1、1.(2016贵州黔南州三校联考)(6分)某时刻O处质点沿y轴向下开始简谐振动,形成沿x轴正向传播的简谐横波,O处质点开始振动后t=0.8s时的图像如图所示。P点是x轴上距坐标原点96cm处的质点。则该波的波速是 m/s;从O处质点开始振动计时,经过 s,P处质点开始振动;从P处质点开始振动,再经 s,P处质点第一次经过波峰。【参考答案】0.3 3.2 0.6【命题意图】本题考查了机械波传播、波动图像、波速计算及其相关知识。2.(6分)位于坐标原点处的波源质点A沿y轴做简谐运动A刚好完成一次全振动时,在介质中形成简谐横波的波形如图所示,已知波速为2m/s,波源A简谐运动的周期为0.4s,B、C
2、分别是沿波传播方向上介质的质点,则 (填入正确选项前的字母。选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。A图中x轴上A、B之间的距离为0.4mB波源A开始振动时的运动方向沿y轴正方向C此后的周期内回复力对波源A一直做正功D图示时刻质点C所受的合外力方向沿y轴正方向E图示时刻A、B、C三个质点C的机械能最小【参考答案】ABD 【命题意图】考查波的传播和波动图象及其相关知识点,意在考查从题述文字和图象中提取信息、分析解决问题的能力。3(6分)位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动A刚好完成一次全振动时,在介质中形成简谐横波的波形如图405所示,已知波速为2m
3、/s,波源A简谐运动的周期为0.4s,B是沿波传播方向上介质的一个质点,则()A图中x轴上A、B之间的距离为0.8mB波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向C此后的周期内回复力对波源A一直做负功D经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长E图示时刻质点C所受的合外力方向沿y轴正方向【参考答案】BCE 【命题意图】 本题主要考查机械波传播、波动图象等知识点),意在考查考生通过简谐横波的图象获取信息的能力,同时考查考生对质点振动方向和波的传播方向、回复力做功的理解能力。【解题思路】 图中x轴上A、B之间的距离为半个波长。波长=vT=0.8m,所以图中x轴上A、B之间的距离为0.4m,选项A错误。波源A
4、在波形图中此时刻的振动方向沿y轴负方向,也是一个周期前的振动方向所以选项B正确。此后周期内波源A远离平衡位置,回复力方向与速度方向相反,一直做负功,选项C正确在横波中,质点的振动不会随着波的前进而前进,而是在平衡位置附近振动,选项D错误图示时刻质点C加速度方向指向平衡位置,即所受的合外力方向即沿y轴正方向,选项E正确。4(5分)一列简谐横波,在t=0.6s时刻的图像如图甲所示,此时,P、Q两质点的位移均为-1cm,波上A质点的振动图像如图乙所示,则以下说法正确的是( )(填正确答案标号。选对1个给2分,选对2个给3分,选对3个给5分。每选错1个扣2分,最低得0分) A这列波沿x轴负方向传播B这
5、列波的波速是m/sC从t=0.6 s开始,紧接着的t=0.6 s时间内,A质点通过的路程是10mD从t=0.6 s开始,质点P比质点Q早0.4 s回到平衡位置E若该波在传播过程中遇到一个尺寸为30 m的障碍物,不能发生明显衍射现象【参考答案】BDE【命题意图】考查波动图象和振动图像等知识点,意在考查对振动和波及其相关知识的掌握情况。5综合运用相关知识,分析下列说法,其中正确的是( )A水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色,这是由光的干涉造成的B根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生变化的磁场C狭义相对论认为:光在真空中的传播速度都是一个常数,不随光源和观察者所在参考系的相对运动
6、而改变D在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中,测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时,以减小实验误差E沙漠中的“蜃景”现象是光的衍射现象引起的【参考答案】ACD【命题意图】本题主要考查光学、电磁波、相对论、单摆及其相关知识,意在考查对知识的理解和掌握情况。【易错警示】对相关知识掌握不好导致错选。6.将一弹性绳沿轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当t=0时,使其开始沿轴作简谐振动,在t=0.75s时形成如图所示的波形,M点是位于x=10cm处的质点,N点是位于x=50cm处的质点。(1)求绳波的传播速度。(2)当t=?时N点第一次沿y轴正方向经过平衡位置?(3)判断N点开始振动
7、的方向,求当N点第一次到达波峰时,M点经过的路程。【命题意图】本题主要考查机械波及其相关知识,意在考查对知识的理解和掌握情况。【解题思路】(1)由题意可知T=1s,由图可知=20cm,所以波速v=/T=20cm/s。(2分)(2)由图可知t=0.75s时,x=15cm的质点,刚开始振动,并且振动方向为y轴负方向,所以N点开始振动方向也应该向y轴负方向。(1分)t=0.75s时,x=5cm的质点第一次沿y轴正方向经过平衡位置,这个振动形式传到N点还要t1=2.25s,所以当t2=t+t1=3s时N点第一次沿y轴正方向经过平衡位置。(3分)(3)t=0.75s时,M点已经经过的路程为8cm,当N点
8、第一次到波峰,还要经历t3=2.5s即2.5T,M点还要经过路程2.548=80cm,所以M点经过的总路程为8cm+80cm=88cm。(3分)【易错警示】解答此题常见错误有二:一是不理解波动图象是时间t的增大沿传播方向平移,错误的将波动图象沿传播方向延伸导致错误。二是计算t1时x用50cm代入,导致错误。7.如图所示,上、下表面平行的玻璃砖的厚度为d,长度为L,下表面为镀银反射面。一束激光从上表面AB的中点射入,射入的人射角为i,恰好从A点射出,光在真空中的光速为c,求:(i)玻璃砖的折射率。(ii)光在玻璃砖中传播的时间。【命题意图】考查光的折射定律、反射定律及其相关知识,意在考查相关知识
9、在光的传播实际问题中的运用。【解题思路】(1)根据题意画出光路图如图所示。由图中几何关系可得折射角的正弦值:sinr= = ,玻璃砖的折射率n= = sini。(4分)(2)光在玻璃砖中传播速度v=c/n=,光在玻璃砖中传播路程s=2= 光在玻璃砖中传播的时间t=s/v= 。(5分)8(9分)投影仪的镜头是一个半球形的玻璃体,光源产生的单色平行光投射到平面上,经半球形镜头折射后在光屏PQ上形成一个圆形光斑。已知半球形镜头半径为R,光屏PQ到球心O的距离为d(d3R),玻璃对该单色光的折射率为n,不考虑光的干涉和衍射,真空中光速为c。求:(i)光在半球形镜头中的速度。(ii)光屏PQ上被照亮光斑
10、的面积。【命题意图】 本题主要考查折射率、光的折射、全反射等知识点,意在考查考生综合运用相关知识解决问题的能力。【解题思路】(i)由n=c/v解得:v=c/n。(2分)(ii)如图所示,设光线入射到D点时恰好发生全反射, , (1分) (2分) 又因为 (1分) (1分)解得r =d -nR (1分)光屏PQ上被照亮光斑的面积S= r2=(d-nR)2. (1分)【思维拓展】若考虑光的色散,光屏PQ上被照亮光斑最外面是红光还是紫光?为什么?9.(9分)一块底面镀银的矩形玻璃砖放入水槽中,一细光束以入射角i=53斜射入水中,经过折射和反射后从水面射出。测得光束入射点和出射点的距离为x,玻璃砖厚度
11、为d,玻璃砖上表面到水面高度为h,如图所示。已知水的折射率为n1=4/3,sin53=0.8。(i)求细光束在玻璃砖上表面的入射角。(ii)玻璃砖的折射率n2与测得量d、h、x的关系式。【命题意图】考查光的折射定律和反射定律及其相关知识点,意在考查运用相关知识分析解决问题的能力。(ii)细光束射向玻璃砖的上表面,由折射定律, =,解得sin=0.45n2。(2分)由图中几何关系,x=2htan+2dtan ,(1分)联立解得:x=1.5h+ ,(2分)10(9分)(2016贵州黔南州三校联考)细束平行光以一定的入射角从空气射到直角棱镜的侧面AB,光线进入棱镜后直接射向另一侧面AC。逐渐调整光线
12、在AB面的入射角,使AC面恰好无光线射出,测得此时光线在AB面的入射角为。画出光线在AB面的入射角为时,在AB面、AC面两次折射的光路图;计算该棱镜的折射率。【命题意图】本题考查了折射定律、全反射、光路作图及其相关知识。【名师解析】画出光线在AB面的入射角为时恰在AC面全反射,折射光线沿AC面传播,光路如图。(3分)由于光在AC面恰好全反射。故有:,(2分)由几何关系有:,对光在AB面的折射有:。解得棱镜折射率为: 11(9分)(2016陕西省汉中质检)如图15,一个三棱镜的截面为等腰直角ABC,A为直角。一细束光线沿此截面所在平面且平行于BC边的方向射到AB边上的M点,M、A间距为L。光进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射。试求:图15 (i)该棱镜材料的折射率n=?(ii)光从AB边到AC边的传播时间t=?(已知真空中的光速为c。) 【名师解析】(9分) 设光从AB边射入时,折射角为,射到AC面上N点时,入射角为,光路图如图所示: 根据折射定律(1分) 光在AC边上恰好全反射:(1分)根据几何关系(1分) 联立解得:(1分)(2) 由图中几何关系可得MN之间的距离为:(1分)由(1)可解得:(1分)用v表示光在棱镜内的传播速度(1分)光从AB边到AC变的传播时间为:(2分)