2007-2011海南高考物理章汇编第12章 选修3-4机械振动和波 光、电磁波.docVIP

2007-2011海南高考物理分章汇编 第十二章 选修3-4机械振动和波 光、电磁波和相对论 2007海南18、模块3－4试题 ⑴一列简谐横波，沿x轴正向传播，位于原点的质点的振动图象如图1所示。 ①该振动的振幅是 cm；②振动的周期是 s；③在t等于周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是 cm。图2为该波在某一时刻的波形图，A点位于x＝0．5 m处。④该波的传播速度是 m/s；⑤经过周期后，A点离开平衡位置的位移是 cm。 ⑵如图，置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6．0 cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端，再将线光源沿同一方向移动8．0 cm，刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率n。 2007海南18、⑴①8 ②0．2 ③0 ④10 ⑤－8 ⑵若线光源底端在A点时，望远镜内刚好可看到线光源的底端，则有： 其中α为此液体到空气的全反射临界角，由折射定律得： 同理，线光源顶端在B1点时，望远镜内刚好可看到线光源的顶端，则： 由图中几何关系得： 解得： 2008海南18、模块3－4试题 ⑴（4分）设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍．则粒子运动时的质量等于其静止质量的 倍，粒子运动速度是光速的 倍。 ⑵（8分）某实验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上．某次有感地震中观察到静止的振子开始振动4．0 s后，单摆才开始摆动．此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10 km和5．0 km，频率为1．0 Hz．假设该实验室恰好位于震源的正上方，求震源离实验室的距离． 2008海南18、解：（1）由E=mc2得得m=km0 由m=得=k得v=c． （2）设地震纵波和横波的传播速度分别为vP和vS，则 vP=fλP ① vS=fλS ② 式中，f为地震波的频率，λP和λS分别表示地震纵波和横波的波长．设震源离实验室的距离为s,纵波从震源传播到实验室所需时间为t,则 s=vPt ③ s=vS(t+Δt) ④ 式中，Δt为摆B开始摆动的时刻与振子A开始振动的时刻之差．由①②③④式得 s= ⑤ 代入数据得s=40 km． 2009海南18．模块3-4试题（12分） （I）（5分）如图，一透明半圆柱体折射率为，半径为R、长为L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积S。 （II）（7分）有一种示波器可以同时显示两列波形。对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。利用此中示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如图1所示：管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接受器所接受。图2为示波器的显示屏。屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接受信号。若已知发射的脉冲信号频率为，发射器与接收器的距离为，求管内液体中的声速。（已知所测声速应在1300~1600m/s之间，结果保留两位有效数字。） 2009海南18． （Ⅰ）半圆柱体的横截面如图所示，为半圆的半径。设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件，由折射定律有 ① 式中，为全反射临界角。由几何关系得 ② ③ 代入题给条件得 ④ 评分参考：本题5分。①式2分，②③④式各1分。 （Ⅱ）设脉冲信号的周期为T，从示波器显示的波形可以看出，图2中横向每一分度（即两条长竖线间的距离）所表示的时间间隔为 ① 其中 ② 对比图2中上、下两列波形，可知信号在液体中从发射器传播只接受器所用的时间为 ③ 其中=0，1，2