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1、专题升级训练十四机械振动、机械波和光（选修34）（满分：100分时间：60分钟）一、选择题（本题共7小题，每小题8分，共56分。在每道小题的四个选项中，只有一个选项正确）1（2012合肥教学质量检测）如图所示，一束单色光射入一玻璃球体，在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。已知此玻璃的折射率为，则该光射入玻璃球体时的入射角应是（）。A15 B30 C45 D602（2012合肥一中高三冲刺）一列简谐横波沿着x轴传播，在x轴上相距2.5 m的两个质点A、B的振动图象如图所示，则下列说法中正确的是（）。A该简谐横波的波长可能为2.0 mB该简谐横波的波速可能为2.0 m/sC
2、t0.2 s时刻两质点的振动方向相同D从t0.5 s到t1.0 s时间内，质点A速度逐渐增大，质点B速度逐渐减小3（2012安徽名校高三联考）如图甲所示，O点为振源，OPs，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P的振动图象。下列判断中正确的是（）。A该波的波长为B0t2时间内，这列波传播的距离为Ct0时刻，振源的振动方向沿y轴负方向Dtt2时刻，P点的振动方向沿y轴负方向4（2012六安一中模拟）如图所示，a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板，a和b、b和c之间的夹角都为，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角从O点射入a板，且射出c板后的两束
3、单色光射在地面上P、Q两点，由此可知（）。A射出c板后的两束单色光与入射光不再平行B射到Q点的光在玻璃中的折射率较大C射到P点的光在玻璃中的传播速度较大，波长较长D若射到P、Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射到P点的光形成干涉条纹的间距小，这束光为蓝光5（2012浙江宁波八校联考）两列振幅、波长和波速都相同的简谐波a和b分别沿x轴的正方向、负方向传播，波速v200 m/s，在t0时刻的部分波形如图所示，那么在x轴上x450 m的质点P，经最短时间t1出现位移最大值，经最短时间t2出现位移最小值，则t1、t2分别是（）。A1.75 s,1.25 s B0.25 s,0.75 sC1.2
4、5 s,0.75 s D0.25 s,1.25 s6（2012浙江宁波八校联考）如图所示是一观察太阳光谱的简易装置，一加满清水的碗放在有阳光的地方，将平面镜M斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射，最后由水面折射回空气射到室内白墙上，即可观察到太阳光谱的七色光带。逐渐增大平面镜的倾斜角度，各色光将陆续消失，则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光分别是（）。A红光紫光，红光 B紫光红光，红光C红光紫光，紫光 D紫光红光，紫光7一列简谐横波，A为振源，在B点刚开始振动时的图象如图所示。图中数据单位都是m，已知波的传播速度为10 m/s，下列说法正确的是（）。A振源
5、A开始振动时的速度方向向下B从振源A开始振动到形成如图所示波形，经过时间为1.6 sC此后再经过0.2 s，振源A到达波峰D从M点开始运动到如图所示时刻，M通过的路程为1.0 m二、本题共2小题，共44分。8（22分）（2012河南洛阳五校联考）一列简谐横波沿x轴传播，某时刻t0的图象如图所示，经过t1.2 s的时间，这列波恰好第三次重复出现图示的波形。求：（1）该列波的传播速度；（2）画出t0.6 s时刻的波形。9（22分）（2012江西上饶二模）如图是半径为R的玻璃半圆柱体横截面，圆心为O，两条平行单色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直。光线1的入射点A为圆柱面顶点，光线2的入射点为B，
6、AOB60，玻璃对红光的折射率为。求两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d。参考答案1D解析：由对称性可知，入射角是折射角的2倍，利用折射定理得n2cos ，cos ，30，60。2A解析：t0.2 s时刻质点A沿y轴正方向运动，质点B沿y轴负方向运动；从t0.5 s到t1.0 s时间内，质点A速度逐渐减小，质点B速度逐渐增大；由题意可知机械波的波长表达式为2.5 m（n）或2.5 m（n），所以，波长可能为2.0 m。3B解析：振动从O点传播到P点用时t1，波的速度为v，波的周期为t2t1，波长vT，选项A错误；在0t2时间内传播距离l，选项B正确；振动第一次传播到P点的振动方向就是
7、振源的振动方向，它是沿y轴正方向，选项C错误；由题图乙可知t2时刻，P点的振动方向是沿y轴正方向的，选项D错误。4D解析：平行光束经过每个平行玻璃板折射后，光线被分开，但出射光线依然平行，选项A错误；蓝色光的折射率大，频率f大，偏折得厉害，易知P点为蓝光，Q点为红光，蓝光在玻璃中传播速度小，v，波长大，蓝光在玻璃中速度小，频率大，因此蓝光的波长小，选项B、C错误；双缝干涉时光的波长越长，条纹间距越大，选项D正确。5B解析：由波形图可知波长400 m，波动周期为T/v2 s。根据波动叠加原理，由题图可知，质点P经T/8出现位移最大值，t10.25 s；质点P经3T/8出现位移最小值（位移为零），
8、t20.75 s，选项B正确。6C解析：由临界角公式sin C知可见光中红光的折射率最小，临界角最大，所以七色光带由上到下的排列顺序为红光紫光，最先消失的是紫光，C正确。7B解析：波向右传播，则B点向上起振，故振源A起振方向向上，A项错；波由A点传到B点，时间t s1.6 s，B项正确；由题图可知，波长为6 m，周期T s0.6 s，此时A振动方向向下，要到达波峰需要的时间大于半个周期（0.3 s），C项错；由题图可知，M、B两点相距两个波长，即此时M点已振动了两个周期，M点通过的路程应为0.8 m，D项错。8答案：（1）20 m/s（2）见解析图解析：（1）从图象可知波长8 m，经过t1.2 s时间，恰好第三次重复出现图示的波形，则周期T0.4 s，波速v20 m/s。（2）虽然波的传播方向不确定，但由于t0.6 s1.5T，可以确定该时刻的波形图如图中虚线所示。9答案：dR解析：光线1经底面不折射，光线2在B点入射角i60由折射定律得折射角r30光线2在C处再次折射，入射角i60r30，折射角r60，在BOC中，由正弦定理得：OCR距离dR。- 5 -
