高中物理第11章高中物理選修3-4機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波光學(xué)典型例題

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上選修 3-4機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波電磁振蕩與電磁波光現(xiàn)象 相對(duì)論知識(shí)點(diǎn) 1：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（各物理量的變化及對(duì)稱性）1做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時(shí)，可能不同的物理量是()A位移B速度C加速度D回復(fù)力答案B2兩個(gè)相同的單擺靜止于平衡位置，使擺球分別以水平初速度v 、v (v v )在豎直平面內(nèi)做小角度擺動(dòng)，1212它們的頻率與振幅分別為f1、 f2 和 A1 、A2，則 () 答案CA f1f 2，A1A2Bf1 f2 ，A1 A2C f 1 f2， A1 A2D f1 f2 ，A1 A21(單選 )若單擺的擺長(zhǎng)適當(dāng)變大，擺球的質(zhì)量由20 g 增加為40 g，擺球

2、離開平衡位置的最大角度不變，則單擺振動(dòng)的 () 答案BA頻率不變，振幅不變B頻率變小，振幅變大C頻率變小，振幅不變D頻率變大，振幅變大3(單選 )如圖所示，兩根完全相同的彈簧和一根張緊的細(xì)線將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上，已知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量當(dāng)細(xì)線突然斷開后，兩物塊都開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中() 答案 CA甲的振幅大于乙的振幅B甲的振幅小于乙的振幅C甲的最大速度小于乙的最大速度D甲的最大速度大于乙的最大速度3如圖所示，彈簧振子在B、C 間振動(dòng)， O 為平衡位置， BO OC 5 cm，若振子從 B 到 C 的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是 1s，則下列說法正確的是() 答案DA振子從 B 經(jīng) O 到 C

3、 完成一次全振動(dòng)B振動(dòng)周期是 1 s，振幅是 10 cmC經(jīng)過兩次全振動(dòng)，振子通過的路程是20 cmD從 B 開始經(jīng)過 3 s，振子通過的路程是 30 cm2如圖所示，彈簧振子在振動(dòng)過程中，振子從a 到 b 歷時(shí) 0.2 s，振子經(jīng) a、 b 兩點(diǎn)時(shí)速度相同，若它從 b再回到 a 的最短時(shí)間為0.4 s，則該振子的振動(dòng)頻率為() 答案BA1 HzB1.25 HzC 2 HzD 2.5 Hz如圖，一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構(gòu)成彈簧振子，該物塊是由a、 b 兩個(gè)小物塊粘在一起組成的物塊在光滑水平面上左右振動(dòng)，振幅為A0，周期為 T0 .當(dāng)物塊向右通過平衡位置時(shí)，a、b 之間的粘膠脫開；以后

4、小物塊 a 振動(dòng)的振幅和周期分別為A 和 T，則 A_A0(填 “ 、”“ 、”“ 或”“ ”)答案014如圖所示，質(zhì)量為 M、傾角為 的斜面體 (斜面光滑且足夠長(zhǎng) )放在粗糙的水平地面上，底部與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長(zhǎng)度為 L 的輕質(zhì)彈簧相連， 彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的物塊壓縮彈簧使其長(zhǎng)度為34L 時(shí)將物塊由靜止開始釋放，且物塊在以后的運(yùn)動(dòng)中，斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)重力加速度為 g.(1)求物塊處于平衡位置時(shí)彈簧的長(zhǎng)度；(2)選物塊的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿斜面向下為正方向建立坐標(biāo)軸，用x 表示物塊相對(duì)于平衡位置的位移，證明物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；(3)求彈簧的最大伸長(zhǎng)

5、量；解析 (1)設(shè)物塊在斜面上平衡時(shí)， 彈簧伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)，有 mg sin k L0 解得mgsin mgsin L，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為 L，kk(2)當(dāng)物塊的位移為 x 時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為 x L，物塊所受合力為 F 合 mgsin k(x L)，聯(lián)立以上各式可得F 合 kx可知物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。Lmgsin L2mgsin (3)物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為 A 4 k由對(duì)稱性可知，最大伸長(zhǎng)量為 4k，專心-專注-專業(yè)1知識(shí)點(diǎn) 2：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的理解(單選 )一個(gè)彈簧振子沿x 軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，取平衡位置O 為 x 軸坐標(biāo)原點(diǎn)從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過四分之一周期，振子具有沿x 軸正方向的最大加速度能正確反映振

6、子位移x 與時(shí)間 t 關(guān)系的圖象是()答案A3（單選）如圖所示為某彈簧振子在05 s 內(nèi)的振動(dòng)圖象，由圖可知，下列說法中正確的是()A振動(dòng)周期為5 s，振幅為8 cmB第 2 s 末振子的速度為零，加速度為負(fù)向的最大值C第 3 s 末振子的速度為正向的最大值D從第 1 s 末到第 2 s 末振子在做加速運(yùn)動(dòng)答案C4（單選）如圖甲所示，彈簧振子以O(shè) 點(diǎn)為平衡位置，在A、 B 兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)取向右為正方向，振子的位移x 隨時(shí)間 t 的變化如圖乙所示，下列說法正確的是()A t0.8 s 時(shí)，振子的速度方向向左答案AB t 0.2 s 時(shí)，振子在O 點(diǎn)右側(cè) 6 cm 處C t 0.4 s 和 t

7、 1.2 s 時(shí)，振子的加速度完全相同D t 0.4 s 到 t 0.8 s 的時(shí)間內(nèi)，振子的速度逐漸減小1（單選）裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面，如圖所示將試管豎直提起少許，然后由靜止釋放并開始計(jì)時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)若取豎直向上為正方向，則以下描述試管振動(dòng)的圖象中可能正確的是() 答案D12(單選 )一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，它所受的回復(fù)力F 隨時(shí)間t 變化的圖象為正弦曲線，如圖所示，下列說法正確的是() 答案CA在 t 從 0 到 2 s 時(shí)間內(nèi)，彈簧振子做加速運(yùn)動(dòng)B在 t1 3 s 和 t2 5 s 時(shí)，彈簧振子的速度大小相等，方向相反C在 t2 5 s 和 t3 7

8、s 時(shí)，彈簧振子的位移大小相等，方向相同D在 t 從 0 到 4 s 時(shí)間內(nèi)， t 2 s 時(shí)刻彈簧振子所受回復(fù)力做功的功率最大(多選 )如圖所示為同一地點(diǎn)的兩單擺甲、乙的振動(dòng)圖象，下列說法中正確的是_ 答案ABDA甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)相等B甲擺的振幅比乙擺大C甲擺的機(jī)械能比乙擺大D在 t 0.5 s 時(shí)有正向最大加速度的是乙擺8如圖所示為一彈簧振子的振動(dòng)圖象，求：(1)該振子簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式(2)在第 2 s 末到第 3 s 末這段時(shí)間內(nèi)，彈簧振子的加速度、速度、動(dòng)能和彈性勢(shì)能各是怎樣變化的？(3)該振子在前100 s 的總位移是多少？路程是多少？答案 (1)x 5sin 2t cm (2)位

9、移增大，加速度變大，速度變小，動(dòng)能減小，彈性勢(shì)能增大 (3)0 5 m2知識(shí)點(diǎn) 3：受迫振動(dòng)與共振、共振曲線的理解9(多選 )某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f 0，在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力的頻率為f.若驅(qū)動(dòng)力的振幅保持不變，下列說法正確的是() 答案BDA當(dāng) ff 0 時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f 減小而增大C該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f 0D該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f10 (單選 )如圖所示的裝置，彈簧振子的固有頻率是4 Hz.現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手，給彈簧振子以周期性的驅(qū)動(dòng)力，測(cè)得彈簧振子振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的頻率為1 Hz，則把手轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為_ 答案AA1 HzB3 Hz

10、C 4 HzD 5 Hz11一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子，如圖甲所示，該裝置可用于研究彈簧振子的受迫振動(dòng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動(dòng)力，使振子做受迫振動(dòng)把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期就是驅(qū)動(dòng)力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就可以改變驅(qū)動(dòng)力的周期若保持把手不動(dòng)，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖線如圖乙所示當(dāng)把手以某一速度勻速運(yùn)動(dòng)， 受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，砝碼的振動(dòng)圖象如圖丙所示 若用 T0 表示彈簧振子的固有周期，T 表示驅(qū)動(dòng)力的周期， r 表示受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動(dòng)的振幅，則：(1)穩(wěn)定后，物體振動(dòng)的頻率f _ Hz.(2)欲使物體的振動(dòng)能量最大，需滿足什么條件？答： _.(3)利

11、用上述所涉及的知識(shí)，請(qǐng)分析某同學(xué)所提問題的物理依據(jù) “某同學(xué)考慮，我國(guó)火車第六次大提速時(shí)，需盡可能的增加鐵軌單節(jié)長(zhǎng)度，或者是鐵軌無接頭”答： _.答案(1)0.25(2)物體的振動(dòng)能量最大時(shí)，振幅最大，故應(yīng)發(fā)生共振，所以應(yīng)有TT0 4 s.(3)若單節(jié)車軌非常長(zhǎng)，或無接頭，則驅(qū)動(dòng)力周期非常大，從而遠(yuǎn)離火車的固有周期，使火車的振幅較小，以便來提高火車的車速知識(shí)點(diǎn) 4：機(jī)械波的形成及特點(diǎn)1（單選）用手握住較長(zhǎng)軟繩的一端連續(xù)上下抖動(dòng)，形成一列簡(jiǎn)諧橫波某一時(shí)刻的波形如圖所示，繩上a、b 兩質(zhì)點(diǎn)均處于波峰位置下列說法正確的是() 答案DA a、b 兩點(diǎn)之間的距離為半個(gè)波長(zhǎng)B a、 b 兩點(diǎn)振動(dòng)開始時(shí)刻相

12、差半個(gè)周期C b 點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比a 點(diǎn)多一次D b 點(diǎn)完成全振動(dòng)次數(shù)比a 點(diǎn)少一次3T3（單選） 一列橫波沿水平繩傳播， 繩的一端在 t 0 時(shí)開始做周期為T 的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)， 經(jīng)過時(shí)間 t 4tT ，繩上某點(diǎn)位于平衡位置上方的最大位移處則在2t 時(shí)，該點(diǎn)位于平衡位置的 ()A上方，且向上運(yùn)動(dòng)B上方，且向下運(yùn)動(dòng)答案 AC下方，且向上運(yùn)動(dòng)D下方，且向下運(yùn)動(dòng)10 (多選 )振源 S 在 O 點(diǎn)做豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，頻率為10Hz， t 0 時(shí)刻向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波如圖219 所示 (向左傳播的簡(jiǎn)諧橫波圖中未畫出 )則以下說法正確的是()答案ACA t0 時(shí)， x1 m 處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上B t 0

13、 時(shí)， x 2 m 處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上C t 0.175 s 時(shí)， x 1 m 處的質(zhì)點(diǎn)處在波谷位置D t 0.175 s 時(shí)， x 1 m 處的質(zhì)點(diǎn)處在波峰位置3知識(shí)點(diǎn)5：波的圖像（傳播方向與震動(dòng)方向判斷、震動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像的區(qū)別與聯(lián)系、波速公式v =f）T5（單選）如圖所示，實(shí)線是沿x 軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t 0 時(shí)刻的波形圖，虛線是這列波在t 0.05 s時(shí)刻的波形圖已知該波的波速是80 cm/s ，則下列說法中正確的是 () 答案 DA這列波有可能沿x 軸正方向傳播B這列波的波長(zhǎng)是10 cmC t 0.05 s 時(shí)刻 x6 cm 處的質(zhì)點(diǎn)正在向下運(yùn)動(dòng)D這列波的周期一定是0.15 s

14、2(多選 )沿 x 軸正向傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t 0 時(shí)刻的波形如圖所示，M 為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，該波的傳播速度為 40 m/s ， t140 s 時(shí) () 答案CDA質(zhì)點(diǎn) M 對(duì)平衡位置的位移一定為負(fù)值B質(zhì)點(diǎn) M 的速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相同C質(zhì)點(diǎn) M 的加速度方向與速度方向一定相同D質(zhì)點(diǎn) M 的加速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相反3(單選 )一列簡(jiǎn)諧橫波沿x 軸傳播， t 0時(shí)刻的波形如圖甲所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P 正沿 y 軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖乙所示，則該波的傳播方向和波速分別是()A沿 x 軸負(fù)方向， 60 m/s答案 AB沿 x 軸正方向， 60 m/sC沿 x 軸負(fù)方向，

15、30 m/sD沿 x 軸正方向， 30 m/s4(單選 )如圖所示為一列在均勻介質(zhì)中沿x 軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，波速為4 m/s. 圖中 “A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H”各質(zhì)點(diǎn)中 () 答案AA沿 y 軸正方向速率最大的質(zhì)點(diǎn)是DB沿 y 軸正方向加速度最大的質(zhì)點(diǎn)是BC經(jīng)過t 0.5 s 質(zhì)點(diǎn) D 將向右移動(dòng) 2 mD經(jīng)過t2.5 s，質(zhì)點(diǎn) D 的位移是 0.2 m5(單選 )如圖所示為一列沿 x 軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t 0 時(shí)的波形圖，當(dāng) Q 點(diǎn)在 t 0 時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到 P 點(diǎn)時(shí) () 答案BA位于 1 cmx3 cm 范圍內(nèi)的所有質(zhì)點(diǎn)正在向y 軸的負(fù)

16、方向運(yùn)動(dòng)B Q 點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y 軸的正方向C Q 點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置D P 點(diǎn)此時(shí)已運(yùn)動(dòng)到x0 的位置1(單選 )一列沿 x 軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波，波速為4 m/s. 某時(shí)刻波形如圖所示，下列說法正確的是()答案DA這列波的振幅為4 cmB這列波的周期為1 sC此時(shí) x 4 m 處質(zhì)點(diǎn)沿 y 軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D此時(shí) x 4 m 處質(zhì)點(diǎn)的加速度為02(單選如圖， t 0時(shí)刻，波源在坐標(biāo)原點(diǎn)從平衡位置沿y 軸正向開始振動(dòng)，振動(dòng)周期為0.4 s，在同一均勻介質(zhì)中形成沿x 軸正、負(fù)兩方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波下圖中能夠正確表示t 0.6 s 時(shí)波形的圖是 ()答案C4(多選 )一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，該

17、直線上平衡位置相距9 m 的 a、b 兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示，下列描述該波的圖象可能正確的是() 答案AC(單選 )圖甲是一列簡(jiǎn)諧橫波在t 1.25 s 時(shí)的波形圖， 已知 c 位置的質(zhì)點(diǎn)比a 位置的晚0.5 s 起振， 則圖乙所示振動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)可能位于()A axbBbxc答案DC cxdD dx0.01 s.波沿 x 軸_(填 “正 ”或“負(fù) ”)方向傳播求波速答案 正 100 m/s3 單選 一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，某時(shí)刻該列波上正好經(jīng)過平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)相距6 m，且這兩質(zhì)點(diǎn)之間的波峰只有一個(gè)，則該簡(jiǎn)諧波可能的波長(zhǎng)為() 答案 CA4 m 、6 m 和 8 mB 6 m、 8 m

18、和 12 mC 4 m、 6 m 和 12 mD 4 m、 8 m 和 12 m5(單選 )在 xOy 平面內(nèi)有一列沿x 軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為2 m/s ，振幅為 A.M 、N 是平衡位置相距 2 m 的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，如圖所示在t 0 時(shí)， M 通過其平衡位置沿 y 軸正方向運(yùn)動(dòng)， N 位于其平衡位置上方最大位移處已知該波的周期大于1 s則 () 答案 D51A該波的周期為 3 sB在 t 3s 時(shí)， N 的速度一定為 2 m/sC從 t0 到 t 1 s， M 向右移動(dòng)了 2 m12D從 t 3s 到 t 3 s， M 的動(dòng)能逐漸增大8(多選 )如圖所示，一根張緊的水平彈性繩上的a、

19、b 兩點(diǎn)相距 14.0m， b 點(diǎn)在 a 點(diǎn)的右方，當(dāng)一列簡(jiǎn)諧波沿此繩向右傳播時(shí)，若a 點(diǎn)位移達(dá)到正向極大，b 點(diǎn)的位移恰為零且向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過1.00s 后， a 點(diǎn)的位移為零且向下運(yùn)動(dòng)，而b 點(diǎn)的位移恰好達(dá)到負(fù)向最大，則這列簡(jiǎn)諧波的波速可能等于()答案BDA14.0 m/sB 10.0 m/sC 6.00 m/sD 4.67 m/s13一列簡(jiǎn)諧橫波沿 x 軸正方向傳播， t 0 時(shí)刻的波形如圖所示，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)P、Q 分別位于 x 2m、 x 4 m 處從 t 0 時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，當(dāng) t 15 s 時(shí)質(zhì)點(diǎn) Q 剛好第 4 次到達(dá)波峰求波速寫出質(zhì)點(diǎn) P 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式 (不要求推導(dǎo)過程 )答案

20、 v1 m/s y 0.2 sin(0.5 t)m14如圖 2 23 所示是一列橫波上 A、 B 兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，該波由 A 向 B 傳播，兩質(zhì)點(diǎn)沿波的傳播方向上的距離 x 4.0 m，波長(zhǎng)大于 3.0 m，求這列波的波速答案40 m/s 或 8.0 m/s6知識(shí)點(diǎn) 7：波的衍射和干涉、多普勒效應(yīng)：2兩波源S1、 S2 在水槽中形成的波形如圖所示，其中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，則() 答案BA在兩波相遇的區(qū)域中會(huì)產(chǎn)生干涉B在兩波相遇的區(qū)域中不會(huì)產(chǎn)生干涉C a 點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)D a 點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱3如圖所示為觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AC 和 BD 是兩塊擋板，AB 是一個(gè)小孔， O 是

21、波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋(圖中曲線 )之間的距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則對(duì)波經(jīng)過孔后的傳播情況，下列描述不正確的是() 答案DA此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象B擋板前后波紋間距相等C如果將孔AB 擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象4如圖甲所示，男同學(xué)站立不動(dòng)吹口哨，一位女同學(xué)坐在秋千上來回?cái)[動(dòng)，下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說法正確的是 () 答案ADA女同學(xué)從A 向 B 運(yùn)動(dòng)過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高B女同學(xué)從E 向 D 運(yùn)動(dòng)過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高C女同學(xué)在C 點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，她感覺哨聲音調(diào)不變D女同學(xué)在 C 點(diǎn)向左

22、運(yùn)動(dòng)時(shí)，她感覺哨聲音調(diào)變低利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖a、 b 所示，則 ()A圖 a、 b 均顯示了波的干涉現(xiàn)象答案DB圖 a、 b 均顯示了波的衍射現(xiàn)象C圖 a 顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖b 顯示了波的衍射現(xiàn)象D圖 a 顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖b 顯示了波的干涉現(xiàn)象6對(duì)聲波的各種現(xiàn)象，以下說法中正確的是() 答案BCA在空房子里講話，聲音特別響，這是聲音的共振現(xiàn)象B繞正在發(fā)音的音叉走一圈，可以聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音，這是聲音的干涉現(xiàn)象C火車遠(yuǎn)去時(shí)，音調(diào)變低D把耳朵貼在鐵軌上可以聽到遠(yuǎn)處的火車聲，屬于聲波的衍射現(xiàn)象1(多選 )下列關(guān)于波的說法中正確的是 () 答案ABA只有頻率相同的兩列波相遇才能發(fā)

23、生干涉現(xiàn)象B當(dāng)雷達(dá)波經(jīng)過迎面而來的汽車反射后頻率增高C只有橫波遇到尺寸與其波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)恼系K物時(shí)，才發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D一列縱波以波速 v 在介質(zhì)中向右傳播，則介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)也以速度v 向右運(yùn)動(dòng)(1) 如圖所示，在某一均勻介質(zhì)中，A、 B 是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)波源，其簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式均為x0.1sin(20 t)m，介質(zhì)中 P 點(diǎn)與 A、B 兩波源間的距離分別為4 m 和 5 m，兩波源形成的簡(jiǎn)諧橫波分別沿 AP、BP 方向傳播，波速都是10 m/s.(1)求簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)(2)P 點(diǎn)的振動(dòng) _(填 “加強(qiáng) ”或 “減弱 ”)答案(1)1 m(2) 加強(qiáng)7知識(shí)點(diǎn) 8： 光的反射、折射、全反射13 (

24、多選 )固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖，O 點(diǎn)為圓心， OO為直徑 MN 的垂線足夠大的光屏PQ緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于MN .由 A、B 兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向O 點(diǎn)，入射光線與 OO夾角 較小時(shí)，光屏 NQ 區(qū)域出現(xiàn)兩個(gè)光斑，逐漸增大角，當(dāng) 時(shí)，光屏 NQ 區(qū)域 A 光的光斑消失，繼續(xù)增大 角，當(dāng) 時(shí)，光屏 NQ 區(qū)域 B 光的光斑消失，則 () 答案 ADA玻璃磚對(duì) A 光的折射率比對(duì)B 光的大B A 光在玻璃磚中傳播速度比B 光的大C 時(shí)，光屏上只有1 個(gè)光斑1 個(gè)光斑D 時(shí)，光屏上只有21如圖所示，空氣中有一折射率為2的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為90、半徑為 R 的扇形

25、 OAB，一束平行光平行于橫截面，以45入射角照射到 OA 上， OB 不透光，若只考慮首次入射到圓弧 AB 上的光，則圓弧AB 上有光透出部分的弧長(zhǎng)為 () 答案 B1115A.6R B.4RC.3RD.12R2如圖所示， ABCD 是一直角梯形棱鏡的橫截面，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線由 O 點(diǎn)垂直 AD 邊射入已知棱鏡的折射率 n 2， ABBC 8 cm，OA2 cm， OAB 60.求光線第一次射出棱鏡時(shí)，出射光線的方向第一次的出射點(diǎn)距C_cm.1解析設(shè)發(fā)生全反射的臨界角為C，由折射定律得sin C n，代入數(shù)據(jù)得C45光路圖如圖所示，由幾何關(guān)系可知光線在AB 邊和 BC 邊的入射角

26、均為60，均發(fā)生全反射設(shè)光線在CD邊的入射角為，折射角為，由幾何關(guān)系得 30，小于臨界角，光線第一次射sin 出棱鏡是在CD邊，由折射定律得 n ，代入數(shù)據(jù)得 45 sin 由于 AO 2 cm， ABBC 8 cm，由幾何關(guān)系得43AE BE BF CF 4 cm，所以 CG CFtan 30 3 cm如圖所示為一光導(dǎo)纖維 (可簡(jiǎn)化為一長(zhǎng)玻璃絲)的示意圖，玻璃絲長(zhǎng)為L(zhǎng)，折射率為n，AB 代表端面已知光在真空中的傳播速度為c.( )為使光線能從玻璃絲的AB 端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣?，求光線在端面AB 上的入射角應(yīng)滿足的條件；( )求光線從玻璃絲的 AB 端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L(zhǎng)時(shí)間( )sin

27、i n2 1Ln2答案( ) c解析( )由折射定律有sin i nsin nsin 1 由幾何關(guān)系得 90由式得sin i n21( )速度 v c光速在玻璃絲軸線方向的分量為vz vsin n光線從玻璃絲端面AB 傳播到其另一端面所需時(shí)間為T LvzLn2在剛好發(fā)生全反射時(shí)，光線從端面AB 傳播到其另一端面所需的時(shí)間最長(zhǎng)，由式得Tmax c82如圖為單反照相機(jī)取景器的示意圖，ABCDE為五棱鏡的一個(gè)截面，ABBC.光線垂直AB 射入，分別在CD 和 EA 上發(fā)生反射，且兩次反射的入射角相等，最后光線垂直BC 射出若兩次反射都為全反射，則該五棱鏡折射率的最小值是多少？(計(jì)算結(jié)果可用三角函數(shù)表

28、示)1答案sin 22.5解析由題意知， 光線經(jīng)界面CD和界面 EA兩次反射后傳播方向改變了90，光線在兩界面上反射時(shí)入射角與反射角的和都為45，則對(duì)應(yīng)的入射角為22.5 ，11若此時(shí)恰好發(fā)生全反射，則折射率為最小值，即n sin C sin 22.5 . 6一玻璃三棱鏡，其橫截面為等腰三角形，頂角 為銳角，折射率為 2.現(xiàn)在橫截面內(nèi)有一光線從其左側(cè)面上半部射入棱鏡不考慮棱鏡內(nèi)部的反射若保持入射線在過入射點(diǎn)的法線的下方一側(cè) (如圖所示 )，且要求入射角為任何值的光線都會(huì)從棱鏡的右側(cè)面射出，則頂角 可在什么范圍內(nèi)取值？答案 045解析 設(shè)入射光線經(jīng)玻璃折射時(shí)，入射角為i，折射角為 ，射至棱鏡右側(cè)

29、面的入射角為 ，根據(jù)折射定律有 sin i nsin 由幾何關(guān)系得 當(dāng) i 0 時(shí)，由式知 0， 有最大值 mm(如圖 )，由式得 同時(shí) m應(yīng)小于玻璃對(duì)空氣的全反射臨界角，即m 1sin n由式和題給條件可得，棱鏡頂角的取值范圍為0457一玻璃立方體中心有一點(diǎn)狀光源今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)過一次折射不能透出立方體，已知該玻璃的折射率為2，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值答案解析如圖，考慮從玻璃立方體中心O 點(diǎn)發(fā)出的一條光線， 假設(shè)它斜射到玻璃立方體上表面4發(fā)生折射根據(jù)折射定律有nsin sin式中， n 是玻璃的折射率，入射角等于，是折射角現(xiàn)假設(shè)A 點(diǎn)

30、是上表面面積最小的不透明薄膜邊緣上的一點(diǎn)由題意，在A 點(diǎn)剛好發(fā)生全反射，故A2設(shè)線段 OA 在立方體上表面的投影長(zhǎng)為RA，由幾何關(guān)系有RAsin A2a 2R 2Aaa式中 a 為玻璃立方體的邊長(zhǎng)由式得RA2 n2 1由題給數(shù)據(jù)得RA 2由題意， 上表面所鍍的面積最小的不透明薄膜應(yīng)是半徑為RA 的圓所求的鍍膜面積S與玻璃立方體的表面2S S 6R積 S 之比為A.S2 由得46aS5利用半圓柱形玻璃，可減小激光光束的發(fā)散程度在如圖3 10 所示的光路中， A 為激光的出射點(diǎn)， O9為半圓柱形玻璃橫截面的圓心，AO 過半圓頂點(diǎn)若某條從A 點(diǎn)發(fā)出的與 AO 成 角的光線，以入射角i 入射到半圓弧上，出射光線平行于AO，求此玻璃的折射率答案sin i折射率 nsin i 解析如圖所示延長(zhǎng)入射光線 AB交半圓形玻璃磚直邊于D， OBD i， CBD ，所以折射角 OBCsin i i ，故 nsin i .6如圖所