2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 物理選考 選考題題型專練（二）機(jī)械振動與機(jī)械波光學(xué).docx

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選考題題型專練(二)　機(jī)械振動與機(jī)械波光學(xué) 1．(1)(多選)一列沿著x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速v＝0.5 m/s，在t＝0時刻波剛好傳播到x＝2.0 m處的N點(diǎn)，如圖甲所示，下列判斷正確的是 A．圖乙表示質(zhì)點(diǎn)L的振動圖象 B．波源的起振方向沿y軸負(fù)方向 C．在4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)K所經(jīng)過的路程為4.0 m D．經(jīng)過1 s質(zhì)點(diǎn)N沿x軸正方向移動0.5 m E．若該波與另一列頻率為0.25 Hz沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧波相遇，能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣 (2)如圖所示，半圓形透明介質(zhì)的橫截面，其半徑為R。一束光從透明介質(zhì)的邊緣以入射角45射入透明介質(zhì)，光束在透明介質(zhì)的弧形面發(fā)生兩次反射后剛好從半圓形透明介質(zhì)的另一邊緣射出。已知光在真空中傳播的速度為c，求： ①透明介質(zhì)的折射率； ②光線在透明介質(zhì)中傳播的時間； ③透明介質(zhì)的全反射臨界角。 解析　(2)①如圖所示，由幾何關(guān)系可得光束折射角為θ2＝30，由折射定律可得n＝＝ ②光線在透明靜止中傳播的速度：v＝ 光線在透明介質(zhì)中傳播的距離s＝3R，光線在透明介質(zhì)中傳播的速度為t＝，解得t＝ ③由sin C＝解得C＝45 答案　(1)BCE　(2)①?、凇、?5 2．(1)(多選)如圖所示一列簡諧橫波在某一時刻的波的圖象，A、B、C是介質(zhì)中的三個質(zhì)點(diǎn)，已知波是向x正方向傳播的，波速為v＝20 m/s，下列說法中正確的是 A．這列波的波長是10 m B．質(zhì)點(diǎn)A的振幅為零 C．質(zhì)點(diǎn)B此刻向y軸正方向運(yùn)動 D．質(zhì)點(diǎn)C再經(jīng)過0.15 s通過平衡位置 E．質(zhì)點(diǎn)一個周期內(nèi)通過的路程一定為1.6 cm (2)如圖所示，一裝滿水的水槽放在太陽光下，將平面鏡M斜放入水中，調(diào)整其傾斜角度，使一束太陽光從O點(diǎn)經(jīng)水面折射和平面鏡反射，然后經(jīng)水面折射回到空氣中，最后射到槽左側(cè)上方的屏幕N上，即可觀察到彩色光帶，如果逐漸增大平面鏡的傾角θ，各色光將陸續(xù)消失，已知所有光線均在同一豎直平面。 ①從屏幕上最后消失的是哪種色光？(不需要說明原因) ②如果射向水槽的光線與水面成30，當(dāng)平面鏡M與水平面夾角θ＝45時，屏幕上的彩色光帶恰好全部消失。求：對于最后消失的那種色光，水的折射率。 解析　(2)①紅色光 ②畫出如右圖的光路圖 入射角α＝60 ① OA是入射到平面鏡上的光線，AD是法線， 設(shè)∠AOF＝β，∠OAD＝γ，由幾何關(guān)系得 β＋γ＝45 ② C＝β＋2γ③ 由折射定律得：＝n④ sin C＝⑤ ①②③④聯(lián)立解得：n＝。 答案　(1)CDE　(2)①紅色光?、趎＝ 3(1)(多選)在同一介質(zhì)中傳播的兩列同種簡諧橫波的振幅都是10 cm，其中實線波的頻率為2 Hz，沿x軸正方向傳播；虛線波沿x軸負(fù)方向傳播。某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇，則 A．實線波和虛線波的頻率之比為2∶1 B．在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現(xiàn)象 C．平衡位置為x＝4 m處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度為零 D．平衡位置為x＝6 m處的質(zhì)點(diǎn)此刻位移y＝－10 cm E．從圖示時刻起再經(jīng)過0.25 s，平衡位置為x＝6 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移y＝0 (2)某半圓柱形玻璃磚截面半徑為R，O點(diǎn)為圓心，AB為直徑，CO與AB垂直，左側(cè)為一足夠大的光屏。如圖所示，相互平行的同種單色光a和b以與豎直方向成45角入射到玻璃磚上，光線a在O點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，求左側(cè)光屏上最亮的兩個光斑間距離。 解析　(2)作出兩平行光a、b的光路圖如圖所示a光線經(jīng)全反射后與光屏交于F點(diǎn) 由幾何關(guān)系得，AF＝R 根據(jù)折射率的定義n＝＝＝ b光線從C點(diǎn)入射，折射后到達(dá)D點(diǎn)，再次折射后與光屏交于E點(diǎn) sin θ＝＝，故θ＝30 由幾何關(guān)系得OD＝Rtan 30＝R b光線從D點(diǎn)射出玻璃磚，折射后到達(dá)E點(diǎn)，此時入射角θ＝30，由折射定律可知，出射角為45 故AE＝R－R 由此得，左側(cè)光屏上最亮的兩個光斑間距離為EF＝2R－R＝1.42 R。 答案　(1)ADE　(2)1.42 R 4．(1)(多選)圖(a)為一列簡諧橫波在t＝0.1 s時刻的波形圖，P是平衡位置為x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x＝4 m處的質(zhì)點(diǎn)，圖(b)為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象，則下列說法正確的是 A．該波的周期是0.1 s B．該波的傳播速度為40 m/s C．該波沿x軸負(fù)方向傳播 D．t＝0.1 s時，質(zhì)點(diǎn)Q的速度方向向下 E．從t＝0.1 s到t＝0.25 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30 cm (2)如圖所示，平靜湖面岸邊的垂釣者，眼睛恰好位于岸邊P點(diǎn)正上方0.9 m的高度處，水面與P點(diǎn)等高，浮標(biāo)Q離P點(diǎn)1.2 m遠(yuǎn)，魚餌燈M在浮標(biāo)正前方1.8 m處的水下，垂釣者發(fā)現(xiàn)魚餌燈剛好被浮標(biāo)擋住，已知水的折射率n＝，求： ①魚餌燈離水面的深度； ②若魚餌燈緩慢豎直上浮，當(dāng)它離水面多深時，魚餌燈發(fā)出的光恰好無法從水面PQ間射出。 解析　(2)①設(shè)入射角、折射角分別為i、r，設(shè)魚餌燈離水面的深度為h2，則有：sin i＝，sin r＝ 根據(jù)光的折射定律可知：n＝ 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得：h2＝2.4 m ②當(dāng)魚餌燈離水面深度為h3時，水面PQ間恰好無光射出，此時魚餌燈與浮標(biāo)的連線和豎直方向夾角恰好為臨界角C，則有：sin C＝ 由sin C＝，得h3＝ m≈1.59 m。 答案　(1)BCD　(2)①2.4 m?、?.59 m