃磚上,光線a在O點恰好發(fā)生全反射,求左側光屏上最亮的兩個光斑間距離。 解析 (2)作出兩平行光a、b的光路圖如圖所示a光線經全反射后與光屏交于F點 由幾何關系得,AF=R 根據折射率的定義n=== b光線從C點入射,折射后到達D點,再次折射后與光屏交于E點 sin θ==,故θ=30 由幾何關系得OD=Rtan 30=R b光線從D點射出玻璃磚,折射后到達E點,此時入射角θ=30,由折射定律可知,出射角為45 故AE=R-R 由此得,左側光屏上最亮的兩個光斑間距離為EF=2R-R=1.42 R。 答案 (1)ADE (2)1.42 R 4.(1)(多選)圖(a)為一列簡諧橫波在t=0.1 s時刻的波形圖,P是平衡位置為x=1 m處的質點,Q是平衡位置為x=4 m處的質點,圖(b)為質點Q的振動圖象,則下列說法正確的是 A.該波的周期是0.1 s B.該波的傳播速度為40 m/s C.該波沿x軸負方向傳播 D.t=0.1 s時,質點Q的速度方向向下 E.從t=0.1 s到t=0.25 s,質點P通過的路程為30 cm (2)如圖所示,平靜湖面岸邊的垂釣者,眼睛恰好位于岸邊P點正上方0.9 m的高度處,水面與P點等高,浮標Q離P點1.2 m遠,魚餌燈M在浮標正前方1.8 m處的水下,垂釣者發(fā)現魚餌燈剛好被浮標擋住,已知水的折射率n=,求: ①魚餌燈離水面的深度; ②若魚餌燈緩慢豎直上浮,當它離水面多深時,魚餌燈發(fā)出的光恰好無法從水面PQ間射出。 解析 (2)①設入射角、折射角分別為i、r,設魚餌燈離水面的深度為h2,則有:sin i=,sin r= 根據光的折射定律可知:n= 聯立并代入數據得:h2=2.4 m ②當魚餌燈離水面深度為h3時,水面PQ間恰好無光射出,此時魚餌燈與浮標的連線和豎直方向夾角恰好為臨界角C,則有:sin C= 由sin C=,得h3= m≈1.59 m。 答案 (1)BCD (2)①2.4 m ②1.59 m- 配套講稿:
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