19专题19 选修3机械振动与机械波光学

1、专题19选修34(机械振动与机械波光学)a组限时：25分钟答案链接p1111(2019吉林大学附中模拟)易(多选)下列说法正确的是()a光的偏振现象说明光是一种横波b某玻璃对a光的折射率大于b光，则在该玻璃中传播速度a光大于b光c当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的波长大于声源发出的波长d变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场e狭义相对论认为：真空中的光速大小在不同惯性参考系中都是相同的2(2018山西4月统测)易(多选)一水平弹簧振子沿x轴方向做简谐运动，平衡位置在坐标原点，向x轴正方向运动时弹簧被拉伸，振子的振动图像如图所示，已知弹簧的劲度系数为20 n/cm，振子质量为m0

2、.1 kg，则()a图中a点对应的时刻振子所受的回复力大小为5 n，方向指向x轴的负方向b图中a点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向c图中a点对应的时刻振子的加速度大小为5 m/s2d在04 s内振子通过的路程为4 cme在04 s内振子做了1.75次全振动3(2019陕西西安八校联考)易一列沿x轴正方向传播的简谐波，在t0时刻的波形图如图所示，已知这列波在p出现两次波峰的最短时间是0.4 s，根据以上可知：这列波的波速是_m/s；再经过_s质点r才能第一次到达波峰；这段时间里r通过的路程为_cm.4(2019黑龙江哈尔滨模拟)易(多选)如图所示是一玻璃球体，其半径为r，o为球心，ab为

3、水平直径m点是玻璃球的最高点，来自b点的光线bd从d点射出，出射光线平行于ab，已知abd30，光在真空中的传播速度为c，则()a此玻璃的折射率为b光线从b到d需用时c该玻璃球的临界角应小于45d若增大abd，光线不可能在dm段发生全反射现象e若减小abd，从ad段射出的光线均平行于ab5(2018辽宁本溪联合模拟)易(多选)如图所示，o1o2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，a、b是关于o1o2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，mn是垂直于o1o2放置的光屏，沿o1o2方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑p，根据该光路图，下列说法正确的是()a该玻

4、璃体对a光的折射率比对b光的折射率小ba光的频率比b光的频率高c在该玻璃体中，a光比b光的波长长d在真空中，a光的波长比b光的波长长ea光从空气进入该玻璃体后，其频率变高6(2019湖北武汉模拟)中 (多选)如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波动图像，乙图为参与波动的质点p的振动图像，则下列判断正确的是()a该波的传播速率为4 m/sb该波的传播方向沿x轴正方向c经过0.5 s，质点p沿波的传播方向向前传播2 md该波在传播过程中若遇到4 m的障碍物，能发生明显衍射现象e经过0.5 s时间，质点p的位移为零，路程为0.4 mb组限时：25分钟答案链接p1117(2019广东广

5、州二模)中一个半径为r，横截面积为四分之一圆的透明柱体水平放置，如图所示一束光平行于dc方向射到柱体bd面的a点，入射角i60；进入柱体内部后，在bc面经过一次反射后恰好从柱体的d点射出已知光在真空中的传播速度为c，求：(1)透明柱体的折射率n；(2)光在该柱体内的传播时间t.8(2019河南中原联考)中如图，将半径为r的透明半球体放在水平桌面上方，o为球心，直径恰好水平，轴线oo垂直于水平桌面位于o点正上方某一高度处的点光源s发出一束与oo夹角60的单色光射向半球体上的a点，光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的b点，已知ob r，光在真空中传播速度为c，不考虑半球体内光的反射，求：(1)透明

6、半球体对该单色光的折射率n；(2)该光在半球体内传播的时间9(2019湖北黄冈中学模拟)中从坐标原点产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t0时刻的波形图如图所示，此时波刚好传播到m点，x1 m处的质点p的位移为10 cm，再经t0.1 s，质点p第一次回到平衡位置(1)求波源的振动周期；(2)从t0时刻起经多长时间位于x81 m处的质点n(图中未画出)第一次到达波峰位置？并求出在此过程中质点p运动的路程10(2019湖北华师一附中模拟)中如图所示，透明的柱形元件的横截面是半径为r的圆弧，圆心为o，以o为原点建立直角坐标系xoy.一束单色光平行于x轴射入该元件，入射点的坐标为(0，d)，

7、单色光对此元件的折射率为n233.(1)当d多大时，该单色光在圆弧面上恰好发生全反射？(2)当d0时，求该单色光照射到x轴上的位置到圆心o的距离(不考虑单色光经圆弧面反射后的情况很小时，sin )答案与解析a组1ade【解析】纵波没有偏振现象，光的偏振现象说明光是一种横波，选项a正确；根据v可得在该玻璃中传播速度a光小于b光，选项b错误；根据多普勒效应，当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的频率大于声源发出的频率，结合vf可知，接收到的声音的波长小于声源发出的波长，选项c错误；根据麦克斯韦电磁理论可知变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，选项d正确；狭义相对论认为真空中的光速在不同的惯性

8、参考系中是相同的，选项e正确2abd【解析】由简谐运动的特点和弹簧弹力与伸长量的关系可知，题图中a点对应的时刻振子所受的回复力大小为fkx200.25 n5 n，方向指向x轴的负方向，并且振子正在远离 o点向x轴的正方向运动，选项a、b正确；由牛顿第二定律知，题图中a点对应的时刻振子的加速度大小为a50 m/s2，选项c错误；由题图可读出周期为2 s，4 s内振子完成两次全振动，通过的路程是s24a240.5 cm4 cm，选项d正确，e错误3100.76【解析】 p点两次出现波峰的最短时间是0.4 s，所以这列波的周期t0.4 s由波速公式得v m/s10 m/s，由t0时刻到r第一次出现波

9、峰，波移动的距离s7 m，则t s0.7 s；在上述时间内，r实际振动时间t10.3 s，因此r通过的路程为s3a6 cm.4abc【解析】由题图可知光线在d点的入射角为i30，折射角为r60，由折射率的定义得n，解得n，选项a正确；光线在玻璃中的传播速度为vc，由题图知bdr，所以光线从b到d需用时t，选项b正确；若增大abd，则光线射向dm段时入射角增大，射向m点时为45，而临界角满足sin csin 45，即光线可以在dm段发生全反射现象，选项c正确、d错误；要使出射光线平行于ab，则入射角必为30，选项e错误5acd【解析】通过玻璃体后，a光的偏折程度比b光的小，所以该玻璃体对a光的折

10、射率比对b光的折射率小，选项a正确；而折射率越大，光的频率越高，所以a光的频率比b光的频率低，由cf知，a光的波长比b光的长，选项b错误，选项d正确；根据v可知，a光的折射率较小，则a光在玻璃体中的速度较大，波长较长，选项c正确；光由一种介质进入另一种介质时频率不变，选项e错误6ade【解析】由题图甲读出该波的波长为 4 m，由题图乙读出周期为 t1 s，则波速为v4 m/s，选项a正确；在题图乙上读出t0时刻p质点的振动方向沿y轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向，选项b错误；质点p只在自己的平衡位置附近上下振动，并不沿波的传播方向向前传播，选项c错误；由于该波的波长为4 m，

11、与障碍物尺寸相等，能发生明显的衍射现象，选项d正确；经过t0.5 s，质点p又回到平衡位置，位移为零，路程为s2a20.2 m0.4 m，选项e正确b组7(1)(2)【解析】(1)光路图如图所示，由几何知识可知260折射角30则n，代入数据得n.(2)光在柱体内的传播速度v，柱体中光程为aeedaf2rcos 30光在柱体中传播时间t，得t.8(1)(2)【解析】(1)光从光源s射出经半球体到达水平桌面的光路如图光由空气射向半球体，由折射定律，有n在ocd中，sincod得cod60，由几何知识知cod60光由半球体射向空气，由折射定律有：有n故由几何知识得60故30解得n.(2)光在半球体中传播的速度为vc由几何关系知acao，且acsin aoob，得acr光在半球体中传播的时间t.9(1)1.2 s(2)7.8 s5.2 m【解析】(1)波在0.1 s内传播了1 m，波速v10 m/s由题图可知1020sin，则该波的波长12 m故波源的振动周期为t1.2 s.(2)t0时刻，坐标原点左侧第一个波峰位于x03 m处，设经时间t，n点第一次到达波峰位置，则t7.8 s6.5t在此过程中质点p运动