（全国通用）高考物理二轮复习 专题七 选考部分 第2讲 机械振动和机械波 光试题-人教版高三全册物理试题.doc

第2讲机械振动和机械波光
1．(1)图1甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，M、N是介质上的质点；乙图为质点N的振动图象，下列说法正确的是________(填正确答案标号)
A．该波沿x轴的正方向传播
B．t＝0时刻，质点M向y轴负方向运动
C．经过一个周期，质点N通过的路程为32cm
D．t＝6.5s时，质点M位于平衡位置
E．该波的传播速度不一定为eq\f(4,3)×10－2m/s

图1
(2)如图2所示，半圆形玻璃截面的圆半径OA＝R，一束细激光束平行于半径OD且垂直于平面AB射到半圆形玻璃上的C点，穿过玻璃后光线交OD的延长线于P点。已知玻璃材料对激光束的折射率为eq\r(3)，OC＝eq\f(R,2)。

图2
(ⅰ)画出该激光束传播过程的光路图；
(ⅱ)求OP两点的距离。
解析(2)(ⅰ)如图所示

(ⅱ)入射角设为θ2，折射角设为θ1，由图中几何关系可得：sinθ2＝eq\f(1,2)
解得θ2＝30°
由折射定律可得：eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\r(3)
解得：θ1＝60°
则OP＝2Rcos30°＝eq\r(3)R
答案(1)BCD(2)(ⅰ)见解析(ⅱ)eq\r(3)R
2．(1)如图3所示，光液面传感器有一个像试管模样的玻璃管，中央插一块两面反光的玻璃板，入射光线在玻璃管内壁与反射光板之间来回发生反射，进入到玻璃管底部，然后在另一侧反射而出(与光纤原理相同)。当透明液体的折射率大于管壁玻璃的折射率时，就可以通过光液面传感器监测出射光的强弱来判定玻璃管是否被液体包住了，从而了解液面的高度。以下说法错误的是________。(填正确答案标号)

图3
A．玻璃管被液体包住之前，折射光线消失
B．玻璃管被液体包住之后，折射光线消失
C．玻璃管被液体包住之后，出射光线强度增强
D．玻璃管被液体包住之后，出射光线强度减弱
E．玻璃管被液体包住之后，出射光线强度不变
(2)一列沿x轴负方向传播的横波在t＝0时的波形如图4所示，已知t＝0.7s时，P点第二次出现波峰。试计算：

图4
(ⅰ)这列波的传播速度多大？
(ⅱ)从t＝0时刻起，经多长时间Q点第一次出现波峰？
(ⅲ)当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？
解析(1)玻璃管被液体包住之前，由于玻璃管外面是光疏介质空气，光线发生全反射，没有光线从玻璃管壁中射出，A正确；当玻璃管被透明液体包住之后，如果液体的折射率大于玻璃的折射率，光线不再发生全反射，有一部分光线进入液体，出射光线的强度会减弱，D正确，B、C、E错误。
(2)(ⅰ)由图示：这列波的波长λ＝4m
又Δt＝eq\f(7,4)T＝0.7s，得T＝0.4s
由波速公式得v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(4,0.4)m/s＝10m/s
(ⅱ)第一个波峰到Q点的距离为x＝11m，振动传到Q点需2.5个周期，因质点起振方向向上，第一次到达波峰再需eq\f(1,4)周期，故t＝2.5T＋eq\f(1,4)T＝1.1s
(ⅲ)振动传到P点需eq\f(1,2)个周期，所以当Q点第一次出现波峰时，P点已振动了2eq\f(1,4)个周期，则P点通过的路程为s＝2eq\f(1,4)×4A＝9A＝0.9m。
答案(1)BCE(2)(ⅰ)10m/s(ⅱ)1.1s(ⅲ)0.9m
3．(1)某实验小组的同学利用激光器将一束红色的激光束由空气(可看成真空)沿径向射入一块半圆柱形人造水晶，如图5(a)所示，然后通过传感器对其射出后的折射光束的强度进行记录，发现折射光束的强度随着θ的变化而变化，如图(b)的图线所示。由以上信息可得红色的激光束在人造水晶内发生全反射的临界角为________；人造水晶对该激光的折射率为________；如果该激光在水中的折射率为1.33，则该激光在人造水晶中传播的速度________(填“小于”、“大于”或“等于”)该激光在水中的传播速度。

图5
(2)如图6所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到平衡位置在x＝5m处的M质点时开始计时。已知平衡位置在x＝1m处的P质点连续两次到达波峰位置的时间间隔为0.4s，求：

图6
(ⅰ)该波传播的速度大小；
(ⅱ)平衡位置在x＝9m处的Q质点在t＝0.5s时的位移；
(ⅲ)P质点在0～1.2s内运动的路程。
解析(1)由题图(b)可知，当θ＝30°时，激光发生全反射，故全反射的临界角为60°，则n＝eq\f(1,sinC)＝eq\f(2\r(3),3)＜1.33，由v＝eq\f(c,n)可知该激光在人造水晶中传播的速度大于该激光在水中的传播速度。
(2)(ⅰ)由题图得波长λ＝4m，因为P质点连续