专题15 机械振动(波)、光（解析版）

学而优教有方专题15机械振动(波)、光1.【答案】CD【解析】衍射现象,选项A错误;速度相等,等于光速,选项B错误;多普勒效应,选项C正确;容易观察判断,选项D正确.2.【答案】A【解析】红外测温仪根据人体发射红外线的强弱来判断体温高低,选项A正确;相同频率的机械波和电磁波叠加时不能发生干涉现象,因为不是相干波,选项B错误;雷电时发出的声光从空气传入水中波长均减小,错误.声波长变长,速度变大,光波长变短,速度变小,选项C错误;由于波长越长,越容易发生明显衍射,电磁波中最容易表现衍射现象的是无线电波,而对于干涉,即要频率相同,才能发生,故选项D错误.3.【答案】C【解析】根据临界角公式sinC=1n,可知单色光a在O点恰好发生全反射,则有na=1sin45°=2,故选项A错误;由于不知道b光在半圆形介质的底边否发生全反射,则无法确定单色光b与单色光a的频率大小关系,故选项B错误;如果单色光b比单色光a在介质中的折射率更大,则有sin45°sinθ>na,得sinθ<12,即θ<30°,故选项C正确;由于无法确定单色光b与单色光a的频率大小关系,则无法确定两光波长关系,由公式Δx=Ldλ可知所以仅把用a光照射换成用b光照射4.【答案】B【解析】由图知:x=0的点y=6sinωt(cm),23后y=-3cm且向上振动θ=56π,θ=2π·n+56π(n=0,1,2),θ=ωt,T=2πω,T=2412n+5s,v=λT=12n+512m/s,n=0,v=5.【答案】A【解析】机械波的传播速度只取决于介质,跟频率无关;而电磁波的传播速度与介质有关,还跟频率有关,故选项A正确;镜头上安装的偏振片,其透振方向与反射光的振动方向垂直,从而减弱反射光的透射强度,故选项B错误;雨后天空中出现的彩虹,是天空中的小水滴对阳光的色散形成的,故选项C错误;用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉现象,故选项D错误.6.【答案】D【解析】由图(b)看出,t=0时刻,质点在平衡位置处且沿y轴正方向运动,而图(a)中t=0时刻,只有H点在平衡位置处且沿y轴正方向运动,故(b)图可能是图(a)中H点的振动图像,选项D正确.7.【答案】D【解析】红、黄、绿三种单色光,红光的折射率最小,绿光的折射率最大,则根据sinC=1n可知,红光的临界角最大,绿光的临界角最小,若绿光在界面上恰好发生全反射,则红光和黄光都不能发生全反射,选项AB错误;根据λ=vf=cnf,红光的折射率最小,频率最小,则在水中的波长最长,选项C错误;根据v=cn,红光的折射率最小,可知在水中传播的速率最大,8.【答案】CD【解析】根据图像可知,两波波长不同,而在同一介质中,波速相同,v=λf可知,两波频率不同,故不能发生稳定的干涉,故选项A错误;根据题意可知,当两波未相遇时,也会有质点处于y=4cm或-4cm位置,故选项B错误;当波谷与波谷相遇质点处于y=-20cm位置处,Δt=Δx2v=0.08s故选项C正确;x=15cm处的质点将第2次处于y=20cm位置处,设A波传播了m个周期,B波传播了n个周期,有52m25=60n25,解得n=13,m=15时,等式成立,故所需时间为t=52×1525s=31.2s9.【答案】ACD【解析】由频率可得,周期T=1f=0.4s,由图可得波长λ=8m;故波速v=λT=20m/s,由波长λ=8m可得,若该列波遇到宽度为6m的障碍物能发生明显的衍射现象,故选项A、D正确;若波向右传播,波的传播距离Δx=nλ+1m=(n+18)λ,n∈N,则Δt=(n+18)T=0.4n+0.05(s),n∈N;当n=3时Δt=1.25s;若波向左传播,则波的传播距离Δx'=n'λ+7(m)=(n'+78)λ,n'∈N,则Δt=(n'+78)T=0.4n+0.35s,n'∈N,故选项B10.【答案】(1)y=5cos2πtcm(2)90cm【解析】(1)由图可知,波的波长为λ=2.0m,根据T=λv,解得波的周期T=1s,则质点振动的周期为1s,根据ω=2πT,解得ω=2πrad/s,A=5cm,x=0.5m处的质点在t=0时刻处于正向最大位移处,所以x=0.5m(2)t=0.5s=12T,质点在0~0.5s内通过的路程s=2A=10cm,由题意得质点在0~4.5s内通过的路程s=4.5×4×5cm=90cm.11.【答案】12.2cm【解析】设红光和紫光的临界角分别为C1、C2,对紫光sinC2=1n2=22,C2=45°,入射角i=45°,所以发生全反射.对红光sinC1=1n1=63>22,则C1>45°,入射角i=45°,所以红光发生折射和反射.故P1处为红色亮斑,P2处为红、紫混色亮斑左侧红光,n1=sinrsini,则sinr=32,r=60°,由几何关系得tanr=RAP1,则AP1=33cm,右侧AP2=R=9cm12.【答案】(1)sinθ=nLL2+【解析】(1)如图:折射定律sinisinθ=几何关系sini