十四 振動和波動光及光的本性 建議用時15分鐘1.圖為某彈簧振子在05s內(nèi)的振動圖像。由圖可知,下列說法中正確的是()A.振動周期為5s,振幅為8cmB.第2s末振子的速度為零,加速度為負(fù)向的最大值C.第3s末振子的速度為正向的最大值D.從第1s末到第2s末振子在做加速運動【解析】選C。由圖可知,振動周期為4s,振幅為8cm,選項A錯誤。第2s末振子的速度為零,加速度方向與位移方向相反,為正向的最大值,選項B錯誤。第3s末振子的速度為正向的最大值,選項C正確。從第1s末到第2s末振子遠離平衡位置,做減速運動,選項D錯誤。2.折射率為的某種透明玻璃圓柱體橫截面如圖所示,O點為圓心,一束單色光線從A點射入,入射角為,經(jīng)B點射出,射出時的折射角為,真空中的光速為c,下列說法正確的是()A.光線進入玻璃后頻率變大B.若增大,光線在圓柱體內(nèi)可能會發(fā)生全發(fā)射C.若增大,可能變小D.光線在玻璃中的速度為【解析】選D。光的頻率不隨介質(zhì)變化而變化,選項A錯誤。光線在A點折射角等于它在B點入射角,設(shè)大小為,根據(jù)折射定律=n,可得：=,sin<,即小于臨界角,所以光線在圓柱體內(nèi)不可能發(fā)生全反射,選項B、C錯誤。根據(jù)v=可知,選項D正確。3.(多選)如圖所示,兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播,兩波源分別位于x=-2m和x=12m處,兩列波的速度均為v=4m/s,兩波源的振幅均為A=2cm。圖示為t=0時刻兩列波的圖像(傳播方向如圖所示),此時刻平衡位置處于x=2m和x=8m的P、Q兩質(zhì)點剛開始振動。質(zhì)點M的平衡位置處于x=5m處,關(guān)于各質(zhì)點運動情況判斷正確的是()A.兩列波相遇后振幅仍然為2cmB.t=1s時刻,質(zhì)點M的位移為-4cmC.t=1s時刻,質(zhì)點M的位移為+4cmD.t=0.75s時刻,質(zhì)點P、Q都運動到M點E.質(zhì)點P、Q的起振方向都沿y軸負(fù)方向【解析】選A、B、E。根據(jù)波的疊加原理,A正確;由題圖可知兩列波的起振方向都沿y軸負(fù)方向,=4m,E正確;又v=4m/s,所以T=1s,波形勻速傳播,兩列波傳播到M點時,t=s=0.75s,所以t=1s時刻,M點已經(jīng)振動了(1-0.75)s=T,兩列波在M點加強,合振幅為4cm,M點的位移為-4cm,B正確、C錯誤;波傳播時,波形移動,質(zhì)點不隨波傳播,D錯誤。4.一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播,a、b為波上的兩個質(zhì)點,某時刻的波形圖如圖甲所示,從此時刻開始計時,圖乙是a、b兩個質(zhì)點中某一質(zhì)點的振動圖像,下列判斷正確的是()A.波速為1.0m/s,圖乙是質(zhì)點a的振動圖像B.波速為1.0m/s,圖乙是質(zhì)點b的振動圖像C.波速為0.16m/s,圖乙是質(zhì)點a的振動圖像D.波速為0.16m/s,圖乙是質(zhì)點b的振動圖像【解析】選B。由圖甲可知機械波的波長=0.4m,由圖乙可知質(zhì)點振動周期T=0.4s,則波速v=m/s=1.0m/s。根據(jù)波的傳播規(guī)律與質(zhì)點振動之間的關(guān)系可知,該時刻質(zhì)點a向下振動,質(zhì)點b向上振動,因此圖乙是質(zhì)點b的振動圖像,B正確。5.已知某玻璃對單色光a的折射率比對單色光b的折射率大,則兩種光()A.用同一裝置進行雙縫干涉實驗,a光的相鄰條紋間距較大B.從該玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時,b光臨界角較大C.以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中,a光折射角較大D.在該玻璃中傳播時,a光的速度較大【解析】選B。a光折射率大,則a光的波長短,根據(jù)x=,a光的相鄰條紋間距較小,故選項A錯誤;從玻璃射入空氣發(fā)生全反射時的臨界角,由公式sinC=可得,b光的折射率小,則臨界角較大,故選項B正確;以相同的入射角從空氣中斜射入玻璃中,a光的折射率大,向法線靠攏偏折得多,折射角應(yīng)較小,故選項C錯誤;根據(jù)v=得,a光的折射率大,則在介質(zhì)中傳播的速度較小,則選項D錯誤。6.(多選)下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法中正確的是()A.無影燈是利用光的衍射原理B.刮胡刀刀片的影子邊緣模糊不清是光的衍射現(xiàn)象C.水的視深比實際深度淺是光的全反射現(xiàn)象D.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,在鏡頭前加一個偏振片可以減少反射光的強度【解析】選B、D。無影燈是利用光的直線傳播,選項A錯誤;刮胡刀片影子邊緣模糊不清是光的衍射現(xiàn)象的結(jié)果,選項B正確;水的視深比實際深度淺是光的折射現(xiàn)象,選項C錯誤;拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,在鏡頭前加一個偏振片可以減少反射光的強度,使照片清晰,選項D正確。7.(多選)下列關(guān)于波的現(xiàn)象和規(guī)律的說法中正確的是()A.機械波、電磁波均能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象B.泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象中的加強區(qū)C.光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波D.波速公式說明波速與波長、頻率有關(guān),與介質(zhì)無關(guān)E.“彩超”可以測血流速度,利用的是超聲波的多普勒效應(yīng)【解析】選A、C、E。干涉、衍射是波特有的現(xiàn)象,A正確;泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象,B錯誤;橫波才有偏振現(xiàn)象,C正確;波速大小取決于介質(zhì),D錯誤;利用多普勒效應(yīng)可以測速度,E正確。