2020届高三高考物理二轮复习专题强化练习卷：机械振动与机械波光学
展开机械振动与机械波光学
1．(2019·昆明市质量检测)(1)(多选)图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0.2 s时刻的波形图，图乙为质点B的振动图像，下列说法正确的是________________．(填正确答案标号)
A．从t＝0到t＝0.1 s，该波沿x轴正方向传播了2 cm
B．在t＝0时，质点A的速度方向和加速度方向均沿y轴正方向
C．从t＝0.2 s到t＝0.3 s，质点B通过的路程等于5 cm
D．在t＝0.1 s时，质点C和质点D的速度相同
E．质点D做简谐运动的表达式为y＝－0.05cos(5πt) m
(2)如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，MN为直径，OA与OM的夹角为30°，一细束光线沿与OA成60°角的方向从A点射入玻璃球体，入射光线与OA在同一平面内，该光线经折射后从玻璃球体射出，已知玻璃的折射率n＝，光在真空中的传播速度为c，求：
①该光线最先从玻璃球体射出的方向相对于初始入射方向的偏转角；
②该光线从入射到第一次回到A点所需的时间．
(2)①光路图如图所示
2．(2019·东北三省四市调研)(1)(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时的波形图如图所示，此时波刚好传到d点，a、b、c、d、e是介质中的质点，下列说法正确的是________________．(填正确答案标号)
A．a、b两质点的运动情况总相反
B．质点b比质点c先到达平衡位置
C．此时质点c的运动方向沿y轴负方向
D．此刻起经四分之一周期，质点a经过的路程为(20－10) cm
E．波传到质点e时，e将沿y轴正方向开始振动
(2)如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径r＝10 cm，外圆半径R＝10 cm，折射率n＝，O为圆心．现有一单色细光束a从外圆上A点射入透明柱体，真空中的光速为c＝3×108 m/s，sin15°＝，cos15°＝.求光束a从射入到第一次射出透明柱体所用的时间(结果可以保留根式)．
3．(2019·石家庄一模)(1)(多选)下列说法正确的是________________．(填正确答案标号)
A．注满水的游泳池看起来比较浅，这是光的折射引起的
B．水中的气泡看起来特别明亮，这是光的全反射引起的
C．随着技术的发展，光学显微镜的分辨本领可以无限提高
D．阳光下的肥皂泡看起来是彩色的，这是光的衍射引起的
E．摄影师在拍摄池中的游鱼时，在照相机镜头前加一偏振滤光片，可以使游鱼的影像更清晰
(2)一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上相距0.4 m的两质点，如图甲所示．两质点的振动图像分别如图乙、丙所示．
①若该波在该介质中传播的速度为2 m/s，求该波的波长；
②若该波的波长大于0.3 m，求可能的波速．
4．(2019·武汉市高中毕业生调研)(1)将一枚石子投入静水中，圆形波纹沿水面向外传播．t＝0时刻，第一个波峰传到离石子入水处3 m的地方，第6个波峰恰好位于石子入水处，则水波波长为________________m．若水波传播速度为1.2 m/s,0～7.8 s内，水面上离石子入水处9 m的点________________次经历波峰．
(2)内径为r，外径为r的透明介质半球壳折射率n＝2，如图为其截面示意图，真空中光速为c.
①将点光源放在球心O处，求光射出球壳的时间；
②将光源移至O点正上方内壳上的P点，使其发出的光射向球壳外，求透明球壳外表面发光区域在截面上形成的弧长．
5.(2019·全国卷Ⅱ)(1)如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a，绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方l的O′处有一固定细铁钉．将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放，并从释放时开始计时．当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡．设小球相对于其平衡位置的水平位移为x，向右为正．下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x－t关系的是________________．
(2)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长．实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹．回答下列问题：
①若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________________；
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
②若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝________________；
③某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm.则所测单色光的波长为________________nm(结果保留3位有效数字)．
答案
1．(2019·昆明市质量检测)(1)(多选)图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0.2 s时刻的波形图，图乙为质点B的振动图像，下列说法正确的是________________．(填正确答案标号)
A．从t＝0到t＝0.1 s，该波沿x轴正方向传播了2 cm
B．在t＝0时，质点A的速度方向和加速度方向均沿y轴正方向
C．从t＝0.2 s到t＝0.3 s，质点B通过的路程等于5 cm
D．在t＝0.1 s时，质点C和质点D的速度相同
E．质点D做简谐运动的表达式为y＝－0.05cos(5πt) m
(2)如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，MN为直径，OA与OM的夹角为30°，一细束光线沿与OA成60°角的方向从A点射入玻璃球体，入射光线与OA在同一平面内，该光线经折射后从玻璃球体射出，已知玻璃的折射率n＝，光在真空中的传播速度为c，求：
①该光线最先从玻璃球体射出的方向相对于初始入射方向的偏转角；
②该光线从入射到第一次回到A点所需的时间．
[答案] (1)BCE (2)①60° ②
2．(2019·东北三省四市调研)(1)(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时的波形图如图所示，此时波刚好传到d点，a、b、c、d、e是介质中的质点，下列说法正确的是________________．(填正确答案标号)
A．a、b两质点的运动情况总相反
B．质点b比质点c先到达平衡位置
C．此时质点c的运动方向沿y轴负方向
D．此刻起经四分之一周期，质点a经过的路程为(20－10) cm
E．波传到质点e时，e将沿y轴正方向开始振动
(2)如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径r＝10 cm，外圆半径R＝10 cm，折射率n＝，O为圆心．现有一单色细光束a从外圆上A点射入透明柱体，真空中的光速为c＝3×108 m/s，sin15°＝，cos15°＝.求光束a从射入到第一次射出透明柱体所用的时间(结果可以保留根式)．
[答案] (1)BDE (2)×10－9 s
3．(2019·石家庄一模)(1)(多选)下列说法正确的是________________．(填正确答案标号)
A．注满水的游泳池看起来比较浅，这是光的折射引起的
B．水中的气泡看起来特别明亮，这是光的全反射引起的
C．随着技术的发展，光学显微镜的分辨本领可以无限提高
D．阳光下的肥皂泡看起来是彩色的，这是光的衍射引起的
E．摄影师在拍摄池中的游鱼时，在照相机镜头前加一偏振滤光片，可以使游鱼的影像更清晰
(2)一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上相距0.4 m的两质点，如图甲所示．两质点的振动图像分别如图乙、丙所示．
①若该波在该介质中传播的速度为2 m/s，求该波的波长；
②若该波的波长大于0.3 m，求可能的波速．
[答案] (1)ABE (2)①1.6 m ②2 m/s或0.4 m/s
4．(2019·武汉市高中毕业生调研)(1)将一枚石子投入静水中，圆形波纹沿水面向外传播．t＝0时刻，第一个波峰传到离石子入水处3 m的地方，第6个波峰恰好位于石子入水处，则水波波长为________________m．若水波传播速度为1.2 m/s,0～7.8 s内，水面上离石子入水处9 m的点________________次经历波峰．
(2)内径为r，外径为r的透明介质半球壳折射率n＝2，如图为其截面示意图，真空中光速为c.
①将点光源放在球心O处，求光射出球壳的时间；
②将光源移至O点正上方内壳上的P点，使其发出的光射向球壳外，求透明球壳外表面发光区域在截面上形成的弧长．
[答案] (1)0.6 6 (2)① ②
5.(2019·全国卷Ⅱ)(1)如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a，绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方l的O′处有一固定细铁钉．将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放，并从释放时开始计时．当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡．设小球相对于其平衡位置的水平位移为x，向右为正．下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x－t关系的是________________．
(2)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长．实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹．回答下列问题：
①若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________________；
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
②若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝________________；
③某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm.则所测单色光的波长为________________nm(结果保留3位有效数字)．
[答案] (1)A (2)①B ② ③630
