2019高三物理二輪高考題型練：題型19自選模塊專練：機(jī)械振動與機(jī)械波光

1、四.自選模塊專練專練定位本專練主要解決高考自選模塊選考題.通過對本省命題規(guī)律研究可以發(fā)現(xiàn)，以下幾種命題形式是高考熱點(diǎn)：波速公式.波圖象.波動和振動關(guān)系應(yīng)用；光折射定律和全反射應(yīng)用；光本性考查；核反應(yīng)和質(zhì)能方程應(yīng)用；光電效應(yīng)基本規(guī)律；玻爾理論和能級躍遷；動量守恒定律應(yīng)用.應(yīng)考策略構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)知識網(wǎng)絡(luò)梳理知識要點(diǎn)，同時(shí)對熱點(diǎn)題型進(jìn)行針對性訓(xùn)練.由于高考對本部分內(nèi)容要求較低，復(fù)習(xí)中要抓基礎(chǔ)重全面，防止遺漏知識要點(diǎn).題型19機(jī)械振動與機(jī)械波光1.（2014重慶11）（1）（單選）打磨某剖面如圖1所示寶石時(shí)，必須將OP.OQi與軸線夾角0切磨在01002,光線一定在OPi發(fā)生全反射B.若002,光

2、線會從OC&射出C.若e01,光線會從。磯射出D.若002,光線不能在OPi上發(fā)生全反射；若0/3cm,據(jù)反射規(guī)律與幾何關(guān)系知，反射光線形成光斑Pi與M點(diǎn)距離為：d1=Rtan30激光束入射角i=60,設(shè)其折射角為r,由幾何關(guān)系可知折射光線形成光斑P2與M點(diǎn)間距為：d2=Rcotr據(jù)題意有：di+d2=d聯(lián)立各式并代入數(shù)據(jù)解得：cotr=a/3，即r=30口sinisin60廠據(jù)折射規(guī)律得：n=而r=sin30o=3.3.(1)如圖5甲所示，沿波傳播方向上有間距均為1m六個(gè)質(zhì)點(diǎn)a.b.c.d.e.f,均靜止在各自平衡位置,t=0時(shí)刻振源a從平衡位置豎直向上做簡諧運(yùn)動，具運(yùn)動圖象如圖乙所示，形成

3、簡諧橫波以1m/s速度水平向右傳播，則下列說法正確是()A.這列波周期為4sB.03s質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動路程為4cmC.45s質(zhì)點(diǎn)c加速度在減小D.6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)e運(yùn)動速度水平向右為1m/sE.此六質(zhì)點(diǎn)都振動起來后，質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動方向始終與質(zhì)點(diǎn)c運(yùn)動方向相反(2)1966年33歲華裔科學(xué)家高銀首先提出光導(dǎo)纖維傳輸大量信息理論,43年后高銀因此獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).如圖6所示，一長為L直光導(dǎo)纖維，外套折射率為m,內(nèi)芯折射率為n2,一束單色光從圖中O點(diǎn)進(jìn)入內(nèi)芯斜射到內(nèi)芯與外套介質(zhì)分界面M點(diǎn)上恰好發(fā)生全反射，OQ為內(nèi)芯中軸線，真空中光速為c.求：圖6該單色光在內(nèi)芯與外套介質(zhì)分界面上恰好發(fā)生全反射時(shí)臨界角C正

4、弦值；該單色光在光導(dǎo)纖維中傳播時(shí)間.答案niLn2ABEn；Cn1解析tn；sin0由，=品0當(dāng)e=90時(shí),sinC=2x=L/sinCv=c/n2t=x/v聯(lián)立解得t=Li4.(1)下列說法中正確是.A.兩列機(jī)械橫波相遇，在相遇區(qū)一定會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象B.機(jī)械波在傳播過程中，沿傳播方向上，在任何相等時(shí)間內(nèi)，傳播相同距離C.光波在介質(zhì)中傳播速度與光頻率有關(guān)D.狹義相對論認(rèn)為：一切物理規(guī)律在不同慣性參考系中都相同E.紫光雙縫干涉條紋間距可能大于紅光雙縫干涉條紋間距圖7如圖7所示，空氣中有一個(gè)橫截面為直角三角形三棱鏡，/A=90,/B=30,/C=60,棱鏡材料折射率為43,底面BC長度為2

5、L,一細(xì)光束沿平行于底面BC方向入射到AB面上，經(jīng)AB面折射后進(jìn)入三棱鏡.為了保證該光能從AC面上射出，試求該光束在AB面上入射點(diǎn)到B點(diǎn)距離范圍.答案（1）CDE（2）dsinC=-=-3,光束在AC面上發(fā)生全反射.n3當(dāng)該光束再反射到BC面上，由幾何知識可得，該光束垂直BC面射出，并且根據(jù)光路可逆，其反射光束也不會再從AC面射出.同理，當(dāng)該光束經(jīng)AB面上折射后射到BC面上時(shí)，將在BC面上發(fā)生全反射，其反射光束將垂直AC面射出.可見，要使光束從AC面上射出，必須使光束直接經(jīng)AB面折射后直接射到BC面上.當(dāng)光束經(jīng)AB面折射后射到BC面上C點(diǎn)時(shí)，該光束在AB面上入射點(diǎn)到B點(diǎn)距離最遠(yuǎn).由幾何知識可知

6、，此時(shí)入射點(diǎn)到B點(diǎn)距離：d=23L.3所以，為了保證該光能從AC面上射出，該光束在AB面上入射點(diǎn)到B點(diǎn)距離應(yīng)該為dW233L5.(1)如圖8所示,a.b為兩束不同頻率單色光，以45入射角射到玻璃磚上表面，直線OO與玻璃磚垂直且與其上表面交于N點(diǎn),入射點(diǎn)A.B到N點(diǎn)距離相等，經(jīng)玻璃磚上表面折射后兩束光相交于圖中P點(diǎn),則下列說法正確是()圖8A.在真空中，a光傳播速度大于b光傳播速度B.在玻璃中，a光傳播速度大于b光傳播速度C.同時(shí)增大入射角(入射角始終小于90),則a光在下表面先發(fā)生全反射D.對同一雙縫干涉裝置,a光干涉條紋比b光干涉條紋寬(2)一根彈性繩沿x軸方向放置，左端在原點(diǎn)。處,用手握住

7、繩左端使其沿y軸方向做簡諧運(yùn)動，在繩上形成一簡諧波，繩上質(zhì)點(diǎn)N平衡位置為x=5m,從繩左端開始振動計(jì)時(shí)，經(jīng)過0.5s振動傳播到質(zhì)點(diǎn)M時(shí)波形如圖9所示，求：stt葉TT11uJI-1HJInJ丁壬士土土士十工-二-二一圖9繩左端振動后經(jīng)多長時(shí)間傳播到質(zhì)點(diǎn)N?質(zhì)點(diǎn)N開始振動時(shí)，繩左端質(zhì)點(diǎn)已通過路程；畫出質(zhì)點(diǎn)N從t=2.5s開始計(jì)時(shí)振動圖象.答案(1)BD(2)2.5s80cm見解析圖解析(2)由圖可知，波長入=2m,T=1s波速v=y=2m/s振動傳播到質(zhì)點(diǎn)N經(jīng)歷時(shí)間為t=x=2.5sv質(zhì)點(diǎn)N開始振動時(shí)，繩左端已通過路程為ts=T4A=80cm.圖象如圖所示圖106. (1)如圖10所示為半圓形玻

8、璃石專，C為AB中點(diǎn)，直線OO與玻璃石專垂直且與其上表面相交于C點(diǎn)ab兩束不同頻率單色可見細(xì)光束垂直AB邊從空氣射入玻璃石專，且兩束光在AB面上入射點(diǎn)到C點(diǎn)距離相等，兩束光折射后相交于圖中P點(diǎn)，以下判斷正確是.A.在真空中，a光傳播速度大于b光傳播速度B.光在玻璃石專中頻率和在空氣中頻率相同C.在真空中，a光波長大于b光波長D.a光通過玻璃磚時(shí)間大于b光通過玻璃磚時(shí)間E.若a.b兩束光從同一介質(zhì)射入真空過程中,a光發(fā)生全反射臨界角大于b光發(fā)生全反射臨界角(2)機(jī)械橫波某時(shí)刻波形圖如圖11所示，波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)p橫坐標(biāo)x=0.32m.從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí).若每間隔最小時(shí)間0.4s重復(fù)出現(xiàn)波形

9、圖，求波速.若p點(diǎn)經(jīng)0.4s第一次達(dá)到正向最大位移，求波速.若p點(diǎn)經(jīng)0.4s到達(dá)平衡位置，求波速.答案(1)BCE(2)2m/s0.3m/s(0.8+n)m/s,(n=0,1,2,3,)解析(1)所有色光在真空傳播速度相同，為c,故A錯(cuò)誤；光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一介質(zhì)時(shí)頻率不變，故光在玻璃石專中頻率和在空氣中頻率相同,B正確；由題分析可知，玻璃磚對b光折射率大于對a光折射率,b光頻率高，由c=入f得知，在真空中,a光波長大于b光波長，故C正確;c由v=n得到,a光在玻璃磚中速度大啟光通過玻璃磚時(shí)間短，故D錯(cuò)誤;由sinC=1分析得知，a光折射率小,a光發(fā)生全反射臨界角大于b光發(fā)n生全反射臨界角，故

10、E正確.選B.C.E.一一，入0.8依題息，周期T=0.4s,波速v=-=m/s=2m/s.波沿x軸正方向傳播距離為Ax=0.32m0.2m=0.12m,p點(diǎn)恰好第一次達(dá)到正向最大位移.波速v=x=TTT-m/s=0.3m/s.t0.4波沿x軸正方向傳播，若p點(diǎn)恰好第一次到達(dá)平衡位置則4x1=0.32m,由周期性可知波傳播可能距離x=Ax1+2n,(n=0,1,2,3,)人0.32+08n一、一Ax2可能波速v=q=04m/s=(0.8+n)m/s,(n=0,1,2,3,).7. (1)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為1m/s,t=0時(shí)刻波形如圖12所示.在x=1.0m處有一質(zhì)點(diǎn)M,求：JWm圖12質(zhì)點(diǎn)M開始振動方向及振動頻率；從t=0時(shí)刻開始，經(jīng)過多長時(shí)間質(zhì)點(diǎn)M第二次到達(dá)波峰？如圖13所示是透明圓柱形介質(zhì)橫截面，BC為圓直徑.一束單色光沿AB方向入射，/ABC=120.光自B點(diǎn)進(jìn)入介質(zhì)內(nèi)只經(jīng)過一次折射后從介質(zhì)中射出，出射光線平行于BC.圖13求介質(zhì)折射率；若改變/ABC大小，則從B點(diǎn)射入介質(zhì)中單色光能否在介質(zhì)內(nèi)表面發(fā)生全反射？（填“能”或“不能”）答案（1）沿y軸負(fù)方向2.5Hz1.5s小不能解析（1）沿y軸負(fù)方向.波長入=0.4m,由v=入f得振動頻率f=2.5Hz.從t=0時(shí)刻開始，經(jīng)11時(shí)間M開始振動：X111=j=0.8s再經(jīng)t2