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第2讲振动和波动光做真题明考向真题体验透视命题规律授课提示：对应学生用书第88页真题再做1(2018高考全国卷，T34)(1)如图，ABC为一玻璃三棱镜的横截面，A30.一束红光垂直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ts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的振动图象求：()波速及波的传播方向；()质点Q的平衡位置的x坐标解析：(1)根据光路的可逆性，在AC面，入射角为60时，折射角为30.根据光的折射定律有n.玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，沿同一路径入射时，r角仍为30不变，对应的i角变大因此折射角大于60.(2)()由图(a)可以看出，该波的波长为36cm由图(b)可以看出，周期为T2s波速为v18cm/s由图(b)知，当ts时，Q点向上运动，结合图(a)可得，波沿x轴负方向传播()设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为xP、xQ.由图(a)知，x0处yAsin(30)，因此xP3cm由图(b)知，在t0时Q点处于平衡位置，经ts，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及式有xQxPvt6cm由式得，质点Q的平衡位置的x坐标为xQ9cm答案：(1)大于(2)()18cm/s沿x轴负方向传播()9cm2(2018高考全国卷，T34)(1)声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4 900 m/s.一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s桥的长度为_m若该声波在空气中的波长为，则它在钢铁中的波长为的_倍(2)如图，ABC是一直角三棱镜的横截面，A90，B60.一细光束从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()求出射光相对于D点的入射光的偏角；()为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？解析：(1)设声波在钢铁中的传播时间为t，由Lvt知，340(t1.00)4900t，解得ts，代入Lvt中解得桥长L365m声波在传播过程中频率不变，根据v知，声波在钢铁中的波长.(2)()光线在BC面上折射，由折射定律有sin i1nsin r1式中，n为棱镜的折射率，i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角光线在AC面上发生全反射，由反射定律有i2r2式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角光线在AB面上发生折射，由折射定律有nsini3sinr3式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角由几何关系得i2r260，r1i330F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为(r1i1)(180i2r2)(r3i3)由式得60()光线在AC面上发生全反射，光线在AB面上不发生全反射，有nsin i2nsin Cnsin i3式中C是全反射临界角，满足nsin C1由式知，棱镜的折射率n的取值范围应为n2答案：(1)365(2)()60()n23(2018高考全国卷，T34)(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t0和t0.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示已知该波的周期T0.20s下列说法正确的是_A波速为0.40m/sB波长为0.08mCx0.08m的质点在t0.70s时位于波谷Dx0.08m的质点在t0.12s时位于波谷E若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s，则它在该介质中的波长为0.32m(2)如图，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点做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点做AB边的垂线交直线DF于E；DE2cm，EF1cm.求三棱镜的折射率(不考虑光线在三棱镜中的反射)解析：(1)因周期T0.20s，故波在t0.20s内传播的距离小于波长，由yx图象可知传播距离x0.08m，故波速v0.40m/s，A对由yx图象可知波长0.16m，B错由v得，波的周期T0.4s，根据振动与波动的关系知t0时，x0.08m的质点沿y方向振动，t0.7s1T，故此时该质点位于波谷；因为T0.12s，此时质点在x轴上方沿y方向振动，C对，D错根据vT得波速变为0.80m/s时波长0.32 m/s，E对(2)过D点作AB边的法线NN，连接OD，则ODN为O点发出的光线在D点的入射角；设该光线在D点的折射角为，如图所示根据折射定律有nsinsin式中n为三棱镜的折射率由几何关系可知60EOF30在OEF中有EFOEsinEOF由式和题给条件得OE2cm根据题给条件可知，OED为等腰三角形，有30由式得n答案：(1)ACE(2)考情分析命题特点与趋势怎么考1分析近几年的高考试题，本讲命题热点主要有以下特点：(1)在考查机械波的形成和传播时，往往以考查振动图象和波动图象为主，主要涉及的知识为波速、波长和频率(周期)的关系(2)光学部分以考查光的折射定律和全反射等知识为主22019年高考命题形式变化不大，仍为一选择题(或填空题)加一计算题，选择题(或填空题)侧重考查对机械波或光学知识的理解，计算题主要考查光的折射、全反射的综合应用，也可能会考查振动和波的综合应用解题要领怎么做本部分内容应加强对基本概念和规律的理解，抓住波的传播特点和图象分析、光的折射定律和全反射这两条主线，兼顾振动图象和光的特性(干涉、衍射、偏振)、光的本性，强化典型问题的训练，力求掌握解决本部分内容的基本方法建体系记要点知识串联熟记核心要点授课提示：对应学生用书第89页网络构建要点熟记1振动和波(1)振动的周期性、对称性：xAsin t.(2)波的产生和传播：vf.2波的传播问题中四个问题(1)沿波的传播方向上各质点的起振方向与波源的起振方向一致(2)介质中各质点随波振动，但并不随波迁移(3)沿波的传播方向上波每个周期传播一个波长的距离(4)在波的传播过程中，同一时刻如果一个质点处于波峰，而另一质点处于波谷，则这两个质点一定是反相点3光的折射和全反射(1)折射定律：光从真空进入介质时n.(2)全反射条件：光从光密介质射入光疏介质；入射角等于或大于临界角C，sinC.4波的干涉、衍射等现象(1)干涉、衍射是波特有的现象干涉条件：频率相同、相位差恒定，振动方向相同；明显衍射条件：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小(2)两个振动情况相同的波源发生干涉时的振动加强区：rn(n0,1,2，)；振动减弱区：r(n)(n0,1,2，)(3)光的干涉条纹特点：明暗相间，条纹间距x.研考向提能力考向研析掌握应试技能授课提示：对应学生用书第90页考向一机械振动、机械波1简谐运动具有对称性和周期性位移x、回复力F、加速度a、速度v都随时间按“正弦”或“余弦”规律变化，它们的周期均相同；振动质点来回通过相同的两点间所用时间相等；振动质点关于平衡位置对称的两点，x、F、a、v、动能Ek、势能Ep的大小均相等，其中F、a与x方向相反，v与x的方向可能相同也可能相反2深刻理解波动中的质点振动质点振动的周期(频率)波源的周期(频率)波的传播周期(频率)，同一时刻分别处于波峰和波谷的两个质点振动情况一定相反3波的传播方向与质点振动方向的互判方法(1)“上下坡”法：沿波的传播速度的正方向看，“上坡”的点向下振动，“下坡”的点向上振动，简称“上坡下，下坡上”(2)同侧法：在波的图象上的某一点，沿纵轴方向画出一个箭头表示质点振动方向，并设想在同一点沿x轴方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧4波动问题出现多解的主要原因(1)波传播的周期性：在波的传播方向上相距波长整数倍的质点振动情况相同，因此质点的位移、加速度、振动方向和波的形状出现了周期性的变化(2)波传播具有双向性：当波沿x轴方向传播时，波既可以沿x轴正方向传播，也可以沿x轴负方向传播，导致多解1一列沿着x轴正方向传播的横波，在t0时刻的波形图如图甲所示，图乙为K、L、M、N四个质点中某一质点的振动图象，下列说法正确的是()A该波的波速为1m/sB图乙表示质点N的振动图象Ct8.0s时质点M的正向位移最大D质点L经过1.0s沿x轴正方向移动0.5mE在4.0s内质点K所经过的路程为6.4m解析：由图甲可以读出波长2.0m，由图乙可以读出周期T2.0s，则该波的波速v1m/s，A正确；波动图象与振动图象上的各点并不是一一对应的关系，由图乙知，t0时刻质点经过平衡位置向下振动，根据波形的平移法得知，图甲中的N点正经平衡位置向下振动，B正确；t8.0s4T，所以t8.0s时质点M的位移与t0时刻的位移相同，为负的最大值，C错误；横波中，各质点振动的方向与波的传播方向垂直，所以质点不可能沿x轴正方向运动，D错误；由于T2.0s，所以在4s内K质点所经过的路程为8倍的振幅，即为6.4m，E正确答案：ABE2如图所示，一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t0时刻的波形图，虚线为t0.6s时的波形图，波的周期T0.6s，则下列说法正确的是()A波的周期为2.4sB波速为10m/sC在t0.9s时，P点沿y轴正方向运动D从t0.6s起的0.4s内，P点经过的路程为0.4mE在t0.5s时，Q点到达波峰位置解析：根据题意应用平移法可知，由实线得到虚线需要将图象沿x轴负方向平移(n)(n0,1,2，3，)，则需要的时间为(n)T(n0,1,2,3，)，即(n)T0.6s，解得Ts(n0,1,2，3，)，已知T0.6s，则n0，T0.8s，故A错误；由题图可知波长8m，则波速v10m/s，故B正确；由于波沿x轴负方向传播，故t0时P点沿y轴负方向运动，而周期T0.8s，故t0.9s时P点沿y轴负方向运动，故C错误；在t0.6s时P点位于波峰，故从t0.6s起的0.4s内，P点经过的路程为2A0.4m，故D正确；在t0时Q点的横坐标为5m，由于波沿x轴负方向传播，故在t0.5s时波沿x轴负方向传播的距离xvt100.5m5m，故在t0.5s时，Q点振动情况和t0时距离坐标原点10m处的质点的振动情况相同，而t0时距离坐标原点10m处的质点在波峰，则在t0.5s时，Q点到达波峰位置，故E正确答案：BDE3.(2017高考全国卷)如图(a)，在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,4)和S2(0，2)两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示两列波的波速均为1.00m/s.两列波从波源传播到点A(8，2)的路程差为_m，两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互_(选填“加强”或“减弱”)，点C(0,0.5)处质点的振动相互_(选填“加强”或“减弱”)解析：点波源S1(0,4)的振动形式传播到点A(8，2)的路程为L110m，点波源S2(0，2)的振动形式传播到点A(8，2)的路程为L28m，两列波从波源传播到点A(8，2)的路程差为LL1L22m由于两列波的波源到点B(4,1)的路程相等，路程差为零，且t0时两列波的波源的振动方向相反，所以两列波到达点B时振动方向相反，引起的点B处质点的振动相互减弱由振动图线可知，波动周期为T2s，波长vT2m由于两列波的波源到点C(0,0.5)的路程分别为3.5m和2.5m，路程差为1m，而t0时两列波的波源的振动方向相反，所以两列波到达点C时振动方向相同，引起的点C处质点的振动相互加强答案：2减弱加强“一分、一看、二找”巧解波动图象与振动图象的综合问题(1)分清振动图象与波动图象只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则为振动图象(2)看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级(3)找准波动图象对应的时刻(4)找准振动图象对应的质点考向二光的折射和全反射典例展示(2017高考全国卷)如图，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)已知玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)求：(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；(2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离思路探究(1)全反射的条件是什么？(2)全反射临界角和折射率间存在什么样的关系？(3)公式n中的i和r分别指什么？解析(1)如图，从底面上A处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为i，当i等于全反射临界角iC时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为l.iiC设n是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有nsiniC1由几何关系有sini联立式并利用题给条件，得lR(2)设与光轴相距的光线在球面B点发生折射时的入射角和折射角分别为i1和r1，由折射定律有nsini1sinr1设折射光线与光轴的交点为C，在OBC中，由正弦定理有由几何关系有Cr1i1sini1联立式及题给条件得OCR2.74R答案(1)R(2)2.74R光学综合问题的求解思路光的几何计算题往往是光的反射、折射、全反射(临界点)及几何图形关系的综合问题，解决此类问题应注意以下四个方面：(1)依据题目条件，正确分析可能的全反射及临界角；(2)通过分析、计算确定光传播过程中可能的折射、反射，把握光的“多过程”现象；(3)准确作出光路图；(4)充分考虑三角形、圆的特点，运用几何图形中的边角关系、三角函数、相似三角形等，仔细分析光传播过程中产生的几何关系4.如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，A、B、C为三个顶点，其中A60，B90，AB长度为10cm.一束与BC平行的单色光射向AC面，入射点为D，D、C两点间距离为5cm，三棱镜材料对这束单色光的折射率是n.求：(1)光在三棱镜中的传播速度v；(2)光从进入三棱镜到经AC面出射所经过的最短时间t.解析：(1)由v得，v108m/s1.73108 m/s.(2)作出光路图，由几何关系知，光束从进入三棱镜到再次经AC面出射所经过的路程为s20cm，t2109s.答案：(1)1.73108m/s(2)2109s5如图所示，高度为H1m的圆柱形容器中盛满折射率n的某种透明液体，在容器底部圆心正上方h高度处有一点光源S.(已知sin370.6，cos370.8)(1)若h0.6m，容器直径足够大，则液面被照亮的区域面积为多大？(3.14，结果取两位有效数字)(2)已知容器直径L2H，若在容器底部安装一块平面镜，从液面上方观察，要使S发出的光照亮整个液体表面，h应该满足什么条件？解析：(1)设临界角为C，则根据sinC，得C37液面被照亮的区域为光线恰好发生全反射的区域，入射角等于临界角C，根据几何关系知tanC，解得r(Hh)(10.6)m0.3m则S能照亮的液面面积Sr23.140.32m20.28m2.(2)点光源S通过平面镜所成的像为S，如图所示，要使S发出的光照亮整个液体表面，即相当于像S发出的光在液面处不发生全反射，则：入射角iC由几何知识得，taniHm所以1mhm.答案：(1)0.28m2(2)1mhm6如图，将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方，O为球心，直径恰好水平，轴线OO垂直于水平桌面位于O点正上方某一高度处的点光源S发出一束与OO夹角60的单色光射向半球体上的A点，光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B点，已知OBR，光在真空中传播速度为c，不考虑半球体内光的反射，求：(1)透明半球体对该单色光的折射率n；(2)该光在半球体内传播的时间解析：(1)光从光源S射出经半球体到达水平桌面的光路如图光由空气射向半球体，由折射定律，有n在OCD中，sinCOD得COD60，由几何知识知COD60光由半球体射向空气，由折射定律，有n故由几何知识得60故30解得n(2)光在半球体中传播的速度为vc由几何关系知ACAO，且ACsinAOOB，得ACR光在半球体中传播的时间t答案：(1)(2)考向三波的几种特有现象1机械波和光波都能发生的干涉、衍射、多普勒效应等现象，是波特有的现象偏振现象是横波的特有现象要观察到稳定的干涉现象和明显的衍射现象需要满足一定的条件.2机械波的干涉图样中，实线和实线的交点、虚线和虚线的交点及其连线为振动加强处；实线和虚线的交点及其连线处为振动减弱处振动加强点有时位移也为零，只是振幅为两列波的振幅之和，显得振动剧烈3对光的双缝干涉条纹间距公式x的理解(1)l、d相同时，x，可见光中的红光条纹间距最大，紫光最小；(2)间隔均匀，亮度均匀，中央为亮条纹；(3)如用白光做实验，中间亮条纹为白色，亮条纹两边为由紫到红的彩色7以下说法正确的是()A图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度B图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不再会有光线从bb面射出C图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离l，两相邻亮条纹间距离x将减小D图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的E图戊中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动、缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波解析：根据折射率和光的传播速度之间的关系n可知，折射率越大，传播速度越小，从图中可以看出，b光线在水中偏折得厉害，即b的折射率大于a的折射率，则a在水中的传播速度大于b的传播速度，故A正确；当入射角i逐渐增大时，折射角逐渐增大，由于折射角始终小于入射角，不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会消失，故肯定有光线从bb面射出，故B错误；根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距x与双缝间距离d及光的波长的关系式x可知，只减小屏到挡板间距离l，两相邻亮条纹间距离x将减小，故C正确；由于不知道被测工件表面的放置方式，故不能判断此处是凸起的，故D错误；只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故E正确答案：ACE8关于波的现象，下列说法正确的有()A当波从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化B光波从空气进入水中后，更容易发生衍射C波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低D不论机械波、电磁波，都满足vf，式中三个参量依次为波速、波长、频率E电磁波具有偏振现象解析：由波的性质可知，A项正确；光波从空气进入水中，波速变小，波长变短，故不容易发生衍射，B项错误；由多普勒效应可判断，波源靠近接收者的过程中，接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，C项错误；波速的计算公式vf(v是波速，是波长，f是频率)对机械波和电磁波通用，D项正确；光波具有偏振现象，光波是电磁波，E项正确答案：ADE9关于光现象，下列说法正确的是()A用光导纤维传送图象信息，这是光的全反射的应用B肥皂泡看起来常常是彩色的，属于色散现象C3D电影的播放和观看利用了光的偏振D全息照片的拍摄主要利用了光的干涉E在双缝干涉实验中，若用白光做光源，则不能观察到干涉图样解析：光导纤维传播信号利用了光的全反射原理，故A说法正确；肥皂泡看起来常常是彩色的，是由于肥皂膜上、下表面反射回来的光发生干涉，不是色散现象，故B说法错误；3D电影应用了光的偏振原理，故C说法正确；全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，故D说法正确；在双缝干涉实验中，若用白光做光源，白光含有七种不同的色光，七种色光波长不同，干涉后的条纹间距不同，可得到彩色条纹，故E说法错误答案：ACD限训练通高考科学设题拿下高考高分单独成册对应学生用书第155页(45分钟)1.(1)(2018河南重点中学联考)一列简谐横波在t0时的波形图如图中的实线所示，t0.1s时的波形图如图中的虚线所示若该波传播的速度为10m/s，则_At0时质点a沿y轴正方向运动B这列波沿x轴正方向传播C这列波的周期为0.4sD从t0时刻开始质点a经0.2s通过的路程为0.4mEx2m处质点的振动方程为y0.2sin(5t)m(2)半径为R、折射率为n的半球形玻璃砖，截面如图所示，O为圆心，相同频率的单色光束a、b相互平行，从不同位置射入玻璃砖，光线a在O点恰好发生全反射求：a光发生全反射的临界角C；光束a、b在玻璃砖底产生的两个光斑间的距离OB.解析：(1)由题图可知波长4m，则波的周期为T0.4s，选项C正确；由题意知，波传播的时间为0.1sT，所以波传播的距离是，根据波形的平移可知，波的传播方向沿x轴负方向，选项B错误；波沿x轴负方向传播，故t0时，质点a沿y轴负方向运动，选项A错误；从t0时刻开始经0.2s时，经过的时间是半个周期，a通过的路程等于2个振幅，即0.4m，选项D正确；t0时刻x2m处的质点从平衡位置沿y轴负方向运动，其位移表达式为yAsint0.2sin5tm0.2sin(5t)m，选项E正确(2)a光在O点恰好发生全反射，有n，其中n，解得C45由中的结论和几何关系可知，b光射入玻璃砖时的入射角i45，设折射角为r由折射定律有n，解得r30根据几何关系有OBRtanr，解得OBR.答案：(1)CDE(2)45R2(1)关于机械振动与机械波的说法中正确的是_A机械波的频率等于振源的振动频率B机械波的传播速度与振源的振动速度相等C质点振动的方向总是垂直于波传播的方向D在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离E机械波在介质中传播的速度由介质本身决定(2)如图所示，水面上船的正前方A处有一浮标，水面下方深度H2m的B点处有一点光源当船头P点距B点水平距离s4m时，射向船头P点的光刚好被浮标挡住，且船尾端C点后方水面完全没有光线射出测得PA、BA与竖直方向的夹角分别为53和37，忽略船吃水深度，求船的长度L的取值范围(sin530.8，cos530.6)解析：(1)机械波的频率与振源的振动频率相等，A正确；机械波的传播速度与振源的振动速度无关，B错误；波分横波与纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上，C错误；由v可知，沿波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离，D正确；机械波在介质中传播的速度由介质本身决定，E正确(2)光路如图所示，水的折射率n当C点水面刚好没有光线射出时，则sin根据几何关系sin解得船最短时L2m故船的长度LL2m答案：(1)ADE(2)L2m3.(1)如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P.根据该光路图，下列说法正确的是_A该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小BA光的频率比B光的频率高C在该玻璃体中，A光比B光的波长长D在真空中，A光的波长比B光的波长长EA光从空气进入该玻璃体后，其频率变高(2)从坐标原点产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t0时刻的波形图如图所示，此时波刚好传播到M点，x1m处的质点P的位移为10cm，再经t0.1s，质点P第一次回到平衡位置求波源的振动周期；从t0时刻起经多长时间位于x81m处的质点N(图中未画出)第一次到达波峰位置？并求出在此过程中质点P运动的路程解析：(1)通过玻璃体后，A光的偏折程度比B光的小，则该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小，而折射率越大，光的频率越高，则A光的频率比B光的频率低，由cf知，A光的波长比B光的长，故A、D正确，B错误；根据v可知，A光在玻璃体中的速度较大，则在玻璃体中，A光的波长比B光的波长长，故C正确；光由一种介质进入另一种介质时频率不变，故E错误(2)波在0.1s内传播了1m，波速v10m/s由题图可知1020sin(2)，则该波的波长12m故波源的振动周期为T1.2s.t0时刻，坐标原点左侧第一个波峰位于x03m处，设经时间t，N点第一次到达波峰位置，则t7.8s6.5T，在此过程中质点P运动的路程为s6.540.2m5.2m.答案：(1)ACD(2)1.2s7.8s5.2m4(1)如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来，此时b摆的振动周期_(选填“大于”“等于”或“小于”)d摆的周期图乙是a摆的振动图象，重力加速度为g，则a的摆长为_(2)如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，A30.它对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏，现由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜红光和紫光在棱镜中的传播速度之比为多少？为了使红光能从AC面射出棱镜，n1应满足什么条件？若两种光都能从AC面射出，求在光屏MN上两光点间的距离解析：(1)a摆振动起来后，通过水平绳子对b、c、d三个摆施加周期性的驱动力，使b、c、d三摆做受迫振动，三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，则三摆的振动周期相同由题中图乙可知T2t0，再根据T2可知，a摆摆长L.(2)v红，v紫，故由几何关系知，为使红光射出，则临界角C30sinC，解得n12由光路的可逆性和折射定律得n1，n2xd(tan r2tan r1)d()答案：(1)等于(2)n12d()5(1)如图所示，O点为振源，10m，t0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波图乙为从t0时刻开始描绘的质点A的振动图象，则下列说法正确的是_A振源的起振方向向下B该波的周期为5sC该波的传播速度为2m/sD该波的波长为5mE该波很容易穿过宽度为1m的小孔(2)如图所示，AOB为扇形玻璃砖，一细光束照射到AO面上的C点，入射光线与AO面的夹角为30，折射光线平行于OB边，圆弧的半径为R，C点到BO面的距离为，ADBO，DAO30，光在空气中的传播速度为c，求：玻璃砖的折射率及光线在圆弧面上出射时的折射角；光在玻璃砖中传播的时间解析：(1)A点的起振方向与O点起振方向相同，由图乙读出5s时刻波传播到A点，A点的振动方向沿y轴正方向，所以振源的起振方向向上，故A错误；由图乙看出，周期T10s5s5s，故B正确；由图乙看出，波从O点传到A点的时间为5s，传播距离为10m，则波速为v2m/s，则波长为vT25m10m，故C正确，D错误；因为1m比波长10m小得多，所以该波很容易穿过宽度为1m的小孔，故E正确(2)光路如图所示，由于折射光线CE平行于OB，因此光线在圆弧面上的入射点E到BO的距离也为，则光线在E点的入射角满足sin，解得30，由几何关系可知，COE90，因此光线在C点的折射角r30，由折射定律知，玻璃砖的折射率为n，由于光线在E点的入射角为30，根据折射定律可知，光线在E点的折射角为60.由几何关系可知CE，光在玻璃砖中传播的速度v，因此光在玻璃砖中传播的时间t.答案：(1)BCE(2)606.(1)如图为a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则下列说法正确的是_.A在同种均匀介质中，a光的传播速度大于b光的传播速度B在真空中，a光的波长大于b光的波长C从同种介质射入真空时，逐渐增大入射角，则a光的折射光线首先消失D照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流一定大E若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生b光的能级能量差大(2)如图所示，a、b、c、d是均匀介质中x轴上的四个质点，相邻两点间的间距依次为2m、4m和6m一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴负向传播，在t0时刻到达质点d，质点d由平衡位置开始竖直向下运动，t6s时质点c第一次到达最高点，质点的振幅为6mm，求：在t6s时质点b的位移；当质点a第一次振动到正向最大位移处时，质点d经过的路程解析：(1)根据双缝干涉条纹的间距公式x，知a光条纹间距大，则a光的波长较长根据f知，a光的频率较小，则折射率小，根据v知，a光在介质中的传播速度较大，选项A、B正确；根据sinC可知，a光的临界角较大，则从同种介质射入真空时，逐渐增大入射角时，b光先发生全反射，其折射光线首先消失，选项C错误；照射在同一金属板上发生光电效应时，饱和电流与光强有关，故无法比较饱和电流的大小，选项D错误；a光的频率较小，则光子能量较小，若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生b光的能级能量差大，选项E正确(2)已知在t0时刻波到达质点d，质点d由平衡位置开始竖直向下运动，其波的前段波形如图：t6s时，波向左传播的距离为12m，波的前端到达a质点位置，此时质点c第一次到达最高点，所以a、c间的距离恰好是四分之三个波长，则波长8m，又b、c间距离为4m，所以质点b的位移为6mm.当质点a开始振动时波已传播6s，再经历四分之三周期，质点a振动到正向最大位移处，T4s，质点a第一次振动到最高点时，质点d已运动的时间为t6s3s9s，由题意知A6mm，质点d的路程为s4A54mm.答案：(1)ABE(2)6mm54mm
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