创新设计二轮物理全国通用专题复习专题六选考部分第14讲机械振动和机械波光.pdf

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1、第14讲机械振动和机械波光专题提升训练1.(2015·海南单科，16)(1)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图1所示，质点P的x坐标为3m。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s。下列说法正确的是________。(填正确答案标号)图1A.波速为4m/sB.波的频率为1.25HzC.x坐标为15m的质点在t＝0.6s时恰好位于波谷D.x坐标为22m的质点在t＝0.2s时恰好位于波峰E.当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷π(2)一半径为R的半圆柱形玻璃砖，横截面如图2所示。已知玻璃的全反射临界角γ(γ＜

2、)。3π与玻璃砖的底平面成(－γ)角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面2上。经柱面折射后，有部分光(包括与柱面相切的入射光)能直接从玻璃砖底面射出。若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光。求底面透光部分的宽度。图21解析(1)任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s，则T＝0.4s，解得2T＝0.8s。λ41从题图中可知λ＝4m，所以波速为v＝＝m/s＝5m/s，故A错误；根据公式f＝可T0.8T3得波的频率为1.25Hz，B正确；x坐标为15m的质点距波源Δx＝3λ＋λ，此时在波谷位43置经t＝0.6s即t＝T，质点振动到平衡

3、位置，C错误；x的坐标为22m的质点距波源Δx4λ＝5λ＋，此时在平衡位置向上运动，质点经过t＝0.2s即四分之一周期恰好位于波峰，D2λ正确；当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点距P的距离Δx＝14m，即Δx＝3λ＋，2此时坐标为17m的质点恰好位于波谷，E正确。(2)光路图如图所示，沿半径方向射入玻璃砖的光线，即光线①射到MN上时，根据几何知识，入射角恰好等于临界角，即恰好在圆心O处发生全反射，光线①左侧的光线，经球面折射后，射到MN上的角一定大于临界角，即在MN上发生全反射，不能射出，光线①右侧的光线射到MN上的角小于临界角，可以射出，如图光线

4、③与球面相切，入射角θ1＝90°，折射角即为γ，从MN上垂直射出。根据几何知识，底面透光部分的宽度OE＝Rsinγ答案(1)BDE(2)Rsinγ2.(1)如图3所示是一列向x轴正方向传播的简谐横波在t＝5s末的波形，A、B、C分别是x＝0、x＝1m和x＝2m处的质点。已知该波周期为4s，则________。(填正确答案标号)图3A.对质点C来说，在第6s内的位移为0.5mB.对质点A来说，在第6s内回复力对它做负功C.对质点B和C来说，在第6s内回复力对它们不做功D.该列波的传播速度是1m/sE.对质点B来说，在第6s内的路程为1m(2)某学校研究性学

5、习小组的同学在课外探究活动中，将两种不同透明物质的光学元件组合成如图4所示的器件，该图为其横截面，O为AB中点，∠BAC＝30°，半圆形透明物质Ⅰ的折射率为n＝3，透明物质Ⅱ的折射率为n。某同学用一激光束在纸面内沿半径方12向指向圆心O点射入元件，激光光束与AB面垂线间的夹角为θ，通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出，在BC面有光线垂直射出。图4①画出该光路图；②求透明物质Ⅱ的折射率n及激光在透明物质Ⅱ中的传播速度大小。2解析(1)从图象可以看出，对质点C来说，在第6s内的位移为0.5m，A正确；对质点A来说，在第6s内它从平衡位置到负方向最大位移，回

6、复力对它做负功，所以B正确；对质点B和C来说，回复力对C做负功，对B做正功，因此C错误；该波周期T＝4s，λ波长λ＝4m，所以传播速度v＝＝1m/s，D正确；对质点B来说，在第6s内的路程为T0.5m，E错误。(2)①由题意可知，光线射向AC面恰好发生全反射，反射光线垂直于BC面从元件中射出，光路图如图所示。②设透明物质Ⅱ的临界角为C，由几何关系可知C＝θ＝θ＝60°121sinC＝n223解得n＝23c由n＝vc解得v＝＝2.6×108m/sn223答案(1)ABD(2)①见解析图②2.6×108m/s33.(2015·沈阳第二次质检)(1)关于光现象

7、及其应用，下列说法正确的是________。(填正确答案标号)A.白光只有通过三棱镜的折射，才能产生光的色散现象B.光经过大头针尖儿时，大头针尖儿边缘轮廓会模糊不清，这是光的衍射现象C.光导纤维利用全反射的原理，其内芯的折射率大于外套的折射率D.拍摄玻璃橱窗中的物品时，为消除玻璃表面反射光的干扰，需要在照相机镜头前加装偏振片，该装置利用的是薄膜干涉原理E.利用光的干涉现象可以检查平面的平整度(2)一列简谐横波，沿波的传播方向依次有P、Q两点，平衡位置相距5.5m，其振动图象如图5所示，实线为P点的振动图象，虚线为Q点的振动图象。图5①如图6是t＝0时刻波

8、形的一部分，若波沿x轴正向传播，试在给出的波形上用黑点标明P、Q两点的位置，并写