名師系列2016屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專題提能專訓(xùn)：16機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波、光及光的波動(dòng)性

1、提能專訓(xùn)提能專訓(xùn)(十六十六) 機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波、光及光的波動(dòng)性機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波、光及光的波動(dòng)性 時(shí)間：時(shí)間：90 分鐘分鐘 滿分：滿分：100 分分 一、選擇題一、選擇題(本題共本題共 10 小題，每小題小題，每小題 4 分，共分，共 40 分多選全部選分多選全部選對(duì)的得對(duì)的得 4 分，選對(duì)但不全的得分，選對(duì)但不全的得 2 分，有選錯(cuò)的得分，有選錯(cuò)的得 0 分分) 1. 在空氣中，一條光線以在空氣中，一條光線以 60 的入射角射到一平行玻璃板的上表面的入射角射到一平行玻璃板的上表面ab 上，如圖，已知該玻璃板的折射率為上，如圖，已知該玻璃板的折射率為 3，下列說(shuō)法正確的是，下列說(shuō)法正確的是(

2、) A光線可能在光線可能在 ab 面上發(fā)生全反射而不能進(jìn)入玻面上發(fā)生全反射而不能進(jìn)入玻璃板璃板 B光線肯定能從光線肯定能從 ab 面進(jìn)入玻璃板且折射角為面進(jìn)入玻璃板且折射角為 30 C光線可能在光線可能在 cd 面上發(fā)生全反射而不能射出玻璃板面上發(fā)生全反射而不能射出玻璃板 D光線肯定能從光線肯定能從 cd 面射出玻璃板且折射角為面射出玻璃板且折射角為 30 答案：答案：B 解析：解析：光從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)一定能發(fā)生折射，由光從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)一定能發(fā)生折射，由 nsin 1sin 2，160 ，解得：，解得：230 ，A 選項(xiàng)錯(cuò)誤，選項(xiàng)錯(cuò)誤，B 選項(xiàng)正確；根據(jù)光路可逆性選項(xiàng)正確；根據(jù)光

3、路可逆性可知，光線經(jīng)過(guò)平行玻璃板，光的傳播方向不變，但光線發(fā)生側(cè)移，可知，光線經(jīng)過(guò)平行玻璃板，光的傳播方向不變，但光線發(fā)生側(cè)移，故故 C、D 選項(xiàng)錯(cuò)誤選項(xiàng)錯(cuò)誤 2(2014 北京北京 44 中期中中期中)(多選多選)某單擺做小角度擺動(dòng)，其振動(dòng)圖象某單擺做小角度擺動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖所示，則以下說(shuō)法正確如圖所示，則以下說(shuō)法正確的是的是( ) At1時(shí)刻擺球速度最大，擺球向心加速度最大時(shí)刻擺球速度最大，擺球向心加速度最大 Bt2時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大 Ct3時(shí)刻擺球速度為零，擺球所受回復(fù)力最大時(shí)刻擺球速度為零，擺球所受回復(fù)力最大 Dt4時(shí)刻擺球速度為

4、零，擺球處于平衡狀態(tài)時(shí)刻擺球速度為零，擺球處于平衡狀態(tài) 答案：答案：BC 解析：解析：由圖讀出由圖讀出 t1時(shí)刻位移最大，說(shuō)明擺球在最大位移處，速度時(shí)刻位移最大，說(shuō)明擺球在最大位移處，速度為零，向心加速度為零，故為零，向心加速度為零，故 A 錯(cuò)誤；由圖讀出錯(cuò)誤；由圖讀出 t2時(shí)刻位移為零，說(shuō)明時(shí)刻位移為零，說(shuō)明擺球在平衡位置，擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大，故擺球在平衡位置，擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大，故 B 正確；正確；由圖讀出由圖讀出 t3時(shí)刻位移最大，說(shuō)明擺時(shí)刻位移最大，說(shuō)明擺球在最大位移處，回復(fù)力最大，故球在最大位移處，回復(fù)力最大，故C 正確；由圖讀出正確；由圖讀出 t4時(shí)刻位

5、移為零，說(shuō)明擺球在平衡位置，擺球速度時(shí)刻位移為零，說(shuō)明擺球在平衡位置，擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大，故最大，懸線對(duì)它的拉力最大，故 D 錯(cuò)誤錯(cuò)誤 3(2014 大綱全國(guó)大綱全國(guó))(多選多選)兩列振動(dòng)方向相同、振幅分別為兩列振動(dòng)方向相同、振幅分別為 A1和和A2的相干簡(jiǎn)諧橫波相遇下列說(shuō)法正確的是的相干簡(jiǎn)諧橫波相遇下列說(shuō)法正確的是( ) A波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1A2| B波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移始終為波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移始終為 A1A2 C 波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn) 波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移

6、總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移的位移 D 波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn) 波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅的振幅 答案：答案：AD 解析：解析：根據(jù)簡(jiǎn)根據(jù)簡(jiǎn)諧波疊加規(guī)律可知波峰與波谷相遇處的振幅為諧波疊加規(guī)律可知波峰與波谷相遇處的振幅為|A1A2|， 質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移在， 質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移在 0|A1A2|之間不斷變化，之間不斷變化， A 項(xiàng)正確；項(xiàng)正確；波峰與波峰相遇處的振幅為波峰與波峰相遇處的振幅為 A1A2，質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移在，質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移在 0A1A2之間變化，之間變化，B、C 兩項(xiàng)錯(cuò)誤，兩項(xiàng)錯(cuò)誤，D

7、項(xiàng)正確項(xiàng)正確 4 (2014 山東煙臺(tái)一模山東煙臺(tái)一模)在一均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線在一均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的上的 9 個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為 0.1 m，如圖甲所示，一列橫，如圖甲所示，一列橫波沿該直線向右傳播，波沿該直線向右傳播，t0 時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn) 1，質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn) 1 開始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)開始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間過(guò)時(shí)間 0.3 s 第一次出現(xiàn)如圖乙所示的波形下列說(shuō)法中正確的是第一次出現(xiàn)如圖乙所示的波形下列說(shuō)法中正確的是( ) At0.3 s 時(shí)，第時(shí)，第 9 個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向下個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向下 B該波的周期為該波的周期為

8、0.3 s C該波的波速為該波的波速為 4 m/s D在介質(zhì)中還有一質(zhì)點(diǎn)在介質(zhì)中還有一質(zhì)點(diǎn) P，在波的傳播方向上距質(zhì)點(diǎn)，在波的傳播方向上距質(zhì)點(diǎn) 1 的距離為的距離為5.2 m，則再經(jīng)，則再經(jīng) 1.15 s，P 點(diǎn)處于波谷點(diǎn)處于波谷 答案：答案：C 解析：解析：已知波向右傳播，在已知波向右傳播，在 t0.3 s 時(shí)，第時(shí)，第 9 個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上；由圖知，該波的波長(zhǎng)為上；由圖知，該波的波長(zhǎng)為 0.8 m，第，第 9 個(gè)質(zhì)點(diǎn)個(gè)質(zhì)點(diǎn) 0.3 s 時(shí)，向上振動(dòng)，時(shí)，向上振動(dòng)，則波到達(dá)第則波到達(dá)第 9 個(gè)質(zhì)點(diǎn)又運(yùn)動(dòng)了半個(gè)周期， 則波的周期個(gè)質(zhì)點(diǎn)又運(yùn)動(dòng)了半個(gè)周期， 則波的周期32T0

9、.3 s， T0.2 s；該波的波速；該波的波速 vT4 m/s；再過(guò)；再過(guò) 1 s，波剛傳到，波剛傳到 B 點(diǎn)，再經(jīng)點(diǎn)，再經(jīng) 0.15 s，p點(diǎn)位于波峰，只有點(diǎn)位于波峰，只有 C 項(xiàng)正確項(xiàng)正確 5(2014 山東濟(jì)寧一模山東濟(jì)寧一模)(多選多選)如圖所示為在同一繩上傳播的兩列如圖所示為在同一繩上傳播的兩列簡(jiǎn)諧橫波在簡(jiǎn)諧橫波在 t0 時(shí)刻的波形圖，已知甲波向右傳，乙波向左傳以下時(shí)刻的波形圖，已知甲波向右傳，乙波向左傳以下說(shuō)法正確的是說(shuō)法正確的是( ) A甲波的頻率比乙波的頻率大甲波的頻率比乙波的頻率大 B兩列波同時(shí)傳到坐標(biāo)原點(diǎn)兩列波同時(shí)傳到坐標(biāo)原點(diǎn) C由于兩波振幅不等，故兩列波相遇時(shí)不會(huì)發(fā)生干

10、涉現(xiàn)象由于兩波振幅不等，故兩列波相遇時(shí)不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象 Dx0.5 cm處的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向向處的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向向y 方向方向 答案：答案：BD 解析：解析：根據(jù)相鄰波峰或波谷的距離等于波長(zhǎng)，讀出兩列波的波長(zhǎng)根據(jù)相鄰波峰或波谷的距離等于波長(zhǎng)，讀出兩列波的波長(zhǎng)都為都為 4 cm，波速是由介質(zhì)決定的，可知兩列波的波速相等，由波速，波速是由介質(zhì)決定的，可知兩列波的波速相等，由波速公式公式 vf 分析得知，兩列波的頻率相等，分析得知，兩列波的頻率相等，A 錯(cuò)誤由于波速相等，錯(cuò)誤由于波速相等，所以兩列波同時(shí)傳到坐標(biāo)原點(diǎn)，所以兩列波同時(shí)傳到坐標(biāo)原點(diǎn)，B 正確兩波振幅不等，但頻率相等，正確兩波振幅

11、不等，但頻率相等，滿足干涉的條件，故兩列波相遇時(shí)會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象，滿足干涉的條件，故兩列波相遇時(shí)會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象，C 錯(cuò)誤乙波向錯(cuò)誤乙波向左傳播，圖中左傳播，圖中 x0.5 cm處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y 軸方向，軸方向，D 正確正確 6(2014 湖北八校二聯(lián)湖北八校二聯(lián))(多選多選)關(guān)于波的現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的有關(guān)于波的現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的有( ) A當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不會(huì)發(fā)生變化當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不會(huì)發(fā)生變化 B光波從空氣進(jìn)入水中后，更容易發(fā)生衍射光波從空氣進(jìn)入水中后，更容易發(fā)生衍射 C 波源沿直線勻速靠近一靜止接收者， 則接收者接收到波信號(hào)的

12、 波源沿直線勻速靠近一靜止接收者， 則接收者接收到波信號(hào)的頻率會(huì)比波源頻率低頻率會(huì)比波源頻率低 D不論機(jī)械波、電磁波，都滿足不論機(jī)械波、電磁波，都滿足 vf，式中三個(gè)參量依次為波，式中三個(gè)參量依次為波速、波長(zhǎng)、頻率速、波長(zhǎng)、頻率 答案：答案：AD 解析：解析：由波的性質(zhì)可知，由波的性質(zhì)可知，A 正確；光波從空氣進(jìn)入水中，波速變正確；光波從空氣進(jìn)入水中，波速變小，波長(zhǎng)變短，故不容易發(fā)生衍射，小，波長(zhǎng)變短，故不容易發(fā)生衍射，B 錯(cuò)；由多普勒效應(yīng)可判斷，波錯(cuò)；由多普勒效應(yīng)可判斷，波源靠近靜止的接收者的過(guò)程中，接收者接收到波信號(hào)的頻率會(huì)比波源源靠近靜止的接收者的過(guò)程中，接收者接收到波信號(hào)的頻率會(huì)比波源

13、頻率高，則頻率高，則 C 錯(cuò)誤；波速的計(jì)算公式錯(cuò)誤；波速的計(jì)算公式 v f(v 波速，波速， 波長(zhǎng)，波長(zhǎng)，f 頻率頻率)對(duì)對(duì)機(jī)械波和電磁波通用，則機(jī)械波和電磁波通用，則 D 正確正確 7. 如圖，如圖，P1、P2是兩個(gè)頻率相同、同相振動(dòng)的波源，產(chǎn)生兩列波，是兩個(gè)頻率相同、同相振動(dòng)的波源，產(chǎn)生兩列波，O點(diǎn)是點(diǎn)是 P1、P2連線的中點(diǎn)，連線的中點(diǎn)，A、B、C、D 是距是距 O 點(diǎn)均為半個(gè)波長(zhǎng)的四個(gè)點(diǎn)均為半個(gè)波長(zhǎng)的四個(gè)點(diǎn)，有關(guān)點(diǎn)，有關(guān) A、B、C、D 四點(diǎn)的振動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是四點(diǎn)的振動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是( ) AA、B 兩點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)，兩點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)，C、D 兩點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)兩點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)

14、 BA、B 兩點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，兩點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，C、D 兩點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)兩點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn) CA、B、C、D 四點(diǎn)均為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)四點(diǎn)均為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) DA、B、C、D 四點(diǎn)均為振動(dòng)減弱點(diǎn)四點(diǎn)均為振動(dòng)減弱點(diǎn) 答案：答案：C 解解析：析：兩列干涉波，波源振動(dòng)方向相同，若某點(diǎn)到兩波源的距離兩列干涉波，波源振動(dòng)方向相同，若某點(diǎn)到兩波源的距離差差 dn(n0,1,2，)時(shí)，此點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；若時(shí)，此點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；若 d n12(n0,1,2，)時(shí)，此點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)由題目得：時(shí)，此點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)由題目得：A、B、C、D 都是振動(dòng)都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，答案為加強(qiáng)點(diǎn)，答案為 C. 8(2014 湖南益陽(yáng)質(zhì)檢湖南益陽(yáng)質(zhì)

15、檢)兩束不同頻率的單色光兩束不同頻率的單色光 a、b 從空氣平行從空氣平行射入水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象射入水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象()下列結(jié)論中正確的是下列結(jié)論中正確的是( ) A光束光束 b 的頻率比光束的頻率比光束 a 的低的低 B在水中的傳播速度，光束在水中的傳播速度，光束 a 比光束比光束 b 小小 C水對(duì)光束水對(duì)光束 a 的折射率比水對(duì)光束的折射率比水對(duì)光束 b 的折射率小的折射率小 D 若光束從水中射向空氣， 則光束 若光束從水中射向空氣， 則光束 b 的臨界角比光束的臨界角比光束 a 的臨界角的臨界角大大 答案：答案：C 解析：解析：由公式由公式 nsin 1sin

16、2，可得折射率，可得折射率 nanb，C 正確；由正確；由 nanb知，知，頻率頻率 favb，B 錯(cuò)誤；由錯(cuò)誤；由 sin C1n知知臨界角臨界角 CaCb，D 錯(cuò)誤錯(cuò)誤 9. (多選多選)如圖所示， 從點(diǎn)光源如圖所示， 從點(diǎn)光源 S 發(fā)出的一細(xì)束白光以一定的角度入射發(fā)出的一細(xì)束白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過(guò)三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏到三棱鏡的表面，經(jīng)過(guò)三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏 ab 間形間形成一條彩色光帶在光帶的成一條彩色光帶在光帶的 a、b 兩側(cè)，下面說(shuō)法中正確的是兩側(cè)，下面說(shuō)法中正確的是( ) Aa 側(cè)是紅色光，側(cè)是紅色光，b 側(cè)是紫色光側(cè)是紫色光 B在真空

17、中在真空中 a 側(cè)光的波長(zhǎng)小于側(cè)光的波長(zhǎng)小于 b 側(cè)光的波長(zhǎng)側(cè)光的波長(zhǎng) C三棱鏡對(duì)三棱鏡對(duì) a 側(cè)光的折射率大于對(duì)側(cè)光的折射率大于對(duì) b 側(cè)光的折射率側(cè)光的折射率 D在三棱鏡中在三棱鏡中 a 側(cè)光的傳播速率大于側(cè)光的傳播速率大于 b 側(cè)光的傳播速率側(cè)光的傳播速率 答案：答案：BC 解析：解析：由題圖可以看出，由題圖可以看出，a 側(cè)光偏折得較厲害，三棱鏡對(duì)側(cè)光偏折得較厲害，三棱鏡對(duì) a 側(cè)光的側(cè)光的折射率較大， 所以折射率較大， 所以 a 側(cè)側(cè)是紫色光， 波長(zhǎng)較小，是紫色光， 波長(zhǎng)較小， b 側(cè)是紅色光， 波長(zhǎng)較大，側(cè)是紅色光， 波長(zhǎng)較大，因此因此 A 錯(cuò)，錯(cuò)，B、C 正確；又正確；又 vcn，

18、所以在三棱鏡中，所以在三棱鏡中 a 側(cè)光的傳播速率側(cè)光的傳播速率小于小于 b 側(cè)光的傳播速率，側(cè)光的傳播速率，D 錯(cuò)錯(cuò) 10如圖所示，空氣中有一折射率為如圖所示，空氣中有一折射率為 2的玻璃柱體，其橫截面是的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為圓心角為 90 、 半徑為、 半徑為 R 的扇形的扇形 OAB.一束平行光平行于橫截面， 以一束平行光平行于橫截面， 以 45入射角照射到入射角照射到 OA 上，上，OB 不透光若只考慮首次入射到圓弧不透光若只考慮首次入射到圓弧AB上的上的光，則光，則AB上有光透出部分的弧長(zhǎng)為上有光透出部分的弧長(zhǎng)為( ) A.16R B.14R C.13R D.512R 答案：

19、答案：B 解析：解析：設(shè)其中一條光線射到設(shè)其中一條光線射到 OA 面上時(shí)，經(jīng)折射至面上時(shí)，經(jīng)折射至AB上剛好有光上剛好有光透出，即圖中透出，即圖中EDO 為臨界角，則有光透出的弧為為臨界角，則有光透出的弧為DB.由折射率的定由折射率的定義義 nsin 45sin 2， 所以， 所以 30 ， 而， 而 sin EDO1n12， 所以， 所以EDO45 .在在DEO 中，中，DEO90 30 90 120 ，所以，所以AOD180 EDODEO15 ，而，而DOB75 512.又因?yàn)樯涞接忠驗(yàn)樯涞?O點(diǎn)的光線發(fā)生折射后的折射光線如圖所示，其中點(diǎn)的光線發(fā)生折射后的折射光線如圖所示，其中CB部分無(wú)光

20、線射部分無(wú)光線射出綜合以上兩因素，有光線從出綜合以上兩因素，有光線從AB透出的部分即透出的部分即DC部分，設(shè)其對(duì)應(yīng)部分，設(shè)其對(duì)應(yīng)圓心角為圓心角為 ，則，則 DOB75 30 45 ，所以，所以DC長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為4R，故本題正確選項(xiàng)為故本題正確選項(xiàng)為 B. 二、計(jì)算題二、計(jì)算題(本題包括本題包括 5 小題，共小題，共 60 分解答應(yīng)寫出必要的文字分解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分) 11(2014 河北邯鄲一模河北邯鄲一模)(12 分分)如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，空氣中，A

21、60 ，C90 ，一束極細(xì)的光從，一束極細(xì)的光從 AC 邊的中點(diǎn)邊的中點(diǎn) D 垂直垂直AC 面入射，已知面入射，已知 ADa，棱鏡的折射率為，棱鏡的折射率為 n 2，光在真空中的傳播，光在真空中的傳播速度為速度為 c.求：求： (1)光從棱鏡第一次射入空氣時(shí)的折射角；光從棱鏡第一次射入空氣時(shí)的折射角； (2)光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射入空氣所經(jīng)歷的時(shí)間光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射入空氣所經(jīng)歷的時(shí)間(結(jié)果可以用結(jié)果可以用根式表示根式表示) 答案：答案：(1)45 (2)5 6a3c 解析：解析：(1)如圖所示，如圖所示，i160 ，設(shè)玻璃對(duì)空氣的臨界角為，設(shè)玻璃對(duì)空氣的臨界角為 C 則則 sin C1

22、n22 C45 i145 ，發(fā)生全反射，發(fā)生全反射 i2i130 30 C，由折射定律有：，由折射定律有： sin sin i2 2， 所以所以 45 (2)鏡中光速鏡中光速 vcnc2， 所求時(shí)間所求時(shí)間 t3avavcos 305 2a3c5 6a3c. 12(2014 海口調(diào)研?？谡{(diào)研)(12 分分)(1)有人在游泳館的水池內(nèi)游泳，當(dāng)他有人在游泳館的水池內(nèi)游泳，當(dāng)他沿水面勻速前進(jìn)時(shí)，見池底有一固定物體，與他的眼睛沿水面勻速前進(jìn)時(shí)，見池底有一固定物體，與他的眼睛(眼睛在水面上眼睛在水面上接近水面處接近水面處)在同一豎直線上； 當(dāng)他再前進(jìn)在同一豎直線上； 當(dāng)他再前進(jìn) 4 m時(shí)， 物體忽然不見

23、了 若時(shí)， 物體忽然不見了 若他所在游泳館的水深恒為他所在游泳館的水深恒為 4 m，則該水的折射率為，則該水的折射率為_，光在該，光在該水中的傳播速度大小為水中的傳播速度大小為_(光在真空中的傳播速度大小為光在真空中的傳播速度大小為 c) (2)彈性繩沿彈性繩沿 x 軸放置，左端位于坐標(biāo)軸放置，左端位于坐標(biāo)原點(diǎn)，用手握住繩的左端，原點(diǎn)，用手握住繩的左端，當(dāng)當(dāng) t0 時(shí)使其開始沿時(shí)使其開始沿 y 軸做振幅為軸做振幅為 8 cm的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在 t1 s 時(shí)，繩時(shí)，繩上形成如圖所示的波形，求：上形成如圖所示的波形，求： 該波的波速；該波的波速； 從從 t0 時(shí)起經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，位于時(shí)起經(jīng)

24、過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，位于 x240 m 處的質(zhì)點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn) N 恰好第恰好第一次沿一次沿 y 軸正方向通過(guò)平衡位置軸正方向通過(guò)平衡位置 答案：答案：(1) 2 22c (2)5 m/s 10 s 解析：解析：(1)人前進(jìn)人前進(jìn) 4 m時(shí)，看不見物體了，說(shuō)明物體在此處的入射時(shí)，看不見物體了，說(shuō)明物體在此處的入射光線發(fā)生了全反射，由光線發(fā)生了全反射，由幾何關(guān)系知入射角等于幾何關(guān)系知入射角等于 45 ，即光線由水中射向，即光線由水中射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為 45 ，由臨界角的定義，由臨界角的定義 sin C1n，解得，解得n 2，由，由 vcn得得 v2c2. (2)由題圖

25、可知，這列簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為由題圖可知，這列簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為 20 m，周期，周期 T1 s44 s，所以該波的波速，所以該波的波速 vT5 m/s. 從從 t0 時(shí)刻開始到質(zhì)點(diǎn)時(shí)刻開始到質(zhì)點(diǎn) N 開始振動(dòng)需要時(shí)間開始振動(dòng)需要時(shí)間 t1x2v8 s 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn) N開始振動(dòng)到沿開始振動(dòng)到沿 y軸正方向通過(guò)平衡位置需要軸正方向通過(guò)平衡位置需要再經(jīng)過(guò)再經(jīng)過(guò) t2T22 s 所以當(dāng)所以當(dāng) t10 s時(shí)， 質(zhì)點(diǎn)時(shí)， 質(zhì)點(diǎn) N恰好第一次沿恰好第一次沿 y軸正方向通過(guò)平衡位置軸正方向通過(guò)平衡位置 13(2014 長(zhǎng)沙模擬長(zhǎng)沙模擬)(12 分分)(1)以下說(shuō)法中正確的是以下說(shuō)法中正確的是( ) A水面上的油膜在陽(yáng)光照

26、射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，這是光的干涉現(xiàn)象水面上的油膜在陽(yáng)光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，這是光的干涉現(xiàn)象 B麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以證實(shí)麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以證實(shí) C 兩列波在同一空間相遇， 相互疊加一定會(huì)形成穩(wěn)定的干涉圖樣 兩列波在同一空間相遇， 相互疊加一定會(huì)形成穩(wěn)定的干涉圖樣 D運(yùn)動(dòng)物體的速度不可能大于真空中的光速運(yùn)動(dòng)物體的速度不可能大于真空中的光速 E如圖如圖(a)所示橫波沿所示橫波沿 x 軸負(fù)方向傳播，波長(zhǎng)為軸負(fù)方向傳播，波長(zhǎng)為 2 m (a) (b) (2)如圖如圖(b)所示，半圓玻璃磚的半徑所示，半圓玻璃磚的半徑 R10 cm，折射率為，折射率為 n 3

27、，直徑直徑 AB 與屏幕垂直并接觸于與屏幕垂直并接觸于 B 點(diǎn)激光點(diǎn)激光 a 以入射角以入射角 130 射向半圓射向半圓玻璃磚的圓心玻璃磚的圓心 O，結(jié)果在水平屏幕，結(jié)果在水平屏幕 MN 上出現(xiàn)兩個(gè)光斑求兩個(gè)光斑上出現(xiàn)兩個(gè)光斑求兩個(gè)光斑之間的距離之間的距離 L. 答案：答案：(1)ADE (2)23.1 cm 解析：解析：(1)油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象，選項(xiàng)油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象，選項(xiàng) A 正確；赫茲正確；赫茲通過(guò)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁的存在，選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁的存在，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；只有相干波相互干涉時(shí)，才會(huì)錯(cuò)誤；只有相干波相互干涉時(shí)，才會(huì)形成穩(wěn)定的干涉圖樣， 選項(xiàng)形成穩(wěn)定的干涉圖樣， 選

28、項(xiàng) C 錯(cuò)誤； 根據(jù)相對(duì)論的原理， 選項(xiàng)錯(cuò)誤； 根據(jù)相對(duì)論的原理， 選項(xiàng) D 正確；正確；根據(jù)圖象直接可以得出，這列波的波長(zhǎng)為根據(jù)圖象直接可以得出，這列波的波長(zhǎng)為 2 m，根據(jù)前一質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后，根據(jù)前一質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn)的原理，該波沿一質(zhì)點(diǎn)的原理，該波沿 x 軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng) E 正確正確 (2)畫出如圖所示的光路圖畫出如圖所示的光路圖 設(shè)折射角為設(shè)折射角為 2，根據(jù)折射定律，根據(jù)折射定律 nsin 2sin 1 解得解得 260 由幾何知識(shí)得，由幾何知識(shí)得，OPQ 為直角三角形，所以兩個(gè)光斑之間的距為直角三角形，所以兩個(gè)光斑之間的距離離 PQRsin 1 sin 21 即即

29、L40 33 cm23.1 cm. 14 (12 分分)(1)如圖甲所示為一列橫波在如圖甲所示為一列橫波在 t1.0 s 時(shí)刻的圖象， 如圖時(shí)刻的圖象， 如圖乙所示為乙所示為 P 處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下列說(shuō)法中正確的是處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下列說(shuō)法中正確的是_ A波沿波沿 x 軸正方向傳播軸正方向傳播 B波沿波沿 x 軸負(fù)方向傳播軸負(fù)方向傳播 C波速為波速為 4 m/s D當(dāng)當(dāng) O 處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)到波谷時(shí)，處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)到波谷時(shí)，P 處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)到波峰處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)到波峰 E波的周期為波的周期為 1.0 s (2)在某科技館內(nèi)放置了一個(gè)高大的半圓柱形透明物體，其俯視圖在某科技館內(nèi)放置了一個(gè)高大的半圓柱形透明物

30、體，其俯視圖如圖如圖(a)所示，所示，O 為半圓的圓心甲、乙兩同學(xué)為了估測(cè)該透明體的折為半圓的圓心甲、乙兩同學(xué)為了估測(cè)該透明體的折射率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)他們分別站在射率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)他們分別站在 A、O 處時(shí)，相互看著對(duì)方，處時(shí)，相互看著對(duì)方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側(cè)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)然后兩人貼著柱體慢慢向一側(cè)運(yùn)動(dòng)，到達(dá) B、C 處時(shí)，甲剛好看不到處時(shí)，甲剛好看不到乙已知半圓柱體的半徑為乙已知半圓柱體的半徑為 R，OC3R3，BCOC. (a) (b) 求半圓柱形透明物體的折射率；求半圓柱形透明物體的折射率； 若用一束平行于若用一束平行于 AO 的水平光線從的水平光線從 D 點(diǎn)射到半圓柱形透明物體點(diǎn)

31、射到半圓柱形透明物體上，射入半圓柱體后再?gòu)呢Q直表面射出，如圖上，射入半圓柱體后再?gòu)呢Q直表面射出，如圖(b)所示已知入射光線所示已知入射光線與與 AO 的距離為的距離為3R2，求出射角，求出射角 . 答案：答案：(1)BCE (2)60 解析：解析：(1)波動(dòng)圖象是波動(dòng)圖象是 t1.0 s 時(shí)刻的，所以，從振動(dòng)圖象中也取時(shí)刻的，所以，從振動(dòng)圖象中也取 t1.0 s 時(shí)刻，時(shí)刻，P 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿 y 軸的負(fù)方向，由此得波是沿軸的負(fù)方向，由此得波是沿 x 軸軸負(fù)方向傳播，又由題圖甲知波長(zhǎng)為負(fù)方向傳播，又由題圖甲知波長(zhǎng)為 4 m，故，故 O 處質(zhì)點(diǎn)與處質(zhì)點(diǎn)與 P 處質(zhì)點(diǎn)的位處質(zhì)點(diǎn)的

32、位移相同，由題圖乙知周期為移相同，由題圖乙知周期為 1.0 s，得波速，得波速是是 4 m/s，則選項(xiàng)，則選項(xiàng) B、C、E正確正確 (2)設(shè)設(shè)OBC，透明物體的折射率為，透明物體的折射率為 n，則，則 sin OCR33 而臨界角公式而臨界角公式 sin 1n，故，故 n 3. 連接連接 OD， OD 即為入射點(diǎn)的法線 因此， 圖中的即為入射點(diǎn)的法線 因此， 圖中的 為入射角 過(guò)為入射角 過(guò)D 點(diǎn)作豎直表面的垂線，垂足為點(diǎn)作豎直表面的垂線，垂足為 E.依題意，依題意，ODE. sin OEOD32 設(shè)光線在設(shè)光線在 D 點(diǎn)的折射角為點(diǎn)的折射角為 ，由折射定律得：，由折射定律得：sin sin

33、3 由由式得式得 30 由幾何關(guān)系知，光線在豎直表面上的入射角由幾何關(guān)系知，光線在豎直表面上的入射角 為為 30 由折射定律得：由折射定律得：sin sin 3 因此因此 sin 32，解得，解得 60 . 15(12 分分) (1)如圖所示，真空中有一個(gè)半徑如圖所示，真空中有一個(gè)半徑為為 R、質(zhì)量分布均勻的玻璃球，、質(zhì)量分布均勻的玻璃球，頻率為頻率為 的細(xì)激光束在真空中沿直線的細(xì)激光束在真空中沿直線 BC 傳播，于傳播，于 C 點(diǎn)經(jīng)折射進(jìn)入玻點(diǎn)經(jīng)折射進(jìn)入玻璃球，并在玻璃球表面的璃球，并在玻璃球表面的 D 點(diǎn)又經(jīng)折射進(jìn)入真空中，已知點(diǎn)又經(jīng)折射進(jìn)入真空中，已知COD120 ，玻璃球?qū)υ摷す獾恼凵渎蕿椋Ａ驅(qū)υ摷す獾恼凵渎蕿?3，則下列說(shuō)法中正確的是，則下列說(shuō)法中正確的是(設(shè)設(shè) c 為為真空中的光速真空中的光速)( ) A激光束的入射角激光束的入射角 60 B 改變?nèi)肷浣?改變?nèi)肷浣?的大小， 細(xì)激光束可能在玻璃球的內(nèi)表面發(fā)生全的大小， 細(xì)激光束可能在玻璃球的內(nèi)表面發(fā)生全反射反射 C光在射入玻璃球后，光的頻率變小光在射入玻璃球后，光的頻率變小 D此激光束在玻璃中的波長(zhǎng)為此激光束在玻璃中的波長(zhǎng)