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2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)15 機械振動和機械波 光 電磁波.doc

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2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)15 機械振動和機械波 光 電磁波.doc

課時作業(yè)15機械振動和機械波光電磁波1(1)下列說法正確的是_A機械波與電磁波都是波,具有相同的特性,都可以在真空中傳播B波速、波長和周期的關(guān)系式vT對機械波和電磁波都適用C單擺在空氣中擺動不會產(chǎn)生機械波D不僅聲波具有多普勒效應(yīng),電磁波和其他機械波也具有多普勒效應(yīng)E任何波的頻率都等于波源的振動頻率(2)如圖所示是由半圓柱和長方體組成的透明體,半圓柱的半徑R20 cm,長方體的截面長為2R,寬為R,O點為圓心,AO為其中的一垂直于長方體的半徑今有一束平行光沿平行于AB的方向射向透明體,已知真空中光速為c3.0108 m/s.()若沿AB的光線從A到B傳播的時間為109s,求透明體的折射率()假如在該平行光中有一光線(非沿AB方向)經(jīng)透明體折射后剛好到達(dá)B點,求該光線在透明體中的傳播時間解析:(1)機械波與電磁波都是波,具有相同的特性,但是電磁波可以在真空中傳播,而機械波只能在介質(zhì)中傳播,選項A錯誤;波速、波長和周期的關(guān)系式vT對機械波和電磁波都適用,選項B正確;單擺在空氣中擺動,會引起周圍空氣振動,能夠產(chǎn)生機械波,選項C錯誤;多普勒效應(yīng)是波特有的,不僅聲波具有多普勒效應(yīng),電磁波和其他機械波也具有多普勒效應(yīng),選項D正確;任何波的頻率都等于波源的振動頻率,選項E正確(2)()由2Rvt,解得光在該透明體中的傳播速度為v108 m/s由n,得透明體的折射率n()假設(shè)光線PC經(jīng)折射后剛好到達(dá)B點,光路圖如圖所示設(shè)入射角為,折射角為,由折射定律有n由幾何關(guān)系有2解得60,30則BC2RcosRm所以t代入數(shù)據(jù)得t2109 s答案:(1)BDE(2)()()2109s2(1)下列說法中正確的是_A如圖甲所示,小球在傾角很小的光滑斜面上來回運動,小球做簡諧運動B如圖乙所示,a是一束白光,射向半圓玻璃磚的圓心O,經(jīng)折射后發(fā)生色散,最左側(cè)為紫光,最右側(cè)為紅光C如圖丙所示為雙縫干涉示意圖,雙縫間距d越大,相鄰亮條紋間距越大D如圖丁所示為光導(dǎo)纖維示意圖,內(nèi)芯的折射率比外套的折射率大E如圖戊所示為單色光單縫衍射示意圖,如果換成白光,屏上得到的條紋是彩色的(2)如圖所示,a、b、c、d是均勻介質(zhì)中x軸上的四個質(zhì)點相鄰兩點的間距依次為2 m、4 m和6 m,一列簡諧橫波以2 m/s的波速沿x軸正向傳播,在t0時刻到達(dá)質(zhì)點a處,質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動,t3 s時質(zhì)點a第一次到達(dá)最高點,此時位移為2 cm.求:()從0時刻開始到質(zhì)點d第一次到達(dá)最高點所需要的時間及此過程中質(zhì)點b通過的路程;()質(zhì)點d第一次到達(dá)最高點時質(zhì)點b的位移解析:(1)小球在某個光滑斜面上時,所受合外力恒定,故其運動不是簡諧運動,選項A錯誤;由雙縫干涉條紋寬度公式x,知d越大,x越小,選項C錯誤紅光的波長比紫光長,頻率比紫光小,紅光的折射率小于紫光的折射率,偏轉(zhuǎn)角也小于紫光的偏轉(zhuǎn)角,故題圖乙中最右側(cè)為紅光,最左側(cè)為紫光,選項B正確;光在光導(dǎo)纖維中傳播時發(fā)生全反射,光只有從折射率較大的介質(zhì)進(jìn)入折射率較小的介質(zhì)中才會發(fā)生全反射,故題圖丁中內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率,選項D正確;題圖戊是單色光的單縫衍射示意圖,白光是多種色光的混合光,若用白光做單縫衍射實驗,則屏上顯示的是彩色條紋,選項E正確(2)()設(shè)波從a點傳到b點所用時間為t1,t16 s波剛傳到質(zhì)點d時,質(zhì)點d的振動情況與波剛傳到質(zhì)點a時的振動情況相同,d再經(jīng)t23 s后第一次到達(dá)最高點,故tt1t29 s根據(jù)質(zhì)點a運動情況,可知T4 s由vT,得波長8 m波經(jīng)t31 s傳到b質(zhì)點b運動的時間為ttt38 s質(zhì)點b運動的路程為s8A16 cm()質(zhì)點d第一次運動到最高點時,波形如答圖所示由此可知此時質(zhì)點b的位移為0答案:(1)BDE(2)()9 s16 cm()03(1)一列簡諧橫波沿直線傳播t0時刻波源O由平衡位置開始振動,在波的傳播方向上平衡位置距O點0.9 m處有一質(zhì)點A,其振動圖象如圖所示下列說法正確的是_A波源起振方向沿y軸正方向B該簡諧波波長為4 mC該簡諧波周期為4 sD該簡諧波波速度大小為1.2 m/sE從振源起振開始,17 s內(nèi)質(zhì)點A通過的路程為2.8 m(2)如圖所示為直角梯形玻璃磚ABCD,其中BCDE是正方形,A30,BCa.現(xiàn)有一束單色光從AD的中點M平行AB邊射入,折射光線恰好過E點求:()該玻璃磚的折射率n;()光線第一次從玻璃磚射出的點到B點的距離解析:(1)由振動圖象可知,3 s時質(zhì)點A剛好起振且振動方向沿y軸的正方向,因此波源的起振方向沿y軸的正方向,A正確;由振動圖象可知,波的周期為4 s,則波源由起振到傳播到0.9 m處的過程經(jīng)歷的時間為個周期,因此0.9 m對應(yīng)個波長,即波長為1.2 m,B錯誤、C正確;由波速公式可知該波的波速為v m/s0.3 m/s,D錯誤;17 s為4個周期,質(zhì)點A振動了3個周期,因此質(zhì)點A通過的路程為振幅的14倍,即通過的路程為2.8 m,E正確(2)()光線在玻璃磚內(nèi)的光路圖如圖所示由幾何關(guān)系可知光線在AD面上的折射角為30折射率n()在AB界面上,sinC,入射角為60大于臨界角C,故光線發(fā)生全反射設(shè)光從BC界面上N點射出,由幾何關(guān)系可知BNatan30a答案:(1)ACE(2)()()a4(1)一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播,振幅為2 cm.已知在t0時刻位于x130 cm、x280 cm的兩質(zhì)點P、Q的位移都是1 cm,但運動方向相反,其中質(zhì)點P沿y軸負(fù)方向運動,如圖所示,下列說法正確的是_A該列簡諧橫波波長最長為75 cmB該列簡諧橫波波長可能為25 cmC質(zhì)點P、Q的速度在某一時刻可以相同D當(dāng)質(zhì)點Q振動到波峰時,質(zhì)點P的加速度沿y軸正方向E當(dāng)質(zhì)點P振動到波峰時,質(zhì)點Q的速度沿y軸負(fù)方向(2)一湖面上有一伸向水面的混凝土觀景臺,如圖所示是其截面圖,觀景臺下表面恰好和水面相平,A為觀景臺右側(cè)面在湖底的投影,水深h4 m,水的折射率為n,在距觀景臺右側(cè)面x5 m處有一可沿豎直方向移動的單色點光源S.一潛水愛好者貼近湖底從A點向左側(cè)移動()當(dāng)潛水愛好者向左移動3 m時能看見光源,再往前卻看不到該光源,則此時點光源S離水面的距離是多少?()當(dāng)該光源接近水面時,潛水愛好者離A多遠(yuǎn)時完全看不到點光源?解析:(1)分析可知P、Q兩點振動的相位差為,則P、Q之間的距離通式為50 cm,則波長的表達(dá)式為cm(n0,1,2,);當(dāng)n0時,75 cm且為最大值,選項A正確;當(dāng)25 cm時n的取值不是正整數(shù),選項B錯誤;在兩質(zhì)點振動時,若兩點分別位于x軸上、下方時,兩質(zhì)點的速度可以相同,選項C正確;當(dāng)質(zhì)點Q振動到波峰時,質(zhì)點P處于波谷與平衡位置之間,位移為負(fù)值,則加速度為正值,選項D正確;當(dāng)質(zhì)點P振動到波峰時,質(zhì)點Q處于平衡位置與波谷之間且沿y軸正方向振動,速度沿y軸正方向,選項E錯誤(2)()如圖所示,設(shè)點光源S在距水面高H處時,潛水愛好者恰好在距A點3 m處能看見光源,則sinisinrn聯(lián)立解得H m()該光源接近水面時,設(shè)潛水愛好者與A點的距離為s時(剛好在C點)完全看不到點光源,光在觀景臺右側(cè)面與水面交接處折射到水里時,入射角為90,折射角為臨界角C,則n,而sinC解得sm答案:(1)ACD(2)() m() m

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