2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第7章 選修部分 課時作業(yè)15 機(jī)械振動和機(jī)械波 光 電磁波.doc

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課時作業(yè)15(選修34)機(jī)械振動和機(jī)械波光電磁波1(1)下列說法正確的是_A機(jī)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(jī)械波和電磁波都適用C單擺在空氣中擺動不會產(chǎn)生機(jī)械波D不僅聲波具有多普勒效應(yīng)，電磁波和其他機(jī)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(diǎn)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(diǎn)，求該光線在透明體中的傳播時間解析：(1)機(jī)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(jī)械波只能在介質(zhì)中傳播，選項(xiàng)A錯誤；波速、波長和周期的關(guān)系式vT對機(jī)械波和電磁波都適用，選項(xiàng)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(jī)械波，選項(xiàng)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(jī)械波也具有多普勒效應(yīng)，選項(xiàng)D正確；任何波的頻率都等于波源的振動頻率，選項(xiàng)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(diǎn)，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(yùn)動，小球做簡諧運(yùn)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(diǎn)相鄰兩點(diǎn)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(diǎn)a處，質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開始豎直向下運(yùn)動，t3 s時質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)，此時位移為2 cm.求：()從0時刻開始到質(zhì)點(diǎn)d第一次到達(dá)最高點(diǎn)所需要的時間及此過程中質(zhì)點(diǎn)b通過的路程；()質(zhì)點(diǎn)d第一次到達(dá)最高點(diǎn)時質(zhì)點(diǎn)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(yùn)動不是簡諧運(yùn)動，選項(xiàng)A錯誤；由雙縫干涉條紋寬度公式x，知d越大，x越小，選項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)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(shí)驗(yàn)，則屏上顯示的是彩色條紋，選項(xiàng)E正確(2)()設(shè)波從a點(diǎn)傳到b點(diǎn)所用時間為t1，t16 s波剛傳到質(zhì)點(diǎn)d時，質(zhì)點(diǎn)d的振動情況與波剛傳到質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)，故tt1t29 s根據(jù)質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)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(diǎn)b運(yùn)動的時間為ttt38 s質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動的路程為s8A16 cm()質(zhì)點(diǎn)d第一次運(yùn)動到最高點(diǎn)時，波形如答圖所示由此可知此時質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)0.9 m處有一質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)M平行AB邊射入，折射光線恰好過E點(diǎn)求：()該玻璃磚的折射率n；()光線第一次從玻璃磚射出的點(diǎn)到B點(diǎn)的距離解析：(1)由振動圖象可知，3 s時質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)A振動了3個周期，因此質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)P、Q的位移都是1 cm，但運(yùn)動方向相反，其中質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)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(diǎn)P、Q的速度在某一時刻可以相同D當(dāng)質(zhì)點(diǎn)Q振動到波峰時，質(zhì)點(diǎn)P的加速度沿y軸正方向E當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P振動到波峰時，質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)光源S.一潛水愛好者貼近湖底從A點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)光源？解析：(1)分析可知P、Q兩點(diǎn)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(xiàng)A正確；當(dāng)25 cm時n的取值不是正整數(shù)，選項(xiàng)B錯誤；在兩質(zhì)點(diǎn)振動時，若兩點(diǎn)分別位于x軸上、下方時，兩質(zhì)點(diǎn)的速度可以相同，選項(xiàng)C正確；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)Q振動到波峰時，質(zhì)點(diǎn)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(xiàng)D正確；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P振動到波峰時，質(zhì)點(diǎn)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(xiàng)E錯誤(2)()如圖所示，設(shè)點(diǎn)光源S在距水面高H處時，潛水愛好者恰好在距A點(diǎn)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(diǎn)的距離為s時(剛好在C點(diǎn))完全看不到點(diǎn)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