2019届高考物理专题二十五机械振动与机械波光精准培优专练

1、培优点二十五机械振动与机械波光一、选择题，每题有 3 个选项正确。1._下列说法中正确的是。A. 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B. 用超声波被血流反射回来其频率发生变化的特点可测血流速度，这是利用多普勒效率C. 在双缝干涉实验中，用红光代替黄光作为入射光可减小干涉条纹的间距D. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响E. 麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在【答案】ABD2.我国地震台网正式测定：2017 年 10 月 19 日 09 时 15 分在山西临汾市襄汾县（北纬 35.95 度，东经 111.54度）发

2、生 3.0 级地震，震源深度 5 千米。地震波既有横波，也有纵波，某监测站截获了一列沿x轴负方向传播的地震横波，在ts 与（t+ 0.2 ） s 两个时刻x轴上一 3 km3 km 区间内的波形图分别如图中实线和虚线所示，则下列说法正确的是 _。A.x=1.5 km 处质点离开平衡位置的最大距离是2AB. 该地震波的最大周期为0.8 sC. 该地震波最小波速为5 km/sD. 从波源开始振动到波源迁移到地面最长需要经过1 s 时间E. 从t时刻开始计时，x= 2 km 处的质点比x= 1.5 km 处的质点先回到平衡【答案】BCE【解析】各振动质点离开平衡位置的最大距离等于振幅;0.8/（4n

3、+1） s （n= 0, 1, 2）,v= （5n入 +5） m/s的质点向下运动，回到平衡位置用时四分之一周期，四分之一周期。3.如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在动图象，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 轴正方向由图t=nT+T4 , x= （n入 +1） m 得T=（n = 0, 1, 2）；波源不会迁移；t时刻，x= 2 km 处x= 1.5 km 处的质点向上运动，回到平衡位置用时超过D.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389E.经过 0.5 s 时间，质点P的位移为零，路程为 0.4 m【答案】ADE

4、4.频率不同的两束单色光 1 和 2 以相同的入射角从同一点射入一厚平行玻璃砖，单色光1、2 在玻璃砖中折射角分别为 30和 60，其光路如图所示，下列说法正确的是 _A. 射出的折射光线 1 和 2 - -定是平行光B. 单色光 1 的波长大于单色光 2 的波长C.在玻璃中单色光 1 的传播速度大于单色光 2 的传播速度D. 图中单色光 1、2 通过玻璃砖所需的时间相等E.单色光 1 从玻璃射到空气的全反射临界角小于单色光2 从玻璃射到空气的全反射临界角【答案】ADE【解析】根据几何知识可知，光线在玻璃砖上表面的折射角等于在下表面的入射角，由光路可逆性原理可知，出射光线的折射角等于入射光线的

5、入射角，所以出射光线与入射光线平行，因此出射光线1 与 2 相互平行，故 A 正确；在上表面，单色光 1 比单色光 2 偏折厉害，则单色光 1 的折射率大，频率大，则单色光 1 的波长小，故 B 错误；根据v=知，玻璃砖对单色光 1 的折射率大，则单色光 1 在玻璃中传播的速度小，n故 C 错误；设玻璃砖的厚度为d,入射角为i，光线折射角为r,则光线在玻璃砖中的路程s=co；r，光线,sini、，、c csinr、s的折射率n=-，光线在玻璃砖中的传播速度v=- =-，则光线通过玻璃砖所需时间t=si nrnsi nivdsin i，单色光 1、2 在玻璃砖中的折射角分别为30和 60,代入数

6、据得t1=t2，故 D 正确；根csinr cosr据 sinC=1知，单色光 1 的折射率大，则全反射临界角小，故E 正确。n二、计算题，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。5.投影仪的镜头是一个半球形的玻璃体，光源产生的单色平行光投射到平面上，经半球形镜头折射后在光屏MN上形成一个圆形光斑。已知镜头半径R= 30 cm，光屏MN到球心O的距离d=102 cm,玻璃对该单色光的折射率n= 5/3，不考虑光的干涉和衍射。求光屏MN上被照亮的圆形光斑的半径r。【解析】如图所示，设光线入射到1D点时恰好发生全反射，则sinC二丄n在厶O

7、DF中cosC =OF4在厶O FN中tancOFr又OF=dOF解得：r= 0.86 m。6. 一透明柱状介质，如图所示，其横截面为扇形AOC O为圆心，半径为R,圆心角为 90，AC关于OB对称，一束足够宽平行于OB的单色光由0A和OC面射入介质，介质折射率为2，要使ABC面上没有光线射出，至少在O点左侧垂直OB放置多高的遮光板？(不考虑ABC的反射)【解析】光线在OA面上的E点发生折射，入射角为 45,折射角为3sin 45 由 n -,.，解得 一：=30sin :折射光线射向球面AC在D点恰好发生全反射，入射角为a，则A1sinn2在三角形OE冲，由正弦定理有sin:si nG90)

8、OE一R所以挡板高度h =OE sin 45解得：h 3R3由对称性可知挡板最小的高度为H =2h。37. 一个三棱柱由某种透明材料制作而成,为测量此材料折射率， 现将三棱柱置于坐标纸上， 如图三角形ABC为其横截面，顶点坐标为A(0 , 150 mm)、B( 200 mm 0)、C(200 mm, 0)。在纸上a、b两点插针，视线透过AC面观察a、b的像，并先后插上c、d两针使它们都挡住a、b的像。测得四针位置坐标a( 350 mm33 mm)、b( 250 mm, 33 mm)、c(200 mm, 99 mm)、d(300 mm, 99 mm)。(1)请确定经过a、b的光线入射到BC面上时

9、入射点的坐标；请计算此材料折射率。ab:”【解析】(i)根据题意做出光路如图，设光路在D点的入射角、折 二_乙二-亠- -射角为a1、a2,在F点的入射角、折射角为31、32，由折射定律有：sina1sin32=nsina2sin31由几何关系 sina1= sin32= 0.856又因ABC为等腰三角形且/B=ZC,可知BDNACFE根据D F纵坐标可得两三角形长度比例为1 : 3,故BE= 100 mm，所以E点坐标为(一 100 mm, 0)。(2)作DGLx轴，易求得BD= 55 mm ,BG= 44 mm ,GE= 56 mm ,DE= 65 mm55从而可求得cos/BDE,sin

10、：-2:131352 代入上面折射定律可得n=258.如图所示，t= 0 时，位于原点O处的波源，从平衡位置(在x轴上)开始沿y轴正方向做周期T= 0.2 s、振幅A= 4 cm 的简谐振动。该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，当平衡位置坐标为(9 m 0)的质点P刚开始振动时，波源刚好位于波谷。(1) 质点P在开始振动后的 t= 1.05 s 内通过的路程是多少?(2) 该简谐波的最大波速是多少？卩Ji(SriipO)x若该简谐波的波速为v= 12 m/s，质点Q的平衡位置坐标为(12 m , 0)(图中未画出)。请写出以t= 1.05s 时刻为新的计时起点的质点Q的振动方程。1【解析】(1)由于质点P从平衡位置开始振动，且 t= 1.05 s = 54T,故在t= 1.05 s 内质点P通过的 路程s= 21A= 84 cm。设该简谐波的波速为v,两质点O P间的距离为x(n= 0,1,2，)180所以v=T=4n+3m/s (n