1、1(2019全国大联考)(1)图甲中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波,遇到人体组织会产生不同程度的反射,探头接收到的超声波信号由计算机处理,从而形成B超图象图乙为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图象,t0时刻波恰好传到质点M.已知此超声波的频率为1107 Hz.下列说法正确的是_A血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1.4103 m/sB质点M开始振动的方向沿y轴正方向Ct1.25107 s时质点M运动到横坐标x3.5104 m处D01.25107 s内质点M的路程为2 mmEt1.5107 s时质点N恰好处于波谷(2)如图所示,透明材料制成的圆柱形棒,其直径为4 cm,
2、长为40 cm.一束细光线从圆柱棒的一个底面中心垂直于底面射入圆柱棒,光线进入圆柱棒后经108 s,再由棒的另一底面射出求:这种材料的折射率;若从该点调整光线的入射方向,经历的全反射最多次数解析:(1)由图乙知波长14102 mm1.4104 m,由vf得波速v1.4104 m1107 Hz1.4103 m/s,选项A正确;根据波动与振动方向间的关系,质点M开始振动的方向沿y轴负方向,选项B错误;质点M只会上下振动,不会随波迁移,选项C错误;质点M振动的周期T s1107 s,由于,质点M在01.25107 s内运动的路程L4A40.4 mm2 mm,选项D正确;t1.5107 s时波传播的距
3、离L1.4103 m/s1.5107 s2.1104 m21102 mm,此时图乙中横坐标x14102 mm的波谷恰好传播到质点N,选项E正确(2)v108 m/sn.设全反射临界角为C,则sin C解得:C60l2tan C4 cmn5.785.5所以n6次答案:(1)ADE(2)6次2(2019山东青岛联考)(1)下列说法正确的是_A在干涉现象中,振动加强点的位移总比减弱点的位移要大B简谐机械波的频率等于单位时间内经过介质中一点的完全波的个数C火车鸣笛远离我们时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低D单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长有关E用两束单色光A、B,分别在
4、同一套装置上做干涉实验,若A光的相邻两条纹间距比B光的大,则说明A光波长大于B光波长(2)如图所示,一截面为半圆的透明体,其AB面与水平面间的夹角为30,半圆半径r10 cm.一束很细的单色光从半圆上P点竖直向下射入透明体,且此光线的延长线恰好经过圆心O点,在水平面上得到一个亮点R(未画出),同时光线从圆弧AB上某点Q射出(未画出),已知透明体的折射率为.补充完整光路图;求QR两点间的距离x.解析:(1)在干涉现象中,振动加强点振幅最大,位移在变化,所以振动加强点的位移不是总是比减弱点的位移大,故A错误根据机械波的特点可知,简谐机械波的频率等于单位时间内经过介质中一点的完全波的个数,故B正确火
5、车鸣笛远离我们时,根据多普勒效应知,我们接收的频率小于波源发出的频率,故C正确单摆在周期性外力作用下做受迫振动,单摆的周期与驱动力的周期相等,与固有周期无关,与单摆的摆长无关,故D错误根据x知,A光的条纹间距比B光的条纹间距大,则A光的波长大于B光的波长,故E正确故选B、C、E.(2)作出光路图如图所示由光路图可知光线从P点进入透明体在AB边的入射角为30,根据反射定律有MOQ30由n 得,折射角RON60由几何关系可知ROB30,则BOR为等腰三角形所以 cm.由几何关系得QOR为直角三角形,则QR两点间的距离x cm.答案:(1)BCE(2)图见解析 cm3(2019河南郑州联考)(1)如
6、图所示,实线是一列沿x轴传播的简谐横波在t1时刻的波形图,虚线是这列简谐横波在t2(t10.2) s时刻的波形图,若波速为v135 m/s,则x5 m的质点M在t1时刻的振动方向为_(选填“向y方向”或“向y方向”);若在t1t2这段时间内x5 m的质点M通过的路程为1 m,则波的传播方向为_(选填“向x方向”或“向x方向”),波速为_m/s.(2)如图所示,ABCD是某种透明材料的截面,AB面为平面,CD面是半径为R的圆弧面,O1O2为对称轴,一束单色光从O1点斜射到AB面上折射后照射到圆弧面上E点,刚好发生全反射已知单色光在AB面上入射角的正弦值为,DO2CO2,透明材料对单色光的折射率为
7、,光在真空中传播速度为c,求:O1O2与O2E的夹角的大小;光在透明材料中传播的时间(不考虑光在BC面的反射)(结果可以用根号表示)解析:(1)由图读出波长4 m,所以波的周期为T s,时间t0.2 s包含的周期个数为1,根据波形的平移法可知,波向左传播,质点M在t1时刻的振动方向为y方向由图知振幅为A20 cm0.2 m,在t1到t2的时间内,M通过的路程为1 m5A,即经过了T,则有T0.2 s,解得T0.16 s故波速为v m/s25 m/s.因为波形从实线到虚线经历了T,所以波向x方向传播(2)由折射公式有n,解得sin r可得r30.光在圆弧面上刚好发生全反射,因此有sin C临界角
8、C60由几何关系可知rC,解得30.由几何关系知O1ER,光在E点的反射光线EF平行于AB,则EFRsin 45Rsin 30.所以EF光在材料中传播的速度vc因此材料中传播时间t答案:(1)向y方向向x方向25(2)304(2019广州一模)(1)下列说法中正确的是_A在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则干涉条纹间距变宽B水中的气泡看起来特别明亮,是因为光从水中射向气泡时在气泡表面发生了全反射C两列水波发生干涉时,两列波的波峰相遇点的质点振动位移始终最大D由于超声波的频率很高,所以超声波不容易发生衍射现象E光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定,与光的频率无关(2)一简谐横波
9、以4 m/s的波速沿水平绳向x轴正方向传播已知t0时的波形如图所示,绳上两质点M、N的平衡位置相距波长设向上为正,经时间t1(小于一个周期),此时质点M向下运动,其位移仍为0.02 m求:该横波的周期;t1时刻质点N的位移解析:(1)光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则波长变长,由条纹间距公式x,可知干涉条纹间距变宽,故A正确;光束从水中射向气泡,当入射角等于或大于临界角时,出现全反射现象,所以水中的气泡看起来特别明亮,故B正确;两列波的波峰相遇点,振动总是加强,但质点的位移不是始终最大,故C错误;超声波的频率很高,波长很短,所以超声波不易发生明显衍射,故D正确;光在介质中传播的
10、速度由介质本身和光的频率共同决定,故E错误故选A、B、D.(2)由波形图象知,波长:4 m又波长、波速和周期关系为:v联立以上两式并代入v4 m/s,得该波的周期为:T1 s.由已知条件知从t0时刻起,质点M做简谐振动的位移表达式为:yM0.04sin经时间t1(小于一个周期),M点的位移仍为0.02 m,运动方向向下,可解得:t1 s由于N点在M点右侧波长处,所以N点的振动滞后个周期,其振动方程为:yN0.04sin0.04sin当t1 s时,yN0.04sin0.02 m答案:(1)ABD(2)1 s0.02 m5(2019成都二诊)(1)图甲为一列简谐横波在t0时刻的波形图,图乙为介质中
11、x2 m处的质点P的振动图象下列说法正确的是_A波沿x轴负方向传播B波速为20 m/sCt0.15 s时刻,质点P的位置坐标为(5 m,0)Dt0.15 s时刻,质点Q的运动方向沿y轴负方向Et0.15 s时刻,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离(2)图示为某宝石的截面图,左右对称,PMN120,MPPO,60,MP2L,PO2L.一与MN垂直的光线从MP的中点A射入宝石中,已知宝石对光线的折射率n,光在真空中的速度大小为c,求:光线第一次从宝石中射出的位置;光线从A点射入到第一次射出宝石所用的时间解析:(1)由乙图读出,t0时刻质点P向下振动,则由波形的平移法可知,这列波沿x轴
12、正方向传播,故A错误;由甲图知:这列波的波长4 m;由乙图读出,该波的周期T0.2 s,则波速为v m/s20 m/s,故B正确;图示时刻P点沿y轴负方向运动,t0.15 sT,质点P恰好到达正最大位移处,则坐标位置为(2 m,20 cm),故C错误;这列波沿x轴正方向传播,在t0时刻Q向上运动,经过T,Q质点正经平衡位置向负最大位移运动,所以运动的方向沿y轴负方向,故D正确;由C与D选项的分析可知,在t0.15 s时刻质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离,故E正确(2)光线射到MP面的入射角i18012060根据折射定律有n得折射角r30设宝石的临界角为C,则sin C射到PO面的入射角90r60由于sin 即C所以光线射到PO面发生全反射光线BDMN,由对称性可知光线第一次从宝石中射出的位置为QN的中点AB2AP2LPBABcos rLBOPOPB LBD2BOsin 3L由对称性知DEAB2Ln光线从A点射入到第一次射出宝石所用的时间设为t,则t得t.答案:(1)BDE(2)光线第一次从宝石中射出的位置为QN的中点