机械振动、机械波光及光的本性.docx

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1、更多资料请访问.()第一篇专题知能突破专题八机械振动机械波光及光的本性1. (1)关于对光现象的解释，下列说法中正确的是()A.自然光斜射到玻璃、水面、木质桌面时，反射光和折射光都是偏振光B.水面上的油膜呈现彩色是光的衍射现象C.在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象D.光导纤维是利用了光的全反射规律(2)一列简谐横波沿X轴正方向传播，在P=O时刻的完整波形如图816所示.当f=0.7S时，A点第4次位于波峰位置，B点首次位于波谷位置，则再经过s,A、4又再次回到平衡位置，此时4、B相距m.解析：(1)自然光斜射到玻璃、水面、木质桌面时，反射光和折射光都是偏振光，

2、A项正确；水面上的油膜呈现彩色是因为光的干涉而产生的，B项错；在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象，C项正确；光导纤维是利用了光的全反射规律，D项正确.(2)当0.7s时，A点第4次位于波峰位置,即3个半周期，由此可知，波的周期T=0.2s,再经774,即0.05s,A、4又再次回到平衡位置.由波动图象可知，波长为20m,当8点首次到达波谷时，可认为A点的振动通过3个半周期恰好传到8点，故4、4相距的距离为3个半波长，即70m.答案：(I)ACD(2)0.05702. (1)一列沿X轴正方向传播的简谐横波，波速为0.5ms,在某时刻波形如图817中实线所示，经过

3、一段时间后波形如图中虚线所示，在这段时间里，图中P点处的质元通过的路程可能是()图 8 - 17A.0.4mB.0.5mC.0.6mD.0.7m(2)某学生利用单摆做测定重力加速度的实验，其具体操作如下:A.在铁架台上固定一个夹子，把单摆的摆线夹在夹子上B.用刻度尺和游标卡尺测出摆长/C.将摆球向一侧偏离30。后由静止释放摆球D.在释放摆球的同时开始计时E.记下摆球完成次(大于30次逢振动的时间，F.把所得数据代入公式42n2lt2该学生的上述操作中，错误的是.（只填字母代号）解析：根据题意分析可知，P点处的质元开始振动的方向沿y轴的正方向，由于它在一个周期内通过的路程为振幅的4倍（即4A,4

4、=0.2m）,所以图中P点处的质元通过的路程可能是S=4nA+3A=0.6+0.8（=0,1,2,3，所以答案为C.利用单摆测定重力加速度时，要求单摆做简谐运动，摆角不超过5。，所以C操作错误.为了减小实验误差，在测量周期时应该在摆球摆到最低点时开始计时，所以D操作是不妥的，所以答案为C、D.图818答案：（I）C（2）CD3. （1）一列简谐横波在F=O时刻的波形如图818所示，质点P此刻沿一y方向运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5ms,那么该波沿（选填“+/或“一/）方向传播；图中Q点的振动方程为（2）下列说法正确的是（）A.在水中的潜水员斜向上看岸边物体时，看到的物体的像将比

5、物体所处的实际位置B.光纤通信是一种现代通信手段，它利用光的全反射原理来传播信息C.玻璃杯裂缝处在光的照射下，看上去比周围明显偏亮，是由于光的全反射D.海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率大解析：（1）由质点振动方向与波的传播方向间关系可知，该列波沿-X方向传播.由波动图象可知，该波的振幅A=5cm,周期=-y=S,则=,而图中VOIJ5ri。点此时对应正最大位移处，故图中。点（坐标为X=7.5m的点）的振动方程.V=5cos光从空气射入水中，折射角小于入射角，潜水员从水中逆着折射光线看岸上物体，像的位置应该比实际位置高，A错；光导纤维是利用光的全反射原理制成的，B对

6、；光从玻璃进入裂缝中的空气时发生全反射,C对海市蜃楼是海面上空气折射率上小下大,光从海面某处由下斜向上传播时发生光的全反射形成的，D错.答案：一Xy=5cos粤7(2)BC4. (1)如图819所示，一列简谐横波沿+x方向传播.已知在1=0时，波传播至Ik轴上的质点8,在它左边的质点泊位于负的最大5.y,c.bf位移处；在f=0.6vi1一L-5AS时，质点A第二次出现在正的最大位移处.则网图819这列波的波速是ms.这段时间内质点。运动的路程是m.(2)关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是()A.恒定的电场能够产生电磁波B.电磁波既有纵波，又有横波C.电磁波从空气进入水中时，其波长变长了D

7、.雷达用的是微波，是由于微波传播的直线性好，有利于测定物体的位置解析：(1)由题意可知：波长2=2m,1.5T=0.6s,则T=O.4s,可得o=/=5ms.波由BX2点刚传到D点的时间八二厂gs=0.4s,则在0.2s即半个周期内,质点D运动了2A=0.1m.(2)由麦克斯韦电磁场理论可知，周期性变化的电场(磁场)才能产生电磁波，恒定的电场不能产生电磁波，A错；电磁波的传播方向与反8两个振动矢量的方向均垂直，是横波，B错；电磁波由空气进入水中传播时，速度变小，波长变短了，C错；电磁波遇到障碍物要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特征工作的，故所用的电磁波传播的直线性要好，而微波就具有这样的特

8、点，D正确.答案：(1)50.1(2)D5. (1)下列说法正确的是()A.有一弹簧振子做简谐运动，加速度最大时，回复力最大，速度也最大B.做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2,则单摆振动的频率不变、振幅改变C.相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的D.把耳朵靠近保温瓶的瓶口，听到“嗡嗡”的声音，属于声波的干涉现象(2)如图820所示，一列沿X轴正方向传播的简谐横波，波速大小为0.6ms,P点的横坐标为96cm,从图中状态开始计时，经过s,P斗为质点开始振动，振动时方向是；经过s,P质点第一次y0618/到达波峰.IV解析

9、：(1)振子加速度最大时，处在最大位移处，此时振子的速度为零，图820由“二履知道，此时振子所受回复力最大，所以选项A错；由单摆的周期公式T=2,可知，单摆摆长不变，则周期不变，频率不变；振幅A是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量,由反二%/可知，摆球经过平衡位置时的动能不变，动能转化为势能，由于质量变大，所以上升高度减小，振幅减小，因此振幅改变，所以B正确.根据爱因斯坦狭义相对论知C正确；把耳朵靠近保温瓶的瓶口，听到“嗡嗡”的声音，属于声波的共鸣现象，D错误.开始计时时，这列波最前端的质点坐标是24Cm,根据波的传播方向，可知这一点沿J轴负方向运动,因此在波前进方向上的每一个质点开始振动的

10、方向都是沿y轴负方向，故尸点开始振动的方向也是沿y轴负方向lP点开始振动的时间/=等=1US=1.2s；这列波的波长2=0.24m,故周期T=-=0.4S；经过1.2S,P点开始振动，振3动时方向沿y轴负方向，因此还要经过才能第一次到达波峰.故所用时间为1.2s+0.3s=1.5s.答案：(I)BC(2)1.2沿y轴负方向1.56. (1)如图821所示，按照狭义相对论的观点，火箭8是“追赶”图821图822光的；火箭A是“迎着”光飞行的，若火箭相对地面的速度为。，则火箭A上的观察者测出的光速为,火箭B上的观察者测出的光速为.(2)某同学在做测玻璃折射率的实验中，使用的是半圆形玻璃砖，P1、P

11、2、P3、24是按顺序插在软木板上的大头针，如图822所示.下述关于实验操作中的做法，正确的是()A.若任意选取Pi、P2连线的方向和入射点A的位置，都可以在圆弧右侧适当位置处插上第三个大头针，使其同时挡住Pl、P2的像B.如果入射点A恰在玻璃砖圆心处，可不使用大头针孔C.可以用尸卜P2连线作为入射光线，也可以用尸4、P3连线作为入射光线D.为减小误差，PnP2间距和P3、P4间距应适当大一些解析：(1)根据狭义相对论的基本假设，光速在任何惯性参考系中都是相同的.所以两火箭中的观察者测出的光速都为C.(2)任何光线都能从空气射进玻璃，但从玻璃射向空气时可能会发生全反射，当A8光线入射角大于临界

12、角时，则在B右侧没有出射光线，A项错误；如果入射点A恰在玻璃砖圆心处，则在A点的折射光线沿半径方向射进棱镜，也将沿半径方向射出棱镜，在界面8处方向不改变，故插上P3后，即可作出折射光线，B项正确；因为光路是可逆的，所以C项正确；D项所述是为减小误差所必须的.答案：(l)cC(2)BCD7.(1)华裔科学家高银获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤I1./套通讯之父”.光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的力内芯结构如图823所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传图823播.下列关于光导纤维的说法中正确的是()A.内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B.内芯

13、的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C.波长越短的光在光纤中传播的速度越大D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大(2)-均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m,如图824所示.一列横波沿该直线向右传播，f=0时到达质点1,质点1开始向下运动，振幅为0.2m,经过时间0.3s第一次出现如图825所示的波形.图8-24图 8-25求该列横波传播的速度；写出质点1的振动方程；在介质中还有一质点P,P点距质点1的距离为10.0m,则再经多长时间P点处于波峰？解析：(1)光纤内芯比外套折射率大，在内芯与外套的界面上发生全反射，A对，B错；频率大

14、的光波长短，折射率大，在光纤中传播速度小，C、D错.(2)由于质点I起振方向向下，故最前面质点的起振方向也向下,/=0.3s时的波形为可知 0.3 s 内波传播了 M= 1.5；.= 1.2 m ,故波速。=W =髯 m/s = 4 ms. A L U J质点的振动周期等于波传播的周期T=02s,故/二平二10兀，质点的振动方程为y-Asinz(m)=-0.2sin10z(m)./=0.3s时，最前面的波峰为质点7,故波峰传到P点的时间W=2.35s.答案：(I)A(2)4m/sy=-0.2SinIOMm)2.35s8 .(1)一列简谐横波在某时刻的波形如图826所示，此时刻质点P的速度为。，

15、经过0.2s它的速度大小、方向第一次与。相同，再经过1.0s它的速度大小、方向第二次与济目同，则波沿方向传播，波速为m/s.(2)下列说法中正确的是()7P 10-0.6= = -4图826A.在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用IOem长的细线和小铁球B,机械波和电磁波本质上不相同，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象C.X射线是比紫外线频率低的电磁波D.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关璃砖折射后折射角分别为仇、图827(3)如图827所示，一束由两种单色光组成的复色光，以入射角。射向半径为R的半圆形玻璃砖的圆心，经玻仇（仇。2），求两种单色光通过半圆形玻璃砖所用的时间差（真空中的光速为C）.解析：（1）由题意知图示时