2019版高考物理一轮复习第十五章机械振动与机械波光电磁波与相对论章末综合测试.doc

s = 0. 2 s, 0. 05 s=f,由题图可知/= 0处的质点振动方向向上,经过令J达波峰,C正确.

9 Q— 1 5 =0. 3 m处的质点与“=2. 3 m处的质点同时到达波峰,x=2. 3 m处的质点经t=… =0. 08 s到达波峰,所以D正确.x=l m处质点的振动方程为y=0. 4sin(10 n Z+兀)m, E错误.

&如图所示,一玻璃砖的横截面为正三角形,正三角形的边长为厶 为三角形的中线.现有曰、b两束不同频率的对见细光束垂直于腮边 从真空射入该三角形玻璃砖,入射时两束光到。点的距离相等,两束光经 玻璃砖折射后相交于屮线力。的右侧P处,则以下判断正确的是()

A. 在真空中,臼光的传播速度小于方光的传播速度 B. 在真空中,自光波长小于方光波长

C. a、 b两束光在玻璃砖屮传播时的频率与在真空屮传播时的频率相同 D. 吕光通过玻璃砖的时间小于方光通过玻璃砖的时间

E. 若日、力两束光从同一介质射入真空中,则日光发生全反射的临界角小于b光发生全 反射的临界角

解析:BCE光在真空屮的传播速度均为光速c,所以选项A错误;由题意可知,玻璃 砖对&光的折射率几大于对b光的折射率皿,所以a光的频率 几大于b光的频率 心,& 光在真空中传播时的波长小于b光在真空中传播的波长 儿=十,选项B正确;当

v

a

v

b

光从一种介质进入另一种介质时,光的频率保持不变,选项c正确;自光在玻璃砖中的传播 C C

速度大小厶=一小于方光在玻璃砖中的传播速度大小n=~,又因为臼、〃两束光在该玻璃砖 na nt, 中传播的距离相等,所以防心选项D错误;当洪方两束光从同一介质射入真空中时,由 n》m, sinC=丄可知,自光发生全反射的临界角小于方光发生全反射的临界角,选项E正确. n

9. (多选)(2017 ?东北三校联考)一列简谐横波沿天轴正方向传播,已知周期C0.2S,

广=0时刻的波形如图所示,波上有P、。两质点,其纵坐标分别为yp=2 cm, yQ= — 2 cm,

C. \点振动比0点超前半个周期

D. P、\在振动的过程中,位移的大小总相等 R.在相等的时间内,P、0两质点通过的路程不相等

.

A 2

解析:ACD由卩=〒=&2 m/s = 10 m/s,对知A正确.从方=0时刻开始,戶点0. 05 s 内通过的路程小于4 cm,而0. 2 s内通过的路程为4X4 cm= 16 cm,所以0. 25 s内通过的 路程小于20 cm, B错误.(=0时刻只0关于平衡位置对称,振动方向相反,结合题图可 知P点振动比0点超前半个周期,C正确.振动相差半个周期的两点总是关于平衡位置对称, 位移大小相等,所以D正确.振动相差半个周期的只0两点速度总是大小相等,方向相反, 所以相等时间内,通过的路程相等,故E错误.

10. 某横波在介质屮沿/轴传播,图甲为t=0. 25 s时的波面图,图乙为戶点(^=1.5m 处的质点)的振动图象,则下列说法正确的是()

A. 该波向右传播,波速为2 m/s B. 质点L与质点用的运动方向总相反

C. 广=0.75 s吋,质点対处于平衡位置,并正在往正方向运动 D. 广=1.25 s时,质点斤向右运动了 2 m

解析:ABC根据题图可知,周期T=2 s,波长A=4 m,波速y=y=2 m/s.根据题 图乙可知,方=0.25 s时刻,P点正向上运动,再结合题图甲可知,该波向右传播,选项A 正确;质点厶与质点/V相距半个波长,它们的运动方向总相反,选项B正确;Z=0.25s时, 质点〃从波谷位置向上运动,再经过0.5S=£即在t=0. 75 s时,质点财处于平衡位置, 并正在向正方向运动,选项C正确;各质点只在平衡位置上下做简谐运动,并不随波迁移, 选项D错误.

二、非选择题(本题共3小题,共40分.第11题10分,第12、13题每题各15分.写 出规范的解题步骤或文字说明,只有结果不得分)

11. 如图所示,波源S从平衡位置y=0处开始竖直向

上振动(y轴的正方向),振动周期为7=0.01 s,产生的 ― --------------------- — 简谐波向左、右两个方向传播,波速均为y=80m/s.经过一段时间后,P、0两点开始振动, 已知SP=1.2m, S0=2.6m,则此波的频率为 ___________________ Hz,波长为 ________ m,当0开始

振动时,质点/,已振动了 ________ 个周期.

解析:由 7—0. 01 s, /―品 于=0 '()] Hz = 100 Hz,

1

= r7—80X0. 01 m=0. 8 m.波

源S起振的方向竖直向上,则波传到只Q两点时,P、0的起振方向均竖直向上,因S/丿=1.2 1 I 3 m=l~ A , SQ=2. 6 m=3- A可见,当0开始振动时,质点戶已振动了 1二7:

3

答案:100 0.8 1-

12. 如图所示为一种透明材料做成的柱状体的横截面,其屮AB 为半径为斤的四分之一圆周,0为圆心,她为边长为斤的正方形, 一单色光可以从圆弧/矽上各点沿半径方向射入,透明材料对该单色 光的折射率为心芈求光在力〃界面发生全反射的光线从切界面 上射出的宽度以及从G?界面射出的光线与G?界面的最小夹角.

解析:光沿半径方向射入,照射到圆心0点,如图,当sin。 =-,即。=60°时,光恰好在0点发生全反射照射到Q界面上 n

的 F点,0=0=60° ,贝IJ \ (3 分)

DE= ODtan

a增大时,0增大, (3分)

分)

〃减小,光不会在CZ?界而发生全反射, /於段为光线射出的宽度

由折射定律得咗汁> 分)

为于—

arcsin-^

?亚- 当〃最大为30°时,sin 丫最大值为平,则从G?界面射出的光线与界面的最小夹角

分)

答案:三

13. 如图所示,

一束截面为圆形(半径R= lm)的平行紫光垂直 射向一半径也为斤的玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成 一个圆形亮区.屏幕S至球心的距离为+ 的干涉和衍射,试问: 的半径.

不考虑光

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