2017版步步高大二輪專題復(fù)習(xí)與增分策略通用物理突破10選考部分3-3,34第2講機(jī)械振動(dòng)波光

高中物理資 平臺(tái)高中物理資 平臺(tái)--光世昌的博 2講機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的時(shí)間相等，即tBC＝tB′C′.如圖1所示.Acos(ωt＋φ).例1簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖線可用下述方法畫出：如圖2甲所示，在彈簧振子的小球上安裝一支間，得到的振動(dòng)圖線如圖乙所示.則下列說法中正確的是()410t＝17s102cm/s1、34E.2.5sx解析周期是振子完成一次全振動(dòng)的時(shí)間，由圖知，彈簧振子的周期為T＝4s，故A正確；振4s，由周期性知，t＝17st＝1s時(shí)振子相對平衡位置的位移相0C2cm/s1、3s＝vt＝2cm/s×2s＝4cm.故D正確；由圖乙可知2.5s時(shí)振子正在向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故E錯(cuò)誤.答案預(yù)測1(2015·山東理綜·38(1))如圖3所示，輕彈簧上端固定，下端連接一小物塊，物塊沿豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng).以豎直向上為正方向，物塊簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝0.1sin(2.5πt)m.t＝0時(shí)刻，一小球從距物塊h高處自由落下；t＝0.6s時(shí)，小球恰好與物塊處于同一高度.取重力加速度的大小g＝10m/s2.以下判斷正確的是 h＝1.70.80.6s0.2mD.t＝0.4s時(shí)，物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相反答案AB解析t＝0.6sy＝0.1sin(2.5π×0.6)m＝－0.1mh＋|y|＝12h＝1.7mAT＝2π＝2πs＝0.8s，選項(xiàng)B正確；0.6s 23A＝0.3mC錯(cuò)誤；t＝0.4s＝T2與小球運(yùn)動(dòng)方向相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤預(yù)測2某同學(xué)用單擺測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?他測出了擺線長度L和擺動(dòng)周期T，如圖4(a)所示.函數(shù)關(guān)系圖象如圖(b)所示.由圖象可知，擺球的半徑r＝ m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝ m/s2；由此種方法得到的重力加速度值與實(shí)際的重力加速度值相比會(huì) (選填“偏高中物理資 平臺(tái)高中物理資 平臺(tái)--光世昌的博 答案

0.04

解析

mk＝

＝4g＝244

m/s2＝π2

波動(dòng)圖象描述的是在同一時(shí)刻，沿波的方向上的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移.在時(shí)間上(1)分清振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象.只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波動(dòng)圖象，橫坐標(biāo)為t則為例2(2016甲卷·34(2))一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向，波長不小于10cm.O和x＝0x＝5cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn).t＝0Oy＝4cmA處于波峰位置；t1sO第一次回到平衡位置，t＝1s(2)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式解析(1)設(shè)振動(dòng)周期為T.由于質(zhì)點(diǎn)A在0到1s4是1T＝443由于質(zhì)點(diǎn)O與A的距離Δx＝5cm小于半個(gè)波長，且波沿x軸正 ，O在3

s3At＝1s3

v＝Δx＝7.5λ＝vTλ＝30(2)O Acos(T＋φ 3φ0＝π，A＝83O 0.08cos(2t＋3)

π 6)答案(1)4s7.5cm/s30

0.08cos(2t＋3) 0.08sin(2t＋6)預(yù)測3(2016丙卷·34(1))由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右.波源振動(dòng)的 A.P、QP、QS恰好通過平衡位置時(shí)，P、QS恰好通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，PS恰好通過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，Q答案解析T＝

s＝0.05s，v＝16m/sλ＝vT＝0.8mPS( 0.82λ，為半波長的整數(shù)倍，P′、QP、QA錯(cuò)誤，B正確；PSx＝3S恰好通過平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，PQSx′＝1S恰好通過平衡位置向下振動(dòng)時(shí)，Q點(diǎn)在波峰，D、E錯(cuò)誤

預(yù)測4如圖5所示為一列簡諧橫波某時(shí)刻的波形圖，介質(zhì)中有P、Q、M三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)的縱坐標(biāo)分別為yP＝2cm，yQ＝－2cm，下列說法正確的是 A.P、QB.Q、MC.P、M在任何相等時(shí)間內(nèi)，P、M兩質(zhì)點(diǎn)通過的路程總相等E.P、M兩質(zhì)點(diǎn)對平衡位置的位移總是大小相等、方向相反答案CDE解析P、M兩點(diǎn)相差半個(gè)周期，所以P、M方向相反，C、D、E正確預(yù)測5圖6(a)為一列簡諧橫波在t＝0.1s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖(b)為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則下列說法正確的是( 0.1該波的速度為40xt＝0.1sQt＝0.1st＝0.25sP30答案解析由振動(dòng)圖象可知，該波的周期是0.2s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；該波 速度為v＝λ＝8T40m/sB正確；由振動(dòng)圖線可知，t＝0.1sQx軸的負(fù)方向，選項(xiàng)C、D正確；從t＝0.1s到t＝0.25s，經(jīng)歷的時(shí)間為0.15s＝0.75T，質(zhì)點(diǎn)P不是從平衡位置(或者波峰、波谷)3A＝30cmE錯(cuò)誤；故選B、C、D.sin為n＝sinθ1.實(shí)驗(yàn)和研究證明，某種介質(zhì)的折射率等于光在真空中 速度c跟光在這種介sin2v中 速度v之比，即v臨界角：折射角等于90°時(shí)的入射角，稱為臨界角.當(dāng)光從折射率為n的某種介質(zhì)射向真空(空氣)時(shí)發(fā)生全反射的臨界角為C，則sinC＝光的幾何計(jì)算題往往是光路現(xiàn)象與光的反射、折射、全反射(臨界點(diǎn))例 2O且垂直于底面的平面(紙面)MA點(diǎn)，求該光線從球面射出的方向相對于其解析設(shè)圖中N點(diǎn)為光線在球冠內(nèi)底面上的反射點(diǎn)，光線的光路圖如圖所示.設(shè)光線在M點(diǎn)的入射角為i、折射角為r，在N點(diǎn)的入射角為i′，反射角為i″，玻璃折射率為n.由于△OAM為等邊三角形，sini＝nsinn＝3NNENE∥AM，有連接于是∠ENO為反射角，ON為反射光線.這一反射光線經(jīng)球面再次折射后不改變方向.所以，經(jīng)一次反射后射出玻璃球冠的光線相對于入射光線的偏角β為答案預(yù)測6如圖8所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向E點(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)，已知入射方向與邊AB的夾角為θ＝30°，E、F分別為邊AB、BC的中點(diǎn)，則下列說法正 A.該棱鏡的折射率為B.FE.FE答案nsin解析在E60°，折射角為30°n＝sin60°可得折射率為3，故ABC邊上的入射角小于臨界角，不會(huì)發(fā)生全反射，B錯(cuò)；由nsinEE錯(cuò)誤79P0.9的高度處，浮QP1.2mM1.8mn答案(1)2.4 (2)1.59解析(1)i、r，h2則：sin sin 2222sin根據(jù)光的折射定律可知：n＝sinsin聯(lián)立解得：h2＝2.4(2)h3PQ間恰好無光射出，此時(shí)魚餌燈與浮標(biāo)的連線和豎直方向夾角恰好為臨界角C，則：nsinnsin 23235聯(lián)立解得：h3＝35

m≈1.59d 條紋間距Δx＝ld例4下列說法中正確的 C.雙縫實(shí)驗(yàn)中，若只減到擋板間距離l，兩相鄰亮條紋間距離Δx將減答 d的.故A正確；水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的薄膜現(xiàn)象.故B錯(cuò)誤；雙縫實(shí)驗(yàn)中，若只減到擋板間距離l，根據(jù) Δx＝lλ可知，兩相鄰亮條紋間距離Δx將減小.故C正確；聲源d向靜止的觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，則觀察者接收到的頻率大于聲源的頻率.D錯(cuò)誤；晶光的偏振方向，故E正確.預(yù)測 赫茲了電磁波的存在并用實(shí)驗(yàn)加以證答案解析麥克斯韋了電磁波的存在，而赫茲用實(shí)驗(yàn)加以證實(shí)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)相對論原理：故D正確；磨制各種鏡面或其他精密的光學(xué)平面時(shí)，可以用光的，依據(jù)光程差是半個(gè)波長平整程度，故E錯(cuò)誤.預(yù)測 當(dāng)頻率一定的聲源向著靜止的加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，收到的聲波頻率增答案解析做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)能量與振幅有關(guān)，振幅越大，能量越大.A錯(cuò)誤；泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象.B正確；根據(jù)愛因斯坦相對論原理可知，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的.C正確；在“用單擺測定重力加速度”1m長的細(xì)線和小鐵球.故D錯(cuò)誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，E正確. 答案BDE解析偏振是橫波的性質(zhì)，故光的偏振說明光是橫波，故A質(zhì)中頻率不變，故B正確；雨后彩虹是由于光入射到水滴中發(fā)生折射形成的，故C錯(cuò)誤；條紋的間距增大，故E正確.2.(2016甲卷·34)關(guān)于電磁波，下列說法正確的是( A.電磁波在真空中的速度與電磁波的頻率無關(guān)C.電磁波在真空中自由時(shí)，其方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂E.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即答案ABC續(xù)，E錯(cuò)誤.

球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b是兩種不同頻率的單色光.下列說法正確的是()雨后光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩ab在水滴中，a光的速度大于b光的速在水滴中，aba、b光分別通過同一雙縫裝置，a光的相鄰亮條紋間距較答案解析雨后彩虹是由于光入射到水滴中發(fā)生折射時(shí)不同色光偏折程度不同而形成的，即發(fā)生色散形成的.A正確；分析可知，第一次折射時(shí)，b折射 sin n的臨界角.故B錯(cuò)誤；由v＝c得知，在水滴中，a光的速度小于b光的速度.C錯(cuò)誤；abab光的頻率，ab光的波長.故D正確；條紋的間距與波長成正比，則a光的相鄰亮條紋間距較小，故E正確.nPP振動(dòng)的說法正確的是()Ps＝vTP答案解析波過程中，各振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期、振幅相同，則知質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的振幅一定為A，周期一定為T，但P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度與波的速度無關(guān)，速度的最大值不一定是v，故A、B錯(cuò)誤；s＝vTsP點(diǎn)與波源相位相同，振動(dòng)情況總相同，位移總相同，故E正確.5.(2016乙卷·34)某同學(xué)漂浮在海面上雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8m/s的速率向著海灘，但他并不向海灘靠近.該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過身下的時(shí)間間隔為15s.下列 63答案15T＝15

s0.6 λ＝vT＝1.8m/s5s＝3m，C隨著波的而傳遞出去，D錯(cuò)，E對如圖2所示，半圓形玻璃磚按圖中實(shí)線位置放置，直徑與BD重合.一束激光沿著半圓形玻璃磚的半徑從圓弧面垂直BD射到圓心O點(diǎn)上.使玻璃磚繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)過角度θ(0°<θ<90°)， D.θE.θ＝45°時(shí)，恰好看不到折射光線.n＝答案n解析畫出光路圖易知，折射光斑在弧形屏上沿C→D方向移動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；隨著入射角增B0θ<90°及一定大于反射角，選項(xiàng)C正確；根據(jù)反射定律和幾何知識(shí)知，玻璃磚轉(zhuǎn)過θ角，則反射光線轉(zhuǎn)2θ角，選項(xiàng)Dθ＝45°時(shí)，恰好看不到折射光線，恰好發(fā)生了全反射，則臨界角C＝45°，由臨界角sinC＝1，解得折射率n＝2，選項(xiàng)E正確.n如圖3所示為兩列沿繩的(虛線表示甲波，實(shí)線表示乙波)簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，Mx＝0.2m處的質(zhì)點(diǎn)，則下列說法中正確的是()MBM甲波的速度v1比乙波的速度v23

MM答案解析4于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)與M點(diǎn)相距半個(gè)波長，振動(dòng)方向總是相反，故E正確.44t＝0.2sA列判斷正確的是(2.5xA0.2s20若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率為2.5HzE.若該波遇到一物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該物的尺寸一定比40cm小很多答案BCD解析由圖象知：T＝0.4s，λ＝0.4mv＝λ＝0.4m/s＝1m/sA 2B正確；t＝0.2s＝T2AA0.2s20cm2Tf＝1＝2.5Hz時(shí)才能產(chǎn)生的穩(wěn)定差不多或比40cm小，故E錯(cuò)誤.Ta、bC點(diǎn)、D5所示.A30°，a45°(CA點(diǎn)入射光線的夾角)，CD3°，則下列結(jié)論正確的是()bana＝在介質(zhì)中，abb色光從介質(zhì)射向空氣的臨界角正弦sinC 若用a、b兩單色光分別通過同一雙縫裝置，屏上的條紋間距xa<答案解析Aira、rb.a45°，得的圓心角為3°，則AD弧所對的圓心角為78°，故 ＝51°，b色光的偏向角為2(rb－i)＝42°A正確.a色光的折射率na＝sinra＝sin52.5°sin60°＝3.B錯(cuò)誤.sin sin30°<sinb色光的折射率nb＝sinrb＝sin

sin sin介質(zhì)射向空氣的臨界角正弦sinC＝1 .故D正確.由以上得知，a光的偏向角大于b 2sind的偏向角，a光的折射率大于b光的折射率，a、b兩單色光在透明介質(zhì)中的波長λa<λb.根據(jù)條紋 Δx＝lλ，波長長的雙縫 時(shí)條紋間距較大，故Δxa<Δxb，故E正確.d一列沿x軸的簡諧橫波，t＝0時(shí)刻的波形如圖6所示，介質(zhì)中x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸y＝0.2cos(4πt)m.求：該波的速度x＝10mQ第一次到達(dá)波谷的時(shí)間答 48m/s(2)3s或6解析(1)λ＝24Pω＝4πωT＝2π＝0.5ωT故該波 速度v＝λ＝48T當(dāng)波向右時(shí)，Q與左側(cè)的第一個(gè)波谷的水平距離