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1、高中物理资源下载平台世昌的博客 机械振动和机械波光专题提升训练1.(2015海南单科， 16)(1)一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t0 时刻的波形如图 1 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_。(填正确答案标号)图 m/标为 15 m 的质点在 t 0.6 s 标为 22 m 的质点在 t0.2 s 位于波峰时，x 坐标为 17 m 的质点恰好位于波谷(2)一半径为 R 的半圆柱形玻璃砖，横截面如图 2 所示。已知玻璃的全反射临界角 ( )。3与玻璃砖的底平面成( )角度、且与玻璃砖横截面平行的平行
2、光射到玻璃砖的半圆柱2面上。经柱面折射后，有部分光(包括与柱面相切的入射光) 能直接从玻璃砖底面射出。若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光。求底面透光部分的宽度。图 2解析(1)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，则 T0.4 s，解得12T0.8 s。从题图中可知 4 m，所以波速为 v m/s5 m/s，故 A 错误；根据公式 f 可T z，B 正确；x 坐标为 15 m 的质点距波源 x3 ，此时在波谷34高中物理资源下载平台世昌的博客 0.6 s 即 t T，质点振动到平衡位置， C 错误；x 的坐标为 22 m 的质点距波源34x 5 ，此时在平衡位置向上运动
3、，质点经过 t0.2 s 即四分之一周期恰好位于波峰，2D 正确；当质点 P 位于波峰时， x 坐标为 17 m 的质点距 P 的距离 x14 m，即x 3 ，此时坐标为 17 m 的质点恰好位于波谷，E 正确。2(2)光路图如图所示，沿半径方向射入玻璃砖的光线，即光线射到 时，根据几何知识，入射角恰好等于临界角，即恰好在圆心 O 处发生全反射，光线左侧的光线，经球面折射后，射到 的角一定大于临界角，即在 发生全反射，不能射出，光线右侧的光线射到 的角小于临界角，可以射出，如图光线与球面相切，入射角 190 ，折射角即为 ，从 垂直射出。根据几何知识，底面透光部分的宽度答案(1)2) 2.(1
4、)如图 3 所示是一列向 x 轴正方向传播的简谐横波在 t5 s 末的波形，A、B、C 分别是x0、x1 m 和 x2 m 处的质点。已知该波周期为 4 s，则_。(填正确答案标号)图 来说，在第 6 s 内的位移为 0.5 来说，在第 6 s 和 C 来说，在第 6 s m/ 来说，在第 6 s 内的路程为 1 m(2)某学校研究性学习小组的同学在课外探究活动中，将两种不同透明物质的光学元件组高中物理资源下载平台世昌的博客 ，该图为其横截面，O 为 点，0，半圆形透明物质的折射率为 ，透明物质的折射率为 同学用一激光束在纸面内沿半径3方向指向圆心 O 点射入元件，激光光束与 垂线间的夹角为
5、，通过观察发现此时从 恰好无光线射出，在 有光线垂直射出。图 4画出该光路图；求透明物质的折射率 激光在透明物质中的传播速度大小。解析(1)从图象可以看出，对质点 C 来说，在第 6 s 内的位移为 0.5 m，A 正确；对质点A 来说，在第 6 s 内它从平衡位置到负方向最大位移，回复力对它做负功，所以 B 正确；对质点 B 和 C 来说，回复力对 C 做负功，对 B 做正功，因此 C 错误；该波周期 T4 s，波长 4 m，所以传播速度 v 1 m/s，D 正确；对质点 B 来说，在第 6 s 内的路.5 m，E 错误。(2)由题意可知，光线射向 恰好发生全反射，反射光线垂直于从元件中射出
6、，光路图如图所示。设透明物质的临界角为 C，由几何关系可知 C 1 260133由 nv 0 8 m/1)2)见解析图 0 8 m/2015沈阳第二次质检 )(1)关于光现象及其应用，下列说法正确的是_。( 填正确答高中物理资源下载平台世昌的博客 )头针尖儿边缘轮廓会模糊不清，消除玻璃表面反射光的干扰，需要在照相机镜头前加装偏振片，)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 5 所示，实线为 P 点的振动图象，虚线为 Q 点的振动图象。图 5如图 6 是 t0 时刻波形的一部分，若波沿 x 轴正向传播，试在给出的波形上用黑点标明 P、Q 两点的
7、位置，并写出 P、Q 两点的坐标(横坐标用 表示)；图 6求波的最大传播速度。解析(2)正确标出 P、Q 两点的位置如图所示P(0，0) 、Q( ，5)1112由图象可知，该波的周期 T1 、Q 的振动图象可知，P、Q 之间的距离是(n )5.5 n0 时， 值最大此时对应波速最大，v 6 m/1)2)见解析图P(0，0) 、Q ( ，5) 6 m/1)如图 7 所示为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t0 时的波形图，介质中质点高中物理资源下载平台世昌的博客 、Q 分别位于 x2 m、x4 m 处，从 t0 时开始计时，当 t15 s 时质点 Q 刚好第 4次到达波峰，则下列说法中正确的
8、是_。(填正确答案标号)图 比 Q m/ t0 时开始计时，质点 P 做简谐运动的表达式为 yt(m)2(2)如图 8 所示的直角三角形 玻璃砖的横截面，A30，B90 ，长为L，E 为 的中点。一束平行于 光束从 上的某点射入玻璃砖，进入玻璃砖后，在 上的 E 点被反射，反射光线，且 与 行。求：图 8 玻璃砖的折射率； 该光束从 上射入玻璃砖后在玻璃砖中传播的时间。解析(1)由题图知该波的波长为 4 m，A 错误；由题意知 t3T T，所以该波的传34播周期为 T4 s，B 正确；由 v 知该波的波速为 1 m/s，D 正确；从图示位置开始计、Q 两质点同时回到平衡位置， C 错误；从 t
9、0 时开始计时，质点 P 做简谐运动的表达式为 yt(m)，E 正确。2(2)作出光路图如图所示，光线在 上的入射角为 60，折射角为 30，则折射率高中物理资源下载平台世昌的博客 00 3因为发生全反射的临界角满足 ，所以光线在 F 点发生全13 12反射，在 E、H 点不能发生全反射。作出光束经 反射后的光路图如图所示，该光束经反射后，到紧接着的一次射出玻璃砖发生在 H 点，则本题所求时间为 tv ，H ，2联立解得 t231)2) 3231)如图 9 所示为一列简谐横波 t0 时刻的图象，波速为 0.4 m/s，以下结论正确的是_。(填正确答案标号 )图 a 比质点 b 先回到平衡位置，
10、则波沿 x .5 s，质点 c 通过的路程为 75 a、b、c 所受回复力大小之比为 210.5 s 时刻，质点 a 的位移为 10 )一长直圆柱形光导纤维总长度为 L，折射率为 n，若光线从左端面以某一入射角射入光纤后，射到光纤侧面时恰好能发生全反射，最终从右端面射出。已知真空中的光速为c。求：图 10光线从左端射入到右端射出所需的时间；高中物理资源下载平台世昌的博客 若要使光线以任意角从左端面射入，最终都能全部从右端面射出，折射率 n 应满足的条件。解析(1)根据波形图知波长为 8 v 得波的周期为 T0.2 s，故波的频率为5 A 错误；如果质点 a 比质点 b 先回到平衡位置，说明两质
11、点的运动方向都1据“上坡下，下坡上”知波向 x 轴负方向传播，B 正确；t0.5 s2 T，故质12点 c 通过的路程为 s24A2A150 错误；回复力大小与位移大小成正比， 过 0.5 s，也就是 点运动到现在位置的对称点上，因此位移为10 正确。(2)光线恰好在光纤侧面发生全反射，设临界角为 C，从左端射入到右端射出光线通过的路程可表示为 x光在光纤中的传播速度为 vt1t光线以趋近 90的入射角射入光纤时，恰好能在光纤侧面发生全反射。光路图如图所示，据题意可得 r901n 2故折射率应满足 n 2答案(1)2) n6.(1)图 11 甲是一列简谐横波在 t1.2 s 时刻的图象，图乙是波上 A 质点的振动图象，下列高中物理资源下载平台世昌的博客 。(填正确答案标号 )图 2.5 m/ t1.2 s 开始，质点 P 比质点 Q 晚 0.4 s 回到平衡位置D.从 t1.2 s 开始，紧接着的 0.6 s 时间内，A 质点通过的路程是 4 0 m 的障碍物，不能发生明显衍射现象(2)如图 12 所示，一束平行光由真空垂直射向半圆形玻璃砖左侧面，该玻
