机械振动机械波和光例题43

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1、机械振动机械波和光例题【例1］（2012-福理高考）一列简谐横波沿x轴传播，/=0时刻的波形如图5-1甲所示,是（）此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图象如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别A.沿x轴负方向，60m/sB.沿x轴正方向，60m/sC.沿x轴负方向，30m/sD.沿x轴正方向,30m/s［思路点拨］解答本题时应注意以下两点：（1）质点振动方向与波的传播方向的互判方法。（2）从波动图象上读出波长，从振动图象上读出周期。［解析1由题图甲可知，波长2=24m,由题图乙可知周期T=0.4so根据e=*可

2、求得°=60m/s,故C、D项错误。根据“同侧法”可判断出波的传播方向沿x轴负方向，故A项正确，B项错误。［答案1A【例2］一列简谐横波沿直线山力向〃传播，A.B和距0.45m,如图5—3所示是/处质点的振动图象。当/处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向尹轴正方向运动，则这列波的波速可能是（A.4.5m/sC.1.5m/sB.3.0m/sD.0.7m/sI解析］波是由/向3传播的，而且在A到达波峰的时刻，B处于平衡位置且向上运动,则力、3扌目品巨/=”久+茁，所以2=¥,根据Q=£=7YM4［1、

3、=/¥当"=0时，0=4.544/7+11T（4n+1）4”+1m/s;当几=1时，v=0.9m/s;当n=2时，“=0.5m/s等。正确答案为A。［答莉A【例3】（2012-浙江高考）用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。某一•吋刻的波形如图5—5所示。绳上°、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是()A.G、b两点之间的距离为半个波长图5-5B.a、b两点振动开始时刻相差半个周期C.b点完成全振动次数比d点多一次D.b点完成全振动次数比a点少一次解析：选D由题图知a、〃两点、之间的距离为一个

4、波长，a、b两点振动开始时刻相差一个周期，知选项A、B错误；由波是向右传播的，知选项C错误，D正确。【例4】如图所示是某时刻一列横波上/、3两质点的振动图象,该波由/传向3,两质点沿波的传播方向上的距离Ax-=6.0m,波长人于10.0m,求：(1)再经过0.7s,质点A通过的路程。(2)这列波的波速。,3解析：由振动图线知卩=0.4s,Ar=0.7s=~^T＞故质点M通过的路程为为=0.35m,由心=匕得:z=24m,60m/su答案：(1)0.35m(2)60m/s［例51(2012•靳课标全国卷)一玻璃立

5、方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体，已知该玻璃的折射率为迈，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。L破题关键点」(1)中心点光源发出的光在立方体表面上，发生全反射时入射角应满足什么条件？临界角如何求？请写出表达式。(2)立方体的每个侧面上能射出光线的部分，其形状有什么特点？请求出其面积。⑶请表示出镀膜的总面积和立方体的表面积。R［解析］设立方体的边长为光在界面上发生全反射的临界角为C,贝'JsinC=可得045。。n设A点为上表面上面积最小

6、的不透明薄膜边缘上的一点，在A点刚好发生全反射，则上表面上膜的形状为以7?为半径的一个圆，且R二所以膜的总面积S'=6兀M立方体的表面积S=6a.［例6］如图所示，容器中盛有水，为水而，从力点发出一朿白光，射到水面上的O点后，折射光发生了色散照到器壁上bZ间，对应侬b两种颜色的单色光，贝“)A.由/到O,a光的传播时间等于b光的传播时间B.若发光点/不变而入射点0向左移，则方光可能发生全反射C.q光和b光分别通过同一•单狭缝，。光在屏上产牛的中心亮条纹比方光窄D.用。光和b光分别在同一套双缝T涉实验装置上做实验，

7、G光的条纹间距较宽［思路点拨］解答本题时应注意以下两点：(1)相邻两亮条纹间距与波长的关系。(2)同种介质中折射率与光频率的关系。［解析］从图中可以看出，从水中以相同的入射角射向空气时，a光的折射角小于b光的折射角，由n=［:：得npriQ则频率.为况，波长几<2“。在水中％>如，在水中从力到O,ta

8、错误，D正确。2.(2012-福建高三仿真模拟)如图5-6所示，横截面为等腰三角形的两个玻璃三棱镜，它们的顶角分别为a、0,且a、b两细束单色光分别以垂直于三棱镜的一个腰的方向射入，从另一个腰射出，射出的光线与入射光线的偏折角均为0。则必两种单色光的频率f、(2间的关系是()图5-6A.f=fiB.f>f2C.J