高考物理二轮复习 专题卷汇编 机械振动和机械波 光 原子结构与原子核专题卷

机械振动和机械波 光 原子结构与原子核1.关于光电效应，下列说法正确的是()A.极限频率越大的金属材料逸出功越大B.只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C.从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D.入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多答案：A2.铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应；Unab2n则ab可能是()A.XeKr B.BaKrC.BaSr D.XeSr解析根据核反应中的质量数守恒可知，ab的质量数应为23512234，质子数应为92，A项中的质量数为14093233，B项中质量数是14192233，C项中质量数为14193234，质子数为563894，D项中质量数为14094234，质子数为543892，综上可知，答案为D。答案D3.在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应。对于这两个过程，下列四个物理过程中，一定相同的是()A.遏止电压B.饱和光电流C.光电子的最大初动能D.逸出功解析同一种单色光照射不同的金属，入射光的频率和光子能量一定相同，金属逸出功不同，根据光电效应方程EkmhW0知，最大初动能不同，则遏止电压不同；同一种单色光照射，入射光的强度相同，所以饱和光电流相同。故选B。答案B4.如图1所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光。在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是()图1解析根据玻尔的原子跃迁公式hEmEn可知，两个能级间的能量差值越大，辐射光的波长越短，从图中可看出，能量差值最大的是E3E1，辐射光的波长a最短，能量差值最小的是E3E2，辐射光的波长b最长，所以谱线从左向右的波长依次增大的是a、c、b，C正确。答案B5.核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为PuXHe，下列说法中正确的是()A.X原子核中含有92个中子B.100个Pu经过24 100年后一定还剩余50个C.由于衰变时释放巨大能量，根据Emc2，衰变过程总质量增加D.衰变发出的射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力答案：D6.如图2所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是()图2A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B.由n2能级跃迁到n1能级产生的光频率最小C.由n4能级跃迁到n1能级产生的光最容易发生衍射现象D.用n2能级跃迁到n1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应答案：D7.氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则()A.吸收光子的能量为h1h2B.辐射光子的能量为h1h2C.吸收光子的能量为h2h1D.辐射光子的能量为h2h1解析氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光，说明能级m高于能级n，而从能级n跃迁到能级k时吸收紫光，说明能级k也比能级n高，而紫光的频率2大于红光的频率1，所以h2h1，因此能级k比能级m高，所以若氢原子从能级k跃迁到能级m，应辐射光子，且光子能量应为h2h1。故选项D正确。答案D8.一中子与一质量数为A(A1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()A. B.C. D.解析设中子的质量为m，则被碰原子核的质量为Am，两者发生弹性碰撞，据动量守恒，有mv0mv1Amv，据动能守恒，有mvmvAmv2。解以上两式得v1v0。若只考虑速度大小，则中子的速率为v1v0，故中子前、后速率之比为，故选项A正确。答案A9.氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是()A.核反应方程式为HHHenB.这是一个裂变反应C.核反应过程中的质量亏损mm1m2m3D.核反应过程中释放的核能E(m1m2m3m4)c2解析由氘核和氚核的结合以及电荷数、质量数守恒可知选项A正确；该核反应为聚变反应，选项B错误；核反应过程中的质量亏损为mm1m2m3m4，选项C错误；由爱因斯坦质能方程可知核反应过程中释放的核能Emc2，可知选项D正确。答案AD10.下列说法正确的是()A.一个氢原子从n3的能级发生跃迁，可能只辐射一种频率的光子B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应C.比结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D.铀核(U)衰变为铅核(Pb)，要经过8次衰变和10次衰变解析一个氢原子从n3的能级发生跃迁，可能辐射一种或者两种频率的光子，选项A正确；太阳辐射的能量是氢核聚变产生的能量，选项B正确；比结合能越大，核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项C错误；根据电荷数守恒和质量数守恒，衰变的次数为8次，衰变的次数为82(9282)6次，选项D正确。答案ABD11. (1)(5分)一列简谐横波沿着x轴正方向传播，波中A、B两质点在平衡位置间的距离为0.5 m，且小于一个波长，如图甲所示，A、B两质点振动图象如图乙所示由此可知_(填正确答案标号选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分每选错1个扣3分，最低得分为0分)A波中质点在一个周期内通过的路程为8 cmB该机械波的波长为4 mC该机械波的波速为0.5 m/sDt1.5 s时，A、B两质点的位移相同Et1.5 s时，A、B两质点的振动速度相同(2)(10分)有一个上、下表面平行且足够大的玻璃平板，玻璃平板的折射率为n，厚度为d12 cm.现在其上方的空气中放置一点光源S，点光源距玻璃板上表面的距离为L18 cm，从S发出的光射向玻璃板，光线与竖直方向夹角最大为53，经过玻璃板后从下表面射出，形成一个圆形光斑，如图所示求玻璃板下表面圆形光斑的半径(sin530.8，cos530.6)(2)由题意可知光在玻璃板上表面发生折射时的入射角最大为，设其折射角为r，由折射定律可得：n代入数据可得：r37光再在玻璃板下表面发生折射，光在玻璃板中传播的光路图如图所示光从玻璃板下表面射出时形成一个圆形发光面，设其半径大小为R，则有：RLtandtanr代入数据可得：R33 cm答案：(1)ACE(2)33 cm12(1)(5分)下列说法中正确的是_(填正确答案标号选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分每选错1个扣3分，最低得分为0分)A水中的气泡看上去比较明亮是因为有一部分光发生了衍射现象B雷达发射的电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的C拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光D红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同D狭义相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的(2)(10分)如图所示，点S为振源，其频率为20 Hz，所产生的简谐横波向右传播，波速为40 m/s，P、Q是波传播途中的两点，已知SP3.0 m，SQ3.5 m.判断当S通过平衡位置向上运动时，P、Q两点的位置及运动方向以S通过平衡位置向上运动时为计时起点，作出经过t0.087 5 s时波的图象，并标出S、P和Q三点的位置解析：(1)水中的气泡看起来比较明亮是因为有一部分光发生了全反射现象，选项A错误；均匀变化的电场或磁场只能产生恒定的磁场或电场，是不能形成电磁波的，雷达发射的电磁波一定是由周期性变化的电场或磁场产生的，选项B错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加一个偏振片来减弱 橱窗玻璃表面的反射光，选项C正确；红色和蓝色激光频率不同，在同一种介质中传播时波速不同，波长不同，而红色和蓝色激光在不同介质中传播时波长可能相同，选项D正确；狭义相对论认为真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的，选项E正确(2)该波的波长为2 m(2分)SP3.0 m1.5，故点P通过平衡位置向下运动(2分)SQ3.5 m1.75，故点Q在波峰，向下运动(2分)该波的周期为T0.05 s，t0.0875 s1.75T，作图如图所示(4分)答案：(1)CDE(2)见解析13 (1)(6分)如图甲所示，一列简谐横波在x轴上传播，t时刻的波形图如图甲所示，质点A从t0.3 s时刻开始计时，振动图象如图乙所示，若设y方向为振动正方向，则下列说法中正确的是_(填正确答案标号选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分每选错1个扣3分，最低得分为0分)A该简谐横波沿x轴负方向传播B该简谐横波波速为10 m/sC若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸定比4 m大得多D在t0.5 s时刻，质点A的加速度比质点B的大E从时刻t再经过0.4 s，质点A沿x轴正方向迁移0.8 m(2)(9分)直角等腰玻璃三棱镜ABC的截面如图所示，ABCACB45，一条单色光从腰AB上的D点射入三棱镜，在玻璃内部折射光线为DE，折射角r30，折射光线传播到BC边上的E点已知该玻璃砖的折射率n.求光线的入射角i(图中未标出)；判断光线能否在E点发生全反射解析：(1)从图乙可知t0.3 s时刻，质点A位于y最高点，质点振动周期为T0.4 s，可知t时刻质点A速度沿y方向，根据“同侧法”易知波沿x轴负方向传播，A正确；由图甲得到波长为4 m，故波速v10 m/s，B正确；根据能发生明显衍射现象的条件，障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，C错误；从t时刻到t0.5 s时刻，经历时间t0.5 sT，在t0.5 s时刻，质点A到达波峰，质点B到达平衡位置，可知质点A的位移比质点B的位移大，即质点A的加速度比质点B的大，D正确；质点A只在其平衡位置附近振动，并不会随波迁移，E错误(2)根据光的折射定律n(2分)解得i45(1分)根据几何关系DEB15(1分)光线在BC边的入射角为75(1分)设光线从玻璃射入空气发生全反射的临界角为C，由sinC(1分)可得：C45(1分)由C，可得光线在E点能发生全反射(2分)答案：(1)ABD(2)见解析14物理选修34(15分)(1)(5分)下列说法正确的是_(填正确答案标号选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分每选错1个扣3分，最低得分为0分)A频率越高，振荡电路向外辐射电磁波的本领越大B高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的偏振现象C玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的干涉现象Da、b两束光分别照射同一双缝干涉装置，在屏上得到的干涉图样中，a光的相邻亮条纹间距比b光的小，由此可知，在同种玻璃中b光传播速度比a光大E让黄光、蓝光分别以相同角度斜射向同一平行玻璃砖，光从对侧射出时，两种光的偏转角都为零，但蓝光的侧移量更大(2)(10分)如图所示，t0时，位于原点O处的波源，从平衡位置(在x轴上)开始沿y轴正方向做周期T0.2 s、振幅A4 cm的简谐运动该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，当平衡位置坐标为(9 m,0)的质点P刚开始振动时，波源刚好位于波谷求：质点P在开始振动后的t1.05 s内通过的路程；该简谐波的最大波速；若该简谐波的波速为v12 m/s，Q质点的平衡位置坐标为(12 m,0)(在图中未画出)请写出以t1.05 s时刻为新的计时起点的Q质点的振动方程解析：(1)频率越高，振荡电路向外辐射电磁波的能量越多，即向外辐射电磁波的本领越大，选项A正确高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的薄膜干涉现象，选项B错误玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象，选项C错误a、b两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在屏上得到的干涉图样中，a光的相邻亮条纹间距比b光的小，根据双缝干涉条纹间隔公式，可知相邻亮条纹间距较小的a光波长较小，频率较高，故a光在玻璃中的折射率较大由n可知，在同种玻璃中b光传播速度比a光大，选项D正确让黄光、蓝光分别以相同的角度斜射向同一平行玻璃砖，光从对侧射出时，两种光都侧移，两种光的偏转角都为零，由于蓝光在玻璃砖中的折射率较大，蓝光的侧移量更大，选项E正确(2)由于P从平衡位置开始运动，且即t5TT(1分)所以，P在开始振动后的t1.05 s内通过的路程为s54AA21A84 cm(2分)15(1)如图3所示，光液面传感器有一个像试管模样的玻璃管，中央插一块两面反光的玻璃板，入射光线在玻璃管内壁与反射光板之间来回发生反射，进入到玻璃管底部，然后在另一侧反射而出(与光纤原理相同)。当透明液体的折射率大于管壁玻璃的折射率时，就可以通过光液面传感器监测出射光的强弱来判定玻璃管是否被液体包住了，从而了解液面的高度。以下说法错误的是_。(填正确答案标号)图3A玻璃管被液体包住之前，折射光线消失B玻璃管被液体包住之后，折射光线消失C玻璃管被液体包住之后，出射光线强度增强D玻璃管被液体包住之后，出射光线强度减弱E玻璃管被液体包住之后，出射光线强度不变(2)一列沿x轴负方向传播的横波在t0时的波形如图4所示，已知t0.7 s时，P点第二次出现波峰。试计算：图4()这列波的传播速度多大？()从t0时刻起，经多长时间Q点第一次出现波峰？()当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？解析(1)玻璃管被液体包住之前，由于玻璃管外面是光疏介质空气，光线发生全反射，没有光线从玻璃管壁中射出，A正确；当玻璃管被透明液体包住之后，如果液体的折射率大于玻璃的折射率，光线不再发生全反射，有一部分光线进入液体，出射光线的强度会减弱，D正确，B、C、E错误。(2)()由图示：这列波的波长4 m又tT0.7 s，得T0.4 s由波速公式得v m/s10 m/s()第一个波峰到Q点的距离为x11 m，振动传到Q点需2.5个周期，因质点起振方向向上，第一次到达波峰再需周期，故t2.5TT1.1 s()振动传到P点需个周期，所以当Q点第一次出现波峰时，P点已振动了2个周期，则P点通过的路程为s24A9A0.9 m。答案(1)BCE(2)()10 m/s()1.1 s()0.9 m16(1)某实验小组的同学利用激光器将一束红色的激光束由空气(可看成真空)沿径向射入一块半圆柱形人造水晶，如图5(a)所示，然后通过传感器对其射出后的折射光束的强度进行记录，发现折射光束的强度随着的变化而变化，如图(b)的图线所示。由以上信息可得红色的激光束在人造水晶内发生全反射的临界角为_；人造水晶对该激光的折射率为_；如果该激光在水中的折射率为1.33，则该激光在人造水晶中传播的速度_(填“小于”、“大于”或“等于”)该激光在水中的传播速度。图5(2)如图6所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到平衡位置在x5 m处的M质点时开始计时。已知平衡位置在x1 m处的P质点连续两次到达波峰位置的时间间隔为0.4 s，求：图6()该波传播的速度大小；()平衡位置在x9 m处的Q质点在t0.5 s时的位移；()P质点在01.2 s内运动的路程。解析(1)由题图(b)可知，当30时，激光发生全反射，故全反射的临界角为60，则n1.33，由v可知该激光在人造水晶中传播的速度大于该激光在水中的传播速度。(2)()由题图得波长4 m，因为P质点连续两次到达波峰位置的时间间隔为0.4 s，故波的周期T0.4 s波速v10 m/s()该波传到Q质点经过的时间t10.4 s，因为该波沿x轴正方向传播，t0时，M质点向下振动，所以Q质点在t0.5 s时第一次到达波谷位置，因此Q质点在t0.5 s时的位移为10 cm()P质点在01.2 s内，从平衡位置开始振动了3个周期，所以运动的路程为34A120 cm答案(1)60大于(2)()10 m/s()10 cm()120 cm17(1)如图7所示，O点为振源，OA10 m，t0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波。图乙为从t0时刻开始描绘的质点A的振动图象，则下列说法正确的是_。(填正确答案标号)图7A振源的起振方向向下B该波的周期为5 sC该波的传播速度为2 m/sD该波的波长为5 mE该波很容易穿过宽度为1 m的小孔(2)如图8所示是一种液体深度自动监测仪示意图，在容器的底部水平放置一平面镜，在平面镜上方有一光屏与平面镜平行。激光器发出的一束光线以60的入射角射到液面上，进入液体中的光线经平面镜反射后再从液体的上表面射出，打在光屏上形成一亮点，液体的深度变化后光屏上亮点向左移动了2 dm，已知该液体的折射率n。真空中光速c3.0108 m/s，不考虑经液面反射的光线。求：图8()液面高度的变化量；()液体的深度变化前后激光从发出到打到光屏上的时间变化了多少？解析(1)A点的起振方向与O点起振方向相同，由乙图读出5 s时刻，A点的振动方向沿y轴正方向，所以振源的起振方向向上，故A错误；由乙看出，周期T10 s5 s5 s，故B正确；由乙看出，波从O点传到A点的时间为5 s，传播距离为10 m，则波速为v2 m/s，则波长为vT25 m10 m，故C正确，D错误；因为1 m比波长10 m小得多，所以该波很容易穿过宽度为1 m的小孔，故E正确。(2)()光路如图所示，设入射角为，折射角，原来液面深度为h，液面深度增加h，屏上光点移动的距离s2 dm根据折射定律n得30由几何关系得2htan 2htan 2(hh)tan s得h代入解得h1.5 dm()光在该液体中的传播速度为v108 m/s液体的深度变化前后激光从发出到打到光屏上的时间变化为t0答案(1)BCE(2)()1.5 dm()018(1)一列简谐横波沿x轴正向传播，t0时的波的图象如图9所示，质点P的平衡位置在x8 m处。该波的周期T0.4 s。下列说法正确的是_。(填正确答案标号)图9A该列波的传播速度为20 m/sB在01.2 s内质点P经过的路程24 mCt0.6 s时质点P的速度方向沿y轴正方向Dt0.7 s时质点P位于波谷E质点P的振动方程是y10sin 5t(cm)(2)一湖面上有一伸向水面的混凝土观景台，图10所示是其截面图，观景台下表面恰好和水面相平，A为观景台右侧面在湖底的投影，水深h4 m。在距观景台右侧面x4 m处有一可沿竖直方向移动的单色点光源S，在该光源从距水面高3 m处向下移动到接近水面的过程中，观景台水下被照亮的最远距离为AC，最近距离为AB，且AB3 m。求：图10()该单色光在水中的折射率；()AC的距离。解析(1)由波的图象易知，8 m，由v20 m/s，选项A正确；s4A1.2 m，选项B错误；沿波的传播方向，“上坡下，下坡上”，故t0时质点P的运动方向沿y轴正方向，经过0.6 s，相当于T，再次回到平衡位置，速度方向沿y轴负方向，选项C错误；经过0.7 s，相当于T，质点P运动到波谷位置，选项D正确；角速度，质点P的振动方程y10sin t(cm)10sin t(cm)10sin 5t(cm)，选项E正确。(2)()如图所示，点光源S在距水面高3 m处发出的光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最近距离AB，则：由于n所以，水的折射率n()点光源S接近水面时，光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最远距离AC，此时，入射角为90，折射角为临界角C则n解得AC m(或AC4.5 m)答案(1)ADE(2)()() m19(1)下列说法中正确的是_。(填正确答案标号)A遥控器发出的红外线脉冲信号可以用来遥控电视机、录像机和空调机B观察者相对于振动频率一定的声源运动时，接收到声波的频率小于声源频率C狭义相对论认为真空中光源的运动会影响光的传播速度D光的偏振现象说明光是一种横波E两列频率相同的机械波相遇时，在相遇区可能会出现稳定干涉现象(2)一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形图如图11所示，从该时刻开始计时。图11()若质点P(坐标为x3.2 m)经0.4 s第一次回到初始位置，求该机械波的波速和周期；()若质点Q(坐标为x5 m)在0.5 s内通过的路程为(105) cm，求该机械波的波速和周期。(2)()由于波向右传播，当P点经0.4 s第一次回到初始位置，一定是x0 m处的振动状态传播到P点，则该机械波波速为：v m/s8 m/s由波形图可知，波长8 m则T s1 s()由波动图象可知，此时Q点的纵坐标为y cm，当其通过的路程为(105) cm时，一定是x1 m处的质点振动状态传播到Q点，则该机械波波速为：v m/s12 m/s则T s s答案(1)ADE(2)()8 m/s1 s()12 m/s s20(1)下列说法中正确的是_。(填正确答案标号)图12A图12甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度B图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb面射出C图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小D图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的E图戊中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波(2)一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图13甲所示为波传播到x5 m的M点时的波形图，图乙是位于x3 m的质点N从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x10 m处的质点，求：图13()波由M点传到Q点所用的时间；()波由M点传到Q点的过程中，x3.5 m处的质点通过的路程。解析(1)甲图中a束光折射角大，折射率小，根据v，a束光在水珠中的传播速度大，选项A正确；乙图中，光束在aa面的折射角等于在bb面的入射角，只要入射角i90，bb面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，选项B错误；丙图中，根据x，选项C正确；丁图中的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，选项D错误；有偏振现象的光波为横波，选项E正确。(2)()由题图甲可以看出波长4 m，由题图乙可以看出周期T4 s，所以波速v1 m/s，波由M点传到Q点所用的时间t5 s。()4 s内质点通过的路程为4A20 cm，x3.5 m处的质点1 s内通过的路程为25sin 455 cm，则质点通过的位移为(205) cm27.07 cm。答案(1)ACE(2)()5 s()27.07 cm21. (1)某同学利用平行玻璃砖测量玻璃的折射率，按插针法步骤正确操作，借助刻度尺完成了光路图。该同学有圆规，却没有量角器，他就以O点为圆心，15.00 cm为半径画圆，分别交入射光线于A点，交直线OO于C点，分别过A、C点作法线NN的垂线交NN于B、D点，如图14所示。用刻度尺测得AB9.00 cm，CD6.00 cm，则玻璃的折射率n_(请用已知线段表示)，代入数据求得n_。若玻璃砖前后两面并不平行，按正确实验操作，则他测出的折射率_(填“会”或“不会”)受到影响。图14(2)如图15所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，图中的实线和虚线分别是该波在t0.02 s和t0.08 s时刻的波形图。图15()在t0.02 s时，求x0.9 m处质点的振动方向及该波的最大周期；()若波传播的周期为T，且8Tt9T，求该波传播的波速大小。解析(1)由题图可得sin AOB，sin DOC，OAOC，根据折射定律得n1.5。由于在确定玻璃中的折射光线的位置时与前后两面是否平行无关，所以只要操作正确，折射率的测量就不会受玻璃砖的形状的影响。(2)()该波沿x轴正方向传播，根据前一质点带动后一质点振动的原理，t0.02 s时，x0.9 m处的质点向y轴负方向振动由题意有Tmaxtt解得Tmax0.08 s()若8Tt9T，则依题意有tt(6)TT sv135 m/s答案(1)1.5不会(2)()沿y轴负方向0.08 s()135 m/s22如图所示为某种透明介质的截面图，AOC为等腰直角三角形,BC为半径R10 cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i45,结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1，n2.(1)判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色；(2)求两个亮斑间的距离解析设红光和紫光的临界角分别为C1、C2，则sin C1，C160同理C245，i45C2，i45C1，所以紫光在AB面发生全反射，而红光在AB面一部分折射，一部分反射，且由几何关系可知反射光线与AC垂直,所以在AM处产生的亮斑P1为红色，在AN处产生的亮斑P2为红色和紫色的混合色画出如图所示光路图设折射角为r，两个光斑分别为P1、P2，根据折射定律n1求得sin r由几何知识可得tan r，解得AP15 cm由几何知识可得OAP2为等腰直角三角形，解得AP210 cm，所以P1P2 (510) cm答案AM处亮斑为红色，AN处亮斑为红色和紫色混合色(510) cm23如图所示，ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料的折射率n2，AC为一半径为R的圆弧，O为圆弧面圆心，ABCO构成正方形,在O处有一点光源若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射入圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，求这部分光照射的圆弧的弧长解析设该种材料的临界角为C，则sin C解得C30如图所示,若沿DE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射,则ADF30同理，若沿DG方向射到BC面上的光线刚好发生全反射，则CDG30因此FDH30根据几何关系可得FH2R解得FHR答案R24如图所示,MN是一条通过透明球体球心的直线，在真空中波长为0600 nm的单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，若出射光线CD与MN的交点P到球心O的距离是球半径的倍，且与MN所成的夹角30.求：(1)透明球体的折射率n；(2)此单色光在透明球体中的波长.解析(1)光路图如图所示,设在B点的入射角为i、折射角为，在C点的入射角为，出射角为对OCP分析，OCR，OPR由正弦定理可得所以sin 则45PCO135COP15因为OBO