2019年高考物理二轮复习 课时作业15 机械振动和机械波 光 电磁波.doc

课时作业15机械振动和机械波光电磁波1(1)下列说法正确的是_A机械波与电磁波都是波，具有相同的特性，都可以在真空中传播B波速、波长和周期的关系式vT对机械波和电磁波都适用C单摆在空气中摆动不会产生机械波D不仅声波具有多普勒效应，电磁波和其他机械波也具有多普勒效应E任何波的频率都等于波源的振动频率(2)如图所示是由半圆柱和长方体组成的透明体，半圆柱的半径R20 cm，长方体的截面长为2R，宽为R，O点为圆心，AO为其中的一垂直于长方体的半径今有一束平行光沿平行于AB的方向射向透明体，已知真空中光速为c3.0108 m/s.()若沿AB的光线从A到B传播的时间为109s，求透明体的折射率()假如在该平行光中有一光线(非沿AB方向)经透明体折射后刚好到达B点，求该光线在透明体中的传播时间解析：(1)机械波与电磁波都是波，具有相同的特性，但是电磁波可以在真空中传播，而机械波只能在介质中传播，选项A错误；波速、波长和周期的关系式vT对机械波和电磁波都适用，选项B正确；单摆在空气中摆动，会引起周围空气振动，能够产生机械波，选项C错误；多普勒效应是波特有的，不仅声波具有多普勒效应，电磁波和其他机械波也具有多普勒效应，选项D正确；任何波的频率都等于波源的振动频率，选项E正确(2)()由2Rvt，解得光在该透明体中的传播速度为v108 m/s由n，得透明体的折射率n()假设光线PC经折射后刚好到达B点，光路图如图所示设入射角为，折射角为，由折射定律有n由几何关系有2解得60，30则BC2RcosRm所以t代入数据得t2109 s答案：(1)BDE(2)()()2109s2(1)下列说法中正确的是_A如图甲所示，小球在倾角很小的光滑斜面上来回运动，小球做简谐运动B如图乙所示，a是一束白光，射向半圆玻璃砖的圆心O，经折射后发生色散，最左侧为紫光，最右侧为红光C如图丙所示为双缝干涉示意图，双缝间距d越大，相邻亮条纹间距越大D如图丁所示为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率大E如图戊所示为单色光单缝衍射示意图，如果换成白光，屏上得到的条纹是彩色的(2)如图所示，a、b、c、d是均匀介质中x轴上的四个质点相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m，一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播，在t0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t3 s时质点a第一次到达最高点，此时位移为2 cm.求：()从0时刻开始到质点d第一次到达最高点所需要的时间及此过程中质点b通过的路程；()质点d第一次到达最高点时质点b的位移解析：(1)小球在某个光滑斜面上时，所受合外力恒定，故其运动不是简谐运动，选项A错误；由双缝干涉条纹宽度公式x，知d越大，x越小，选项C错误红光的波长比紫光长，频率比紫光小，红光的折射率小于紫光的折射率，偏转角也小于紫光的偏转角，故题图乙中最右侧为红光，最左侧为紫光，选项B正确；光在光导纤维中传播时发生全反射，光只有从折射率较大的介质进入折射率较小的介质中才会发生全反射，故题图丁中内芯的折射率大于外套的折射率，选项D正确；题图戊是单色光的单缝衍射示意图，白光是多种色光的混合光，若用白光做单缝衍射实验，则屏上显示的是彩色条纹，选项E正确(2)()设波从a点传到b点所用时间为t1，t16 s波刚传到质点d时，质点d的振动情况与波刚传到质点a时的振动情况相同，d再经t23 s后第一次到达最高点，故tt1t29 s根据质点a运动情况，可知T4 s由vT，得波长8 m波经t31 s传到b质点b运动的时间为ttt38 s质点b运动的路程为s8A16 cm()质点d第一次运动到最高点时，波形如答图所示由此可知此时质点b的位移为0答案：(1)BDE(2)()9 s16 cm()03(1)一列简谐横波沿直线传播t0时刻波源O由平衡位置开始振动，在波的传播方向上平衡位置距O点0.9 m处有一质点A，其振动图象如图所示下列说法正确的是_A波源起振方向沿y轴正方向B该简谐波波长为4 mC该简谐波周期为4 sD该简谐波波速度大小为1.2 m/sE从振源起振开始，17 s内质点A通过的路程为2.8 m(2)如图所示为直角梯形玻璃砖ABCD，其中BCDE是正方形，A30，BCa.现有一束单色光从AD的中点M平行AB边射入，折射光线恰好过E点求：()该玻璃砖的折射率n；()光线第一次从玻璃砖射出的点到B点的距离解析：(1)由振动图象可知，3 s时质点A刚好起振且振动方向沿y轴的正方向，因此波源的起振方向沿y轴的正方向，A正确；由振动图象可知，波的周期为4 s，则波源由起振到传播到0.9 m处的过程经历的时间为个周期，因此0.9 m对应个波长，即波长为1.2 m，B错误、C正确；由波速公式可知该波的波速为v m/s0.3 m/s，D错误；17 s为4个周期，质点A振动了3个周期，因此质点A通过的路程为振幅的14倍，即通过的路程为2.8 m，E正确(2)()光线在玻璃砖内的光路图如图所示由几何关系可知光线在AD面上的折射角为30折射率n()在AB界面上，sinC，入射角为60大于临界角C，故光线发生全反射设光从BC界面上N点射出，由几何关系可知BNatan30a答案：(1)ACE(2)()()a4(1)一列简谐横波沿x轴负方向传播，振幅为2 cm.已知在t0时刻位于x130 cm、x280 cm的两质点P、Q的位移都是1 cm，但运动方向相反，其中质点P沿y轴负方向运动，如图所示，下列说法正确的是_A该列简谐横波波长最长为75 cmB该列简谐横波波长可能为25 cmC质点P、Q的速度在某一时刻可以相同D当质点Q振动到波峰时，质点P的加速度沿y轴正方向E当质点P振动到波峰时，质点Q的速度沿y轴负方向(2)一湖面上有一伸向水面的混凝土观景台，如图所示是其截面图，观景台下表面恰好和水面相平，A为观景台右侧面在湖底的投影，水深h4 m，水的折射率为n，在距观景台右侧面x5 m处有一可沿竖直方向移动的单色点光源S.一潜水爱好者贴近湖底从A点向左侧移动()当潜水爱好者向左移动3 m时能看见光源，再往前却看不到该光源，则此时点光源S离水面的距离是多少？()当该光源接近水面时，潜水爱好者离A多远时完全看不到点光源？解析：(1)分析可知P、Q两点振动的相位差为，则P、Q之间的距离通式为50 cm，则波长的表达式为cm(n0,1,2，)；当n0时，75 cm且为最大值，选项A正确；当25 cm时n的取值不是正整数，选项B错误；在两质点振动时，若两点分别位于x轴上、下方时，两质点的速度可以相同，选项C正确；当质点Q振动到波峰时，质点P处于波谷与平衡位置之间，位移为负值，则加速度为正值，选项D正确；当质点P振动到波峰时，质点Q处于平衡位置与波谷之间且沿y轴正方向振动，速度沿y轴正方向，选项E错误(2)()如图所示，设点光源S在距水面高H处时，潜水爱好者恰好在距A点3 m处能看见光源，则sinisinrn联立解得H m()该光源接近水面时，设潜水爱好者与A点的距离为s时(刚好在C点)完全看不到点光源，光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，入射角为90，折射角为临界角C，则n，而sinC解得sm答案：(1)ACD(2)() m() m