2020年高考冲刺物理二轮复习精品考点学与练：机械振动与机械波(高考押题)(附答案解析)
2020年高考物理最新模拟试题汇编17 机械振动和机械波
专题17 机械振动和机械波1．（2020·山东省实验中学高三模拟）图1所示为一列简谐横波在某时刻的波动图象，图2所示为该波中x=1.5m处质点P的振动图象，下列说法正确的是A．该波的波速为2m/sB．该波一定沿x轴负方向传播C．t= 1.0s时，质点P的加速度最小，速度最大D．图1所对应的时刻可能是t=0.5s【答案】D【解析】由图1可知波长λ=4m，由图2知周期T=4s，可求该波的波速v=λ/T=1m/s，故A错误；由于不知是哪个时刻的波动图像，所以无法在图2中找到P点对应的时刻来判断P点的振动方向，故无法判断波的传播方向，B错误；由图2可知，t=1s时，质点P位于波峰位置，速度最小，加速度最大，所以C错误；因为不知道波的传播方向，所以由图1中P点的位置结合图2可知，若波向右传播，由平移法可知传播距离为x=0.5+nλ，对应的时刻为t=（0.5±4n）s，向左传播传播距离为x=1.5+nλ，对应的时刻为t=（1.5±4n）s，其中n=0、1、2、3……，所以当波向x轴正方向传播，n=0时，t=0.5s，故D正确。
2．（2020·湖北省黄冈高三八模）一列横波沿x轴传播，在某时刻x轴上相距s=4m的两质点A、B（波由A 传向B）均处于平衡位置，且A、B间只有一个波峰，经过时间t=1s，质点B第一次到达波峰，则该波的传播速度可能为（）A．1m/s B．1.5m/s C．3m/s D．5m/s【答案】AC【解析】【分析】【详解】根据题意画出A、B间只有一个波峰的所有波形如图所示。
由于波的传播方向由A到B，可分为下列四种情形：a 图中，λ=8m ；经过时间t =1s ，质点B 第一次到达波峰，可知T =4s ，则波速8m/s=2m/s 4v Tλ==b 图中，λ=4m ；经过时间t =1s ，质点B 第一次到达波峰，可知31s 4T =，4s 3T = 则波速4m/s=3m/s43v Tλ==c 图中，λ=4m ；经过时间t =1s ，质点B 第一次到达波峰，可知4s T =，则波速4m/s=1m/s 4v T λ==d 图中，8m 3λ=；经过时间t =1s ，质点B 第一次到达波峰，可知31s 4T =，4s 3T = 则波速83m/s=2m/s 43v T λ==故AC 正确，BD 错误。
2020年高考物理《机械振动、机械波》专题训练卷及答案解析
2020年高考物理专题训练卷机械振动、机械波一、选择题1.一简谐横波沿x 轴正方向传播，在t ＝T2时刻，该波的波形图如图(a)所示，P 、Q 是介质中的两个质点。
图(b)表示介质中某质点的振动图象。
下列说法正确的是________。
A ．质点Q 的振动图象与图(b)相同B ．在t ＝0时刻，质点P 的速率比质点Q 的大C ．在t ＝0时刻，质点P 的加速度的大小比质点Q 的大D ．平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图(b)所示E ．在t ＝0时刻，质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大解析 t ＝T2时刻，题图(b)表示介质中的某质点从平衡位置向下振动，而题图(a)中质点Q 在t ＝T 2时刻从平衡位置向上振动，平衡位置在坐标原点的质点从平衡位置向下振动，所以质点Q 的振动图象与题图(b)不同，平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如题图(b)所示，选项A 错误，D 正确；在t ＝0时刻，质点P 处在波谷位置，速率为零，与其平衡位置的距离最大，加速度最大，而质点Q 运动到平衡位置，速率最大，加速度为零，即在t ＝0时刻，质点P 的速率比质点Q 的小，质点P 的加速度比质点Q 的大，质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大，选项B 错误，CE 正确。
答案 CDE2.一列机械波上的A 、B 两质点在0～0.8 s 内的振动图象分别如图(甲)、(乙)所示，A 、B 相距0.7 m ，则________。
A ．该机械波的周期一定为0.8 sB ．该机械波的波速可能为0.2 m/sC ．该机械波的波速可能为1 m/sD ．该机械波只能从A 向B 传播E ．该机械波的波长最长为5.6 m解析 由题图(甲)、(乙)可知，各质点振动周期和机械波周期相同，都是0.8 s ，A 正确；由题可知有两种情况，若如图1所示，则有⎪⎭⎫ ⎝⎛+n 81λ＝0.7 m ，解得λ＝5.61＋8n m ，v ＝λT ＝71＋8n m/s(n ＝0,1,2，…)；若如图2所示，则有⎪⎭⎫ ⎝⎛+n 81λ＝0.7 m ，解得λ＝5.67＋8n m ，v ＝λT ＝77＋8n m/s(n ＝0,1,2，…)，将0.2 m/s 和1 m/s 分别代入以上两速度表达式，n 能取大于等于0的整数时符合题意，反之不符合题意，B 错误，C 正确；若如图1所示，波由B 向A 传播，若如图2所示，从A 向B 传播，故D 错误；由以上分析可知当n ＝0时，得出两种情况下的最长波长分别为5.6 m 和0.8 m ，故E 正确。
专题17 机械振动机械波 光学-2020年高考物理二轮复习热点题型与提分秘籍(原卷版)
2020年高考物理二轮复习热点题型与提分秘籍专题17 机械振动机械波光学题型一简谐运动的特征【典例分析】(2020·河南天一高三第一次联考)如图所示，一质点在AB之间做简谐运动，C为平衡位置，E、F分别为AC和CB之间的点，且EC和CF的距离相等。
质点从E点向右运动经过时间t1第一次经过F点，再经过时间t2第4次经过F点，则该质点的振动周期为________。
若此简谐运动分别在空气和水中进行，则形成的两列波的波长________(填“相同”“不相同”或“不能确定”)。
【典例分析2】．(2020·江西重点中学联考)如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2 Hz.现匀速转动摇把，转速为240 r/min.则()A．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5 sB．当振子稳定振动时，它的振动频率是4 HzC．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大D．当转速减小时，弹簧振子的振幅增大E．振幅增大的过程中，外界对弹簧振子做正功【提分秘籍】1.简谐运动的五大特征2.对共振的理解(1)共振曲线：如图所示，横坐标为驱动力频率f，纵坐标为振幅A.它直观地反映了驱动力频率对某振动系统受迫振动振幅的影响，由图可知，f与f0越接近，振幅A越大；当f＝f0时，振幅A最大．(2)受迫振动中系统能量的转化：受迫振动系统机械能不守恒，系统与外界时刻进行能量交换．【突破训练】1.(2020·北京海淀区模拟)如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为中心点，在C、D之间做周期为T的简谐运动．已知在t1时刻物块的动量为p、动能为E k.下列说法正确的是()A．如果在t2时刻物块的动量也为p，则t2－t1的最小值为TB．如果在t2时刻物块的动能也为E k，则t2－t1的最小值为TC．当物块通过O点时，其加速度最小D．物块运动至C点时，其加速度最小2．(2020·湖北宜昌高三模拟)如图所示为两个单摆的受迫振动的共振曲线，则下列说法正确的是()A．若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线B．若两个受迫振动是在地球上同一地点进行，则两个摆长之比LⅠ∶LⅡ＝25∶4C．图线Ⅱ若是在地面上完成的，则该单摆摆长约为1 mD．若摆长均为1 m，则图线Ⅰ是在地面上完成的E．若两个单摆在同一地点均发生共振，图线Ⅱ表示的单摆的能量一定大于图线Ⅰ表示的单摆的能量题型二波的形成、传播与图象【典例分析】(2018·高考全国卷Ⅲ)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0和t＝0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示．已知该波的周期T＞0.20 s．下列说法正确的是()A．波速为0.40 m/sB．波长为0.08 mC．x＝0.08 m的质点在t＝0.70 s时位于波谷D．x＝0.08 m的质点在t＝0.12 s时位于波谷E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s，则它在该介质中的波长为0.32 m【提分秘籍】1．机械波的传播特点(1)波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同．(2)介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同．(3)波从一种介质进入另一种介质，由于介质的情况不同，它的波长和波速可能改变，但频率和周期都不会改变．(4)波经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以v＝λT＝λf.2．波的图象特点(1)质点振动nT(波传播nλ)时，波形不变．(2)在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为nλ(n＝1，2，3…)时，它们的振动步调总相同；当两质点平衡位置间的距离为(2n＋1)λ2(n＝0，1，2，3…)时，它们的振动步调总相反．(3)波源的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同．【突破训练】1.(2020·烟台模拟)如图甲所示，O、P为介质中的两点，O为波源，OP间距为6 m．t＝0时刻O点由平衡位置开始向上振动，向右产生沿直线传播的简谐横波，图乙表示t＝0时刻开始P点振动的图象．则以下说法不正确的是()A．该波的波长为12 m B．该波的波速为2 m/sC．该波的周期为4 s D．从开始振动到t＝10 s，质点P经过的路程为1.6 m 2.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3 m．已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s，下列说法正确的是()A．波速为4 m/sB．波的频率为1.25 HzC．x坐标为15 m的质点在t＝0.6 s时恰好位于波谷D．x坐标为22 m的质点在t＝0.2 s时恰好位于波峰E．当质点P位于波峰时，x坐标为17 m的质点恰好位于波谷题型三振动与波两种图象综合问题【典例分析】(2020·河北石家庄调研)如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x＝2 m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象．下列说法正确的是()A．这列波的传播方向是沿x轴正方向B．这列波的传播速度是20 m/sC．经过0.15 s，质点P沿x轴的正方向传播了3 mD．经过0.1 s，质点Q的运动方向沿y轴正方向E．经过0.35 s, 质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离【提分秘籍】(1)振动与波两种图象综合问题的处理思路①定位：依据已知条件明确波的图象对应的时刻，依据质点振动图象找出该时刻质点振动的位移及振动方向。
2020年高考物理二轮专题复习十一：机械振动与机械波、光(解析附后)
2020年高考物理二轮专题复习十一：机械振动与机械波、光（解析附后）考纲指导从近几年高考题来看，对于选修3－4内容的考查，形式比较固定，一般第(1)问为选择题，5个选项。
从考查内容来看，机械振动和机械波、光学和电磁波的相关基础知识和基本方法都曾经命题；第(2)问命题主要以几何光学命题为主。
知识梳理1．分析简谐运动的技巧(1)物理量变化分析：以位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之，则产生相反的变化。
(2)矢量方向分析：矢量均在其值为零时改变方向。
2．波的传播方向与质点的振动方向判断方法(1)“上下坡”法：沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动。
(2)“同侧”法：波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧。
(3)“微平移”法：将波形沿传播方向进行微小的平移，再通过因波形平移引起质点的运动方向来确定。
3．几何光学临界问题的分析画出正确的光路图，从图中找出各种几何关系；利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的临界条件。
训练题1．(多选)如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图。
已知该简谐波的周期大于0.5 s。
关于该简谐波，下列说法正确的是( )A．波长为2 mB．波速为6 m/sC．频率为1.5 HzD．t＝1 s时，x＝1 m处的质点处于波峰E．t＝2 s时，x＝2 m处的质点经过平衡位置2．如图所示为某种透明材料制成的一柱形棱镜的横截面图，CD是半径为R的四分之一圆，圆心为O；光线从AB面上的M点入射，入射角为θ，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，然后由CD面射出。
已知OB段的长度为L，真空中的光速为c。
求：(1)透明材料的折射率n；(2)该光在透明材料内传播的时间t。
易错题1．一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，则：(1)从该时刻起，再经过Δt＝0.4 s，P质点的位移、通过的路程和波传播的距离分别为多少？(2)若t＝0时振动刚刚传到A质点，从该时刻起再经多长时间坐标为45 m的质点(未画出)第二次位于波峰？2．(多选)一列简谐横波沿x 轴的负方向传播，振幅为4 cm ，周期为T 。
2020年高考物理二轮重点专题整合突破：专题十八：机械振动和机械波 光
2020年高考物理二轮重点专题整合突破专题十八：机械振动与机械波光专题定位：(1)机械振动和机械波部分考查：简谐运动、振动图像、波的图像、波长与波速及频率的关系、波的传播、波的叠加等．侧重点：①波动图像和振动图像的相互转化，根据振动图像判断振动方向，根据波的图像确定波的传播方向、传播时间等；②结合简谐运动图像及波的图像考查波的传播的多解问题和波的叠加问题．(2)光学部分考查三方面内容：①几何光学：结合半圆柱形介质、三棱镜、平行介质等考查反射、折射、全反射，解决此类问题要掌握相关定律的内涵及入射角、反射角、临界角、偏向角等概念，熟练应用三角函数、正余弦定理及相似三角形等数学工具；②物理光学：主要涉及光的干涉和衍射，要熟记双缝干涉实验中的条纹间距公式，要注意理解概念和现象；③电磁波、相对论以基本概念、规律的理解为主，多以选择题形式出现.应考策略：选修3－4内容复习时，应加强对基本概念和规律的理解，抓住波的传播和图象、光的折射定律这两条主线，强化训练、提高对典型问题的分析能力.题型一：机械振动和机械波【知识回扣】1．机械振动与机械波2．求解波的图像与振动图像综合类问题的方法(1)分清振动图像与波的图像．分清横坐标即可，横坐标为x则为波的图像，横坐标为t则为振动图像．(2)看清横、纵坐标的单位．尤其要注意单位前的数量级．(3)找准波的图像对应的时刻．(4)找准振动图像对应的质点．3．判断波的传播方向和质点振动方向的方法(1)特殊点法．(2)微平衡法(波形移动法)． 4．波传播的周期性、双向性(1)波的图像的周期性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同，从而出现多解的可能性．(2)波传播方向的双向性：在题目未给出波的传播方向时，要考虑到波可沿x 轴正向或负向传播的两种可能性．【题型突破】1、(多选)一简谐横波沿x 轴正方向传播，在t ＝T2时刻，该波的波形图如图(a)所示，P 、Q 是介质中的两个质点．图(b)表示介质中某质点的振动图像．下列说法正确的是________．A ．质点Q 的振动图像与图(b)相同B ．在t ＝0时刻，质点P 的速率比质点Q 的大C ．在t ＝0时刻，质点P 的加速度的大小比质点Q 的大D ．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示E ．在t ＝0时刻，质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大【答案】CDE解析：本题考查了机械振动及机械波图像的综合应用，考查了学生的综合分析能力，体现了物理观念中运动与相互作用的素养要素．由图(b)可知，在T2时刻，该质点处于平衡位置且向y 轴负方向运动，再从图(a)中利用“上下坡法”，结合波沿x 轴正方向传播可知，在T2时刻，质点Q 在平衡位置且向y 轴正方向运动，平衡位置在原点处的质点在平衡位置且向y 轴负方向运动，所以A 选项错误，D 选项正确．分析可知，在t ＝0时刻，质点P 位于波谷，此时质点P 的速率为0，加速度最大，位移大小最大，但质点Q 在平衡位置，速率最大，加速度为0，位移为0，所以B 选项错误，C 和E 选项均正确．2、如图，长为l 的细绳下方悬挂一小球a ，绳的另一端固定在天花板上O 点处，在O 点正下方34l 的O ′处有一固定细铁钉．将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放，并从释放时开始计时，当小球a 摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡．设小球相对于其平衡位置的水平位移为x ，向右为正．下列图像中，能描述小球在开始一周期内的x －t 关系的是________．【答案】A解析：本题考查单摆问题中对单摆模型的理解及对周期公式的认识，体现出模型建构的素养．由单摆的周期公式T＝2πLg可知，单摆的摆长越大，周期越大，题中单摆在一个全振动中，当x＞0时摆长为l，T1＝2πlg；当x＜0时，摆长为l4，T2＝πlg，则T1＝2T2，由机械能守恒定律可知，小球将运动到与初始位置等高的地方，由几何关系可知，当x＜0时，振幅变小，故A项正确．题型二：光的波动性、电磁波【知识回扣】1.光的色散问题(1)在同一介质中，不同频率的光的折射率不同，频率越高，折射率越大．(2)由n ＝c v ，n ＝λ0λ可知，光的频率越高，在介质中的波速越小，波长越小．2．光的衍射和干涉问题(1)光的衍射是无条件的，但发生明显的衍射现象是有条件的．(2)两列光波发生稳定干涉现象时，光的频率相等，相位差恒定，条纹间距Δx ＝ld λ.【题型突破】3、由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播.波源振动的频率为20 Hz ，波速为16 m/s.已知介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧，且P 、Q 和S 的平衡位置在一条直线上，P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为15.8 m 、14.6 m.P 、Q 开始振动后，下列判断正确的是________. A.P 、Q 两质点运动的方向始终相同 B.P 、Q 两质点运动的方向始终相反C.当S 恰好通过平衡位置时，P 、Q 两点也正好通过平衡位置D.当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰E.当S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰 【答案】 BDE解析：根据题意可得T ＝120 s ＝0.05 s ，v ＝16 m/s ，故波长为λ＝vT ＝0.8 m ，找P 点关于S 点的对称点P ′，根据对称性可知P ′和P 的振动情况完全相同，P ′、Q 两点相距Δx ＝(15.80.8－14.60.8)λ＝32λ，为半波长的整数倍，P ′、Q 两点振动方向始终相反，即P 、Q 两点振动方向始终相反，A 错误，B 正确；P 点距离S 点x ＝1934λ，当S 恰好通过平衡位置向上振动时，P 点在波峰，同理Q 点相距S 点x ′＝1814λ，当S 恰好通过平衡位置向下振动时，Q 点在波峰，D 、E 正确，C 错误.4、 图(a)为一列简谐横波在t ＝0.1 s 时刻的波形图，P 是平衡位置为x ＝1 m 处的质点，Q 是平衡位置为x ＝4 m 处的质点，图(b)为质点Q 的振动图象，则下列说法正确的是( )A.该波的周期是0.1 sB.该波的传播速度为40 m/sC.该波沿x 轴的负方向传播D.t ＝0.1 s 时，质点Q 的速度方向向下E.从t ＝0.1 s 到 t ＝0.25 s ，质点P 通过的路程为30 cm【答案】BCD解析：由振动图象可知，该波的周期是0.2 s ，选项A 错误；该波的传播速度为v ＝λT ＝80.2 m/s ＝40 m/s ，选项B 正确；由振动图线可知，t ＝0.1 s 时刻，质点Q 的振动方向向下，可知该波沿x 轴的负方向传播，选项C 、D 正确；从t ＝0.1 s 到 t ＝0.25 s ，经历的时间为0.15 s ＝0.75T ，质点P 不是从平衡位置(或者波峰、波谷)开始振动，故通过的路程小于3A ＝30 cm ，选项E 错误；故选B 、C 、D.5、某同学利用图示装置测量某种单色光的波长．实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹．回答下列问题：(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________； A ．将单缝向双缝靠近 B ．将屏向靠近双缝的方向移动 C ．将屏向远离双缝的方向移动 D ．使用间距更小的双缝(2)若双缝的间距为d ，屏与双缝间的距离为l ，测得第1条暗条纹到第n 条暗条纹之间的距离为Δx ，则单色光的波长λ＝________；(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm ，测得屏与双缝间的距离为1.20 m ，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm.则所测单色光的波长为________ nm(结果保留3位有效数字)． 【答案】(1)B (2)Δx ·dn －1l(3)630解析：本题是“利用双缝干涉测光的波长”实验．考查了学生的实验能力，培养了学生实事求是的科学态度，建立了结果来源于实验的价值观．(1)增加目镜中观察到的条纹个数必须要减小条纹间距，由公式Δx ＝ldλ可知B 正确．(2)由于第1条暗条纹到第n 条暗条纹之间的距离为Δx ，则相邻两条暗条纹的中心间距Δx ′＝Δxn －1单色光的波长λ＝Δx ′d l ＝Δx ·d n －1l.(3)λ＝Δx ·d n －1l ＝0.300×10－3m×7.56×10－34－1×1.20m≈6.30×10－7m ＝630 nm.题型三：光的折射和反射 【知识回扣】1．光的特性2．光的折射和全反射题型的分析思路(1)确定要研究的光线，有时需根据题意，分析、寻找临界光线、边界光线为研究对象． (2)找入射点，确认界面，并画出法线． (3)明确两介质折射率的大小关系． ①若光疏―→光密：定有反射、折射光线．②若光密―→光疏：如果入射角大于或等于临界角，一定发生全反射． (4)根据反射定律、折射定律列出关系式，结合几何关系，具体求解．【题型突破】6、如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m ．距水面4 m 的湖底P 点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取sin 53°＝0.8)．已知水的折射率为43.(1)求桅杆到P 点的水平距离；(2)船向左行驶一段距离后停止，调整由P 点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍照射在桅杆顶端，求船行驶的距离． 【答案】(1)7 m (2)5.5 m解析：(1)设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x 1，到P 点的水平距离为x 2；桅杆高度为h 1，P 点处水深为h 2；激光束在水中与竖直方向的夹角为θ.由几何关系有 x 1h 1＝tan 53°① x 2h 2＝tan θ② 由折射定律有 sin 53°＝n sin θ③设桅杆到P 点的水平距离为x ，则 x ＝x 1＋x 2④联立①②③④式并代入题给数据得(2)设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为i′，由折射定律有sin i′＝n sin 45°⑥设船向左行驶的距离为x′，此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1′，到P点的水平距离为x2′，则x1′＋x2′＝x′＋x⑦x1′h1＝tan i′⑧x2′h2＝tan 45°⑨联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得x′＝(62－3)m≈5.5 m⑩7、如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝30°.一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出．(1)求棱镜的折射率；(2)保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出．求此时AB边上入射角的正弦．【答案】(1)3(2)3－2 2解析：本题考查了光的折射、全反射，突出应用数学知识处理物理问题的能力，体现了核心素养中模型建构、科学论证要素，有利于培养考生的应用与创新价值观．(1)光路图及相关量如图所示．光束在AB边上折射，由折射定律得sin isin α＝n①式中n是棱镜的折射率．由几何关系可知α＋β＝60°②由几何关系和反射定律得β＝β′＝∠B③联立①②③式，并代入i＝60°得(2)设改变后的入射角为i ′，折射角为α′，由折射定律得 sin i ′sin α′＝n ⑤ 依题意，光束在BC 边上的入射角为全反射的临界角θc ，且sin θc ＝1n ⑥由几何关系得θc ＝α′＋30°⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为sin i′＝3－22⑧ 题型四：机械波和光的综合问题8、(多选)一列简谐横波沿x 轴的正向传播，振幅为2 cm ，周期为T ，已知在t ＝0时刻波上相距40 cm 的两质点a 、b 的位移都是1 cm ，但运动方向相反，其中质点a 沿y 轴负方向运动．如图所示，下列说法正确的是( )A ．该列简谐横波波长可能为150 cmB ．该列简谐横波波长可能为12 cmC ．当质点b 的位移为＋2 cm 时，质点a 的位移为负D ．在t ＝5T12时刻质点b 速度最大E ．质点a ﹑质点b 的速度始终大小相等，方向相反(2)如图所示，一个半径为R 的14透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A 点沿水平方向射入球体后经B 点射出，最后射到水平面上的C 点．已知OA ＝R2，该球体对蓝光的折射率为 3.若将该束光的入射点从A 点向上移动到离O 点22R 处的A 1处，仍沿水平方向射入球体后最终射在水平面上的C 1处，求CC 1的距离是多少？【答案】(1)ACD (2)3R －22R 解析：(1)根据质点的振动方程：x ＝A sin(ωt )，设质点的起振方向向上，则b 点：1＝2sin ωt 1，所以：ωt 1＝π6，a 点振动的时间比b 点长，所以：1＝2sin ωt 2，则ωt 2＝5π6，a 、b 两个质点振动的时间差：Δt ＝t 2－t 1＝5π6ω－π6ω＝2π3ω＝T 3，所以a 、b 之间的距离：Δx ＝v Δt ＝v ·T 3＝λ3.则通式为⎝⎛⎭⎫n ＋13λ＝50 cm ，n ＝0,1,2,3，…；则波长可以为 λ＝1503n ＋1cm(n ＝0,1,2,3…)；当n ＝0时，λ＝150 cm ，由于n 是整数，所以λ不可能为12 cm ，故A 正确，B 错误．当质点b 的位移为＋2 cm 时，即b 到达波峰时，结合波形知，质点a 在平衡位置下方，位移为负，故C 正确．由ωt 1＝π6，得t 1＝π6ω＝T 12，当t ＝T 2－t 1＝5T12时质点b 到达平衡位置处，速度最大；故D 正确；在两质点振动时，若两点分别处在平衡位置上下方时，则两物体的速度可以相同；故E 错误． (2)设从B 点出射时的出射角为β，∠ABO ＝α 由sin α＝12，得 α＝30°由n ＝sin βsin α，得β＝60° 过B 点做OC 的垂线，垂足为D ，由几何关系得： ∠BCD ＝β－α＝30° 所以CD ＝R 2tan ∠BCD ＝32R光束从A 1处沿水平方向射入球体， 入射角为θ，sin θ＝22发生全反射的临界角为sin C ＝33显然θ＞C ，所以该束光到达半圆界面时要发生全反射，反射角等于45°，即垂直射在水平面上的C 1点，则有：OC 1＝R sin 45°，OD ＝R cos α＝32R 因此CC 1＝OD ＋CD －OC 1＝32R ＋32R －22R ＝3R －22R9、如图，△ABC 为一玻璃三棱镜的横截面，∠A ＝30°.一束红光垂直AB 边射入，从AC 边上的D 点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为________．若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D 点射出时的折射角________(填“小于”“等于”或“大于”)60°.(2)一列简谐横波在t ＝13s 时的波形图如图(a)所示，P 、Q 是介质中的两个质点．图(b)是质点Q 的振动图像．求(ⅰ)波速及波的传播方向； (ⅱ)质点Q 的平衡位置的x 坐标．【答案】(1)3 大于 (2)(ⅰ)0.18 m/s x 轴的负方向 (ⅱ)9 cm解析：(1)玻璃对红光的折射率n ＝sin 60°sin 30°＝3，蓝光相对红光折射率更大，故在D 点出射时偏折更明显，所以大于60°.(2)(ⅰ)由图(a)可以看出，该波的波长为λ＝36 cm ① 由图(b)可以看出，周期为T ＝2 s ② 波速为v ＝λT＝18 cm/s ③由图(b)知，当t ＝13s 时，Q 点向上运动，结合图(a)可得，波沿x 轴负方向传播．(ⅱ)设质点P 、Q 平衡位置的x 坐标分别为x P 、x Q .由图(a)知，x ＝0处y ＝－A2＝A sin(－30°)，因此x P ＝30°360°λ＝3 cm ④ 由图(b)知，在t ＝0时Q 点处于平衡位置，经Δ t ＝13s ，其振动状态向x 轴负方向传播至P 点处，由此及③式有x Q －x P ＝v Δt ＝6 cm ⑤由④⑤式得，质点Q 的平衡位置的x 坐标为 x Q ＝9 cm ⑥。
精选16 机械振动和机械波(解析版)-2020年高考物理108所名校押题精选
B．质点 C 此时向下运动 C．质点 A 将比质点 B 先回到平衡位置 D．质点 D 的振幅为零 【答案】B 【解析】由题中“一列横波在 x 轴上传播”可知，本题考查简谐振动的传播规律，根据波形图 规律可分析本题． A．简谐波横波在 x 轴上传播，此时质点 E 的运动方向向下，由波形平移法可知波沿 x 轴负 方向，故 A 错误； B．波沿 x 轴负方向传播，由波形平移法可知此时 C 点向下运动，故 B 正确；
考点 16 机械振动和机械波
1．一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波，在 t＝0 时刻的波形图如图所示，此时坐标为（10，
0）的质点 P 刚好开始振动， t1＝2.0s，坐标为（0，0）的质点刚好第 3 次到达波峰．下列
判断正确的是
。
A．质点 P 的振动频率为 1.25Hz
B．tl＝2.0s 时 P 点的振动方向沿 y 轴正方向
点的振动情况。
4.一列简谐横波以 둰 2 的速度沿 x 轴负方向传播，右图是 둰 时刻的波形图，下列
描述某质点振动的图象正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】解：由波动图象可知，该波的波长λ
둰
4m，则周期
T
둰
λ v
둰
2s；
3
A、因振动图象的周期与波动周期相等，而 A 中的周期为 4s，故 A 错误； B、由波动图可知，2 质点 0 时刻处于平衡位置且向上运动，故振动图象应从 0 点向上去， 故 B 错误； C、4 质点此时处于平衡位置向下运动，故 C 正确； D、振动图象的周期为 4s，故 D 错误； 故选：C。 由振动图象可知该波的波长，由波速、波长及周期的关系可知波的周期； 由图象得出各点在 t 둰 时刻时的位置及起振方向，即可得出各点的振动图象． 波动图象中各质点的方向判断为重难点，应重点把握；并注意和振动图象的方向的判断区分 开． 5.一简谐横波沿 x 轴正向传播，图甲是 둰 时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图 象，则该质点的 x 坐标值合理的是
高考物理二轮复习专题训练机械振动和机械波
机械振动和机械波一、单选题1．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.1s时刻的波形如图中虚线所示。
波源不在坐标原点O，P是传播介质中离坐标原点xP=2.5m处的一个质点。
则以下说法中正确的是（）A．质点P的振幅为0.05mB．波的频率可能为7.5HzC．波的传播速度可能为50m/sD．在t=0.1s时刻与P相距5m处的质点一定沿y轴正方向运动2．如图所示，一质点做简谐运动，O点为平衡位置，质点先后以相同的速度依次通过M、N两点，历时1s，质点通过N点后再经过1s又第2次通过N点，在这2s内质点通过的总路程为12cm。
则质点的振动周期和振幅分别为（）A．3s，6cm B．4s，9cmC．4s，6cm D．2s，8cm3．两列振幅为A、波长相同的平面简谐横波，以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播，如图所示为某一时刻的波形图，其中实线为向右传播的波，虚线为向左传播的波，a、b、c、d、e为介质中沿波传播路径上五个等间距的质点。
两列波传播的过程中，下列说法中正确的是（）A．质点b、d始终静止不动B．质点a、b、c、d、e始终静止不动C．质点a、c、e始终静止不动D．质点a、c、e以振幅A做简谐运动4．处于同一水平面的振源S1和S2做简谐运动，向四周分别发出两列振幅均为A的简谐横波，波在同一区域传播，形成如图所示稳定的干涉图样。
图中实线表示波峰，虚线表示波谷，N点为波峰与波谷相遇点，M点为波峰与波峰相遇点。
下列说法不正确的是（）A．两个振源S1和S2的振动频率一定相同B．M点为振动加强点，其振幅为AC．N点始终处在平衡位置D．从图示时刻开始经过四分之一周期，M、N两点竖直高度差为05．如图所示为某时刻的两列简谐横波在同种介质中沿相同方向传播的波形图，此时质点P的运动方向如图所示，已知质点P在a波上，质点Q在b波上，则下列说法错误的是（）A．两列波具有相同的波速B．此时质点Q正沿y轴正方向运动C．一个周期内，质点Q沿x轴前进的距离是质点P的1.5倍D．在质点P完成30次全振动的时间内质点Q可完成20次全振动6．如图所示，甲质点在x1轴上做简谐运动，O1为其平衡位置，A1、B1为其所能达到的最远处。
2020高考物理二轮复习专题提升训练5机械振动与机械波含解析
专题提升训练5机械振动与机械波一、单项选择题(本题共5小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2019·天津和平区期中)弹簧振子做简谐运动,振子运动范围大小为0.8 cm,周期为0.5 s,计时开始时具有正向最大加速度,则它的振动方程是()A.x=8×10-3sin(4πt+π2)(m)B.x=4×10-3sin(4πt-π2)(m)C.x=8×10-3sin(2πt+π2)(m)D.x=4×10-3sin(2πt-π2)(m)答案:B解析:由题,t=0时刻具有正方向的最大加速度,根据a=-ttx知,振子的初始位移是负向最大,则位移表达式x=A sin(ωt+φ0)中,φ0=-π2;圆频率ω=2πt=2π0.5rad/s=4πrad/s,则位移表达式为x=A sin(ωt-φ0)=0.4sin(4πt-π2)(cm)=4×10-3sin(4πt-π2)(m)。
故A、C、D错误,B正确。
2.(2019·天津武清区月考)右图为质点P的振动图像,下列叙述正确的是()A.质点在1.8 s时速度向上B.质点在3 s时速度向下C.质点在0.5 s时和在2.5 s时速度相同D.质点在1.5 s时和在2.5 s时速度相同答案:D解析:根据振动图像“上坡上振,下坡下振”,质点在1.8s时速度向下,故A错误;质点在3s时处于负向最大位移处,速度为零,故B错误;根据振动图像“上坡上振,下坡下振”,质点在0.5s 时速度方向向上,2.5s时速度方向向下,根据对称性,速度大小相等、方向相反,故C错误;根据振动图像“上坡上振,下坡下振”,质点在0.5s时和2.5s时速度方向均向下,根据对称性,速度大小相等,故D正确。
3.(2019·天津十二重点中学二模)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时波形如图中实线所示,此时波刚好传到c点;当t=0.6 s时波恰好传到e点,波形如图中虚线所示,a、b、c、d、e 是介质中的质点。
2020年高考冲刺物理二轮复习精品考点学与练：机械振动与机械波(附答案解析)
专题十四 机械振动与机械波本专题解决两大类问题：一是机械振动和机械波；二是光和电磁波．作为选修模块之一，每年高考试题中都独立于其他模块而单独命题，《考试说明》中除对波的图象、波速公式的应用和折射率要求较高外，其它内容要求都较低，命题方式仍然是小题的拼盘．高考对本部分内容考查的重点和热点有以下几个方面：①波的图象；②波长、波速和频率及其相互关系；③光的折射及全反射；④光的干涉、衍射及双缝干涉实验；⑤简谐运动的规律及振动图象；⑥电磁波的有关性质．机械波是高中物理的一个比较重要的知识，也是每年高考的必考内容， 高考中的热点内容主要包括振动和波的关系；波长、频率和波速的关系；波的图象及其应用等. 高考中机械波相关试题的特点是:(1)试题容量大、综合性强，一道题往往要考查多个概念或多个规律；(2)用图象考查理解能力和推理能力，特别是对波的图象的理解和应用。
本章所占的分值约为全卷总分的5%，个别年份将达到10 %以上，因此要认真对待，熟练掌握相关内容。
知识点一、机械振动1．简谐运动的对称性(1)振动质点经过关于平衡位置对称的两点时，位移x 、回复力F 、速度v 、加速度a 、动能E k 、势能E p 的大小都相等，其中回复力F 、加速度a 与位移x 方向相反，速度与位移x 的方向可能相同，也可能相反．(2)振动质点通过关于平衡位置对称的两段等长线段的时间相等．2．简谐运动的周期性(1)周期性：简谐运动的位移x 、速度v 、加速度a 、回复力F 、动能E k 和势能E p 都随时间作周期性变化，x 、v 、a 、F 的变化周期为T ，E k 和E p 的变化周期为T 2.(2)质点在任意时刻开始计时的一个周期内通过的路程s ＝4A (A 为振幅)，半个周期内通过的路程s ＝2A .但从不同时刻开始计时的四分之一周期内，路程不一定等于振幅A .知识点二、机械波1．波长、波速与频率(周期)的关系v＝λf＝λT波的频率(周期)等于振源的频率(周期)，与介质无关，波从一种介质进入另一种介质，频率(周期)是不变的；波在介质中的传播速度v由介质的性质决定；波长等于波在一个周期内向外传播的距离，其大小取决于波的频率及介质的性质(波速v)．波速也可用公式v＝ΔxΔt计算，其中Δx为Δt时间内波沿传播方向传播的距离．2．振动图象与波的图象的比较振动图象反映了一个质点的位移x(位置坐标)随时间t变化的关系，波动图象反映了一系列质点在某一时刻相对其平衡位置的位移随质点的平衡位置变化的关系；由振动图象可确定周期T、振幅A、各时刻的位移及速度方向，由波动图象可确定波长λ、振幅A、波峰和波谷的位置、各个质点的位置及速度方向(结合传播方向)．注意：(1)简谐运动与其在介质中的传播形成的简谐波的振幅、频率均相同．(2)简谐振动和简谐波的图象均为正弦(或余弦)曲线．(3)振动和波动的图象中质点振动方向判断方法不同．3．波的干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强的区域和振动减弱的区域互相隔开，这种现象叫波的干涉．路程差Δx＝2n＋12λ(n＝0，1，2…)的点为振动减弱点；路程差Δx＝nλ(n＝0，1，2…)的点为振动加强点．4．波的衍射：波绕过障碍物继续传播的现象．发生明显衍射的条件是，波长大于障碍物、小孔的尺寸或差不多．知识点三、振动图象与波动图象问题1．由振动图象判定质点在某时刻的振动方向振动图象中质点在某时刻的振动方向可根据下一个时刻(远小于T4)质点的位移(位置坐标)确定，也可根据图象中该时刻对应的曲线斜率的正负确定．2．波动图象中质点的振动方向与波的传播方向(1)“上下坡法”：将波形想象成一段坡路，沿着波传播的方向看，位于“上坡”处的各质点振动方向向下，位于“下坡”处的各质点振动方向向上．(2)微平移法：波的传播过程其实是波形沿传播方向的平移，作出微小时间Δt后的波形，可确定各质点经Δt后到达的位置，由此可确定各质点的振动方向．3．振动图象与波动图象结合解答振动图象和波动图象结合的问题，应注意两种图象意义的理解，波动图象是某时刻一系列质点的振动情况的反映，振动图象是某一质点在不同时刻的振动情况的反映；其次要从一种图象中找到某一质点的振动信息，由此结合题设条件及相应的振动或波动规律推导另一种图象的相关情况．高频考点一机械振动例1．（2019·新课标全国Ⅲ卷）水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。
2020届高三物理二轮冲刺对点专练——机械振动与机械波
2020届届届届届届届届届届届届届——届届届届届届届届一、单选题（本大题共8小题，共32分）1.图甲为一列简谐波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1.0m处的质点，Q是平衡位置为x=4.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则()A. 在t=0.25s时，质点P的速度方向为y轴正方向t(cm)B. 质点Q简谐运动的表达式为x=10sinπ2C. 从t=0.10s到t=0.20s，该波沿x轴正方向传播了4mD. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm2.一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上的两质点，平衡位置分别为x=0，x=x b(x b>0)。
a点的振动规律如图所示。
已知波速为v=1m/s，在t=1s时b的位移为0.05m，则下列判断正确的是()A. 从t=0时刻起的2s内，a质点随波迁移了2mB. t=0.5s时，质点a的位移为0.05mC. 若波沿x轴正向传播，则可能x b=0.5mD. 若波沿x轴负向传播，则可能x b=2.5m3.质点以坐标原点O为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图象如图所示，振动在介质中产生的简谐橫波沿x轴正方向传播，波速为1.0m/s，起振后0.3s此质点立即停止运动，再经过0.1s后的波形图为()A. B.C. D.4.如图，房顶上固定一根长2.5m的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下，细线下端系了一个小球(可视为质点).打开窗子，让小球在垂直于窗子的竖直平面内小幅摆动，窗上沿到房顶的高度为1.6m，不计空气阻力，g取10m/s2，则小球从最左端运动到最右端的最短时间为()A. 0.2πsB. 0.4πsC. 0.6πsD. 0.8πs5.下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则()驱动力频率/Hz304050607080受迫振动振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A. f固=60HzB. 60Hz<f固<70HzC. 50Hz<f固<60HzD. 以上三项都不对6.平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100m/s，平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为x P=3.5m，x Q=−3m，当S位移为负且向−y 方向运动时，P、Q两质点的()A. 位移方向相同，速度方向相反B. 位移方向相同，速度方向相同C. 位移方向相反，速度方向相反D. 位移方向相反，速度方向相同7.如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，实线为t1=0时刻的波形图，虚线为t2=0.25s时刻的波形图，则该波传播速度的大小可能为()A. 18m/sB. 20m/sC. 22m/sD. 24m/s8.一列简谐横波沿x轴正方向传播，速度为0.5m/s，周期为4s。
2020高考物理 考前30天之备战冲刺押题系列Ⅳ 专题05
专题五机械振动和机械波内容要求34．弹簧振子。
简谐运动。
简谐运动的振幅、周期和频率。
简谐运动的位移－时间图像35．单摆，在小振幅条件下单摆作简谐振动。
单摆周期公式36．振动中的能量转化37．自由振动和受迫振动。
受迫振动的振动频率。
共振及其常见的应用38．振动在介质中的传播——波。
横波和纵波。
横波的图像。
波长、频率和波速的关系39．波的叠加。
波的干涉。
衍射现象40．声波。
超声波及其应用41．多普勒效应IIII I I III I I名师解读振动和波的知识虽然不多，但确是高考必考内容。
题型多以选择题的形式出现，其中命题频率较高的知识点是波的图像，波的传播，频率、波长、波速的关系，能量问题，其次是单摆的周期、振动图像。
试题信息容量大，综合性强，一道题往往考查多个概念和规律，特别是通过波的图像综合考查对波的理解能力、推理能力和空间想象能力。
复习时重点仍为波的图像，同时也应对振动的规律及图像加以重视。
【样题1】在印度尼西亚的苏门答腊岛近海，地震引发了海啸，造成了重大的人员伤亡，海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪，下列说法中正确是A．地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波B．波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止C．地震波和海啸都有纵波D．从这个事件中可以看出机械波能将能量从振源向外传播[分析] 地震波是地球内部的剧烈振动从地球内部到地表传播形成的机械波，海啸是海底或地球内部的剧烈振动通过海水传播形成的机械波，A项正确；波源停止振动时，原来形成的海啸和地震波仍然向远处传播，不会立即停止，B项错误；地震波和海啸比较复杂，既有横波，又有纵波，C项正确；从地震和海啸造成了重大的人员伤亡可以看出机械波能将能量从振源向外传播，D 项正确。
[答案] ACD[解读] 本题涉及到波的传播、横波、纵波等知识点，重点考查考生的理解能力，体现了《考试大纲》中对“理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法”的能力要求。
备战2020高考物理二轮专题巩固：机械振动和机械波(含解析)
专题十六机械振动与机械波【考点集训】考点一机械振动1.(多选)关于水平放置的弹簧振子所做的简谐运动,下列说法正确的是()A.位移的方向是由振子所在处指向平衡位置B.加速度的方向总是由振子所在处指向平衡位置C.经过半个周期振子经过的路程一定是振幅的2倍D.若两时刻相差半个周期,弹簧在这两个时刻的形变量一定相等E.经过半个周期,弹簧振子完成一次全振动答案BCD2.(2018北京海淀期中,3,4分)一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为x 轴坐标原点。
从某时刻开始计时,经过二分之一的周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度。
下图中能正确反映该弹簧振子的位移x与时间t关系的图像是()答案 D3.[2019届内蒙古集宁阶段检测,34(2),10分]在图甲中,轻弹簧上端固定,下端系一质量为m=0.2 kg的小球,现让小球在竖直方向上做简谐运动,小球从最高点释放时开始计时,小球相对平衡位置的位移y随时间按正弦规律变化,如图乙所示。
取g=10 m/s2。
(ⅰ)写出小球相对平衡位置的位移y的表达式。
(ⅱ)求0~9.2 s内小球的总路程L,并指出t=9.2 s时小球的位置。
πt(m)(ⅱ)4.6 m最低点答案(ⅰ)y=0.1 cos52考点二机械波1.(多选)某简谐横波在介质中传播,在t=0.25 s时刻的波形如图甲所示,图乙为x=1.5 m处的质点P的振动图像,质点Q的平衡位置位于x=3.0 m处,下列说法正确的是()A.该波一定沿x轴正方向传播B.这列波的传播速度一定是2 m/sC.在0.3 s时间内,质点P一定向右移动0.6 mD.t=0.75 s时,质点Q的速度一定大于质点P的速度E.t=0时刻,质点Q的加速度方向一定沿y轴负方向答案ABD2.(2018湖北四地七校联考)(多选)图(a)为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,P是平衡位置在x=1 m处的质点,Q是平衡位置在x=4 m处的质点;图(b)为质点Q的振动图像,下列说法正确的是()A.波向左传播B.波速为40 m/sC.t=0.1 s时,质点P向y轴正方向运动D.从t=0到t=0.05 s,质点P运动的路程为20 cmE.从t=0到t=0.25 s,质点Q运动的路程为50 cm答案BCE3.[2019届广东茂名质检,34(1),5分](多选)一列简谐波沿x轴传播,其波源位于坐标原点O。
专辑21 机械振动机械波(解析版)-2020届高三最后冲刺物理试题分项汇编(二)
2020届高三最后冲刺物理试题分项汇编（二）机械振动机械波1、（2020·湖北省黄冈市麻城市实验中学高三下学期模拟五）一列简谐横波沿着x轴正方向传播，波中A B、两个质点在平衡位置间的距离为0.25m，且小于一个波长，如图甲所示，A B、两个质点振动的图像如图乙所示。
由此可知（）A. 质点A在一个周期内通过的路程为8cmB. 该机械波的波长为1mC. 该机械波的波速为0.5m/sD. t=1.5s时，A质点的运动方向沿着x轴正方向E. t=2.5s时，A B、两个质点的加速度方向均指向y轴正方向【答案】ABE【解析】A．根据A、B两质点的振动图象可知该波的周期为4s，振幅为2cm，波中质点在一个周期内通过的路程为4个振幅，即8cm，故A正确；B．根据A、B两质点的振动图象可画出A、B两点之间的波形图，A、B两点之间的距离为14波长，即10.25m4λ=该波的波长为1m，故B正确；C．该机械波的传播速度0.25m/s v T λ==故C 错误； D ．在t =1.5s 时，A 质点的位移为负值，A 质点的运动方向沿y 轴负方向，故D 错误；E ．在t =2.5s 时，A 、B 两质点的位移均为负值，回复力方向均指向平衡位置，加速度方向均指向y 轴正方向，故E 正确。
故选ABE 。
2、（2020·山东省潍坊等三市高三下学期6月模拟）一列简谐横波沿直线由A 向B 传播，A 、B 相距0.45m ，如图所示为A 处质点的振动图像。
当A 处质点运动到波峰位置时，B 处质点刚好到达平衡位置且向y 轴正方向运动，这列波的波速可能是（ ）A 1.5m/sB. 3.0m/sC. 0.7m/sD. 0.9m/s【答案】D【解析】根据题意AB 两点间距离与波长的关系式 10.45m 4n λ⎛⎫+= ⎪⎝⎭解得1.8m(0,1,2,)41n n λ==⋯+ .再由图形知周期T =0.4s得波速为1.8 4.5m/s(0,1,2,)(41)0.441v n T n n λ====⋯+⨯+ 当n =0时4.5/ 4.5m /s 41v m s n ==+ 当n =1时 4.5m /s 0.9m /s 41v n ==+ 当n =2时 4.5m /s 0.5m /s 41v n ==+ 由于n 只能取整数，v 不可能等于1.5m/s 、3m/s 和0.7m/s 。
2020新课标高考物理二轮练习：选择题热点13 机械振动与机械波
热点13 机械振动与机械波(建议用时：20分钟)1．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a 、b 两质点的横坐标分别为x a ＝2 m 和x b ＝6 m ，图乙为质点a 从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是( )A ．该波沿－x 方向传播B ．波速为2 m/sC ．质点a 经4 s 振动的路程为1 mD ．此时刻质点b 的速度沿＋y 方向2．图1为一列简谐横波在t ＝0.10 s 时刻的波形图，P 是平衡位置在x ＝1.0 m 处的质点，Q 是平衡位置在x ＝6.0 m 处的质点．图2为质点Q 的振动图象，下列说法正确的是( )A ．这列简谐横波的波速为30 m/sB ．质点Q 做简谐运动的位移—时间关系式为y ＝0.20·sin 20π3t (m) C ．在t ＝0.10 s 时，质点Q 向y 轴负方向运动D ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.20 s ，质点Q 通过的路程为20 cm3．一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时刻的波形如图所示，波上P 、Q 两质点的位移分别为y P ＝－5 cm ，y Q ＝5 cm.已知任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为0.5 s ，下列说法正确的是( )A ．波速为2 m/sB ．在t ＝0.375 s 时刻，质点P 在波峰C．经过0.5 s，质点P通过的路程为20 cmD．P、Q两质点在振动过程中任意时刻，加速度都相同4．甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，如图所示为t＝0时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图，甲波的频率为2 Hz，沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，则()A．甲、乙两波的频率之比为2∶1B．乙波的传播速度为3 m/sC．两列波叠加后，x＝0处的质点振幅为20 cmD．t＝0.25 s时，x＝0处的质点处于平衡位置，且向下运动5．一弹簧振子做简谐运动，它所受回复力F随时间变化的图象为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是()A．在t从0到2 s时间内，弹簧振子做加速运动B．在t1＝3 s和t2＝5 s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反C．在t2＝5 s时和t3＝7 s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同D．在t从0到4 s时间内，t＝2 s时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大6．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝2 s时刻的波形图．已知该波的波速v＝8 m/s，振幅A＝4 cm，则下列说法中正确的是()A．t＝0时刻x＝8 m处的质点向下振动B．该横波若与频率为1.5 Hz的波相遇，可能发生干涉C．经过t＝1 s，x＝2 m处的质点位于平衡位置且向下振动D．t＝2.75 s时刻x＝4 m处的质点位移为2 3 cm7．关于电磁波，下列说法不正确的是()A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D ．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输8．下列说法不正确的是( )A ．机械波和电磁波都必须依赖于介质才能够传送信息和能量B ．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波C ．在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的平整程度D ．“隐身”战机使用能吸收雷达电磁波的材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、光的偏振现象可以说明光是横波热点13 机械振动与机械波1．解析：选C.由图乙知：质点a 在该时刻的振动方向沿y 轴正方向，由微平移法可知波向＋x 轴方向传播，故A 错误；由甲图知：波长为 λ＝8 m ，由乙图知：周期为 T ＝8 s ，所以波速为：v ＝1 m/s ，故B 错误；质点a 振动4 s ，经过了半个周期，质点运动过的路程为振幅的2倍，即为1 m ，故C 正确；由波形图可知，此时刻b 的振动方向是沿y 轴负方向，故D 错误．2．解析：选C.由图1知该波的波长λ＝12 m ，由图2知该波的周期T ＝0.2 s ，则该波的波速为：v ＝λT ＝120.2m/s ＝60 m/s ，故选项A 错误；质点Q 简谐运动的振幅为A ＝20 cm ＝0.2 m ，t ＝0时刻质点Q 向y 轴正方向运动，其简谐运动的表达式为y ＝A sin 2πT t ＝0.2sin 2π0.2t ＝0.2sin 10πt (m)，故选项B 错误；图2为质点Q 的振动图象，则知在t ＝0.10 s 时，质点Q 正从平衡位置向波谷运动，所以在t ＝0.10 s 时，质点Q 向y 轴负方向运动，故选项C 正确；从t ＝0.10 s 到t ＝0.20 s 经过的时间为：Δt ＝0.10 s ＝0.5T ，则从t ＝0.10 s 到t ＝0.20 s ，质点Q 通过的路程为s ＝2A ＝2×20 cm ＝40 cm ，故选项D 错误．3．解析：选C.任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为0.5 s ，故周期T ＝1 s ；由图可得：波长λ＝4 m ，故波速v ＝λT＝4 m/s ，故A 错误；由y P ＝－5 cm ，振幅A ＝10 cm 可知，P 质点的平衡位置为213 m ，根据波的平移可知，质点P 在波峰的时刻为：t ＝213－14s ＝13 s ，故B 错误；经过0.5 s ＝12T ，质点的路程为2A ＝20 cm ，故C 正确；P 、Q 平衡位置间的距离不是波长的整数倍，故P 、Q 的振动不可能同步，所以，P 、Q 不可能在振动的过程中的任意时刻，加速度都相同，故D 错误．4．解析：选D.甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，波速相等，由图知λ甲＝2 m ，λ乙＝2 m ，由v ＝λf 知甲、乙两波的频率之比为1∶1，故A 错误；乙波的传播速度为v ＝λ乙f 乙＝2×2 m/s ＝4 m/s ，故B 错误；两列波叠加后，x ＝0处的质点振动加强，振幅为A 0＝A 甲＋A乙＝10 cm ＋20 cm ＝30 cm ，故C 错误；两波的周期为T ＝1f ＝12s ＝0.5 s ，t ＝0时刻，x ＝0处的质点处于平衡位置，且向上运动．因为t ＝0.25 s ＝T 2，所以t ＝0.25 s 时，x ＝0处的质点处于平衡位置，且向下运动，故D 正确．5．解析：选C.在t 从0到2 s 内，弹簧振子所受回复力增大，说明位移在增大，振子做减速运动，A 错误；从图中可以看出，在t 1＝3 s 和t 2＝5 s 时，振子所受的回复力大小相等，可知振子的速度大小相等，在这段时间内振子是从负向最大位移向正向最大位移运动，速度方向相同，B 错误；从图中可以看出，在t 2＝5 s 时和t 3＝7 s 时，回复力大小相等，方向相同，则弹簧振子的位移大小相等，方向相同，C 正确；从图中看出，t ＝2 s 时弹簧振子所受的回复力最大，振子的速度为零，则回复力做功的功率为零，D 错误．6．解析：选D.本题考查机械振动和机械波．由图可知该波的波长为λ＝12 m ，因波速为v ＝8 m/s ，故周期为T ＝λv ＝1.5 s ，频率为23Hz ，该波与频率为1.5 Hz 的波不能发生干涉，选项B 错误；经过2 s ，波沿x 轴传播16 m ，即传播了λ＋4 m ，所以波向x 轴负方向传播，由微平移法可知，t ＝0时刻x ＝8 m 处的质点在向上振动，选项A 错误；经过1 s ，波向左传播8 m ，x ＝2 m 处的质点的振动情况与t ＝0时刻x ＝10 m 处的质点的振动情况相同，即位于平衡位置且向上振动，选项C 错误；2.75 s ＝⎝⎛⎭⎫1＋56T ，x ＝4 m 处的质点的位移为A sin ⎝⎛⎭⎫2π×56＝4×32cm ＝2 3 cm ，选项D 正确．7．解析：选D.电磁波在真空中的传播速度等于光速，与电磁波的频率无关，选项A 正确；周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，选项B 正确；电磁波传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，选项C 正确；电磁波可以通过光缆传输，选项D 错误．8．解析：选A.机械波是机械振动在介质中传播过程，必须依赖于介质，没有介质不能形成机械波；电磁波传播的是电磁场，而电磁场本身就是一种物体，不需要借助其他物质来传播，所以电磁波可以在真空中传播，故A 错误；只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就在周期性变化的电场周围产生同周期变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生同周期变化的电场，这样由近及远传播，形成了电磁波，故B 正确；在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的平整程度，故C 正确；隐形飞机的原理是在飞机制造过程中使用能吸收雷达电磁波的材料，使反射的雷达电磁波很弱，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，飞机在雷达屏幕上很难被发现，故D 正确．。
2020高考物理 考前30天之备战冲刺押题系列Ⅰ 专题6 机械振动与机械波
机械振动与机械波一、2020大纲解读二、重点剖析2.理解和掌握机械波的特点：（1）在简谐波传播方向上，每一个质点都以它自己的平衡位置为中心做简谐运动；后一质点的振动总是落后于它前一质点的振动。
（2）波传播的只是运动形式（振动）和振动能量，介质并不随波的传播而迁移。
（3）同一列波上所有质点的振动都具有相同的周期和频率。
三、考点透视考点1：简谐振动的回复力与振幅答案：C。
点拨：本题主要考查简谐振动回复力的计算，利用整体法与隔离法相结合求解出回复力与两物体之间的最大静摩擦力之间的关系是关键。
该试题取材于大学阶段知识，但问题可利用高中的方法解决，更加强调考查考生的基础知识和应变能力。
考点2：用单摆测重力加速度解析：（1）由于在计算摆长时，只记了摆线长，没有记摆球半径，所以结果偏小。
（2）从物理关系可以看出，需要测的物理量有T ′（或t 、n ）、θ。
图中的函数关系应为：)(1)2/(sin 02T T a-'=θ ，所以横轴为T ′。
答案：(1) 偏小 (2) T ′（或t 、n ）、 θ T ′3.由振动图象分析波动的问题例3、一列横波沿x 轴传播，在x=0与x=1cm的两质点的振动图线分别如图6-7中实线与虚线所示．由此可以得出（ ）A．波长一定是4cmB．波的周期一定是4sC．波的振幅一定是2cmD．波的传播速度一定是1cm/s4. 波动图线与振动图线相结合的物理量问题。
例4、一列沿着x 轴正方向传播的横波，在t=O时刻的波形如图甲所示。
图2甲中某质点的振动图象如图乙所示。
质点N的振幅是 m，振动周期为 s，图2乙表示质点(从质点K、L、M、N中选填)的振动图象。
该波的波速为 m/s。
反思：本题是一道很好考查考生双基的问题，属于容易题，做题时，只要细心，基本知识掌握牢固，从波动图线可直接读出振幅与波长，从振动图线可直接读出振幅与周期，然后利用波速，波长与周期(频率)之间的关系求出波速，就能得到正确答案。
【高考冲刺】2020届高考物理专题复习《机械振动 机械波 光学》冲刺提升3(Word版附答案)
机械振动机械波光学1.如图所示,是一种折射率n=1.5的棱镜,用于某种光学仪器中,现有一束光线沿MN方,求:向射到棱镜的AB面上,入射角的正弦值sin i=34(1)光在棱镜中传播的速率;(2)画出此束光线射出棱镜后的方向,要求写出简要的分析过程.(不考虑返回到AB和BC面上的光线)=10 cm,内圆半径2.如图为一半球壳形玻璃砖的截面图,折射率n=2,球壳外圆半径R1=5 cm,图中OO'为玻璃砖的中轴线.真空中,一束平行光以平行于OO'的方向从球壳的R2左侧射入.这束平行光中,有一部分到达内圆表面时能从右侧射出玻璃砖.求:(1)该玻璃砖的临界角;(2)这一部分入射平行光束的宽度.3.如图为某种透明材料制成的半球体,球半径为R,AB为半球体直径,且AB外表面涂有⏜面上某水银,圆心为O,OP⊥AB,某单色光从P点射入半球,并经AB面反射后,最后从BP点射出半球,已知光线在P点的入射角α=60°,该透明材料的折射率n=√3,光在真空中传播速度为c.求:(1)该单色光射出半球时的方向与在P点射入半球时的入射光线方向之间的夹角.(2)该单色光在半球内传播的总时间t.4.一束复色光自O点以30°的入射角射入厚度为h的玻璃砖,经反射后,从A点、B点有两束光射出,已知OA=a,OB=b,光在真空中的传播速度为c.(1)自A、B点射出的两束光是否平行?求两束光对玻璃的折射率之比.(2)求自A点射出的光在玻璃中的传播时间.5. 如图,△ABC是一直角三棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=60°一细光束从BC边的D点折射后,射到AC边的E点,发生全反射后经AB边的F点射出,EG垂直于AC交BC于G,D 恰好是CG的中点,不计多次反射.(ⅰ)求出射光相对于D点的入射光的偏角;(ⅱ)为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?6.某同学利用图示装置测量某种单色光的波长.实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹.回答下列问题:(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可;A.将单缝向双缝靠近B.将屏向靠近双缝的方向移动C.将屏向远离双缝的方向移动D.使用间距更小的双缝(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx,则单色光的波长λ=;(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为1.20 m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm.则所测单色光的波长为nm(结果保留3位有效数字).7.在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是(填正确答案标号).A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动8.一厚度为h的大平板玻璃水平放置,其下表面贴有一半径为r的圆形发光面.在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片,圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上.已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射),求平板玻璃的折射率.9.在“利用单摆测重力加速度”的实验中,(1)从下列器材中选用最合适的器材(填写器材代号).A.小铁球B.小塑料球C.20 cm长的细线D.100 cm长的细线E.手表F.时钟G.停表(2)(单选)若实验测得的g值偏大,可能的原因是.A.摆球的质量太大B.测摆长时,仅测了线长,未加小球半径C.测周期时,把n次全振动误记为(n+1)次D.摆球上端未固定牢固,振动中出现松动(摆长变长)(3)某同学想进一步验证单摆的周期和重力加速度的关系,但又不可能去不同的地区做实验.该同学就将单摆与光电门传感器安装在一块摩擦不计、足够大的板上,使板倾斜α角度,让摆球在板的平面内做小角度摆动,如图甲所示.利用该装置可以验证单摆的周期和等效重力加速度的关系.若保持摆长不变,则实验中需要测量的物理量有.若从实验中得到所测物理量数据的图线如图乙所示,则图象中的纵坐标表示,横坐标表示.10.如图所示为某一单摆的振动图象,下列说法正确的是(填正确答案标号).A.单摆的振幅为2 cmB.单摆的周期为2 sC.t=1 s时摆球所受的回复力最大D.t=2 s时摆球的速度为011.如图所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa'和bb'.O为直线AO与aa'的交点.在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针.下面关于该实验的说法正确的是(填正确答案标号).A.插上大头针P3,使P3挡住P2和P1的像B.插上大头针P4,使P4挡住P3、P2和P1的像C.为了减小作图误差,P3和P4的距离应适当大些D.为减小测量误差,P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好E.若将该玻璃砖换为半圆形玻璃砖,仍可用此方法测玻璃的折射率12.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,请按照题目要求回答下列问题.(1)图中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是.(2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置,元件代号A B C D E元件名称光屏双缝白光光源单缝透红光的滤光片将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的排列顺序应为.(填写元件代号)(3)已知该装置中双缝间距d=0.50 mm,双缝到光屏的距离L=0.50 m,在光屏上得到的干涉图样如图(a)所示,分划板在图中A位置时游标卡尺如图(b)所示,则其示数为mm;在B位置时游标卡尺如图(c)所示.由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为 m.参考答案1.如图所示,是一种折射率n=1.5的棱镜,用于某种光学仪器中,现有一束光线沿MN方,求:向射到棱镜的AB面上,入射角的正弦值sin i=34(1)光在棱镜中传播的速率;(2)画出此束光线射出棱镜后的方向,要求写出简要的分析过程.(不考虑返回到AB和BC面上的光线)答案(1)2×108 m/s (2)见解析2.如图为一半球壳形玻璃砖的截面图,折射率n=2,球壳外圆半径R=10 cm,内圆半径1R=5 cm,图中OO'为玻璃砖的中轴线.真空中,一束平行光以平行于OO'的方向从球壳的2左侧射入.这束平行光中,有一部分到达内圆表面时能从右侧射出玻璃砖.求:(1)该玻璃砖的临界角;(2)这一部分入射平行光束的宽度.答案(1)30°(2)10 cm3.如图为某种透明材料制成的半球体,球半径为R,AB为半球体直径,且AB外表面涂有水银,圆心为O,OP⊥AB,某单色光从P点射入半球,并经AB面反射后,最后从BP⏜面上某点射出半球,已知光线在P点的入射角α=60°,该透明材料的折射率n=√3,光在真空中传播速度为c.求:(1)该单色光射出半球时的方向与在P点射入半球时的入射光线方向之间的夹角.(2)该单色光在半球内传播的总时间t.答案(1)120°(2)3Rc4.一束复色光自O点以30°的入射角射入厚度为h的玻璃砖,经反射后,从A点、B点有两束光射出,已知OA=a,OB=b,光在真空中的传播速度为c.(1)自A、B点射出的两束光是否平行?求两束光对玻璃的折射率之比.(2)求自A点射出的光在玻璃中的传播时间.答案(1)两束光平行√a2+4ℎ2a√b2+4ℎ2(2)a2+4ℎ22ac5. 如图,△ABC是一直角三棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=60°一细光束从BC边的D点折射后,射到AC边的E点,发生全反射后经AB边的F点射出,EG垂直于AC交BC于G,D 恰好是CG的中点,不计多次反射.(ⅰ)求出射光相对于D点的入射光的偏角;(ⅱ)为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?答案(ⅰ)60°(ⅱ)2√33≤n<26.某同学利用图示装置测量某种单色光的波长.实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹.回答下列问题:(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可;A.将单缝向双缝靠近B.将屏向靠近双缝的方向移动C.将屏向远离双缝的方向移动D.使用间距更小的双缝(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx,则单色光的波长λ=;(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为1.20 m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm.则所测单色光的波长为nm(结果保留3位有效数字).(3)630答案(1)B (2)Δx·d(n-1)l7.在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是(填正确答案标号).A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动答案ACD8.一厚度为h的大平板玻璃水平放置,其下表面贴有一半径为r的圆形发光面.在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片,圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上.已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射),求平板玻璃的折射率.)2答案√1+(ℎR-r9.在“利用单摆测重力加速度”的实验中,(1)从下列器材中选用最合适的器材(填写器材代号).A.小铁球B.小塑料球C.20 cm长的细线D.100 cm长的细线E.手表F.时钟G.停表(2)(单选)若实验测得的g值偏大,可能的原因是.A.摆球的质量太大B.测摆长时,仅测了线长,未加小球半径C.测周期时,把n次全振动误记为(n+1)次D.摆球上端未固定牢固,振动中出现松动(摆长变长)(3)某同学想进一步验证单摆的周期和重力加速度的关系,但又不可能去不同的地区做实验.该同学就将单摆与光电门传感器安装在一块摩擦不计、足够大的板上,使板倾斜α角度,让摆球在板的平面内做小角度摆动,如图甲所示.利用该装置可以验证单摆的周期和等效重力加速度的关系.若保持摆长不变,则实验中需要测量的物理量有.若从实验中得到所测物理量数据的图线如图乙所示,则图象中的纵坐标表示,横坐标表示.答案(1)ADG (2)C (3)木板倾角α和单摆振动的周期T T21gsinα10.如图所示为某一单摆的振动图象,下列说法正确的是(填正确答案标号).A.单摆的振幅为2 cmB.单摆的周期为2 sC.t=1 s时摆球所受的回复力最大D.t=2 s时摆球的速度为0答案C11.如图所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa'和bb'.O为直线AO与aa'的交点.在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针.下面关于该实验的说法正确的是(填正确答案标号).A.插上大头针P3,使P3挡住P2和P1的像B.插上大头针P4,使P4挡住P3、P2和P1的像C.为了减小作图误差,P3和P4的距离应适当大些D.为减小测量误差,P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好E.若将该玻璃砖换为半圆形玻璃砖,仍可用此方法测玻璃的折射率答案ABCE12.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,请按照题目要求回答下列问题.(1)图中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是.(2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置,将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的排列顺序应为.(填写元件代号)(3)已知该装置中双缝间距d=0.50 mm,双缝到光屏的距离L=0.50 m,在光屏上得到的干涉图样如图(a)所示,分划板在图中A位置时游标卡尺如图(b)所示,则其示数为mm;在B位置时游标卡尺如图(c)所示.由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为 m.答案(1)甲(2)CEDBA (3)111.10 5.4×10-7。
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高考押题专练1．下列说法中正确的是()A．机械波可以在真空中传播B．波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变C．机械波的频率越高，在介质中的传播速度越大D．两列波发生稳定的干涉现象，则两列波的频率必然相同E．光的偏振现象说明光波是横波2．如图所示，一质点在x轴上以O为平衡位置做简谐运动，其振幅为8 cm，周期为4 s，t＝0时物体在x＝4 cm处，向x轴负方向运动，则()A．质点在t＝1.0 s时所处的位置为x＝＋4 3 cmB．质点在t＝1.0 s时所处的位置为x＝－4 3 cmC．由起始位置运动到x＝－4 cm处所需的最短时间为2 3sD．由起始位置运动到x＝－4 cm处所需的最短时间为1 6s3.如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图，此时a波上某质点P的运动方向如图所示，则下列说法正确的是()A．两列波具有相同的波速B．此时b波上的质点Q正向上运动C．一个周期内，Q质点沿x轴前进的距离是P质点的1.5倍D．在P质点完成30次全振动的时间内Q质点可完成20次全振动E．a波和b波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样4．如图所示，a、b、c、…、k为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点，e点为波源，t＝0时刻从平衡位置开始向上做简谐运动，振幅为3 cm，周期为0.2 s．在波的传播方向上，后一质点比前一质点迟0.05 s开始振动．t＝0.25 s时，x轴上距e点2.0 m的某质点第一次到达最高点，则()A．该机械波在弹性介质中的传播速度为8 m/sB．该机械波的波长为2 mC．图中相邻质点间距离为0.5 mD．当a点经过的路程为9 cm时，h点经过的路程为12 cmE．当b点在平衡位置向下振动时，c点位于平衡位置的上方5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到c点；t＝0.6 s 时波恰好传到e点，波形如图中虚线所示，a、b、c、d、e是介质中的质点．下列说法正确的是()A．这列波的周期T＝0.8 sB．当t＝0.6 s时质点a速度沿y轴负方向C．质点c在这段时间内沿x轴正方向移动了3 mD．质点d在这段时间内通过的路程为20 cmE．t＝0.6 s时，质点e将要沿y轴正方向运动6．如图所示，图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x＝2 m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象．质点Q的平衡位置位于x＝3.5 m，下列说法正确的是()A．在0.3 s时间内，质点P向右移动了3 mB．这列波的传播速度是20 m/sC．这列波沿x轴正方向传播D．t＝0.1 s时，质点P的加速度大于质点Q的加速度E．t＝0.45 s时，x＝3.5 m处的质点Q到达波谷位置7．如图所示，一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2 Hz，现在长绳的两端分别有一振源P、Q，同时开始以相同振幅A上下振动一段时间，某时刻两个振源在绳上形成的波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了显著的振动，则以下说法正确的是()A．由P振源产生的波先到达弹簧处B．由Q振源产生的波先到达弹簧处C．两列波可能形成干涉D．由Q振源产生的波的波速接近4 m/sE．绳上会出现振动位移大小为2A的点8.振动周期为T，振幅为A，位于x＝0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是()A.振幅一定为AB.周期一定为TC.速度的最大值一定为vD.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E.若P点与波源距离s＝vT，则质点P的位移与波源的相同9.如图所示为两列沿绳传播的(虚线表示甲波，实线表示乙波)简谐横波在某时刻的波形图，M为绳上x ＝0.2 m处的质点，则下列说法中正确的是()A.图示时刻质点M的速度为零B.M点是振动加强点C.甲波的传播速度v1比乙波的传播速度v2大D.由图示时刻开始，再经甲波的34周期，质点M 将位于波峰 E.位于原点的质点与M 点的振动方向总是相反的10.如图甲所示为一列简谐横波在t ＝0.2 s 时的波形图，图乙为该波上A 质点的振动图象，则下列判断正确的是( )A.这列波的波速为2.5 m/sB.这列波沿x 轴负方向传播C.质点A 在0.2 s 内通过的路程一定为20 cmD.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为2.5 HzE.若该波遇到一障碍物能发生明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸一定比40 cm 小很多11．一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P 的速度为v ，经过1 s 后它的速度大小、方向第一次与v 相同，再经过0.2 s 它的速度大小、方向第二次与v 相同，则下列判断正确的是( )A ．波沿x 轴负方向传播，且周期为1.2 sB ．波沿x 轴正方向传播，且波速为10 m/sC ．质点M 与质点Q 的位移大小总是相等，方向总是相反D ．若某时刻质点N 速度为零，则质点Q 速度一定为零E ．从图示位置开始计时，在3 s 时刻，质点M 偏离平衡位置的位移y ＝－10 cm12．一列简谐横波沿x 轴的负方向传播，振幅为4 cm ，周期为T 。
已知在t ＝0时刻波上平衡位置相距40 cm 的两质点a 、b 的位移都是2 cm ，但运动方向相反，其中质点a 沿y 轴正方向运动，如图所示，下列说法正确的是( )A ．该列简谐横波波长可能为7.5 cmB ．该列简谐横波波长可能为3 cmC ．质点a 振动周期是1.2 sD ．当质点a 的位移为＋4 cm 时，质点b 的位移为0E ．在t ＝T 3时刻质点b 的位移是－4 cm 13．一列沿x 轴正方向传播的机械波，波速为4 m/s ，t ＝0时刻波形如图所示，下面说法正确的是( )A ．这列波传播的周期为2 sB ．平衡位置为x ＝10 m 处的质点起振方向为竖直向下C ．平衡位置为x ＝3.5 m 处的质点在t ＝0到t ＝T 4时间段内路程等于2 cm D ．t ＝9 s 时，平衡位置为x ＝3.5 m 处的质点正在向下振动E ．平衡位置为x ＝4 m 处的质点位移总是和平衡位置为x ＝8 m 处的质点位移相同14．如图甲所示，在均匀介质中P 、Q 两质点相距d ＝0.4 m ，质点P 的振动图象如图乙所示，已知t ＝0时刻，P 、Q 两质点都在平衡位置，且P 、Q 之间只有一个波峰。
求：(1)波速；(2)质点Q 下一次出现在波谷的时间。
15．A 和B 是一列简谐横波上平衡位置相距x ＝3 m 的两个质点，某时刻，质点A 到达平衡位置正向上振动，而质点B 刚刚从平衡位置开始起振，且二者之间只有一个波谷，经过时间t ＝0.6 s 质点B 第一次到达波峰。
(1)画出B 刚开始起振时A 、B 两质点间的波形，并在图中标出B 质点此时的振动方向；(2)求该波波速的可能大小。
16．如图甲所示，在光滑的斜面上有一滑块，一劲度系数为k 的轻弹簧上端与滑块相连，下端与斜面上的固定挡板连接，在弹簧与挡板间有一力传感器(压力显示为正值，拉力显示为负值)，能将各时刻弹簧中的弹力数据实时传送到计算机，经计算机处理后在屏幕上显示出F －t 图象，现用力将滑块沿斜面压下一段距离，放手后滑块将在光滑斜面上做简谐运动，此时计算机屏幕上显示出如图乙所示的图象．(1)滑块做简谐运动的回复力是由________提供的；(2)由图乙所示的F—t图象可知，滑块做简谐运动的周期为________s；(3)结合F—t图象的数据和题目中已知条件可知，滑块做简谐运动的振幅为________．17．一列简谐横波沿＋x轴方向传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，A、B、P和Q是介质中的4个质点，t＝0时刻波刚好传播B点．质点A的振动图象如图乙所示，则：(1)该波的传播速度是多大？(2)从t＝0到t＝1.6 s，质点P通过的路程为多少？(3)经过多长时间质点Q第二次到达波谷？18．如图甲所示，在某介质中波源A、B相距d＝20 m，t＝0时两者开始上下振动，A只振动了半个周期，B连续振动，所形成的波的传播速度都为v＝1.0 m/s，开始阶段两波源的振动图象如图乙所示．(1)求距A点1 m处的P质点，在t＝0到t＝22 s内所经过的路程．(2)求在t＝0到t＝16 s内从A发出的半个波前进过程中所遇到的波峰个数．19．一列简谐横波，沿波的传播方向依次有P、Q两点，平衡位置相距5.5 m，其振动图象如图所示，实线为P点的振动图象，虚线为Q点的振动图象，求：(1)该波的波长；(2)该波的最大传播速度．20.一列沿x轴传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图所示，介质中x＝6 m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y＝0.2cos (4πt) m.求：(1)该波的传播速度；(2)介质中x＝10 m处的质点Q第一次到达波谷的时间.高考押题专练1．下列说法中正确的是()A．机械波可以在真空中传播B．波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变C．机械波的频率越高，在介质中的传播速度越大D．两列波发生稳定的干涉现象，则两列波的频率必然相同E．光的偏振现象说明光波是横波【答案】BDE【解析】机械波的传播需要介质，因此在真空中不能传播，A错误．波的频率由波源决定，因此波从一种介质进入另一种介质时，频率不变，B正确．机械波的传播速度由介质决定，与频率无关，C错误．发生稳定干涉的条件是两列波的频率相同，D正确．光的偏振现象说明光的振动方向与传播方向垂直，因此光波是横波，E正确．2．如图所示，一质点在x 轴上以O 为平衡位置做简谐运动，其振幅为8 cm ，周期为4 s ，t ＝0时物体在x ＝4 cm 处，向x 轴负方向运动，则( )A ．质点在t ＝1.0 s 时所处的位置为x ＝＋4 3 cmB ．质点在t ＝1.0 s 时所处的位置为x ＝－4 3 cmC ．由起始位置运动到x ＝－4 cm 处所需的最短时间为23s D ．由起始位置运动到x ＝－4 cm 处所需的最短时间为16s 【答案】BC【解析】由题意可知，质点振动的角速度ω＝2πT ＝π2rad/s ，因t ＝0时，x ＝4 cm ，所以质点的振动方程为x ＝8sin ⎝⎛⎭⎫π2t ＋5π6cm ，当t ＝1 s 时，x ＝8sin 4π3cm ＝－4 3 cm ，B 正确．当x ＝－4 cm 时，sin ⎝⎛⎭⎫π2t ＋5π6＝－12，t 的最小值为23s ，C 正确． 3.如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图，此时a 波上某质点P 的运动方向如图所示，则下列说法正确的是( )A ．两列波具有相同的波速B ．此时b 波上的质点Q 正向上运动C ．一个周期内，Q 质点沿x 轴前进的距离是P 质点的1.5倍D ．在P 质点完成30次全振动的时间内Q 质点可完成20次全振动E ．a 波和b 波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样【答案】ABD【解析】机械波的传播速度由介质决定，故波速相同，A 正确；由质点P 的振动方向可知，波沿x 轴负方向传播，故质点Q 正向上振动，B 正确；质点Q 和P 沿y 轴方向振动，并不沿x 轴运动，C 错误；由波的图象可知，a 波波长是b 波波长的23，根据v ＝λf 可知a 波的频率应是b 波频率的32，D 正确；a 、b 两波的频率不同，所在相遇空间不会产生稳定的干涉图样，E 错误。