强化提能作业十四

1、强化提能作业（十四）一、选择题. （2020湖南衡阳四中月考）如图所示，简谐横波a沿x轴正方向传播，简谐横波b沿x轴负方向传播, 波速大小都是10 m/s,振动方向都平行于y轴.t= 0时刻，这两列波的波形如图所示.下列选项是平衡位 置在x=2 m处的质点，从t = 0开始在一个周期内的振动图像，其中正确的是 （）题目解析本题考查波的叠加问题.由题意可知,a、b波的波速大小相等，波长相等，则周期、频率都相等，T=v= 0.4 s,能发生干涉.经过4周期，即0.1 s后，两列波的波峰同时到达x = 2 m处的质点,则此质点振动总是加强，振幅为两列波振幅之和，即为 3 cm,开始时x = 2 m处

2、的质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动，所以选项 B正确，A、C、D错误.参考答案B.（多选）（2020广东揭阳一模）图甲为一列简谐波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x=2 m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图像，质点 Q的平衡位置位于x=3.5 m处，下列说法正确的是（）A.这列波沿x轴正方向传播B.这列波的传播速度为20 m/sC.在0.3 s时间内，质点P向右移动了 3 mt=0.1 s时，质点P的加速度大于质点Q的加速度t=0.25 s时，x = 3.5 m处的质点Q到达波峰位置题目解析本题根据波动图像和振动图像分析质点的振动.由题图乙可知，t=0时刻质点P的速度方向向上，则由波形的平

3、移法可知，这列波沿 x轴正方向传播，故A正确；由题图知，上4 m, T = 0.4 s,则波速为10 m/s,故B错误；波在传播过程中质点并不随波迁移，故 C错误；当t=0.1 s时，质点P处于最大位移处，由运动的特点可知，此时加速度最大，而质点Q此时不在最大位移处，所以质点 P的加速度大于质点Q的加速度，故D正确；根据图像可知经0.2 s,质点P再次到达平衡位置，运动方向向下，而质点Q位于平衡位置上方，由于两质点相距 1.5 m,再经0.05 s,质点P位移与质点Q在零时刻的位移相同,所以此时质点Q处于平衡位置的最上方，即处于波峰，故 E正确.参考答案ADE二、非选择题（2020辽宁大连模拟

4、）图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，P为平衡位置为x=17.5 cm的质点.图乙为此波中平衡位置为 x= 10 cm的质点从该时刻起的振动图像.求：（1）判断波的传播方向；（2）从该时刻起，在哪些时刻质点 P会出现在波峰；（3）求从该时刻起，P点第二次回到平衡位置通过的路程（结果保留3位有效数字）.题目解析本题根据波动图像和振动图像分析波的传播和质点的振动问题.（1）由题图乙可知在t = 0时刻，平衡位置为10 cm的质点振动方向沿y轴负方向，结合题图甲可判断该波向x轴正方向传播.(2)由题图甲可知波长为 人=20 cm=0.2 m,由题图乙可知T = 0.2 s, A =

5、4 cm,波速为v = T= 1 m/s,P点出现波峰，波要传播的距离为Ax = 2.5 cm+nX= (0.025+0.2n) m,其中n = 0,1,2,. 0.025+ 0.2n所以P点出现波峰的时刻为t=%x=1 s= (0.025+ 0.2n) s,其中n = 0,1,2,.(3)该波的表达式为y=-0.04sin2r2X(m)=0.04sin10 x(m),当 x= 0.175 m 时,y=m,P点第二次回到平衡位置通过的路程为s= 3A+ A-A =(0.16-0.02/2) m = 0.132 m.参考答案(1)x 轴正方向(2)(0.025+0.2n)s,其中 n = 0,1

6、,2,(3)0.132 m(2020闽粤赣三省十校联考)如图，上下表面平行的玻璃石专折射率n=，2,下表面镀有反射膜，玻璃砖右侧竖直放置一标尺.一束单色光以入射角i = 45射到玻璃砖上表面的A点，在标尺上出现两个光点(图中未画出).不考虑多次反射，已知折射光在玻璃砖内的传播时间为t,真空中的光速为c,求：(1)标尺上两光点的距离；(2)光在标尺上形成两光点的时间差.题目解析本题考查光的折射与反射问题.(1)光路如图，由折射定律得n = fin:解得r = 30,故/BAC = 60, zABC为等边三角形,由几何关系知GF = BE=AB,光在玻璃中的速度为v = ：=*c,光在玻璃中的路径

7、长度s= 2AB =vt,解得标尺上两光点的距离GF=#ct;AB 1(2)反射光在AE段的传播时间为t1 = c COB45 -23在EG段的传播时间与折射光在BF段的传播时间相 等，所以光在标尺上形成两光点的时间差困=t 11 =：.参考答案鼻；(2020全国卷田)如图，一折射率为43的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形 ABC, / A = 90, /B = 30.一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜，不计光线在棱镜内的多次反射， 求AC边与BC边上 有光出射区域的长度的比值.题目解析本题考查光的折射与反射问题.如图(a)所示，设从D点入射的光线经折射后恰好射向C点，光在AB边上的

8、入射角为6,折射角为由折射定律有sin 9i = nsin 9设从DB范围入射的光折射后在BC边上的入射角为0,由几何关系0 =30+ 色由式并代入题给数据得2 = 30 nsin O 1 所以，从BD范围入射的光折射后在BC边上发生全反射，反射光线垂直射到 AC边，AC边上全部有光射出.设从AD范围入射的光折射后在AC边上的入射角为G,如图(b)所示.由几何关系住I ( h)0 =90 -9由式和已知条件可知nsin 0 1即从AD范围入射的光折射后在AC边上发生全反射，反射光线垂直射到 BC边上.设BC边上有光线射出的部分为CF,由几何关系得CF = AC sin30AC边与BC边有光出射区域的长度的比值为ACCF参考答案2(2020四川宜宾四中二诊)如图为半径为R的固定半圆形玻璃石专的横截面，。点为圆心，OO为直 径MN的垂线.足够大白光屏PQ紧靠在玻璃石专的右侧且与 MN垂直.一束复色光沿半径方向与 OO成0 = 30角射向O点，已知复色光包含有折射率从 口=耳2到皿=，3的光束，因而光屏上出现了彩色光带.(1)求彩色光带的宽度；(2)当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求0角至少为多少？题目解析本题考查光的折射与色散.(1)设折射率为ni和n2的光线经玻璃砖折射后的折射角分别为我和。则n