19專題19 選修3機械振動與機械波光學

1、專題19選修34(機械振動與機械波光學)a組限時：25分鐘答案鏈接p1111(2019吉林大學附中模擬)易(多選)下列說法正確的是()a光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波b某玻璃對a光的折射率大于b光，則在該玻璃中傳播速度a光大于b光c當觀察者向靜止的聲源運動時，接收到的聲音的波長大于聲源發(fā)出的波長d變化的電場一定產(chǎn)生磁場，變化的磁場一定產(chǎn)生電場e狹義相對論認為：真空中的光速大小在不同慣性參考系中都是相同的2(2018山西4月統(tǒng)測)易(多選)一水平彈簧振子沿x軸方向做簡諧運動，平衡位置在坐標原點，向x軸正方向運動時彈簧被拉伸，振子的振動圖像如圖所示，已知彈簧的勁度系數(shù)為20 n/cm，振子質(zhì)量為m0

2、.1 kg，則()a圖中a點對應的時刻振子所受的回復力大小為5 n，方向指向x軸的負方向b圖中a點對應的時刻振子的速度方向指向x軸的正方向c圖中a點對應的時刻振子的加速度大小為5 m/s2d在04 s內(nèi)振子通過的路程為4 cme在04 s內(nèi)振子做了1.75次全振動3(2019陜西西安八校聯(lián)考)易一列沿x軸正方向傳播的簡諧波，在t0時刻的波形圖如圖所示，已知這列波在p出現(xiàn)兩次波峰的最短時間是0.4 s，根據(jù)以上可知：這列波的波速是_m/s；再經(jīng)過_s質(zhì)點r才能第一次到達波峰；這段時間里r通過的路程為_cm.4(2019黑龍江哈爾濱模擬)易(多選)如圖所示是一玻璃球體，其半徑為r，o為球心，ab為

3、水平直徑m點是玻璃球的最高點，來自b點的光線bd從d點射出，出射光線平行于ab，已知abd30，光在真空中的傳播速度為c，則()a此玻璃的折射率為b光線從b到d需用時c該玻璃球的臨界角應小于45d若增大abd，光線不可能在dm段發(fā)生全反射現(xiàn)象e若減小abd，從ad段射出的光線均平行于ab5(2018遼寧本溪聯(lián)合模擬)易(多選)如圖所示，o1o2是半圓柱形玻璃體的對稱面和紙面的交線，a、b是關于o1o2軸等距且平行的兩束不同單色細光束，從玻璃體右方射出后的光路如圖所示，mn是垂直于o1o2放置的光屏，沿o1o2方向不斷左右移動光屏，可在屏上得到一個光斑p，根據(jù)該光路圖，下列說法正確的是()a該玻

4、璃體對a光的折射率比對b光的折射率小ba光的頻率比b光的頻率高c在該玻璃體中，a光比b光的波長長d在真空中，a光的波長比b光的波長長ea光從空氣進入該玻璃體后，其頻率變高6(2019湖北武漢模擬)中 (多選)如圖所示，甲圖為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t0時刻的波動圖像，乙圖為參與波動的質(zhì)點p的振動圖像，則下列判斷正確的是()a該波的傳播速率為4 m/sb該波的傳播方向沿x軸正方向c經(jīng)過0.5 s，質(zhì)點p沿波的傳播方向向前傳播2 md該波在傳播過程中若遇到4 m的障礙物，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象e經(jīng)過0.5 s時間，質(zhì)點p的位移為零，路程為0.4 mb組限時：25分鐘答案鏈接p1117(2019廣東廣

5、州二模)中一個半徑為r，橫截面積為四分之一圓的透明柱體水平放置，如圖所示一束光平行于dc方向射到柱體bd面的a點，入射角i60；進入柱體內(nèi)部后，在bc面經(jīng)過一次反射后恰好從柱體的d點射出已知光在真空中的傳播速度為c，求：(1)透明柱體的折射率n；(2)光在該柱體內(nèi)的傳播時間t.8(2019河南中原聯(lián)考)中如圖，將半徑為r的透明半球體放在水平桌面上方，o為球心，直徑恰好水平，軸線oo垂直于水平桌面位于o點正上方某一高度處的點光源s發(fā)出一束與oo夾角60的單色光射向半球體上的a點，光線通過半球體后剛好垂直射到桌面上的b點，已知ob r，光在真空中傳播速度為c，不考慮半球體內(nèi)光的反射，求：(1)透明

6、半球體對該單色光的折射率n；(2)該光在半球體內(nèi)傳播的時間9(2019湖北黃岡中學模擬)中從坐標原點產(chǎn)生的簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，t0時刻的波形圖如圖所示，此時波剛好傳播到m點，x1 m處的質(zhì)點p的位移為10 cm，再經(jīng)t0.1 s，質(zhì)點p第一次回到平衡位置(1)求波源的振動周期；(2)從t0時刻起經(jīng)多長時間位于x81 m處的質(zhì)點n(圖中未畫出)第一次到達波峰位置？并求出在此過程中質(zhì)點p運動的路程10(2019湖北華師一附中模擬)中如圖所示，透明的柱形元件的橫截面是半徑為r的圓弧，圓心為o，以o為原點建立直角坐標系xoy.一束單色光平行于x軸射入該元件，入射點的坐標為(0，d)，

7、單色光對此元件的折射率為n233.(1)當d多大時，該單色光在圓弧面上恰好發(fā)生全反射？(2)當d0時，求該單色光照射到x軸上的位置到圓心o的距離(不考慮單色光經(jīng)圓弧面反射后的情況很小時，sin )答案與解析a組1ade【解析】縱波沒有偏振現(xiàn)象，光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，選項a正確；根據(jù)v可得在該玻璃中傳播速度a光小于b光，選項b錯誤；根據(jù)多普勒效應，當觀察者向靜止的聲源運動時，接收到的聲音的頻率大于聲源發(fā)出的頻率，結(jié)合vf可知，接收到的聲音的波長小于聲源發(fā)出的波長，選項c錯誤；根據(jù)麥克斯韋電磁理論可知變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場，選項d正確；狹義相對論認為真空中的光速在不同的慣性

8、參考系中是相同的，選項e正確2abd【解析】由簡諧運動的特點和彈簧彈力與伸長量的關系可知，題圖中a點對應的時刻振子所受的回復力大小為fkx200.25 n5 n，方向指向x軸的負方向，并且振子正在遠離 o點向x軸的正方向運動，選項a、b正確；由牛頓第二定律知，題圖中a點對應的時刻振子的加速度大小為a50 m/s2，選項c錯誤；由題圖可讀出周期為2 s，4 s內(nèi)振子完成兩次全振動，通過的路程是s24a240.5 cm4 cm，選項d正確，e錯誤3100.76【解析】 p點兩次出現(xiàn)波峰的最短時間是0.4 s，所以這列波的周期t0.4 s由波速公式得v m/s10 m/s，由t0時刻到r第一次出現(xiàn)波

9、峰，波移動的距離s7 m，則t s0.7 s；在上述時間內(nèi)，r實際振動時間t10.3 s，因此r通過的路程為s3a6 cm.4abc【解析】由題圖可知光線在d點的入射角為i30，折射角為r60，由折射率的定義得n，解得n，選項a正確；光線在玻璃中的傳播速度為vc，由題圖知bdr，所以光線從b到d需用時t，選項b正確；若增大abd，則光線射向dm段時入射角增大，射向m點時為45，而臨界角滿足sin csin 45，即光線可以在dm段發(fā)生全反射現(xiàn)象，選項c正確、d錯誤；要使出射光線平行于ab，則入射角必為30，選項e錯誤5acd【解析】通過玻璃體后，a光的偏折程度比b光的小，所以該玻璃體對a光的折

10、射率比對b光的折射率小，選項a正確；而折射率越大，光的頻率越高，所以a光的頻率比b光的頻率低，由cf知，a光的波長比b光的長，選項b錯誤，選項d正確；根據(jù)v可知，a光的折射率較小，則a光在玻璃體中的速度較大，波長較長，選項c正確；光由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時頻率不變，選項e錯誤6ade【解析】由題圖甲讀出該波的波長為 4 m，由題圖乙讀出周期為 t1 s，則波速為v4 m/s，選項a正確；在題圖乙上讀出t0時刻p質(zhì)點的振動方向沿y軸負方向，在甲圖上判斷出該波的傳播方向沿x軸負方向，選項b錯誤；質(zhì)點p只在自己的平衡位置附近上下振動，并不沿波的傳播方向向前傳播，選項c錯誤；由于該波的波長為4 m，

11、與障礙物尺寸相等，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項d正確；經(jīng)過t0.5 s，質(zhì)點p又回到平衡位置，位移為零，路程為s2a20.2 m0.4 m，選項e正確b組7(1)(2)【解析】(1)光路圖如圖所示，由幾何知識可知260折射角30則n，代入數(shù)據(jù)得n.(2)光在柱體內(nèi)的傳播速度v，柱體中光程為aeedaf2rcos 30光在柱體中傳播時間t，得t.8(1)(2)【解析】(1)光從光源s射出經(jīng)半球體到達水平桌面的光路如圖光由空氣射向半球體，由折射定律，有n在ocd中，sincod得cod60，由幾何知識知cod60光由半球體射向空氣，由折射定律有：有n故由幾何知識得60故30解得n.(2)光在半球體中傳播的速度為vc由幾何關系知acao，且acsin aoob，得acr光在半球體中傳播的時間t.9(1)1.2 s(2)7.8 s5.2 m【解析】(1)波在0.1 s內(nèi)傳播了1 m，波速v10 m/s由題圖可知1020sin，則該波的波長12 m故波源的振動周期為t1.2 s.(2)t0時刻，坐標原點左側(cè)第一個波峰位于x03 m處，設經(jīng)時間t，n點第一次到達波峰位置，則t7.8 s6.5t在此過程中質(zhì)點p運動