2019高考物理大二轮优选新题 专题八 选修3-4专题能力训练17Word版含答案

专题能力训练17机械振动与机械波光学

(时间:45分钟满分:90分)

1.(1)

(多选)(5分)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0.2 s后它的速度大小、方向第一次与v相同,再经过1.0 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轴正方向传播,且波速为10 m/s

B.波沿x轴负方向传播,且波速为10 m/s

C.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N质点到达波谷处,则Q质点一定到达波峰处

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 cm

(2)

(10分)如图所示,某种透明材料制成的直角三棱镜ABC,折射率n=,∠A=,在与BC边相距为d的位置,放置一平行于BC边的竖直光屏;现有一细光束射到棱镜AB面上的P点,入射光线与AB面垂线CP的夹角为i,PB的长度也为d。

①当i=且光束从BC面射出时,求光屏上的亮斑与P点间的竖直距离;

②当光束不从BC面射出时,求i的正弦值应满足的条件。

2.(1)(多选)(5分)如图所示,有一列传播的简谐横波,x=0与x=1 cm处的两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示。则这列波的。

A.波长一定是4 cm

B.周期一定是4 s

C.振幅一定是2 cm

D.传播速度一定是1 cm/s

(2)(10分)

如图所示,AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面,其顶角θ=75°,今有一束单色光在横截面内从OA 的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖,一部分光经AB面反射后恰好未从OB面射出,不考虑多次反射作用。试求玻璃砖的折射率n。

3.(2018·全国卷Ⅲ)(1)(多选)(5分)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/s

B.波长为0.08 m

C.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

(2)(10分)如图所示,某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点),然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上,小标记位于AC边上。D位于AB边上,过D点作AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察,恰好可以看到小标记的像;过O点作AB边的垂线交直线DF于E;DE=2 cm,EF=1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)

4.

(1)(多选)(5分)右图是一列简谐横波在t=0时刻的图象,经过Δt=1.2 s时,恰好第三次重复出现图示的波形。根据以上信息,下面各项能确定的是。

A.波的传播速度的大小

B.经过Δt=0.3 s时间,质点P通过的路程

C.t=0.6 s时刻质点P的速度方向

D.t=0.9 s时刻的波形

(2)

(10分)右图为某种透明介质的截面图,△AOC为等腰直角三角形,BC为半径R=10 cm 的圆弧,AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点,由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O,在AB分界面上的入射角i=45°,结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。已知该介质对红光和紫光的折射率分别为

n1=,n2=。

①在水平屏幕MN上出现的亮斑是什么颜色?

②求两个亮斑间的距离。

5.

(1)(多选)(5分)一列横波沿x轴传播,传播方向未知,t时刻与t+0.4 s时刻波形相同,两时刻在x轴上-3~3 m 的区间内的波形如图所示。下列说法正确的是。

A.该波最大速度为10 m/s

B.质点振动的最小频率为2.5 Hz

C.在t+0.2 s时刻,x=3 m处的质点正在经过x轴

D.若波沿x轴正方向传播,处在坐标原点处的质点会随波沿x轴正方向运动

(2)(10分)如图所示,横截面为圆周的柱状玻璃棱镜AOB,有一束单色光垂直于OA面C点经玻璃砖AB面折射后与OB延长线相交于P点,已知玻璃砖半径R=5 cm,CO之间的距离d1=3 cm,P到O的距离d2=14.5 cm。取tan 74°=3.5,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:

①该玻璃砖的折射率;

②该单色光向A平移距离OB至少多远时,它将不能从AB面直接折射出来。

6.(2017·全国卷Ⅱ)(1)(多选)(5分)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。

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