振動(dòng)和波動(dòng) 光學(xué) 近代物理仿真押題1如圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t0.10 s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x1 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x4 m處的質(zhì)點(diǎn)圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像，則()At0.15 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到負(fù)向最大Bt0.15 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向C從t0.10 s到t0.25 s，該波沿x軸正方向傳播了6 mD從t0.10 s到t0.25 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程大于30 cm 答案B2波速均為v2 m/s的甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波都沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻波的圖像分別如圖甲、乙所示，其中P、Q處的質(zhì)點(diǎn)均處于波峰，關(guān)于這兩列波，下列說法正確的是()A如果這兩列波相遇，可能發(fā)生干涉現(xiàn)象B甲波中的P處質(zhì)點(diǎn)比M處質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置C從圖示的時(shí)刻開始經(jīng)過1.0 s，P質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向發(fā)生的位移為2 mD從圖示的時(shí)刻開始，P處質(zhì)點(diǎn)與Q處質(zhì)點(diǎn)將同時(shí)回到各自的平衡位置答案B解析A項(xiàng)，甲波的周期T甲 s2 s，乙波的周期T乙 s4 s，周期不同，頻率不同，所以這兩列波相遇，不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，波沿x軸正方向傳播，此時(shí)M點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，P質(zhì)點(diǎn)直接向下運(yùn)動(dòng)回到平衡位置，所以甲波中P處質(zhì)點(diǎn)比M處質(zhì)點(diǎn)先回平衡位置故B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，P點(diǎn)只在平衡位置上下振動(dòng)，不會(huì)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，甲波的周期T甲2 s，故P處質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置的時(shí)間t10.5 s，乙波的周期T乙 s4 s，故Q處質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置的時(shí)間為t21 s，P點(diǎn)、Q點(diǎn)回到平衡位置的時(shí)間t1<t2，因此從圖示的時(shí)刻開始，P處質(zhì)點(diǎn)比Q處質(zhì)點(diǎn)先回平衡位置，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選B項(xiàng)3.一列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形如圖實(shí)線所示，經(jīng)過t1 s，其波形如虛線所示，已知圖中x1與x2相距1 m，波的周期為T，且T<t<3T，則下列說法正確的是()A波傳播距離的最大值為22 mB若波傳播距離為13 m，則波向右傳播C其可能的最小波速為1 m/sD其最大頻率為 Hz答案D4如圖所示，兩列簡(jiǎn)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x0.2 m和x1.2 m處，兩列波的速度均為v0.4 m/s，兩列波的振幅均為2 cm，如圖所示為t0時(shí)刻兩列波的圖像(傳播方向如圖所示)，此刻平衡位置處于x0.2 m和x0.8 m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x0.5 m處，下列說法正確的是()A在t0.75 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)B質(zhì)點(diǎn)M的起振方向沿y軸正方向C在t2 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的縱坐標(biāo)為2 cmD在02 s這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為20 cm答案D5某物理興趣小組用實(shí)驗(yàn)探究光的色散規(guī)律，他們將半圓形玻璃磚放在豎直面內(nèi)，在其左方豎直放置一個(gè)很大的光屏P，讓一復(fù)色光束SA射向玻璃磚的圓心O后，有a和b兩束單色光射向光屏P，如圖所示他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出了以下四個(gè)猜想，你認(rèn)為正確的是()A單色光a通過玻璃磚所需的時(shí)間大于單色光b通過玻璃磚所需的時(shí)間B光束SA繞圓心O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，光屏P上最早消失的是b光C若a、b分別通過同一雙縫干涉裝置，則a產(chǎn)生的干涉條紋間距較小D若a、b光都能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則a光照射時(shí)產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能較大答案B解析A項(xiàng)，由圖知，a光的偏折程度小于b光，所以a光的折射率小于b光的折射率，由v知，在玻璃中單色光a的傳播速度大于單色光b的傳播速度，兩光在玻璃中通過的路程相等，則單色光a通過玻璃磚所需的時(shí)間小于單色光b通過玻璃磚所需的時(shí)間故A項(xiàng)錯(cuò)誤B項(xiàng)，由sinC知a光的臨界角較大，b光的臨界角較小，則當(dāng)光束SA繞圓心O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，入射角增大時(shí)，b光的入射角先達(dá)到臨界角，最早發(fā)生全反射，所以在光屏P上最早消失的是b光，故B項(xiàng)正確C項(xiàng)，b光的折射率較大，波長(zhǎng)較短，而雙縫干涉條紋的間距與波長(zhǎng)成正比，則b產(chǎn)生的干涉條紋間距較小，故C項(xiàng)錯(cuò)誤D項(xiàng)，b光的折射率較大，頻率較大，由光電效應(yīng)方程EkhW0，知b光照射時(shí)產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能較大故D項(xiàng)錯(cuò)誤故選B項(xiàng)6如圖所示某三棱鏡的頂角4127，幾種單色光的折射率n如表所示一束白光以較大的入射角通過棱鏡后，在光屏上形成從紫到紅的彩色光帶，當(dāng)入射角i漸減小到零的過程中，屏上彩色光帶的變化情況是(1.516)()紫藍(lán)綠黃橙紅n1.5321.5281.5191.5171.5141.512A.紫光最先消失，紅光最后消失B紫光最先消失，黃光最后消失C紅光最先消失，紫光最后消失D紅光最先消失，橙光最后消失7.在透明均勻介質(zhì)內(nèi)有一球狀空氣泡，一束包含a、b兩種單色光的細(xì)光束從介質(zhì)射入氣泡，A為入射點(diǎn)，之后a、b色光分別從C點(diǎn)、D點(diǎn)射向介質(zhì)，如圖5所示.已知A點(diǎn)的入射角為30，a色光的偏向角為45(C點(diǎn)出射光線與A點(diǎn)入射光線的夾角)，CD弧所對(duì)的圓心角為3，則下列結(jié)論正確的是()圖5A.b色光的偏向角為42B.介質(zhì)對(duì)a色光的折射率naC.在介質(zhì)中，a光的頻率小于b光的頻率D.b色光從介質(zhì)射向空氣的臨界角正弦sinCE.若用a、b兩單色光分別通過同一雙縫干涉裝置，屏上的條紋間距xa<xb答案ADE8光射到兩種不同介質(zhì)的分界面，分析其后的傳播情形可知_A折射現(xiàn)象的出現(xiàn)不能說明光是縱波B光總會(huì)分為反射光和折射光C折射光與入射光的傳播方向可能是相同的D發(fā)生折射是因?yàn)楣庠诓煌橘|(zhì)中的傳播速度不同E光的反射光線、折射光線與入射光線不可能同線解析：光屬于電磁波，是一種橫波，另外光的折射現(xiàn)象的出現(xiàn)不能說明光是縱波，故A選項(xiàng)正確；當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且入射角足夠大時(shí)，會(huì)在分界面處發(fā)生全反射現(xiàn)象，此時(shí)只有反射光線而折射光線消失，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)光垂直射到兩種不同介質(zhì)的分界面時(shí)，折射光線與入射光線的傳播方向是相同的，光的反射光線、折射光線與入射光線同線，故C選項(xiàng)正確、E選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)光射到兩種不同介質(zhì)的分界面時(shí)會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，這是因?yàn)椴煌橘|(zhì)對(duì)光的(絕對(duì))折射率n不同，即光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，故D選項(xiàng)正確答案：ACD9下列選項(xiàng)與多普勒效應(yīng)有關(guān)的是_A科學(xué)家用激光測(cè)量月球與地球間的距離B醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速C技術(shù)人員用超聲波探測(cè)金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡D交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過測(cè)量反射波的頻率確定車輛行進(jìn)的速度E科學(xué)家通過比較星球與地球上同種元素發(fā)出光的頻率來計(jì)算星球遠(yuǎn)離地球的速度答案：BDE10(1)對(duì)如圖所示的圖片、示意圖或?qū)嶒?yàn)裝置圖，下列判斷準(zhǔn)確無誤的是_A甲圖是小孔衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑”B乙圖是薄膜干涉的應(yīng)用，用來檢測(cè)平面的平整程度C丙圖是雙縫干涉原理圖，若P到S1、S2的路程差是半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍，則P處是亮紋D丁圖是薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置圖，在附有肥皂膜的鐵絲圈上，出現(xiàn)豎直干涉條紋E戊圖是波的振動(dòng)圖象，其振幅為8 cm，振動(dòng)周期為4 s(2)如圖所示，ABC為一直角三棱鏡的截面，其一個(gè)底角為30，一束單色平行光束斜射向AB面，經(jīng)三棱鏡折射后在AC面水平平行射出以圖中三條光線代表光束，畫出三條光線經(jīng)棱鏡折射的光路示意圖；若棱鏡的折射率為，求入射光線與AB面的夾角.解析：(1)題圖甲是小孔衍射的圖樣，但不是“泊松亮斑”，故A錯(cuò)題圖丁是薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置圖，但其干涉條紋應(yīng)為水平的，故D錯(cuò)(2)光路圖如圖甲所示答案：(1)BCE(2)見解析3011(1)下列關(guān)于波的現(xiàn)象和規(guī)律的說法中正確的是_A機(jī)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(qiáng)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(zhǎng)、頻率有關(guān)，與介質(zhì)無關(guān)E“彩超”可以測(cè)血流速度，利用的是超聲波的多普勒效應(yīng)(2)如圖所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圓錐，頂角AOB120，頂點(diǎn)O與桌面的距離為4a，圓錐的底面半徑Ra，圓錐軸線與桌面垂直有一半徑為R的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合已知玻璃的折射率n，求光束在桌面上形成的光斑的面積解析：(1)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(cuò)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(cuò)誤；利用多普勒效應(yīng)可以測(cè)速度，E正確(2)如圖所示，射到OA界面的入射角30，則sin <，故入射光能從圓錐側(cè)面射出設(shè)折射角為，無限接近A點(diǎn)的折射光線為AC，根據(jù)折射定律sin nsin ，解得60.過O點(diǎn)作ODAC，則O2OD30在RtO1AO中O1ORtan 30aa在RtACE中，ECAEtan 30故O2CECR在RtOO2D中，O2D4atan 30光束在桌面上形成光斑的面積SO2D2O2C24a2.答案：(1)ACE(2)4a212(1)如圖所示，兩列簡(jiǎn)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x2 m和x12 m處，兩列波的傳播速度均為v4 m/s，兩波源的振幅均為A2 cm.圖示為t0時(shí)刻兩列波的圖象(傳播方向如圖所示)，此時(shí)刻平衡位置處于x2 m和x8 m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x5 m處，則下列說法正確的是_A兩列波相遇后振幅仍然為2 cmBt1 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為4 cmCt1 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為4 cmDt0.75 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)E質(zhì)點(diǎn)P、Q的起振方向都沿y軸負(fù)方向(2)如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，已知A60，C90，一束極細(xì)的光于AC的中點(diǎn)D垂直AC面入射，ADa，棱鏡的折射率為n，求：此玻璃的臨界角；光從棱鏡第一次射入空氣時(shí)的折射角；光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射入空氣所經(jīng)歷的時(shí)間(設(shè)光在真空中的傳播速度為c)如圖所示，i160，因i1>45，發(fā)生全反射i290i130<C，由折射定律有，所以r45.棱鏡中光速v，所求時(shí)間：t.答案：(1)ABE(2)454513(1)如圖甲所示的彈簧振子(以O(shè)點(diǎn)為平衡位置在B、C間振動(dòng))，取水平向右的方向?yàn)檎褡与x開平衡位置的位移的正方向，得到如圖乙所示的振動(dòng)曲線，由曲線所給的信息可知，下列說法正確的是_At0時(shí)，振子處在B位置B振子振動(dòng)的周期為4 sCt4 s時(shí)振子對(duì)平衡位置的位移為10 cmDt2.5 s時(shí)振子對(duì)平衡位置的位移為5 cmE如果振子的質(zhì)量為0.5 kg，彈簧的勁度系數(shù)為20 N/cm，則振子的最大加速度大小為400 m/s2丙(2)如圖丙所示為一透明的圓柱體的橫截面，其半徑為R，透明圓柱體的折射率為n，AB是一條直徑今有一束平行光沿平行AB方向射向圓柱體求：經(jīng)透明圓柱體折射后，恰能經(jīng)過B點(diǎn)的入射光線的入射點(diǎn)到AB的垂直距離(2)設(shè)入射角為i，折射角為r，入射光線離AB的距離為h，由折射定律：n由幾何關(guān)系：sin i，sin r解得：cos r，sin r 又因?yàn)椋簊in i2sin rcos r解得：h.答案：(1)ABE(2)14用圓弧狀玻璃磚做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1、P2，然后在玻璃磚的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4，使P3擋住P1和P2的像，P4擋住P3以及P1和P2的像，在紙上標(biāo)出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓，如圖甲所示，其中O為兩圓弧圓心，圖中已畫出經(jīng)過P1、P2點(diǎn)的入射光線(1)在圖上補(bǔ)畫出所需的光路(2)為了測(cè)出玻璃的折射率，需要測(cè)量入射角和折射角，請(qǐng)?jiān)趫D中的AB分界面上畫出這兩個(gè)角(3)用所測(cè)物理量計(jì)算折射率的公式為n_.(4)為了保證在弧面CD得到出射光線，實(shí)驗(yàn)過程中，光線在弧面AB的入射角應(yīng)適當(dāng)_(填“小一些”、“無所謂”或“大一些”)(5)多次改變?nèi)肷浣?，測(cè)得幾組入射角和折射角，根據(jù)測(cè)得的入射角和折射角的正弦值，畫出了如圖乙所示的圖象，由圖象可知該玻璃的折射率n_.解析：(1)連接P3、P4與弧CD交于一點(diǎn)，此交點(diǎn)即為光線從玻璃磚中射出的位置，由于P1、P2的連線與弧AB的交點(diǎn)即為光線進(jìn)入玻璃磚的位置，連接兩交點(diǎn)即可作出玻璃磚中的光路，如圖所示(2)連接O點(diǎn)與光線在AB面上的入射點(diǎn)即為法線，作出入射角和折射角如圖中i、r所示(3)由折射定律可得n.(4)為了保證能在弧面CD上有出射光線，實(shí)驗(yàn)過程中，光線在弧面AB上的入射角應(yīng)適當(dāng)小一些，才不會(huì)使光線在CD面上發(fā)生全反射(5)圖象的斜率kn，由題圖乙可知斜率為1.5，即該玻璃的折射率為1.5.答案：(1)見解析圖(2)見解析圖(3)(4)小一些(5)1.515如圖所示,MNPQ是一塊截面為正方形的玻璃磚，其邊長(zhǎng)MN30 cm.一束激光AB射到玻璃磚的MQ面上(入射點(diǎn)為B)進(jìn)入玻璃磚后在QP面上的F點(diǎn)(圖中未畫出)發(fā)生全反射,恰沿DC方向射出其中B為MQ的中點(diǎn)，ABM30，PD7.5 cm，CDN30.(1)畫出激光束在玻璃磚內(nèi)的光路示意圖，求出QP面上的反射點(diǎn)F到Q點(diǎn)的距離QF；(2)求出該玻璃磚的折射率；(3)求出激光束在玻璃磚內(nèi)的傳播速度(真空中光速c3108m/s)解析(1)光路示意圖如圖所示，反射點(diǎn)為F由幾何關(guān)系得tan r代入數(shù)值得QF20 cm(2)由(1)的計(jì)算得tan r得sin r0.6由折射定律得n(3)由n得激光束在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為v108 m/s答案(1)見解析圖(2)(3)108 m/s16. “道威棱鏡”廣泛地應(yīng)用在光學(xué)儀器當(dāng)中，如圖所示，將一等腰直角棱鏡截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱鏡”，這樣就減小了棱鏡的重量和雜散的內(nèi)部反射.從M點(diǎn)發(fā)出的一束平行于底邊CD的單色光從AC邊射入，已知棱鏡玻璃的折射率n.求光線進(jìn)入“道威棱鏡”時(shí)的折射角，并通過計(jì)算判斷光線能否從CD邊射出答案30不能從CD邊射出17如圖所示，一個(gè)半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束藍(lán)光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)已知OAR，該球體對(duì)藍(lán)光的折射率為.則：(1)它從球面射出時(shí)的出射角為多少？(2)若光在真空中的傳播速度為c，那么，請(qǐng)推導(dǎo)出光從A點(diǎn)傳播到C點(diǎn)所需時(shí)間t的表達(dá)式(用c，R表示)(2)光在球體中的傳播速度 v而ABR則光從A傳到B的時(shí)間 t1由幾何關(guān)系知BCR則光從B傳到C的時(shí)間 t2故光從A點(diǎn)傳播到C點(diǎn)所需時(shí)間 tt1t2答案(1)60(2)18如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，A60，C90，一束極細(xì)的光于AC邊的中點(diǎn)D垂直AC面入射，已知ADa，棱鏡的折射率n，光在真空中的傳播速度為c，求：(1)光從棱鏡第一次射入空氣時(shí)的折射角；(2)光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射入空氣所經(jīng)歷的時(shí)間(結(jié)果可以用根式表示)解析(1)如圖所示，i160，設(shè)玻璃對(duì)空氣的臨界角為C，則sin CC45i1>45，發(fā)生全反射i2i13030<C，由折射定律有：，所以r45(2)鏡中光速v，所求時(shí)間t.答案(1)45(2)19如圖所示,AOB是由某種透明物質(zhì)制成的圓柱體橫截面(O為圓心)，其折射率為.今有一束平行光以45的入射角射向柱體的OA平面，這些光線中有一部分不能從柱體的AB面上射出,設(shè)凡射到OB面的光線全部被吸收，也不考慮OA面的反射,求圓柱AB面上能射出光線的部分占AB表面的幾分之幾？解析從O點(diǎn)射入的光線，折射角為r，根據(jù)折射定律有：n，解得r30從某位置P點(diǎn)入射的光線，折射到AB弧面上Q點(diǎn)時(shí)，入射角恰等于臨界角C，有：sin C代入數(shù)據(jù)得：C45所以能射出光線的區(qū)域?qū)?yīng)的圓心角：C45能射出光線的部分占AB面的比例為答案20.一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t0時(shí)刻的波形如圖6所示，介質(zhì)中x6m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y0.2cos (4t) m.求：圖6(1)該波的傳播速度；(2)介質(zhì)中x10m處的質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波谷的時(shí)間.答案(1)48m/s(2)s或s21.如圖7所示，ABCD是一玻璃磚的截面圖，一束光與AB面成30角從AB邊上的E點(diǎn)射入玻璃磚中，折射后經(jīng)玻璃磚的BC邊反射后，從CD邊上的F點(diǎn)垂直于CD邊射出.已知B90，C60，EB10cm，BC30cm.真空中的光速c3108m/s，求：圖7(1)玻璃磚的折射率；(2)光在玻璃磚中從E到F所用的時(shí)間.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案(1)(2)1.8109s解析(1)光在玻璃磚中傳播光路如圖所示，22如圖所示，三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，O為BC中點(diǎn)，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自O(shè)以角度i入射，第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反射已知15，BC邊長(zhǎng)為2 L，該介質(zhì)的折射率為.求：(1)入射角i；(2)從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時(shí)間(設(shè)光在真空中的速度為c，可能用到：sin75或tan152)答案(1)i45；(2)t解析(1)根據(jù)全反射定律可知，光線在AB面上P點(diǎn)的入射角等于臨界角C，由折射定律得：sinC，代入數(shù)據(jù)得：C45設(shè)光線在BC面上的折射角為r，由幾何關(guān)系得：r30，由折射定律得：n，聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得：i45.(2)在OPB中，根據(jù)正弦定理得：，設(shè)所用時(shí)間為t，光線在介質(zhì)中的速度為v，得：OPvt，光在玻璃中的傳播速度v，聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得：t.23如圖，為一圓柱中空玻璃管，管內(nèi)徑為R1，外徑為R2，R22R1.一束光線在圓柱橫截面內(nèi)射向玻璃管，為保證在內(nèi)壁處光不會(huì)進(jìn)入中空部分，問入射角i應(yīng)滿足什么條件？ 答案為保證在內(nèi)壁處光不會(huì)進(jìn)入中空部分，入射角i應(yīng)滿足的條件是i30.可解得i30，所以為保證在內(nèi)壁處光不會(huì)進(jìn)入中空部分，入射角i應(yīng)滿足i3024.(1)一列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)的波形圖如圖中的實(shí)線所示，t0.1 s時(shí)的波形圖如圖中的虛線所示若該波傳播的速度為10 m/s，則_At0時(shí)質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)B這列波沿x軸正方向傳播C這列波的周期為0.4 sD從t0時(shí)刻開始質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)0.2 s通過的路程為0.4 mEx2 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y0.2sin(5t)m(2)半徑為R、折射率為n的半球形玻璃磚，截面如圖所示，O為圓心，相同頻率的單色光束a、b相互平行，從不同位置射入玻璃磚，光線a在O點(diǎn)恰好發(fā)生全反射求：a光發(fā)生全反射的臨界角C；光束a、b在玻璃磚底產(chǎn)生的兩個(gè)光斑間的距離OB.由中的結(jié)論和幾何關(guān)系可知，b光射入玻璃磚時(shí)的入射角i45，設(shè)折射角為r由折射定律有n，解得r30根據(jù)幾何關(guān)系有OBRtan r，解得OBR.答案：(1)CDE(2)45R25(1)關(guān)于機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的說法中正確的是_A機(jī)械波的頻率等于振源的振動(dòng)頻率B機(jī)械波的傳播速度與振源的振動(dòng)速度相等C質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波傳播的方向D在一個(gè)周期內(nèi)，沿著波的傳播方向，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離E機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本身決定(2)如圖所示，水面上船的正前方A處有一浮標(biāo)，水面下方深度H2 m的B點(diǎn)處有一點(diǎn)光源當(dāng)船頭P點(diǎn)距B點(diǎn)水平距離s4 m時(shí)，射向船頭P點(diǎn)的光剛好被浮標(biāo)擋住，且船尾端C點(diǎn)后方水面完全沒有光線射出測(cè)得PA、BA與豎直方向的夾角分別為53和37，忽略船吃水深度，求船的長(zhǎng)度L的取值范圍(sin 530.8，cos 530.6)(2)光路如圖所示，水的折射率n當(dāng)C點(diǎn)水面剛好沒有光線射出時(shí)，則sin 根據(jù)幾何關(guān)系sin 解得船最短時(shí)L2 m故船的長(zhǎng)度LL2 m答案：(1)ADE(2)L2 m26.(1)如圖所示，O1O2是半圓柱形玻璃體的對(duì)稱面和紙面的交線，A、B是關(guān)于O1O2軸等距且平行的兩束不同單色細(xì)光束，從玻璃體右方射出后的光路如圖所示，MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不斷左右移動(dòng)光屏，可在屏上得到一個(gè)光斑P.根據(jù)該光路圖，下列說法正確的是_A該玻璃體對(duì)A光的折射率比對(duì)B光的折射率小BA光的頻率比B光的頻率高C在該玻璃體中，A光比B光的波長(zhǎng)長(zhǎng)D在真空中，A光的波長(zhǎng)比B光的波長(zhǎng)長(zhǎng)EA光從空氣進(jìn)入該玻璃體后，其頻率變高(2)從坐標(biāo)原點(diǎn)產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，t0時(shí)刻的波形圖如圖所示，此時(shí)波剛好傳播到M點(diǎn)，x1 m處的質(zhì)點(diǎn)P的位移為10 cm，再經(jīng)t0.1 s，質(zhì)點(diǎn)P第一次回到平衡位置求波源的振動(dòng)周期；從t0時(shí)刻起經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間位于x81 m處的質(zhì)點(diǎn)N(圖中未畫出)第一次到達(dá)波峰位置？并求出在此過程中質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程t0時(shí)刻，坐標(biāo)原點(diǎn)左側(cè)第一個(gè)波峰位于x03 m處，設(shè)經(jīng)時(shí)間t，N點(diǎn)第一次到達(dá)波峰位置，則t7.8 s6.5T，在此過程中質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為s6.540.2 m5.2 m.答案：(1)ACD(2)1.2 s7.8 s5.2 m27(1)如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個(gè)擺當(dāng)a擺振動(dòng)的時(shí)候，通過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動(dòng)力，使其余各擺也振動(dòng)起來，此時(shí)b擺的振動(dòng)周期_(選填“大于”“等于”或“小于”)d擺的周期圖乙是a擺的振動(dòng)圖象，重力加速度為g，則a的擺長(zhǎng)為_(2)如圖所示，有一截面是直角三角形的棱鏡ABC，A30.它對(duì)紅光的折射率為n1，對(duì)紫光的折射率為n2.在距AC邊d處有一與AC平行的光屏，現(xiàn)由以上兩種色光組成的很細(xì)的光束垂直AB邊射入棱鏡紅光和紫光在棱鏡中的傳播速度之比為多少？為了使紅光能從AC面射出棱鏡，n1應(yīng)滿足什么條件？若兩種光都能從AC面射出，求在光屏MN上兩光點(diǎn)間的距離解析：(1)a擺振動(dòng)起來后，通過水平繩子對(duì)b、c、d三個(gè)擺施加周期性的驅(qū)動(dòng)力，使b、c、d三擺做受迫振動(dòng)，三擺做受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，則三擺的振動(dòng)周期相同由題中圖乙可知T2t0，再根據(jù)T2 可知，a擺擺長(zhǎng)L.(2)v紅，v紫，故由幾何關(guān)系知，為使紅光射出，則臨界角C>30sin C>，解得n1<2由光路的可逆性和折射定律得n1，n2xd(tan r2tan r1)d()答案：(1)等于(2)n1<2d()28(1)如圖所示，O點(diǎn)為振源，10 m，t0時(shí)刻O點(diǎn)由平衡位置開始振動(dòng)，產(chǎn)生向右沿直線傳播的簡(jiǎn)諧橫波圖乙為從t0時(shí)刻開始描繪的質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象，則下列說法正確的是_A振源的起振方向向下B該波的周期為5 sC該波的傳播速度為2 m/sD該波的波長(zhǎng)為5 mE該波很容易穿過寬度為1 m的小孔(2)如圖所示，AOB為扇形玻璃磚，一細(xì)光束照射到AO面上的C點(diǎn)，入射光線與AO面的夾角為30，折射光線平行于OB邊，圓弧的半徑為R，C點(diǎn)到BO面的距離為，ADBO，DAO30，光在空氣中的傳播速度為c，求：玻璃磚的折射率及光線在圓弧面上出射時(shí)的折射角；光在玻璃磚中傳播的時(shí)間 (2)光路如圖所示，由于折射光線CE平行于OB，因此光線在圓弧面上的入射點(diǎn)E到BO的距離也為，則光線在E點(diǎn)的入射角滿足sin ，解得30，由幾何關(guān)系可知，COE90，因此光線在C點(diǎn)的折射角r30，由折射定律知，玻璃磚的折射率為n，由于光線在E點(diǎn)的入射角為30，根據(jù)折射定律可知，光線在E點(diǎn)的折射角為60.由幾何關(guān)系可知CE，光在玻璃磚中傳播的速度v，因此光在玻璃磚中傳播的時(shí)間t.答案：(1)BCE(2)6029.(1)如圖為a、b兩束單色光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則下列說法正確的是 _.A在同種均勻介質(zhì)中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度B在真空中，a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)C從同種介質(zhì)射入真空時(shí)，逐漸增大入射角，則a光的折射光線首先消失D照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，a光的飽和電流一定大E若兩光均由氫原子能級(jí)躍遷產(chǎn)生，產(chǎn)生b光的能級(jí)能量差大(2)如圖所示，a、b、c、d是均勻介質(zhì)中x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)間的間距依次為2 m、4 m和6 m一列簡(jiǎn)諧橫波以2 m/s的波速沿x軸負(fù)向傳播，在t0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)d，質(zhì)點(diǎn)d由平衡位置開始豎直向下運(yùn)動(dòng)，t6 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)c第一次到達(dá)最高點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)的振幅為6 mm，求：在t6 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)b的位移；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a第一次振動(dòng)到正向最大位移處時(shí)，質(zhì)點(diǎn)d經(jīng)過的路程解析：(1)根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式x，知a光條紋間距大，則a光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)根據(jù)f知，a光的頻率較小，則折射率小，根據(jù)v知，a光在介質(zhì)中的傳播速度較大，選項(xiàng)A、B正確；根據(jù)sin C可知，a光的臨界角較大，則從同種介質(zhì)射入真空時(shí)，逐漸增大入射角時(shí)，b光先發(fā)生全反射，其折射光線首先消失，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，飽和電流與光強(qiáng)有關(guān)，故無法比較飽和電流的大小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；a光的頻率較小，則光子能量較小，若兩光均由氫原子能級(jí)躍遷產(chǎn)生，產(chǎn)生b光的能級(jí)能量差大，選項(xiàng)E正確答案：(1)ABE(2)6 mm54 mm