專題15 機(jī)械振動(dòng)(波)、光（解析版）

學(xué)而優(yōu)教有方專題15機(jī)械振動(dòng)(波)、光1.【答案】CD【解析】衍射現(xiàn)象,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;速度相等,等于光速,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;多普勒效應(yīng),選項(xiàng)C正確;容易觀察判斷,選項(xiàng)D正確.2.【答案】A【解析】紅外測(cè)溫儀根據(jù)人體發(fā)射紅外線的強(qiáng)弱來判斷體溫高低,選項(xiàng)A正確;相同頻率的機(jī)械波和電磁波疊加時(shí)不能發(fā)生干涉現(xiàn)象,因?yàn)椴皇窍喔刹?選項(xiàng)B錯(cuò)誤;雷電時(shí)發(fā)出的聲光從空氣傳入水中波長均減小,錯(cuò)誤.聲波長變長,速度變大,光波長變短,速度變小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由于波長越長,越容易發(fā)生明顯衍射,電磁波中最容易表現(xiàn)衍射現(xiàn)象的是無線電波,而對(duì)于干涉,即要頻率相同,才能發(fā)生,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3.【答案】C【解析】根據(jù)臨界角公式sinC=1n,可知單色光a在O點(diǎn)恰好發(fā)生全反射,則有na=1sin45°=2,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于不知道b光在半圓形介質(zhì)的底邊否發(fā)生全反射,則無法確定單色光b與單色光a的頻率大小關(guān)系,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;如果單色光b比單色光a在介質(zhì)中的折射率更大,則有sin45°sinθ>na,得sinθ<12,即θ<30°,故選項(xiàng)C正確;由于無法確定單色光b與單色光a的頻率大小關(guān)系,則無法確定兩光波長關(guān)系,由公式Δx=Ldλ可知所以僅把用a光照射換成用b光照射4.【答案】B【解析】由圖知:x=0的點(diǎn)y=6sinωt(cm),23后y=-3cm且向上振動(dòng)θ=56π,θ=2π·n+56π(n=0,1,2),θ=ωt,T=2πω,T=2412n+5s,v=λT=12n+512m/s,n=0,v=5.【答案】A【解析】機(jī)械波的傳播速度只取決于介質(zhì),跟頻率無關(guān);而電磁波的傳播速度與介質(zhì)有關(guān),還跟頻率有關(guān),故選項(xiàng)A正確;鏡頭上安裝的偏振片,其透振方向與反射光的振動(dòng)方向垂直,從而減弱反射光的透射強(qiáng)度,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;雨后天空中出現(xiàn)的彩虹,是天空中的小水滴對(duì)陽光的色散形成的,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;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干涉現(xiàn)象,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6.【答案】D【解析】由圖(b)看出,t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)在平衡位置處且沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),而圖(a)中t=0時(shí)刻,只有H點(diǎn)在平衡位置處且沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),故(b)圖可能是圖(a)中H點(diǎn)的振動(dòng)圖像,選項(xiàng)D正確.7.【答案】D【解析】紅、黃、綠三種單色光,紅光的折射率最小,綠光的折射率最大,則根據(jù)sinC=1n可知,紅光的臨界角最大,綠光的臨界角最小,若綠光在界面上恰好發(fā)生全反射,則紅光和黃光都不能發(fā)生全反射,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;根據(jù)λ=vf=cnf,紅光的折射率最小,頻率最小,則在水中的波長最長,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)v=cn,紅光的折射率最小,可知在水中傳播的速率最大,8.【答案】CD【解析】根據(jù)圖像可知,兩波波長不同,而在同一介質(zhì)中,波速相同,v=λf可知,兩波頻率不同,故不能發(fā)生穩(wěn)定的干涉,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)題意可知,當(dāng)兩波未相遇時(shí),也會(huì)有質(zhì)點(diǎn)處于y=4cm或-4cm位置,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)波谷與波谷相遇質(zhì)點(diǎn)處于y=-20cm位置處,Δt=Δx2v=0.08s故選項(xiàng)C正確;x=15cm處的質(zhì)點(diǎn)將第2次處于y=20cm位置處,設(shè)A波傳播了m個(gè)周期,B波傳播了n個(gè)周期,有52m25=60n25,解得n=13,m=15時(shí),等式成立,故所需時(shí)間為t=52×1525s=31.2s9.【答案】ACD【解析】由頻率可得,周期T=1f=0.4s,由圖可得波長λ=8m;故波速v=λT=20m/s,由波長λ=8m可得,若該列波遇到寬度為6m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故選項(xiàng)A、D正確;若波向右傳播,波的傳播距離Δx=nλ+1m=(n+18)λ,n∈N,則Δt=(n+18)T=0.4n+0.05(s),n∈N;當(dāng)n=3時(shí)Δt=1.25s;若波向左傳播,則波的傳播距離Δx'=n'λ+7(m)=(n'+78)λ,n'∈N,則Δt=(n'+78)T=0.4n+0.35s,n'∈N,故選項(xiàng)B10.【答案】(1)y=5cos2πtcm(2)90cm【解析】(1)由圖可知,波的波長為λ=2.0m,根據(jù)T=λv,解得波的周期T=1s,則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為1s,根據(jù)ω=2πT,解得ω=2πrad/s,A=5cm,x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻處于正向最大位移處,所以x=0.5m(2)t=0.5s=12T,質(zhì)點(diǎn)在0~0.5s內(nèi)通過的路程s=2A=10cm,由題意得質(zhì)點(diǎn)在0~4.5s內(nèi)通過的路程s=4.5×4×5cm=90cm.11.【答案】12.2cm【解析】設(shè)紅光和紫光的臨界角分別為C1、C2,對(duì)紫光sinC2=1n2=22,C2=45°,入射角i=45°,所以發(fā)生全反射.對(duì)紅光sinC1=1n1=63>22,則C1>45°,入射角i=45°,所以紅光發(fā)生折射和反射.故P1處為紅色亮斑,P2處為紅、紫混色亮斑左側(cè)紅光,n1=sinrsini,則sinr=32,r=60°,由幾何關(guān)系得tanr=RAP1,則AP1=33cm,右側(cè)AP2=R=9cm12.【答案】(1)sinθ=nLL2+【解析】(1)如圖:折射定律sinisinθ=幾何關(guān)系sini