高考物理 考前三個月 第1部分 專題14 機(jī)械振動和機(jī)械波 光試題-人教版高三全冊物理試題

1．(2015·新課標(biāo)全國Ⅰ·34)(1)在雙縫干涉實驗中，分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距Δx1與綠光的干涉條紋間距Δx2相比，Δx1____Δx2(填“＞”、“＝”或“＜”)．若實驗中紅光的波長為630nm，雙縫與屏幕的距離為1.00m，測得第1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5mm，則雙縫之間的距離為________m.(2)甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負(fù)向傳播，波速均為v＝25cm/s.兩列波在t＝0時的波形曲線如圖1所示．求：圖1①t＝0時，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16cm的所有質(zhì)點的x坐標(biāo)；②從t＝0開始，介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為－16cm的質(zhì)點的時間．2．(2015·江蘇單科·12B)(1)一漁船向魚群發(fā)出超聲波，若魚群正向漁船靠近，則被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比________．A．波速變大B．波速不變C．頻率變高D．頻率不變(2)用2×106Hz的超聲波檢查膽結(jié)石，該超聲波在結(jié)石和膽汁中的波速分別為2250m/s和1500m/s，則該超聲波在結(jié)石中的波長是膽汁中的________倍．用超聲波檢查膽結(jié)石是因為超聲波的波長較短，遇到結(jié)石時________(選填“容易”或“不容易”)發(fā)生衍射．(3)人造樹脂是常用的眼鏡鏡片材料．如圖2所示，光線射在一人造樹脂立方體上，經(jīng)折射后，射在桌面上的P點．已知光線的入射角為30°，OA＝5cm，AB＝20cm，BP＝12cm，求該人造樹脂材料的折射率n.圖23．(2015·天津理綜·9)(1)某同學(xué)利用單擺測量重力加速度．①為了使測量誤差盡量小，下列說法正確的是________．A．組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球B．組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線C．實驗時須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動D．?dāng)[長一定的情況下，擺的振幅盡量大②如圖3所示，在物理支架的豎直立柱上固定有擺長約1m的單擺．實驗時，由于僅有量程為20cm、精度為1mm的鋼板刻度尺，于是他先使擺球自然下垂，在豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標(biāo)記點，測出單擺的周期T1；然后保持懸點位置不變，設(shè)法將擺長縮短一些，再次使擺球自然下垂，用同樣方法在豎直立柱上做另一標(biāo)記點，并測出單擺的周期T2；最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標(biāo)記點之間的距離ΔL.用上述測量結(jié)果，寫出重圖3力加速度的表達(dá)式g＝________.(2)中國古人對許多自然現(xiàn)象有深刻認(rèn)識，唐人張志和在《玄真子·濤之靈》中寫道：“雨色映日而為虹”．從物理學(xué)角度看，虹是太陽光經(jīng)過雨滴的兩次折射和一次反射形成的．圖4是彩虹成因的簡化示意圖，其中a、b是兩種不同頻率的單色光，則兩光()圖4A．在同種玻璃中傳播，a光的傳播速度一定大于b光B．以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后，b光的側(cè)移量大C．分別照射同一光電管，若b光能引起光電效應(yīng)，a光也一定能D．以相同的入射角從水中射入空氣，在空氣中只能看到一種光時，一定是a光(3)圖5甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點的橫坐標(biāo)分別為xa＝2m和xb＝6m，圖乙為質(zhì)點b從該時刻開始計時的振動圖象．下列說法正確的是()圖5A．該波沿＋x方向傳播，波速為1m/sB．質(zhì)點a經(jīng)4s振動的路程為4mC．此時刻質(zhì)點a的速度沿＋y方向D．質(zhì)點a在t＝2s時速度為零機(jī)械振動、機(jī)械波和光是每年高考必考的內(nèi)容．縱觀近幾年的高考，高考對該部分知識點的考查體現(xiàn)在以下幾個方面：波動圖象與波速公式的綜合應(yīng)用、波動圖象與振動圖象的結(jié)合、光的折射、光的全反射、光的折射率的測定和光的波長的測定．復(fù)習(xí)時要加強(qiáng)對基本概念、規(guī)律的理解，抓住簡諧運動和振動圖象、波的傳播和波動圖象、光的折射和全反射三條主線，強(qiáng)化典型題目的訓(xùn)練，掌握其分析、求解的思路和方法．考題一機(jī)械振動和機(jī)械波1．(2015·海南單科·16)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t＝0時刻的波形如圖6所示，質(zhì)點P的x坐標(biāo)為3m．已知任意振動質(zhì)點連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時間間隔為0.4s．下列說法正確的是________．圖6A．波速為4m/sB．波的頻率為1.25HzC．x坐標(biāo)為15m的質(zhì)點在t＝0.6s時恰好位于波谷D．x坐標(biāo)為22m的質(zhì)點在t＝0.2s時恰好位于波峰E．當(dāng)質(zhì)點P位于波峰時，x坐標(biāo)為17m的質(zhì)點恰好位于波谷2．(2015·鄭州二質(zhì)檢)如圖7所示，圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，圖乙為介質(zhì)中x＝2m處的質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象，質(zhì)點Q的平衡位置位于x＝3.5m處．下列說法正確的是()圖7A．這列波沿x軸正方向傳播B．這列波的傳播速度是20m/sC．在0.3s時間內(nèi)，質(zhì)點P向右移動了3mD．t＝0.1s時，質(zhì)點P的加速度大于質(zhì)點Q的加速度E．t＝0.25s時，x＝3.5m處的質(zhì)點Q到達(dá)波峰位置3．(2015·江西師大附中、鷹潭一中4月聯(lián)考)如圖8所示為某時刻從O點同時發(fā)出的兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中沿相同方向傳播的波形圖，P質(zhì)點在甲波最大位移處，Q質(zhì)點在乙波最大位移處，下列說法中正確的是________．(填正確答案標(biāo)號)．圖8A．兩列波具有相同的波速B．兩列波傳播相同距離時，乙波所用的時間比甲波的短C．P質(zhì)點比Q質(zhì)點先回到平衡位置D．在P質(zhì)點完成20次全振動的時間內(nèi)Q質(zhì)點完成了30次全振動E．甲波和乙波在空間相遇處不會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣1．巧解波動圖象與振動圖象綜合問題的基本方法求解波動圖象與振動圖象綜合類問題可采用“一分、一看、二找”的方法：(1)分清振動圖象與波動圖象，此問題最簡單，只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波動圖象，橫坐標(biāo)為t則為振動圖象．(2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位，尤其要注意單位前的數(shù)量級．(3)找準(zhǔn)波動圖象對應(yīng)的時刻．(4)找準(zhǔn)振動圖象對應(yīng)的質(zhì)點．2．波的多解問題的分析思路考題二光的折射和全反射4.(2015·安徽理綜·18)如圖9所示，一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上，經(jīng)AB和AC兩個面折射后從AC面進(jìn)入空氣．當(dāng)出射角i′和入射角i相等時，出射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為θ.已知棱鏡頂角為α，則計算棱鏡對該色光的折射率表達(dá)式為()圖9A.eq\f(sin\f(α＋θ,2),sin\f(α,2)) B.eq\f(sin\f(α＋θ,2),sin\f(θ,2))C.eq\f(sinθ,sinθ－\f(α,2)) D.eq\f(sinα,sinα－\f(θ,2))5．(2015·西安交大附中四模)如圖10所示，OBCD為半圓柱體玻璃的橫截面，OD為直徑，一束由紅光和紫光組成的復(fù)色光沿AO方向從真空斜射入玻璃，B、C點為兩單色光的射出點(設(shè)光線在B、C處未發(fā)生全反射)．已知從B點射出的單色光由O到B的傳播時間為t.圖10(1)若OB、OC兩束單色光在真空中的波長分別為λB、λC，試比較λB、λC的大?。?2)求從C點射出的單色光由O到C的傳播時間tC.6．(2015·長沙4月模擬)某透明物體的橫截面如圖11所示，其中ABC為直角三角形，AB為直角邊，長度為2L，∠ABC＝45°，eq\x\to(ADC)為一圓弧，其圓心在AC邊的中點．此透明物體的折射率為n＝2.0.若一束寬度與AB邊長相等的平行光從AB邊垂直射入透明物體，試由光路圖畫出光線從ADC圓弧射出的區(qū)域，并求此區(qū)域的圓弧長度s.圖111.必須掌握折射率的兩個公式(1)n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)(θ1、θ2分別為入射角和折射角)．(2)n＝eq\f(c,v)(c為光速，v為光在介質(zhì)中的速度)．2．必須明確全反射的條件及臨界角公式(1)全反射的條件：光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，入射角大于或等于臨界角．(2)臨界角公式：sinC＝eq\f(1,n).3．光的折射和全反射題型的分析思路(1)確定要研究的光線，有時需根據(jù)題意，分析、尋找臨界光線、邊界光線為研究對象．(2)找入射點，確認(rèn)界面，并畫出法線．(3)明確兩介質(zhì)折射率的大小關(guān)系．①若光疏→光密：定有反射、折射光線．②若光密→光疏：如果入射角大于或等于臨界角，一定發(fā)生全反射．(4)根據(jù)反射定律、折射定律列出關(guān)系式，結(jié)合幾何關(guān)系，具體求解．考題三光的幾種特性7．關(guān)于光的特性易錯點辨析(正確的打√號，錯誤的打×號)(1)在干涉現(xiàn)象中，振動加強(qiáng)點的位移總比減弱點的位移要大()(2)變化的電場能在其周圍空間產(chǎn)生磁場()(3)拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強(qiáng)度()(4)偏振是橫波特有的現(xiàn)象()(5)光導(dǎo)纖維傳遞信號利用了光的全反射原理()(6)太陽光下的肥皂泡呈現(xiàn)出彩色條紋，這是光的折射現(xiàn)象()(7)半徑較大的凸透鏡的彎曲表面向下放在另一塊平板玻璃上，讓光從上方射入，能看到亮暗相間的同心圓，這是光的干涉現(xiàn)象()(8)不管光源與觀察者是否存在相對運動，觀察者觀察到的光速是不變的()(9)水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象()(10)在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用了光的色散現(xiàn)象()(11)當(dāng)一列聲波從空氣中傳入水中時波長一定會變長()(12)麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實驗證實()(13)在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變窄()(14)光纖通信的工作原理是全反射，光纖通信具有容量大、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點()(15)用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振()(16)當(dāng)水波通過障礙物時，若障礙物的尺寸與波長差不多，或比波長大得多時，將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象()(17)用兩束單色光A、B，分別在同一套裝置上做干涉實驗，若A光的條紋間距比B光的大，則說明A光波長大于B光波長()(18)在光的雙縫干涉實驗中，條紋間距與縫的寬度成正比()(19)真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源、觀察者間的相對運動無關(guān)()(20)只有障礙物的尺寸比波長小得多時才會發(fā)生衍射現(xiàn)象()(21)紅光在玻璃磚中的傳播速度比紫光在玻璃磚中的傳播速度大()(22)光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變小()(23)在波的傳播方向上兩相鄰的相對平衡位置的位移始終相同的質(zhì)點間的距離等于波長()(24)全息照相的拍攝利用了光的干涉原理()(25)醫(yī)學(xué)上用激光做“光刀”來進(jìn)行手術(shù)，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特點()(26)泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象()(27)電磁波不同于機(jī)械波之處是電磁波能在真空中傳播()(28)紫外線是一種比所有可見光波長更長的電磁波()8．(2015·新余二模)下列說法正確的是()A．如果質(zhì)點所受的力與它偏離平衡位置的位移的大小的平方根成正比，并且總是指向平衡位置，質(zhì)點的運動就是簡諧運動B．向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出反射波的頻率變化就能知道血流的速度，這種方法俗稱“彩超”C．含有很多顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象叫做光的色散，光在干涉、衍射及折射時都可以發(fā)生色散D．麥克斯韋關(guān)于電磁場的兩個基本觀點是：變化的磁場產(chǎn)生電場和變化的電場產(chǎn)生磁場E．狹義相對論表明物體運動時的質(zhì)量總是要小于靜止時的質(zhì)量9．(2015·棗莊第十八中學(xué)4月模擬改編)下列說法中正確的是________．(填正確答案標(biāo)號)A．當(dāng)一列聲波從空氣中傳入水中時波長一定會變長B．a(chǎn)、b兩束光分別照射同一雙縫干涉裝置在屏上得到的干涉圖樣中，a光的相鄰亮條紋間距小于b光的相鄰亮條紋間距，則可以判斷水對a光的折射率比b光大C．肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是光的折射現(xiàn)象造成的D．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實驗證實E．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場1.分析光的干涉現(xiàn)象的“三點注意”(1)干涉區(qū)的位移：穩(wěn)定干涉中，振動加強(qiáng)區(qū)內(nèi)各點的振動位移不一定比減弱區(qū)內(nèi)各點的振動位移大(振動加強(qiáng)區(qū)內(nèi)各點的振幅比減弱區(qū)內(nèi)各點的振幅大)．(2)干涉條件：頻率相同、相位差恒定、振動方向在同一條直線上．(3)加強(qiáng)、減弱區(qū)形成條件：Δr＝kλ，k＝0、1、2、3…振動加強(qiáng)區(qū)；Δr＝(k＋eq\f(1,2))λ，k＝0、1、2、3…振動減弱區(qū)．2．區(qū)分光的干涉、衍射和色散(1)白光發(fā)生光的干涉、衍射和光的色散時都可出現(xiàn)彩色條紋，但出現(xiàn)彩色條紋的本質(zhì)不相同，干涉和衍射是光的波長不同引起的干涉條紋間距、衍射明顯程度不同的緣故，而光的色散是在同一種介質(zhì)中波速不同、折射率不同造成的．(2)區(qū)分干涉和衍射，關(guān)鍵是理解其本質(zhì)，實際應(yīng)用中可從條紋寬度、條紋間距、亮度等方面加以區(qū)分．專題綜合練1．(2015·重慶理綜·11)(1)虹和霓是太陽光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過一次和兩次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球來說明．兩束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上會形成MN和PQ兩條彩色光帶，光路如圖12所示．M、N、P、Q點的顏色分別為()圖12A．紫、紅、紅、紫 B．紅、紫、紅、紫C．紅、紫、紫、紅 D．紫、紅、紫、紅(2)圖13為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機(jī)械橫波某時刻的波形圖，質(zhì)點P的振動周期為0.4s．求該波的波速并判斷P點此時的振動方向．圖132．(2015·懷化二模)(1)一列簡諧橫波從左向右以v＝2m/s的速度傳播，某時刻的波形圖如圖14所示，下列說法正確的是________．(填正確答案標(biāo)號)圖14A．A質(zhì)點再經(jīng)過一個周期將傳播到D點B．B點正在向上運動C．B點再經(jīng)過eq\f(1,8)T回到平衡位置D．該波的周期T＝0.05sE．C點再經(jīng)過eq\f(3,4)T將到達(dá)波峰的位置(2)如圖15所示，MN是一條通過透明球體球心的直線，在真空中波長為λ0＝600nm的單色細(xì)光束AB平行于MN射向球體，B為入射點，若出射光線CD與MN的交點P到球心O的距離是球半徑的eq\r(2)倍，且與MN所成的夾角α＝30°.求：圖15①透明球體的折射率n；②此單色光在透明球體中的波長λ.3．(2015·銀川一模)(1)如圖16甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，圖乙為介質(zhì)中x＝2m處的質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象．下列說法正確的是()圖16A．這列波的傳播方向是沿x軸正方向B．這列波的傳播速度是20m/sC．經(jīng)過0.15s，質(zhì)點P沿x軸的正方向傳播了3mD．經(jīng)過0.1s時，質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向E．經(jīng)過0.35s時，質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離(2)直徑d＝1.00m，高H＝0.50m的不透明圓桶，放在水平地面上，桶內(nèi)盛有折射率n＝1.60的透明液體，某人站在地面上離桶中心的距離為x＝2.10m處，他的眼睛到地面的距離y＝1.70m，問桶中液面高h(yuǎn)至少為多少時，他能看到桶底中心？(桶壁厚度不計)4．(2015·新課標(biāo)全國Ⅱ·34)(1)如圖17所示，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線．則________．圖17A．在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B．在真空中，a光的波長小于b光的波長C．玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率D．若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失E．分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距(2)平衡位置位于原點O的波源發(fā)出的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播，P、Q為x軸上的兩個點(均位于x軸正向)，P與O的距離為35cm，此距離介于一倍波長與二倍波長之間．已知波源自t＝0時由平衡位置開始向上振動，周期T＝1s，振幅A＝5cm.當(dāng)波傳到P點時，波源恰好處于波峰位置；此后再經(jīng)過5s，平衡位置在Q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置．求：①P、Q間的距離；②從t＝0開始到平衡位置在Q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置時，波源在振動過程中通過的路程．5．(2015·山東理綜·38)(1)如圖18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動．以豎直向上為正方向，物塊簡諧運動的表達(dá)式為y＝0.1sin(2.5πt)m．t＝0時刻，一小球從距物塊h高處自由落下；t＝0.6s時，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________．(雙選，填正確答案標(biāo)號)圖18a．h＝1.7mb．簡諧運動的周期是0.8sc．0.6s內(nèi)物塊運動的路程是0.2md．t＝0.4s時，物塊與小球運動方向相反(2)半徑為R、介質(zhì)折射率為n的透明圓柱體，過其軸線OO′的截面如圖19所示．位于截面所在平面內(nèi)的一細(xì)束光線，以角i0由O點入射，折射光線由上邊界的A點射出．當(dāng)光線在O點的入射角減小至某一值時，折射光線在上邊界的B點恰好發(fā)生全反射．求A、B兩點間的距離．圖19

答案精析專題14機(jī)械振動和機(jī)械波光真題示例1．(1)＞0.3(2)①x＝(50＋300n)cm(n＝0，±1，±2，±3，…)②0.1s解析(1)雙縫干涉條紋間距Δx＝eq\f(l,d)λ，紅光波長長，所以紅光的雙縫干涉條紋間距較大，即Δx1＞Δx2.相鄰條紋間距Δx＝eq\f(10.5mm,5)＝2.1mm＝2.1×10－3m，根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ可得d＝eq\f(lλ,Δx)＝0.3m.(2)①兩列波的振幅均為8cm，故偏離平衡位置位移為16cm的質(zhì)點應(yīng)為兩列波的波峰相遇處的質(zhì)點．根據(jù)波形圖可知，甲、乙的波長分別為λ乙＝60cm，λ甲＝50cm則甲、乙兩列波的波峰坐標(biāo)分別為x甲＝(50＋k1×50)cm(k1＝0，±1，±2，±3，…)x乙＝(50＋k2×60)cm(k2＝0，±1，±2，±3，…)綜上分析，所有波峰和波峰相遇的質(zhì)點x坐標(biāo)應(yīng)為x＝(50＋300n)cm(n＝0，±1，±2，±3，…)②偏離平衡位置位移為－16cm對應(yīng)為兩列波的波谷相遇．t＝0時，波谷之差Δx′＝(50＋eq\f(2n1＋1,2)×60)－(50＋eq\f(2n2＋1,2)×50)整理可得Δx′＝10(6n1－5n2)＋5波谷之間最小的距離為Δx′＝5cm兩列波相向傳播，相對速度為2v＝50cm/s所以出現(xiàn)偏離平衡位置位移為－16cm的最短時間t＝eq\f(Δx′,2v)＝0.1s.2．(1)BC(2)1.5不容易(3)eq\f(\r(449),14)(或1.5)解析(1)在同種介質(zhì)中，超聲波的傳播速度保持不變，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，頻率變高，所以B、C正確．(2)根據(jù)λ＝eq\f(v,f)，在傳播過程中，頻率保持不變，所以eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(v1,v2)＝1.5；波長越長越容易發(fā)生衍射，所以超聲波遇到結(jié)石時，不容易發(fā)生衍射．(3)設(shè)折射角為γ，由折射定律n＝eq\f(sini,sinγ)，其中i＝30°由幾何關(guān)系知sinγ＝eq\f(BP－OA,OP)，且OP＝eq\r(BP－OA2＋AB2)代入數(shù)據(jù)解得n＝eq\f(\r(449),14)(或n≈1.5)．3．(1)①BC②eq\f(4π2ΔL,T\o\al(2,1)－T\o\al(2,2))(2)C(3)D解析(1)①在利用單擺測重力加速度實驗中，為了使測量誤差盡量小，須選用密度大、半徑小的擺球和輕且不易伸長的細(xì)線，擺球須在同一豎直面內(nèi)擺動，擺長一定時，振幅盡量小些，以使其滿足簡諧運動條件，故選B、C.②設(shè)第一次擺長為L，第二次擺長為L－ΔL，則T1＝2πeq\r(\f(L,g))，T2＝2πeq\r(\f(L－ΔL,g))，聯(lián)立解得g＝eq\f(4π2ΔL,T\o\al(2,1)－T\o\al(2,2)).(2)由題圖可知，a光在同一介質(zhì)中的折射率大，其頻率大．根據(jù)n＝eq\f(c,v)，知a光在玻璃中的傳播速度小，選項A錯誤．當(dāng)a、b光以相同的角度斜射到同一玻璃板上后，其光路圖如圖所示，由圖可知，a光的側(cè)移量大，選項B錯誤．由于a光的頻率大，且頻率越大，越容易引起光電效應(yīng)，選項C正確．由sinC＝eq\f(1,n)可知a光的臨界角小，即a光比b光容易發(fā)生全反射，因此在空氣中只能看到一種光時，一定是b光，選項D錯誤．(3)由題圖可知，該簡諧橫波波長為λ＝8m，周期T＝8s，所以波速為v＝eq\f(λ,T)＝1m/s，該時刻開始質(zhì)點b向上運動，所以該波沿－x方向傳播，A錯誤；經(jīng)過4s(半個周期)質(zhì)點a振動的路程為2A＝1m，B錯誤；此時刻質(zhì)點a速度方向與質(zhì)點b相反，沿－y方向，C錯誤；在t＝2s時質(zhì)點a在波谷處，速度為0，D正確．考題一機(jī)械振動和機(jī)械波1．BDE[任意振動質(zhì)點連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時間間隔為0.4s，則eq\f(1,2)T＝0.4s，解得T＝0.8s.從波形圖中可知λ＝4m，所以波速為v＝eq\f(λ,T)＝5m/s，故A錯誤；根據(jù)公式f＝eq\f(1,T)可得波的頻率為1.25Hz，B正確；x坐標(biāo)為15m的質(zhì)點距原點Δx＝3λ＋eq\f(3,4)λ，此時在波谷位置，經(jīng)t＝0.6s即t＝eq\f(3,4)T，質(zhì)點振動到平衡位置，C錯誤；x坐標(biāo)為22m的質(zhì)點距原點Δx＝5λ＋eq\f(λ,2)，此時在平衡位置向上運動，質(zhì)點經(jīng)過t＝0.2s即四分之一周期恰好位于波峰，D正確；當(dāng)質(zhì)點P位于波峰時，x坐標(biāo)為17m的質(zhì)點距P的距離Δx＝14m即Δx＝3λ＋eq\f(λ,2)，此時x坐標(biāo)為17m的質(zhì)點恰好位于波谷，E正確．]2．ADE[由題圖乙讀出，t＝0時刻質(zhì)點P的速度向上，則由波形的平移法可知，這列波沿x軸正方向傳播，故A正確；由題圖知：λ＝4m，T＝0.4s，則波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(4,0.4)m/s＝10m/s，故B錯誤；據(jù)波的傳播特點可知，質(zhì)點并不隨波遷移，而是在平衡位置附近做簡諧運動，故C錯誤；當(dāng)t＝0.1s時，質(zhì)點P位于最大位移處，據(jù)簡諧運動的特點可知，此時加速度最大，而質(zhì)點Q此時不在最大位移處，所以質(zhì)點P的加速度大于質(zhì)點Q的加速度，故D正確；t＝0.25s時，波沿x軸正方向傳播的距離Δx＝vt＝2.5m，將波形沿x軸正方向平移2.5m．可知，x＝3.5m處的質(zhì)點Q處于波峰位置，故E正確．]3．ADE[兩列簡諧波在同一介質(zhì)中傳播，所以具有相同的波速，傳播相同的距離所用時間相等，故A正確，B錯誤．由圖可知，兩列波波長之比λ甲∶λ乙＝3∶2，波速相同，由波速公式v＝eq\f(λ,T)得到周期之比為T甲∶T乙＝3∶2.Q質(zhì)點與P質(zhì)點都要經(jīng)過eq\f(1,4)周期回到平衡位置．所以Q質(zhì)點比P質(zhì)點先回到平衡位置，故C錯誤．兩列波的頻率之比為f甲∶f乙＝2∶3，則在P質(zhì)點完成20次全振動的時間內(nèi)Q質(zhì)點完成了30次全振動，故D正確．兩列波的頻率不同，不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，故E正確．]考題二光的折射和全反射4．A[如圖所示，設(shè)AB面上的折射角為γ，AC面上的入射角為γ′，由于i′＝i，由光的折射定律及光路可逆知γ′＝γ，又設(shè)兩法線的夾角為β，則由幾何關(guān)系得：γ＋γ′＋β＝180°，又由α＋β＝180°，則解得：γ＝eq\f(α,2)，又由幾何關(guān)系得：γ＋γ′＋θ＝i＋i′，解得：i＝eq\f(α＋θ,2)，則棱鏡對該色光的折射率n＝eq\f(sini,sinγ)＝eq\f(sin\f(α＋θ,2),sin\f(α,2))，故A正確．]5．(1)λB<λC(2)t解析(1)由于光線OB偏折比光線OC偏折更多，所以O(shè)B光的折射率較大，波長較短，即有λB<λC；(2)作出光路圖如圖所示．作界面OD的法線MN，設(shè)圓柱體直徑為d，入射角為θ，折射角分別為θB、θC，連接DB、DC，由折射定律得nB＝eq\f(sinθ,sinθB)，nC＝eq\f(sinθ,sinθC)nB＝eq\f(c,vB)，nC＝eq\f(c,vC)由以上四式得eq\f(sinθB,vB)＝eq\f(sinθC,vC)已知t＝eq\f(dsinθB,vB)，tC＝eq\f(dsinθC,vC)，可得tC＝t.6．見解析圖eq\f(πL,3)解析如圖，作出兩條邊緣光線，所求光線射出的區(qū)域為EDF.如圖，從圓弧ADC射出的邊緣光線的入射角等于材料的臨界角θ，因sinθ＝eq\f(1,n)＝eq\f(1,2)故θ＝30°由幾何關(guān)系得：圓弧DEF長度為s＝2θ·L故所求s＝eq\f(πL,3).考題三光的幾種特性7.12345678910×√×√√×√√√×11121314151617181920√√√√××√×√×2122232425262728√√√×√√√×8．BCD[當(dāng)與它偏離平衡位置的位移的大小成正比，與其方向總是相反時，質(zhì)點的運動就是簡諧運動，故A錯誤；測出反射波的頻率變化就能知道血流的速度，這種方法俗稱“彩超”，是利用多普勒效應(yīng)原理，故B正確；多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象叫做光的色散，光在干涉、衍射及折射時都可以將復(fù)合光進(jìn)行分解，故C正確；麥克斯韋電磁場理論：變化的磁場產(chǎn)生電場和變化的電場產(chǎn)生磁場，故D正確；由相對論質(zhì)量公式可知，物體運動時的質(zhì)量大于靜止時的質(zhì)量，故E錯誤．]9．ABD[當(dāng)一列聲波從空氣中傳入水中時，頻率不變，波速變大，故根據(jù)λ＝eq\f(v,f)可知波長一定會變長，選項A正確；a、b兩束光分別照射同一雙縫干涉裝置在屏上得到的干涉圖樣中，a光的相鄰亮條紋間距小于b光的相鄰亮條紋間距，根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ可知a光的波長小于b光，則a光的頻率大于b光，則可以判斷水對a光的折射率比b光大，選項B正確；肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象造成的，選項C錯誤；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實驗證實，選項D正確；均勻變化的電場(磁場)產(chǎn)生恒定的磁場(電場)，選項E錯誤．]專題綜合練1．(1)A(2)2.5m/s沿y軸正方向解析(1)玻璃對紅光的折射率最小，對紫光的折射率最大，由折射定律和反射定律可知M點為紫色、N點為紅色，P點為紅色，Q點為紫色，故A項正確．(2)由波形圖可知，波長λ＝1.0m，則波速為v＝eq\f(λ,T)＝2.5m/s由波的傳播方向和質(zhì)點振動方向可知，P點的振動方向沿y軸正方向．2．(1)BDE(2)①eq\r(2)②424nm解析(1)質(zhì)點不隨波傳播，A錯；由波向右傳播可知B點向上振動，B對；B點向上振動靠近平衡位置平均速度大，回到平衡位置所用時間小于八分之一周期，C錯；由T＝eq\f(λ,v)可知周期為0.05s，D對；C點向下運動，所以經(jīng)過四分之三周期到達(dá)波峰，E對．(2)①光路圖如圖所示，設(shè)在B點的入射角為i、折射角為γ，在C點的入射角為β，出射角為θ，在△OCP中，OC＝R，OP＝eq\r(2)R；由正弦定理可得：eq\f(R,sinα)＝eq\f(\r(2)R,sinπ－θ)sinθ＝eq\f(\r(2),2)θ＝45°所以∠COP＝θ－α＝15°因為OB＝OC＝R，所以γ＝β，又根據(jù)折射定律可得i＝θ＝45°所以∠BOM＝i＝45°由幾何關(guān)系可得：γ＋β＝∠COP＋∠BOM＝60°所以γ＝β＝30°由折射定律可得：n＝eq\f(sini,sinγ)＝eq\r(2)②n＝eq\f(c,v)＝eq\f(λ0,λ)所以λ＝eq\f(λ0,n)≈424nm.3．(1)ABE(2)0.22m解析(1)由乙圖讀出，t＝0時刻質(zhì)點P的速度向下，則由波形的平移法可知，這列波沿x軸正方向傳播，故A正確；由圖知：λ＝4m，T＝0.2s，則波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(4,0.2)m/s＝20m/s，故B正確；簡諧橫波中質(zhì)點在平衡位置附近振動，并不隨著波遷移，故C錯誤；圖示時刻質(zhì)點Q沿y軸正方向運動，t＝0.1s＝eq\f(1,2)T，質(zhì)點Q的運動方向沿y軸負(fù)方向，故D錯誤；t＝0.35s＝1eq\f(3,4)T，經(jīng)過0.35s時，質(zhì)點P到達(dá)波峰，而質(zhì)點Q位于平衡位置與波谷之間，故質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離，故E正確．(2)如圖所示，設(shè)O點發(fā)出的光經(jīng)過液面上O′點進(jìn)入人眼．延長液面直線交AB于C.△O′ED和△O′AC相似，故eq\f(H－h(huán),y－h(huán))＝eq\f(a,a＋x－\f(d,2))其中a為O′D的長度．解得：a＝eq\f(4,3)(H－h(huán))說明：γ＝5