【全程攻略】江苏省高考物理二轮复习 113 机械振动和机械波及光学中常考的2个问题专题能力提升训练.doc

第13讲机械振动和机械波及光学中常考的2个问题1(1)(多选)下列说法正确的是()ax射线穿透物质的本领比射线更强b红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变c狭义相对论认为物体的质量与其运动状态有关d观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率可能发生变化(2)图138甲为一简谐横波在t1.0 s时的图象，图乙为x4 m处的质点p的振动图象试求：图138该波的波速从图甲开始再经过3.5 s时，质点p的位移大小；在此3.5 s时间内质点p通过的路程2(2012山东卷，37)(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t0时刻的波形如图139所示，介质中质点p、q分别位于x2 m、x4 m处从t0时刻开始计时，当t15 s时质点q刚好第4次到达波峰图139求波速写出质点p做简谐运动的表达式(不要求推导过程)(2)如图1310所示，一玻璃球体的半径为r，o为球心，ab为直径来自b点的光线bm在m点射出，出射光线平行于ab，另一光线bn恰好在n点发生全反射已知abm30，求：图1310玻璃的折射率球心o到bn的距离3(1)(多选)如图1311所示，一细束白光由空气斜射到横截面为矩形的玻璃砖abdc的ab边上(入射光的延长线沿od方向)，则入射光_图1311a不可能在ab界面发生全反射b可能射到bd面，并在bd界面发生全反射c一定能到达cd面，并可能在cd界面发生全反射d一定能到达cd面并从cd射出，射出的各种色光一定互相平行e光进入玻璃砖后的速度减小(2)一列简谐横波，在t0时的波动图象如图1312所示，此时波恰好传播到a点，再经过1.0 s，q点正好完成第一次全振动试求：图1312波速v的大小；规范画出第1 s内质点p的振动图象(要求在坐标轴上标明有关的物理量、单位和数据)4(2012南京二模)(1)现有毛玻璃屏a、双缝b、白光光源c、单缝d和透红光的滤光片e等光学元件，要把它们放在图1313所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长将白光光源c放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为c、_、a.图1313本实验的步骤有：a取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；b按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；c用米尺测量双缝到屏的距离；d用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离在操作步骤b时还应注意_.(2)如图1314所示，实线为一列简谐波在t0时刻的波形，a点振动方向沿y轴正向，经t1 s波形为图中虚线，求波的传播速度图13145(2012青岛模考)(1)有一弹簧振子在水平方向上的bc之间做简谐运动，已知bc间的距离为20 cm，振子在2 s内完成了10次全振动若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t0)，经过周期振子有正向最大加速度求振子的振幅和周期；在图1315甲中作出该振子的位移时间图象；写出振子的振动方程(2)如图1315乙所示是一透明的圆柱体的横截面，其半径r10 cm，折射率为 ，ab是一条直径，今有一束平行光沿ab方向射向圆柱体，求：光在圆柱体中的传播速度为_m/s；距离直线ab为_cm的入射光线，折射后恰经过b点 甲乙图1315参考答案1解析(2)由题图甲知4 m.由图乙知t2 s，v2 m/s.n，再经过3.5 s时，p点到达负的最大位移处，位移大小为s10.2 m，路程为4na1.4 m.答案(1)cd(2)2 m/s0.2 m；1.4 m2解析(1)设简谐横波的波速为v，波长为，周期为t，由图象知，4 m由题意知t3ttv联立式，代入数据得v1 m/s质点p做简谐运动的表达式为y0.2 sin(0.5 t)m(2)设光线bm在m点的入射角为i，折射角为r，由几何知识可知，i30，r60，根据折射定律得n代入数据得n光线bn恰好在n点发生全反射，则bno为临界角csin c设球心到bn的距离为d，由几何知识可知drsin c联立式得dr答案(1)1 m/sy0.2 sin(0.5 t)m(2)r3解析(1)根据全反射的条件(光由光密介质进入光疏介质且入射角大于等于临界角)，入射光不可能在ab界面发生全反射；入射光进入玻璃砖后，折射光线向法线靠近，不可能射到bd面上，一定射到cd面上；由于其入射角小于临界角，所以不可能在cd界面发生全反射，一定能从cd面射出，射出的各种色光一定互相平行；光进入玻璃砖后的速度减小(2)由图象可知，波长4 m，对于周期有1.0 s，解得t0.8 s，由于波速v，联立解得v5 m/s.如图所示答案(1)ade(2)5 m/s见解析4解析(1)滤光片e是从白光中选出单色红光，单缝屏是获取线光源，双缝屏是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏所以排列顺序为：c、e、d、b、a.在操作步骤b时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行；单缝、双缝间距离大约为510 cm；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上(2)由于a点振动方向为沿y轴正向，故波的传播方向为沿x轴负向01 s时间段内波向x轴负向传播的距离为sm(其中n0、1、2)故波的传播速度为v(4n3)m/s(其中n0、1、2)，方向为沿x轴负向答案(1)e、d、b放置单缝、双缝时，必须使缝平行；单缝、双缝间距离大约为510 cm；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上(2)(4n3)m/s(n0、1、2)方向沿x轴负向5解析(1)振子的振幅a10 cm，振子的周期t0.2 s位移时间图象如图a所示yasi