2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題七 選考部分 第17講 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波 光與電磁波練習(xí)（含解析）

第17講機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波光與電磁波構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)·重溫真題1(2019·北京高考)利用圖1所示的裝置(示意圖)，觀察光的干涉、衍射現(xiàn)象，在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖樣。下列關(guān)于P處放置的光學(xué)元件說法正確的是()A甲對(duì)應(yīng)單縫，乙對(duì)應(yīng)雙縫B甲對(duì)應(yīng)雙縫，乙對(duì)應(yīng)單縫C都是單縫，甲對(duì)應(yīng)的縫寬較大D都是雙縫，甲對(duì)應(yīng)的雙縫間距較大答案A解析單縫衍射圖樣的中央條紋亮且寬，相鄰條紋間距不等；雙縫干涉圖樣中相鄰條紋間距相等。根據(jù)題目中給出的甲、乙兩種圖樣可知，甲是單縫衍射的圖樣，乙是雙縫干涉的圖樣，A正確。2(2019·全國(guó)卷) (1)如圖，長(zhǎng)為l的細(xì)繩下方懸掛一小球a，繩的另一端固定在天花板上O點(diǎn)處，在O點(diǎn)正下方l的O處有一固定細(xì)鐵釘。將小球向右拉開，使細(xì)繩與豎直方向成一小角度(約為2°)后由靜止釋放，并從釋放時(shí)開始計(jì)時(shí)。當(dāng)小球a擺至最低位置時(shí)，細(xì)繩會(huì)受到鐵釘?shù)淖钃酢ＴO(shè)小球相對(duì)于其平衡位置的水平位移為x，向右為正。下列圖象中，能描述小球在開始一個(gè)周期內(nèi)的x­t關(guān)系的是_。(2)某同學(xué)利用圖示裝置測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋?；卮鹣铝袉栴}：()若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，該同學(xué)可_。A將單縫向雙縫靠近B將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)C將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)D使用間距更小的雙縫()若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測(cè)得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為x，則單色光的波長(zhǎng)_。()某次測(cè)量時(shí)，選用的雙縫的間距為0.300 mm，測(cè)得屏與雙縫間的距離為1.20 m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56 mm。則所測(cè)單色光的波長(zhǎng)為_ nm(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。答案(1)A(2)()B()()630解析(1)擺長(zhǎng)為l時(shí)單擺的周期T12，振幅A1l(為擺角)，擺長(zhǎng)為l時(shí)單擺的周期T22 ，振幅A2l(為擺角)。根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mgl(1cos)mg(1cos)，利用cos12sin2，cos12sin2，以及sintan，sintan(、)很小，解得2，故A2A1，故A正確。(2)()相鄰明(暗)干涉條紋的間距x，要增加觀察到的條紋個(gè)數(shù)，即減小x，需增大d或減小l，因此應(yīng)將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)，或使用間距更大的雙縫，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。()第1條暗條紋到第n條暗條紋間的距離為x，則相鄰暗條紋間的距離x，又x，解得。()由，代入數(shù)據(jù)解得630 nm。3(2019·全國(guó)卷)(1)一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t時(shí)刻，該波的波形圖如圖a所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖b表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象。下列說法正確的是_。(填正確答案標(biāo)號(hào))A質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象與圖b相同B在t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的速率比質(zhì)點(diǎn)Q的大C在t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的加速度的大小比質(zhì)點(diǎn)Q的大D平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖b所示E在t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P與其平衡位置的距離比質(zhì)點(diǎn)Q的大(2)如圖，一艘帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面3 m。距水面4 m的湖底P點(diǎn)發(fā)出的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53°(取sin53°0.8)。已知水的折射率為。()求桅桿到P點(diǎn)的水平距離；()船向左行駛一段距離后停止，調(diào)整由P點(diǎn)發(fā)出的激光束方向，當(dāng)其與豎直方向夾角為45°時(shí)，從水面射出后仍照射在桅桿頂端，求船行駛的距離。答案(1)CDE(2)()7 m()5.5 m解析(1)t時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置，向上振動(dòng)，對(duì)應(yīng)的振動(dòng)圖象與圖b不符，A錯(cuò)誤；t0時(shí)刻的波形圖如圖所示(圖a的波形圖左移半個(gè)波長(zhǎng)即可得到)，質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置，質(zhì)點(diǎn)Q的速率比質(zhì)點(diǎn)P的大，質(zhì)點(diǎn)P的加速度大小比質(zhì)點(diǎn)Q的大，質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)所在位置與其平衡位置的距離為振幅，質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置，與其平衡位置的距離為0，故B錯(cuò)誤，C、E正確；t時(shí)刻，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向下振動(dòng)，對(duì)應(yīng)的振動(dòng)圖象與圖b吻合，D正確。(2)()設(shè)光束從水面射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為x1，到P點(diǎn)的水平距離為x2；桅桿高度為h1，P點(diǎn)處水深為h2；激光束在水中與豎直方向的夾角為。由幾何關(guān)系有tan53°tan由折射定律有sin53°nsin設(shè)桅桿到P點(diǎn)的水平距離為x，則xx1x2聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得x7 m()設(shè)激光束在水中與豎直方向的夾角為45°時(shí)，從水面出射的方向與豎直方向夾角為i，由折射定律有sininsin45°設(shè)船向左行駛的距離為x，此時(shí)光束從水面射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為x1，到P點(diǎn)的水平距離為x2，則x1x2xxtanitan45°聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得x(63) m5.5 m。4(2019·全國(guó)卷)(1)水槽中，與水面接觸的兩根相同細(xì)桿固定在同一個(gè)振動(dòng)片上。振動(dòng)片做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，兩根細(xì)桿周期性觸動(dòng)水面形成兩個(gè)波源。兩波源發(fā)出的波在水面上相遇，在重疊區(qū)域發(fā)生干涉并形成了干涉圖樣。關(guān)于兩列波重疊區(qū)域內(nèi)水面上振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是_。(填正確答案標(biāo)號(hào))A不同質(zhì)點(diǎn)的振幅都相同B不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率都相同C不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位都相同D不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期都與振動(dòng)片的周期相同E同一質(zhì)點(diǎn)處，兩列波的相位差不隨時(shí)間變化(2)如圖，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，A90°，B30°。一束光線平行于底邊BC射到AB邊上并進(jìn)入棱鏡，然后垂直于AC邊射出。()求棱鏡的折射率；()保持AB邊上的入射點(diǎn)不變，逐漸減小入射角，直到BC邊上恰好有光線射出。求此時(shí)AB邊上入射角的正弦。答案(1)BDE(2)()()解析(1)兩列波相遇疊加產(chǎn)生干涉，一些質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，一些質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)減弱，即振幅不同，A錯(cuò)誤；各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率、周期都與振動(dòng)片相同，B、D正確；不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位不同(不是同時(shí)到達(dá)正的最大位移處)，C錯(cuò)誤；兩列波頻率相同，在同一質(zhì)點(diǎn)處的相位差恒定，E正確。(2)()光路圖及相關(guān)量如圖所示。光束在AB邊上折射，由折射定律得n式中n是棱鏡的折射率。由幾何關(guān)系可知60°由幾何關(guān)系和反射定律得B聯(lián)立式，并代入i60°得n()設(shè)改變后的入射角為i，折射角為，由折射定律得n依題意，光束在BC邊上的入射角為全反射的臨界角c，且sinc由幾何關(guān)系得c30°由式得此時(shí)AB邊上入射角的正弦為sini。5(2018·全國(guó)卷)(1)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t0和t0.20 s時(shí)的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示。已知該波的周期T>0.20 s。下列說法正確的是_。(填正確答案標(biāo)號(hào))A波速為0.40 m/sB波長(zhǎng)為0.08 mCx0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.70 s時(shí)位于波谷Dx0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.12 s時(shí)位于波谷E若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80 m/s，則它在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為0.32 m(2)如圖，某同學(xué)在一張水平放置的白紙上畫了一個(gè)小標(biāo)記“·”(圖中O點(diǎn))，然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個(gè)標(biāo)記上，小標(biāo)記位于AC邊上。D位于AB邊上，過D點(diǎn)作AC邊的垂線交AC于F。該同學(xué)在D點(diǎn)正上方向下順著直線DF的方向觀察，恰好可以看到小標(biāo)記的像；過O點(diǎn)作AB邊的垂線交直線DF于E；DE2 cm，EF1 cm。求三棱鏡的折射率。(不考慮光線在三棱鏡中的反射)答案(1)ACE(2)解析(1)根據(jù)波形圖可知，波長(zhǎng)16 cm0.16 m，B錯(cuò)誤；根據(jù)t0時(shí)刻和t0.20 s時(shí)刻的波形圖可知T0.2 s，T s，n0,1,2,3，而已知該波的周期T>0.20 s，故該波的周期T0.40 s，波速v0.40 m/s，A正確；簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，x0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t0時(shí)刻沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，在t0.70 s1T時(shí)位于波谷，在t0.12 sT時(shí)位于y>0的某位置(不是位于波谷)，C正確，D錯(cuò)誤；若此波傳入另一介質(zhì)中，周期T不變，其波速變?yōu)関0.80 m/s，由vT可得它在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為0.80×0.4 m0.32 m，E正確。(2)過D點(diǎn)作AB邊的垂線NN，連接OD，則ODN為來自O(shè)點(diǎn)的光線在D點(diǎn)的入射角；設(shè)該光線在D點(diǎn)的折射角為，如圖所示。根據(jù)折射定律有nsinsin式中n為三棱鏡的折射率由幾何關(guān)系可知60°EOF30°在OEF中有EFOEsinEOF由式和題給條件得OE2 cm根據(jù)題給條件可知，OED為等腰三角形，有30°由式得n。6(2017·全國(guó)卷)(1)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是_。(填正確答案標(biāo)號(hào))A改用紅色激光 B改用藍(lán)色激光C減小雙縫間距 D將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)E將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)(2)一直桶狀容器的高為2l，底面是邊長(zhǎng)為l的正方形；容器內(nèi)裝滿某種透明液體，過容器中心軸DD、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖所示。容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料，其他內(nèi)壁涂有吸光材料。在剖面的左下角處有一點(diǎn)光源，已知由液體上表面的D點(diǎn)射出的兩束光線相互垂直，求該液體的折射率。答案(1)ACD(2)1.55解析(1)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中相鄰亮條紋的間距x，因此要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距可減小雙縫間的距離，增大屏幕與雙縫的距離，換用波長(zhǎng)更長(zhǎng)或頻率更小的光做光源。故選A、C、D。(2)設(shè)從光源發(fā)出直接射到D點(diǎn)的光線的入射角為i1，折射角為r1。在剖面內(nèi)作光源相對(duì)于反光壁的鏡像對(duì)稱點(diǎn)C，連接C、D，交反光壁于E點(diǎn)，由光源射向E點(diǎn)的光線，反射后沿ED射向D點(diǎn)。光線在D點(diǎn)的入射角為i2，折射角為r2，如圖所示。設(shè)液體的折射率為n，由折射定律有nsini1sinr1nsini2sinr2由題意知r1r290°聯(lián)立式得n2由幾何關(guān)系可知sini1sini2聯(lián)立式得n1.55。命題特點(diǎn)：1.以選擇題、填空題形式的命題涉及面比較廣，常考查機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波的綜合問題，光的折射、全反射現(xiàn)象，近年對(duì)光的干涉考查的熱度有所增加，也常對(duì)其他概念、現(xiàn)象進(jìn)行拼盤式的命題考查。2以計(jì)算題形式的命題以考查波的傳播、光的折射和全反射現(xiàn)象為主。思想方法：圖象法、微平移法、特殊點(diǎn)法、作圖法。高考考向1機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波例1(2018·全國(guó)卷)一列簡(jiǎn)諧橫波在t s時(shí)的波形圖如圖a所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖b是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象。求：(1)波速及波的傳播方向；(2)質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)。(1)t s時(shí)Q點(diǎn)的振動(dòng)方向是什么？波的傳播方向是什么？如何判斷？提示：向上。由“上下坡”法可知波沿x軸負(fù)方向傳播。(2)t0時(shí)Q點(diǎn)在什么位置？t s時(shí)此振動(dòng)狀態(tài)傳播到什么位置？提示：平衡位置。P點(diǎn)所在的位置。解析(1)由圖a可以看出，該波的波長(zhǎng)為36 cm由圖b可以看出，周期為T2 s波速為v18 cm/s由圖b知，當(dāng)t s時(shí)，Q點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，結(jié)合圖a可得，波沿x軸負(fù)方向傳播。(2)設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為xP、xQ。由圖a知，x0處yAsin(30°)，因此xP3 cm由圖b知，在t0時(shí)Q點(diǎn)處于平衡位置，經(jīng)t s，其振動(dòng)狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點(diǎn)處，由此及式有xQxPvt6 cm由式得，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為xQ9 cm。答案(1)18 cm/s波沿x軸負(fù)方向傳播(2)9 cm 波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的應(yīng)用技巧(1)求解波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象綜合類問題可采用“一分、一看、二找”的方法分清振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象，此問題最簡(jiǎn)單，只要看清橫坐標(biāo)即可。橫坐標(biāo)為x則為波動(dòng)圖象，橫坐標(biāo)為t則為振動(dòng)圖象?？辞鍣M、縱坐標(biāo)的單位，尤其要注意單位前的數(shù)量級(jí)。找準(zhǔn)波動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。找準(zhǔn)振動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)。(2)判斷波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的方法上下坡法(圖甲)；同側(cè)法(圖乙)；微平移法(圖丙)。1(2017·全國(guó)卷)如圖a，在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0,4)和S2(0，2)。兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖b和圖c所示。兩列波的波速均為1.00 m/s。兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8，2)的路程差為_m，兩列波引起的點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互_(填“加強(qiáng)”或“減弱”)，點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互_(填“加強(qiáng)”或“減弱”)。答案2減弱加強(qiáng)解析波長(zhǎng)vT2 m，兩列波的波長(zhǎng)相等。兩波源到A點(diǎn)的路程差x m8 m2 m。兩波源到B點(diǎn)的路程差x m m0，初相相差，B點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)。兩波源到C點(diǎn)的路程差x3.5 m2.5 m1 m，初相相差，C點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。2(2019·遼寧省沈陽市模擬)(多選)有兩列簡(jiǎn)諧橫波的振幅都是10 cm，傳播速度大小相同。O點(diǎn)是實(shí)線波的波源，實(shí)線波沿x軸正方向傳播，波的頻率為3 Hz；虛線波沿x軸負(fù)方向傳播。某時(shí)刻實(shí)線波剛好傳到x12 m處質(zhì)點(diǎn)，虛線波剛好傳到x0處質(zhì)點(diǎn)，如圖所示，則下列說法正確的是()A實(shí)線波和虛線波的頻率之比為23B平衡位置為x6 m處的質(zhì)點(diǎn)此刻振動(dòng)速度最大C實(shí)線波源的振動(dòng)方程為y10sin(6t)(cm)D平衡位置為x6 m處的質(zhì)點(diǎn)始終處于振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)，振幅為20 cmE從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過0.75 s，平衡位置為x5 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移y>0答案BCE解析已知兩列簡(jiǎn)諧橫波波速大小相等，由圖可知，實(shí)線波的波長(zhǎng)14 m，虛線波的波長(zhǎng)26 m，由vf可知，實(shí)線波和虛線波的頻率之比為f1f22132，故A錯(cuò)誤；此刻兩列波單獨(dú)引起平衡位置為x6 m處的質(zhì)點(diǎn)的速度方向均向上且最大，所以該質(zhì)點(diǎn)此時(shí)速度最大，故B正確；根據(jù)振動(dòng)方程yAsin(t)，實(shí)線波的振幅A10 cm，角頻率2f16 rad/s，因?qū)嵕€波沿x軸正向傳播，根據(jù)同側(cè)法可知平衡位置為x12 m處的質(zhì)點(diǎn)起振方向向下，則波源的起振方向向下，故實(shí)線波源的振動(dòng)方程為y10sin(6t)(cm)，故C正確；兩列波的頻率不一致，不是相干波，無法產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故不能形成穩(wěn)定的振動(dòng)加強(qiáng)和減弱的點(diǎn)，D錯(cuò)誤；v1f14×3 m/s12 m/s，從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過0.75 s實(shí)線波往x軸正向傳播了9 m，即x5 m處的質(zhì)點(diǎn)在實(shí)線波的傳播中振動(dòng)了T1，故引起平衡位置為x5 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為y10，虛線波往x軸負(fù)向傳播了9 m，即x5 m處的質(zhì)點(diǎn)在虛線波的傳播中振動(dòng)了T2，引起平衡位置為x5 m的質(zhì)點(diǎn)的位移y2>0，顯然y1y2>0，故E正確。3(2019·廣東珠海一模)(多選)關(guān)于振動(dòng)和波動(dòng)，下列說法正確的是()A做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體，經(jīng)過同一位置時(shí)，加速度可能不同B在受迫振動(dòng)中，驅(qū)動(dòng)力的頻率不一定等于物體的固有頻率C在波的干涉中，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)不一定處在波峰或波谷的疊加處D波源與觀察者互相靠近或者互相遠(yuǎn)離時(shí)，接收到的波的頻率會(huì)發(fā)生變化E在波的傳播方向上相對(duì)平衡位置的位移始終相同的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間距離等于波長(zhǎng)答案BCD解析做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體，加速度總與位移大小成正比，方向相反，故經(jīng)過同一位置時(shí)，加速度一定相同，A錯(cuò)誤；物體做受迫振動(dòng)時(shí)，其驅(qū)動(dòng)頻率跟固有頻率無關(guān)，故B正確；在波的干涉中，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)不一定處在波峰或波谷的疊加處，也可能是平衡位置的疊加處，故C正確；根據(jù)多普勒效應(yīng)，波源與觀察者相互靠近或者相互遠(yuǎn)離時(shí)，接收到的波的頻率會(huì)發(fā)生變化，故D正確；在波的傳播方向上相對(duì)平衡位置的位移始終相同的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間距離等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍，故E錯(cuò)誤。高考考向2光的折射和全反射例2(2018·全國(guó)卷)如圖，ABC是一直角三棱鏡的橫截面，A90°，B60°，一細(xì)光束從BC邊的D點(diǎn)折射后，射到AC邊的E點(diǎn)，發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點(diǎn)射出。EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中點(diǎn)。不計(jì)多次反射。(1)求出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角；(2)為實(shí)現(xiàn)上述光路，棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么范圍？(1)若已經(jīng)根據(jù)折射定律等求出圖中的各個(gè)角度，如何求出射光相對(duì)于入射光的偏角？提示：將光線在每個(gè)界面的偏轉(zhuǎn)角相加，向順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)記為正，向逆順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)記為負(fù)。(2)為實(shí)現(xiàn)圖中光路，光線在各邊上的傳播應(yīng)符合什么條件？提示：在AC邊上不能發(fā)生折射，在AB邊上不能發(fā)生全反射。解析(1)光線在BC邊上折射，由折射定律有sini1nsinr1式中，n為棱鏡的折射率，i1和r1分別是該光線在BC邊上的入射角和折射角。光線在AC邊上發(fā)生全反射，由反射定律有i2r2式中i2和r2分別是該光線在AC邊上的入射角和反射角。光線在AB邊上發(fā)生折射，由折射定律有nsini3sinr3式中i3和r3分別是該光線在AB邊上的入射角和折射角。由幾何關(guān)系得i2r260°，r1i330°F點(diǎn)的出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角為(r1i1)(180°i2r2)(r3i3)由式得60°(2)光線在AC邊上發(fā)生全反射，光線在AB邊上不發(fā)生全反射，有nsini2nsinC>nsini3式中C是全反射臨界角，滿足nsinC1由式知，棱鏡的折射率n的取值范圍應(yīng)為n<2。答案(1)60°(2)n<2 光的折射和全反射問題的解題技巧(1)在解決光的折射問題時(shí)，應(yīng)根據(jù)題意分析光路，即畫出光路圖，找出入射角和折射角，然后應(yīng)用公式來求解，找出臨界光線往往是解題的關(guān)鍵。(2)在解決光的全反射問題時(shí)，先確定光是否由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)、入射角是否大于或等于臨界角，若不符合全反射的條件，則再由折射定律和反射定律確定光的傳播情況。(3)在處理光的折射和全反射類型的題目時(shí)，根據(jù)折射定律及全反射的條件準(zhǔn)確作出幾何光路圖是基礎(chǔ)，利用幾何關(guān)系、折射定律是關(guān)鍵。4(2019·天津高考)某小組做測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙。(1)下列哪些措施能夠提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確程度_。A選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚B選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚C選用粗的大頭針完成實(shí)驗(yàn)D插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些(2)該小組用同一套器材完成了四次實(shí)驗(yàn)，記錄的玻璃磚界線和四個(gè)大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實(shí)驗(yàn)操作正確的是_。(3)該小組選取了操作正確的實(shí)驗(yàn)記錄，在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點(diǎn)O為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于A、B點(diǎn)，再過A、B點(diǎn)作法線NN的垂線，垂足分別為C、D點(diǎn)，如圖所示，則玻璃的折射率n_。(用圖中線段的字母表示)答案(1)AD(2)D(3)解析(1)測(cè)定玻璃折射率的關(guān)鍵是根據(jù)入射光線和出射光線確定在玻璃中的傳播光線，因此選用光學(xué)表面間距大的玻璃磚以及使同側(cè)兩枚大頭針間的距離盡量大些都有利于提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度，A、D正確；兩光學(xué)表面是否平行不影響折射率的測(cè)量，為減小誤差，應(yīng)選用細(xì)長(zhǎng)的大頭針，故B、C錯(cuò)誤。(2)兩光學(xué)表面平行的玻璃磚的入射光線與出射光線平行，在空氣中的入射角大于玻璃中的折射角，在題圖中，根據(jù)玻璃磚界線及四個(gè)孔洞位置分別作出光路圖及法線如圖1所示，分析可知實(shí)驗(yàn)操作正確的是D。(3)如圖2所示，玻璃的折射率n，又sini，sinr，故n。5(2019·河南六市高三聯(lián)合一模)某玻璃材料制成的光學(xué)元件截面如圖所示，左邊是半徑為R的半圓，右邊是直角三角形CDE，DCE60°。由A點(diǎn)發(fā)出的一束細(xì)光，從B點(diǎn)射入元件后折射光線與AO平行(O為半圓的圓心，CD為直徑，AO與CD垂直)。已知玻璃的折射率為，B點(diǎn)到AO的距離為，光在真空中的速度為c。求：(1)入射光線AB與AO的夾角；(2)光線從B點(diǎn)射入元件，到第一次射出元件所需的時(shí)間。答案(1)15°(2) 解析(1)作出光路圖如圖所示，由sinr得，折射角r30°，又n，得i45°由幾何關(guān)系得ir15°。(2)由sinC得全反射臨界角C45°由幾何關(guān)系得光線在CE邊的入射角為60°，大于全反射臨界角，發(fā)生全反射，在DE邊的入射角為30°，即能射出玻璃元件由幾何關(guān)系知，光在玻璃中的路程：s2Rn，svt得t。高考考向3波的特有現(xiàn)象和電磁波例3(2019·湖南衡陽二模)(多選)以下物理學(xué)知識(shí)的相關(guān)敘述中，正確的是()A交警通過發(fā)射超聲波測(cè)量車速是利用了波的多普勒效應(yīng)B用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振C通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，說明光具有波動(dòng)性D紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線E在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為了減小測(cè)量單擺周期的誤差，應(yīng)選小球運(yùn)動(dòng)中的最低點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，測(cè)其n次全振動(dòng)的時(shí)間(1)通過手指間的縫隙觀察日光燈，看到彩色條紋，這是什么現(xiàn)象？提示：光的衍射。(2)用單擺測(cè)重力加速度，以什么位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)計(jì)時(shí)誤差較??？提示：最低點(diǎn)。解析交警通過發(fā)射超聲波測(cè)量車速是利用了波的多普勒效應(yīng)，從汽車上反射回的超聲波的頻率發(fā)生了變化，故A正確；用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉，故B錯(cuò)誤；通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，是波的衍射現(xiàn)象，說明光具有波動(dòng)性，故C正確；紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體也能輻射紅外線，故D錯(cuò)誤；在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為了減小測(cè)量單擺周期的誤差，應(yīng)選小球運(yùn)動(dòng)中的最低點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，測(cè)其n次全振動(dòng)的時(shí)間，因?yàn)樵谧畹忘c(diǎn)速度最大，計(jì)時(shí)誤差較小，故E正確。答案ACE 1.機(jī)械波和光波都能發(fā)生干涉、衍射、多普勒效應(yīng)等波特有的現(xiàn)象，偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象。要觀察到穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象和明顯的衍射現(xiàn)象需要一定的條件。(1)干涉條件：頻率相同、相位差恒定、振動(dòng)方向相同。(2)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或者比波長(zhǎng)更小。2機(jī)械波的干涉圖樣中，波峰和波峰相遇的點(diǎn)、波谷和波谷相遇的點(diǎn)及其連線上的所有點(diǎn)都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；波峰和波谷相遇的點(diǎn)及其連線上的所有點(diǎn)都是振動(dòng)減弱點(diǎn)。振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)有時(shí)位移也為零，只是振幅為兩列波的振幅之和，振動(dòng)更加劇烈。3光的干涉(1)光的雙縫干涉條紋間隔均勻，亮度均勻，中央為亮條紋。條紋間距x，l、d相同時(shí)，x，例如，其他條件相同，雙縫干涉時(shí)可見光中的紅光條紋間距最大，紫光最小。如用白光做實(shí)驗(yàn)，中央為白色亮條紋，兩邊為彩色條紋。(2)光的干涉現(xiàn)象：薄膜干涉(油膜、空氣膜、增透膜、牛頓環(huán))。4光的衍射(1)光的單縫衍射條紋寬度和間隔不均勻，亮度不均勻，中央亮條紋最寬最亮。單縫衍射裝置等其他條件相同時(shí)，可見光中紅光的中央亮條紋最寬，紫光最窄。如用白光做實(shí)驗(yàn)，中央為白色亮條紋，兩邊為彩色條紋。(2)光的衍射現(xiàn)象：圓孔衍射、泊松亮斑。5多普勒效應(yīng)：當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率變大；當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者接收到的頻率變小。6電磁波的特點(diǎn)(1)是橫波。(2)傳播不需要介質(zhì)。(3)在真空中傳播速度等于光速。6(2019·四川南充三診)(多選)如圖所示，一束復(fù)色光由某介質(zhì)射入真空后分解為a、b兩束單色光。以下說法正確的是()A真空中a光的波長(zhǎng)比b光的大B在同一介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光慢C光由同一介質(zhì)射入空氣時(shí)，a光的臨界角比b光小Da、b通過相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置，b光的中央亮條紋較寬Ea、b通過相同的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，b光的干涉條紋間距較小答案BCD解析由圖看出，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，則a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的頻率大于b光的頻率，真空中a光的波長(zhǎng)比b光的小，故A錯(cuò)誤；因?yàn)閍光的折射率大，由公式v，可知在同一介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光小，故B正確；a光的折射率比b光的大，根據(jù)sinC知，光由同一介質(zhì)射入空氣時(shí)，a光的臨界角比b光的小，故C正確；a光的波長(zhǎng)比b光的小，則知a、b通過相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置，b光的中央亮條紋較寬，故D正確；a光的波長(zhǎng)比b光的小，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式x知，a、b通過相同的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，b光比a光的干涉條紋間距大，故E錯(cuò)誤。7(2019·內(nèi)蒙古呼和浩特市二模)(多選)下列說法正確的是()A肥皂泡呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象，露珠呈現(xiàn)彩色是光的色散現(xiàn)象，通過狹縫看太陽光呈現(xiàn)彩色是光的衍射現(xiàn)象B橫波和縱波都能發(fā)生干涉、衍射和偏振現(xiàn)象C做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，用綠光照射單縫，在光屏P上觀察到干涉條紋，用紅光代替綠光照射單縫將得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣D真空中的光速在不同的慣性系中不相同E在真空中傳播的電磁波，當(dāng)它的頻率增大時(shí)，它的傳播速度不變，波長(zhǎng)變短答案ACE解析肥皂泡呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象，露珠呈現(xiàn)彩色是光的色散現(xiàn)象，通過狹縫看太陽光呈現(xiàn)彩色是光的衍射現(xiàn)象，故A正確；橫波和縱波都能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，只有橫波能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；由x可知，用紅光代替綠光照射單縫，將得到相鄰條紋間距更大的衍射圖樣，故C正確；根據(jù)愛因斯坦相對(duì)論，真空中的光速在不同的慣性系中是相同的，故D錯(cuò)誤；在真空中傳播的電磁波，當(dāng)它的頻率增大時(shí)，它的傳播速度不變，波長(zhǎng)變短，故E正確。8(2019·北京朝陽高三一模)(多選)如圖所示，在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用黃色濾光片時(shí)得到一個(gè)干涉圖樣，為了使干涉條紋的間距變寬，可以采取的方法是()A換用紫色的濾光片B換用紅色的濾光片C使光源離雙縫距離近一些D使光屏離雙縫距離遠(yuǎn)一些答案BD解析由于干涉條紋間距為：x，可知，為了使干涉條紋的間距變寬，可以換用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的單色光，也可以使光屏離雙縫距離遠(yuǎn)一些，故B、D正確。易錯(cuò)警示 機(jī)械波多解情況的分析例(2017·全國(guó)卷)(多選)如圖，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線為t0時(shí)的波形圖，虛線為t0.5 s時(shí)的波形圖。已知該簡(jiǎn)諧波的周期大于0.5 s。關(guān)于該簡(jiǎn)諧波，下列說法正確的是()A波長(zhǎng)為2 mB波速為6 m/sC頻率為1.5 HzDt1 s時(shí)，x1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰Et2 s時(shí)，x2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置分析與解由簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)圖象可知，波長(zhǎng)為4 m，A錯(cuò)誤。t0.5 s時(shí)波向x軸正方向傳播的距離為x(n)(n0,1,2,3)，即t(n)T0.5 s(n0,1,2,3)，又T>0.5 s，解得T，當(dāng)n0時(shí)，T s 符合題意；當(dāng)n1時(shí)，T s<0.5 s，不符合題意，則波速v6 m/s，B正確。頻率f1.5 Hz，C正確。t0時(shí)x1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰，因t1 s時(shí)n1.5，則此時(shí)x1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波谷，D錯(cuò)誤。t0時(shí)x2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向上振動(dòng)，因t2 s 時(shí)n3，則此時(shí)x2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向上振動(dòng)，E正確。答案BCE易錯(cuò)警示機(jī)械波的多解問題有兩類：(1)因?yàn)椴ǖ膫鞑シ较?或質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向)不明確存在多解；(2)因?yàn)椴ㄔ诳臻g和時(shí)間上具有周期性引起多解。對(duì)于這類問題，要分情況討論，一般得出波長(zhǎng)、周期、波速等的通式，如果題中有限定條件，再進(jìn)一步確定解。配套作業(yè)限時(shí)：40分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共8小題，每小題8分，共64分，均為多選題)1(2019·西安高三第三次質(zhì)檢)下列說法正確的是()A雷達(dá)是利用超聲波工作的B紅外線比紫外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象C真空中的光速在不同的慣性參考系中是相同的D在同一個(gè)周期里，波上的質(zhì)點(diǎn)沿波傳播的方向移動(dòng)的距離為一個(gè)波長(zhǎng)E做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體每次通過同一位置時(shí)，其速度不一定相同，但加速度一定相同答案BCE解析雷達(dá)是利用無線電波工作的，A錯(cuò)誤；紅外線比紫外線波長(zhǎng)長(zhǎng)，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，B正確；根據(jù)狹義相對(duì)論，真空中的光速在不同的慣性參考系中是相同的，C正確；波上的質(zhì)點(diǎn)不沿波傳播的方向移動(dòng)，D錯(cuò)誤；做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體每次通過同一位置時(shí)，與平衡位置的距離相等，故回復(fù)力相同，故加速度相同，但是，前后兩次經(jīng)過同一位置時(shí)，速度大小相同，方向可能相反，故E正確。2(2019·安徽省六安市最后一卷)如圖所示，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖，虛線是這列波在t0.16 s時(shí)刻的波形圖。已知該波的波速是1 m/s，則下列說法正確的是()A這列波的波長(zhǎng)是12 cmB這列波可能是沿x軸正方向傳播的Ct0.04 s時(shí)，x4 cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向D00.16 s內(nèi)，x6 cm處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向改變了3次E若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.5 m/s，則它在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為6 cm答案ADE解析由圖可知12 cm，A正確；周期為T0.12 s，t0.16 sT內(nèi)，波沿傳播方向移動(dòng)的距離x，則由圖可知波的傳播方向?yàn)檠豿軸負(fù)方向，B錯(cuò)誤；由圖可知，在t0.04 s時(shí)刻，x4 cm處的質(zhì)點(diǎn)在y軸負(fù)方向位置沿y軸正方向振動(dòng)，C錯(cuò)誤；0.16 sT，故00.16 s內(nèi)，x6 cm處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向改變了3次，D正確；若此波傳入另一介質(zhì)中速度變?yōu)?.5 m/s，因?yàn)橹芷诓蛔?，則它在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為vT0.5×0.12 m6 cm，E正確。3(2019·河南濮陽三模)以下說法中正確的是()A圖甲是一束復(fù)色光進(jìn)入水珠后傳播的示意圖，其中a光在水珠中傳播的速度一定大于b光在水珠中傳播的速度B圖乙是一束單色光進(jìn)入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當(dāng)入射角i逐漸增大到某一值后不再會(huì)有光線從bb面射出C圖丙是雙縫干涉示意圖，若只減小屏到擋板間距離L，兩相鄰亮條紋間的距離x將減小D圖丁是用干涉法檢測(cè)工件表面平整程度時(shí)得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說明被檢測(cè)的平面在此處是凸起的E圖戊中的M、N是偏振片，P是光屏，當(dāng)M固定不動(dòng)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)N時(shí)，光屏P上的光亮度將一明一暗交替變化，此現(xiàn)象表明光波是橫波答案ACE解析根據(jù)折射率和光的傳播速度之間的關(guān)系n，可知折射率越大，傳播速度越小，從圖甲中可以看出，b光在水珠中偏折得更厲害，即b光在水中的折射率大于a光在水中的折射率，則a光在水珠中的傳播速度大于b光在水珠中的傳播速度，故A正確；圖乙中，光束在aa面的折射角等于在bb面的入射角，只要入射角i<90°，bb面的入射角就小于光的全反射的臨界角，就不會(huì)發(fā)生全反射，故肯定有光線從bb面射出，B錯(cuò)誤；根據(jù)x，可知只減小屏到擋板間距離L，兩相鄰亮條紋間的距離x將減小，故C正確；圖丁中，由于不知道被測(cè)工件的放置情況，故不能判斷被檢測(cè)的平面在此處是否是凸起的，D錯(cuò)誤；只有橫波才能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，所以光的偏振現(xiàn)象表明光是一種橫波，故E正確。4(2019·廣東深圳二模)下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是()A光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，若入射角大于臨界角，則一定發(fā)生全反射B做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，用紅光替代紫光，相鄰亮條紋間距變大C在白光下觀察肥皂泡，其表面的相鄰各條紋是等間距的D光的偏振現(xiàn)象表明光是橫波E在同一種物質(zhì)中，波長(zhǎng)越短的光傳播速度越小答案BDE解析全反射發(fā)生的條件是光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角，故A錯(cuò)誤；雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中相鄰的兩個(gè)亮條紋間距x，故波長(zhǎng)越長(zhǎng)則相鄰的亮條紋間距越大，而紅光的波長(zhǎng)大于紫光的波長(zhǎng)，則紅光的相鄰的亮條紋間距比紫光的大，故B正確；因?yàn)榉试砼莞魈幒穸炔煌?，故在白光下觀察肥皂泡，其表面的相鄰各條紋的間距是不等的，故C錯(cuò)誤；光的偏振現(xiàn)象表明了光是橫波，縱波不能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故D正確；在同一種物質(zhì)中，不同波長(zhǎng)的光傳播速度不同，波長(zhǎng)越短，波速越小，故E正確。5(2019·湖北省七市州教科研協(xié)作體高三聯(lián)考)在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，已知波速v200 m/s，且t0時(shí)刻，波剛好傳播到x40 m處，該處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示，另在x400 m處有一接收器，則下列說法正確的是()A波源開始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸負(fù)方向B從t0開始經(jīng)0.4 s，x40 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為0.4 mC接收器在t1.8 s時(shí)才能接收到此波D若波源向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，接收器接收到波的頻率可能為2 HzE若該波與另一列頻率為5 Hz沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波相遇，不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣答案BCE解析所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同，由圖可知x40 m處質(zhì)點(diǎn)的起振方向沿y軸正向，則波源的起振方向一定沿y軸的正方向，A錯(cuò)誤；由圖可知振動(dòng)周期為T0.4 s，從t0開始經(jīng)0.4 s，x40 m處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一個(gè)周期，路程為4個(gè)振幅即0.4 m，B正確；x40 m到x400 m距離為x360 m，波傳播時(shí)間t s1.8 s，C正確；波的頻率為f2.5 Hz，若波源向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，由多普勒效應(yīng)可知接收器接收到波的頻率大于2.5 Hz，D錯(cuò)誤；要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，需要頻率相同，E正確。6(2019·四川德陽二診)一列波沿x軸傳播，t2 s時(shí)刻的波形如圖1所示，如圖2是某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下列說法正確的是()A波的傳播速度為1 m/sB波如果向右傳播，則圖2是x0、4 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象C波如果向左傳播，則圖2是x0、4 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象D波如果向左傳播，則x2 m處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過1 s到達(dá)x2 m處E無論波向左傳播還是向右傳播，x2 m處在2 s內(nèi)路程都為2A答案ABE解析由波動(dòng)圖象知，波長(zhǎng)為4 m，由振動(dòng)圖象知，周期為T4 s，則波的傳播速度為v m/s1 m/s，故A正確；根據(jù)振動(dòng)圖象知該質(zhì)點(diǎn)在t2 s時(shí)在平衡位置向下振動(dòng)，根據(jù)“同側(cè)法”可知，波如果向右傳播，圖2應(yīng)是x0、4 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，故B正確，C錯(cuò)誤；如果波向左傳播，x2 m處質(zhì)點(diǎn)此時(shí)向下振動(dòng)，經(jīng)過t1 s，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)負(fù)向最大位移處，故D錯(cuò)誤；無論波向左傳播還是向右傳播，x2 m處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)t2 s，走過的路程都為s2A，故E正確。7(2019·東北三省三校二模)關(guān)于振動(dòng)和波動(dòng)，下列說法中正確的是()A各種波均會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象B單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與擺球的質(zhì)量有關(guān)C在波的干涉中，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移不一定始終最大D部隊(duì)過橋不能齊步走而要便步走，是為了避免橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象E我們?cè)诘厍蛏辖邮盏絹碜赃b遠(yuǎn)星球的光波的波長(zhǎng)變長(zhǎng)，可以判斷該星球正在遠(yuǎn)離我們答案CDE解析橫波會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象，縱波則不會(huì)，A錯(cuò)誤；單擺的運(yùn)動(dòng)周期只和擺線長(zhǎng)度以及當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān)，和擺球的質(zhì)量無關(guān)，B錯(cuò)誤；在波的干涉中，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)在平衡位置附近做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，位移不是始終最大，C正確；當(dāng)部隊(duì)齊步走過橋，可能會(huì)使得人步行的頻率和橋的固有頻率一致而發(fā)生共振，因此不能齊步走，D正確；由多普勒效應(yīng)可知，如果光波的波長(zhǎng)變長(zhǎng)說明波源在遠(yuǎn)離我們，即星球在遠(yuǎn)離我們，E正確。8(2019·遼寧卓越名校聯(lián)盟二模)用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，其中光源為白熾燈泡，調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置使光屏上能觀察到清晰的干涉條紋。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是()A取下濾光片，光屏上將出現(xiàn)彩色的干涉條紋B若單縫向右平移一小段距離，光屏上相鄰兩條亮紋中心的距離增大C若將雙縫間的距離d增大，光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離減小D若將濾光片由紅色換成綠色，光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離減小E測(cè)出n條亮條紋間的距離a，則相鄰兩條亮條紋中心的間距為x答案ACD解析取下濾光片，由于白熾燈發(fā)出的光為白光，故發(fā)生干涉時(shí)會(huì)出現(xiàn)色散現(xiàn)象，即在光屏上將出現(xiàn)彩色的干涉條紋，故A正確；若單縫向右平移一小段距離，由于雙縫到光屏的距離不變，則光屏上相鄰兩條亮紋中心的距離不變，故B錯(cuò)誤；根據(jù)x知，若將雙縫的距離d增大，則光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離減小，故C正確；若將濾光片由紅色換成綠色，色光的波長(zhǎng)減小，根據(jù)x知，光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離減小，故D正確；測(cè)出n條亮條紋間的距離a，則相鄰兩條亮條紋中心的間距為x，故E錯(cuò)誤。二、計(jì)算題(本題共2小題，共36分，須寫出規(guī)范的解題步驟)9(2019·四川攀枝花二模)(18分)如圖所示，一個(gè)截面為矩形的水池，池底有一垂直于池邊的線形發(fā)光體，長(zhǎng)度為L(zhǎng)。當(dāng)池中未裝水時(shí)，一高為h的人站在距池邊h的A點(diǎn)，只能看到發(fā)光體的一個(gè)端點(diǎn)。當(dāng)將水池加滿水時(shí)，人需移到距池邊2h的B點(diǎn)時(shí)，又恰好只能看到發(fā)光體的一個(gè)端點(diǎn)。已知光在真空中傳播的速度為c，發(fā)光體的一端緊靠池邊的底部，人站的位置與發(fā)光體在同一豎直面內(nèi)，不計(jì)人眼到頭頂?shù)木嚯x，求：(1)水池中水的折射率；(2)當(dāng)水池加滿水時(shí)，站在B點(diǎn)的人看到的發(fā)光體端點(diǎn)發(fā)出的光傳到人眼的時(shí)間。答案(1)(2)解析(1)已知水池加滿水時(shí)，人站在B點(diǎn)時(shí)恰好只能看到發(fā)光體的一個(gè)端點(diǎn)，設(shè)該端點(diǎn)發(fā)出的傳播到人眼的光線在水池中與豎直方向的夾角為r，在空氣中與豎直方向的夾角為i，水池中水的折射率為n，作光路圖如圖所示，由折射定律：n由題意和幾何關(guān)系得：sinrsini聯(lián)立以上各式得：n。(2)設(shè)水池加滿水時(shí)，站在B點(diǎn)的人看到的端點(diǎn)發(fā)出的光在水中傳播的速度為v，在水中和空氣中傳播經(jīng)歷的時(shí)間分別為t1、t2，總時(shí)間為t，則t1 vt2tt1t2聯(lián)立以上各式得：t。10(2019·遼寧卓越名校聯(lián)盟二模)(18分)從M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸向負(fù)方向和正方向傳播，兩列波的周期T與波長(zhǎng)均相同，振幅均為A20 cm。t0時(shí)兩列波剛好都傳播到坐標(biāo)原點(diǎn)，波的圖象如圖所示，此時(shí)x1 m處的質(zhì)點(diǎn)P的位移為10 cm，再經(jīng)t0.01 s坐標(biāo)原點(diǎn)的位移第一次變?yōu)?0 cm，求：(1)波的傳播速度和波源的振動(dòng)頻率；(2)之后M、N兩點(diǎn)之間所有振動(dòng)減弱點(diǎn)的位置坐標(biāo)。答案(1)300 m/s25 Hz(2)x9 m，x3 m，x3 m，x9 m解析(1)由圖可知，M點(diǎn)產(chǎn)生的波向x軸負(fù)方向傳播，N點(diǎn)產(chǎn)生的波向x軸正方向傳播，從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)過兩列波的第一個(gè)波峰都將傳播到坐標(biāo)原點(diǎn)，坐標(biāo)原點(diǎn)的位移第一次變?yōu)?0 cm，由此可得：tT解得：T0.04 s又由題可知，t0時(shí)，x1 m處的質(zhì)點(diǎn)P的位移為10 cm，振動(dòng)方向沿y軸正方向，則：1 m解得：波長(zhǎng)12 m所以該波的傳播速度：v m/s300 m/s波源的振動(dòng)頻率：f Hz25 Hz。(2)由波的疊加原理可知，M、N之間的點(diǎn)到M與N的距離的差等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，為振動(dòng)減弱點(diǎn)。設(shè)振動(dòng)減弱點(diǎn)到M的距離與到N的距離分別為x1和x2，由圖可知，M與N到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離均為一個(gè)波長(zhǎng)，都是12 m，則有：|x1x2|(2n1)·24 m，x1x2224 m可得當(dāng)n1時(shí)，|x1x2|6 m當(dāng)n2時(shí)，|x1x2|18 m，當(dāng)n3時(shí)，|x1x2|30 m不符合條件，結(jié)合對(duì)稱性可知，在M、N之間有4個(gè)振動(dòng)減弱點(diǎn)：x9 m，x3 m，x3 m，x9 m。- 31 -