2016年步步高版《考前三个月》高考物理（通用）二轮专题复习高考题型冲刺练：第题机械振动与机械波　光.doc

第14题　机械振动与机械波　光 (限时：45分钟) 1． (2013·重庆·11)(1)一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为(　　) A．4 m、6 m和8 m B．6 m、8 m和12 m C．4 m、6 m和12 m D．4 m、8 m和12 m (2)利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度．在图1所示的光路中，A为激光的出射点，O为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO过半圆顶点．若某条从A点发出的与AO成α角的光线，以入射角i入射到半圆弧上，出射光线平行于AO，求此玻璃的折射率． 图1 答案　(1)C　(2) 解析　(1)符合题意的波形有三种，如图所示： 则＝6 m λ1＝12 m λ2＝6 m λ3＝6 m λ3＝4 m 因此选项C正确． (2)如图所示，由几何关系知： i＝α＋r 所以r＝i－α 所以此玻璃的折射率 n＝＝ 2． (1)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图2中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6 s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是(　　) 图2 A．这列波的波速可能为50 m/s B．质点a在这段时间内通过的路程一定小于30 cm C．质点c在这段时间内通过的路程可能为60 cm D．若T＝0.8 s，则当t＋0.5 s时刻，质点b、P的位移相同 E．若T＝0.8 s，当t＋0.4 s时刻开始计时，则质点c的振动方程为y＝0.1sin (πt) (m) (2)在真空中有一正方体玻璃砖，其截面如图3所示，已知它的边长为d.在AB面上方有一单色点光源S，从S发出的光线SP以60°入射角从AB面中点射入，当它从侧面AD射出时，出射光线偏离入射光线SP的偏向角为30°，若光从光源S到AB面上P点的传播时间和它在玻璃砖中传播的时间相等．求点光源S到P点的距离． 图3 答案　(1)ACD　(2)d 解析　(1)由波形图可知波长λ＝40 m,0.6 s＝nT＋T(n＝0,1,2…)，T＝ s(n＝0,1,2…)，当n＝0时，T＝0.8 s，v＝＝50 m/s，故A选项正确；n＝1时，质点c恰好振动(0.6－×) s＝ s＝1T，s＝×4A＝60 cm，故C选项正确；当T＝0.8 s时，画出t＋0.5 s时刻的波形图可以判断D选项正确；若T＝0.8 s，ω＝＝2.5π rad/s，当t＋0.4 s时刻开始计时，v＝50 m/s，经0.4 s波向前传播20 m，作图得质点c的振动方程为y＝0.1cos (t) (m)，E选项错误． (2)光路图如图所示，由折射定律知，光线在AB面上折射时有n＝ 在BC面上出射时n＝ 由几何关系有α＋β＝90° δ＝(60°－α)＋(γ－β)＝30° 联立以上各式并代入数据解得α＝β＝45°，γ＝60° 所以n＝ 光在棱镜中通过的距离s＝d＝t 设点光源到P点的距离为L，有L＝ct 解得L＝d 3． (1)如图4甲所示， 一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q′、P′、O、P、Q质点，相邻两质点间距离均为1 m，t＝0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动，并产生分别向左、向右传播的波，质点O的振动图象如图乙所示，当O点第一次达到正方向最大位移时刻，P点刚开始振动，则(　　) 图4 A．P′、P两点间距离等于半个波长，因此它们的振动步调始终相反 B．当波在绳中传播时，绳中所有质点沿x轴移动的速度都相同 C．当Q′点振动第一次达到负向最大位移时，O质点已经走过25 cm路程 D．若质点O振动频率加快，当它第一次达到正方向最大位移时刻，P点仍刚好开始振动 (2)如图5所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB.一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光．若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上有光透出部分的弧长为多长？ 图5 答案　(1)C　(2)πR 解析　(2)由sin C＝，可知光在玻璃柱中发生全反射的临界角C＝45° ＝ 所有光线从AO进入玻璃柱后的折射角均为30° 从O点入射后的折射光线将沿半径从C点射出．假设从E点入射的光线经折射后到达D点时刚好发生全反射，则∠ODE＝45°. 如图所示，由几何关系可知θ＝45° 故弧长为πR 4． (1)在“探究单摆周期与摆长关系”的实验中，下列做法正确的是(　　) A．应选择伸缩性小、尽可能长的细线做摆线 B．用刻度尺测出细线的长度并记为摆长l C．在小偏角下让单摆摆动 D．当单摆经过平衡位置时开始计时，测量一次全振动的时间作为单摆的周期T E．通过简单的数据分析，若认为周期与摆长的关系为T2∝l，则可作T2－l图象；如果图象是