1、1机械振动和机械波光1(多选)一列简谐横波沿 x轴正方向传播,在 t0 时刻的波形图如图 1所示已知波速为 0.4 m/s,且波刚传到 c点下列选项正确的是( )图 1A波源的振动周期为 0.2 sB t0 时,质点 d沿 y轴正方向运动C在 t0 时,质点 a的加速度比质点 b的加速度小D质点 a比质点 b先回到平衡位置E t0.1 s 时,质点 c将运动到 x12 cm 处2(多选)如图 2为一列简谐横波在 t1.0 s时刻的波形图已知图中质点 b的起振时刻比质点 a超前了 0.2 s,则以下说法正确的是( )图 2A这列波的波速为 10 m/sB这列波的频率为 2.5 HzC这列波沿 x
2、轴正方向传播D该时刻质点 P正沿 y轴负方向运动E再经过 0.4 s,质点 P第一次回到平衡位置3(多选)下列说法中正确的是( )A在受迫振动中,物体振动的频率一定等于驱动力的频率B做简谐运动的质点,经过 四分之一个周期,所通过的路程一定是一倍振幅C变化的磁场可以产生稳定的电场,变化的电场可以产生稳定的磁场D 双缝干涉实验中,若只减小双缝到光屏间的距离,两相邻亮条纹间距将变大E声波从空气传入水中时频率不变,波长 变长4(多选)关于机械振动和机械 波,下列说法正确的是 ( )A弹簧振子做简谐运动时,若某两个时刻位移相等,则这两个时刻的加速度也一定相等B单摆运动到平衡位置时,速度达到最大,加速度为
3、零2C做受迫振动的物体,当驱动力的频率等于物体固有频率时,物体振幅最大D机械波传播时,质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动,并不 随波迁移E在两列波的叠加区域,若质点到两列波源的距离相等,该质点的振动一定加强5(多选)下列说法中正确的是( )A机械波在某种介质中传播,若波源的频率增大,其传播速度就一定增大B肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是由光的干涉现象形成的C在波的干涉中,振动加强点的位移不一定始终最大D电磁波在真空中传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均相同E在双缝干涉实验中,其它条件不变,仅用红光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距6(多选)如图 3所示,波源 S1在绳的左端发出频
4、率为 f1、振幅为 A1的半个波形 a,同时另一个波源 S2在绳的右端发出频率为 f2、振幅为 A2的半个波形 b, f1 f2, P为两个波源连线的中点,下列说法正确的是( )图 3A两列波将同时到达 P点B a的波峰到达 S2时, b的波峰也恰好到达 S1C两列波在 P点叠加时 P点的位移最大可达 A1 A2D两列波相遇时,绳上位移可达 A1 A2的点只有一个,此点在 P点的左侧E两波源起振方向相同7(2018全国卷)声波在空气中的传播速度为 340 m/s,在钢铁中的传播速度为 4 900 m/s.一平直桥由钢铁制成,某同学用锤子敲击 一下桥的一端发出声音,分别经空气和桥传到另一端的时间
5、之差为 1.00 s桥的长度约为_m若该声波在空气中的波长为 ,则它在钢铁中的波长为 的_倍8 “用双缝干涉测定光波波长的实验”装置如图 4所示,光具座上从左到右依次为白光光源、滤光片、_、双缝、毛玻璃屏已知双缝间距 d为 2.0104 m,测得双缝到屏的距离 l为 0.700 m,相邻两条亮(暗)条纹条纹间距 x2.31010 6 nm,由计算公式 _,求得所测红光波长为_nm.图 49简谐横波沿 x轴传播, M、 N是 x轴上两质点,如图 5甲是质点 N的振动图象图乙中实线是 t3 s时刻的波形图象,质点 M位于 x8 m处,虚线是再过 t时间后的波3形图象图中两波峰间距离 x7.0 m求
6、:图 5(1)波速大小和方向;(2)时间 t.10如图 6所示,直角边 AC长度为 d的直角棱镜 ABC置于桌面上, D为斜边 BC的中点,桌面上的 S点发射一条光线经 D点折射后,垂直于 AB边射出已知 SC CD,光线通过棱镜的时间 t , c为真空中光速,不考虑反射光线求:3d2c图 6(1)棱镜的折射率 n;(2)入射光线与 界面 BC间的夹角11一个折射率 n 的异形玻璃砖的横截面如图 7所示,它可以看成由两部分组成,2OAB为直角三角形, B30, OAC为扇形, O为圆心, AOC90, B点与墙壁接触,且 MN BC.一束单色光经过弧面 AC射入 O点,入射角 30,结果在墙壁
7、 MN上出现两个光斑,已知 OB长度为 L,求:图 7(1)两个光斑间的距离;(2)如果逐渐增大入射光的入射角,当入射角至少多大时 O点不再有折射光线射出?12如图 8所示,等腰直角三角形棱镜 ABC,一组平行光线垂直斜面 AB射入4图 8(1)如果光线不从 AC、 BC面射出,求三棱镜的折射率 n的范围;(2)如果光线顺时针转过 60,即与 AB成 30角斜向下,不考虑反射光线的影响,当 n 时,能否有光线从 BC、 AC面射出?35参考答案1.答案 ABC2.答案 ABD3.答案 ACE4.答案 ACD解析 根据简谐运动的特征 a ,知弹簧振子做简谐运动时,位移相等,加速度kxm也一定相,
8、故 A正确;单摆运动到平衡位置时,速度达到最大,由于合力不为零,提供向心力,则加速度不为零,故 B错误;做受迫振动的物体,当驱动力的频率等于物体固有频率时,产生共振现象,物体振幅最大,故 C正确;机械波传播时,质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动,并不随波迁移,故 D正确;若两列波的波源频率相同,振动情况相同时,质点到两列波源的距离相等,该质点的振动一定加强否则,该质点的振动并不加强,故 E错误5.答案 BCE解析 机械波的传播速度只与介质有关,与频率无关,所以 A错误;肥皂泡呈现彩色条纹属于薄膜干 涉,所以 B正确;在波的干涉中,振动加强点的位移随时间变化,只是振幅最大,所以 C正确;电磁波
9、是横波,电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均垂直,所以 D错误;因为红光波长比黄光长,干涉条纹的间距与波长成正比,在双缝干涉实验中,用红光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距,所以 E正确6.答案 ADE解析 两列波在同一介质中传播,波速相等,同时到达中点 P,A 正确;因波长不同,当 a的波峰到达 S2时, b的波峰已越过 S1,B 错误; 由于 a的波长大 于 b的波长,两列波在 P点叠加时两列波的波峰不可能同时到达 P点,所以 P点的位移最大不可能达A1 A2,C 错误;两列波相遇时,两列波峰同时到达 P点的左侧,叠加后位移达到最大值,所以两列波相 遇时,
10、绳上位移可达 A1 A2的点只有一个,而且此点在 P点的左侧,D 正确;依据波的传播方向可知,波源的振动方向均向下,即为相同,E 正确7.答案 365 24517解析 设声波在钢铁中的传播时间为 t,由 L vt知,340( t1.00)4 900t,解得t s,17228代入 L vt中解得桥长 L365 m声波在传播过程中频率不变,根据 v f 知,声波在钢铁中的波长 v铁 v声6 .245178.答案 单缝 x 660dl解析 为获取单色线光源,白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝,根据公式 x 可得 x,代入数据可得 x 2.310103 ld dl dl 2.010 40.700m6.
11、610 7 m660 nm.9.答案 见解析解析 (1)由题图知 T6 s, 8 m则波速大小为: v m/sT 43方向沿 x轴负方向(2)由题意知,时间 t nT (6 n ) s, n0,1,2,3 xv 21410.答案 (1) (2)303解析 (1)光路 图如图所示, E是光线在 AB边的射出点,设光线通过棱镜的速度为v,则DE d, vt d, n12 12 cv解得 n 3(2)光线射到界面 BC,设入射角为 i,折射角为 r,则i , r 2 2 2nsin isin r解得 3011.答案 (1)( 1) L (2)453解析 (1)光束射到 O点时,一部分光反射,由光的反
12、射定律得反射角为 30.因反射光正好与 AB垂直,光沿直线射到墙壁上 E点,如图所示7由几何关系得 BE L3一部分光折射,由光的折射定律有 nsin isin 解得 i45由几何关系得 OBF为等腰直角三角形, BF L故两光斑间的距离为 BE BF( 1) L3(2)当入射光在 O点的入射角大于或等于临界角时, O点不会再有折射光线射出根据 sin C1n代入数据解得 C4512.答案 (1) n (2)光只能从 BC面射出2解析 (1)光线穿过 AB面后方向不变,在 AC、 BC面上的入射角均为 45,发生全反射的条件为:sin 451n解得: n ,2(2)当 n 时,全反射的临界角为 C,sin C333折射光线如图所示, nsin 60sin 解得: 30,在 BC面的入射角 15 C,所以光线不能从 AC面射出,所以光只能从 BC面射出8