高考物理 专题九机械振动与机械波光选考测试.doc

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1、专题检测(九)(时间90分钟，满分100分)一、选择题(每小题5分，共50分)1(2010河北唐山模拟)酷热的夏天，在平坦的柏油公路上你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影但当你靠近“水面”时，它也随你靠近而后退对此现象正确的解释是A出现的是“海市蜃楼”，是由于光的折射造成的B“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率大，发生全反射D太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率小，发生全反射解析酷热的夏天地面温度高，地表附近空气的密度小，空气的折射率下小上大，远处车、人反射的太阳光由光密介质射入光疏介质发生全反

2、射答案D2(2010浙江理综)在O点有一波源，t0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波t14 s时，距离O点为3 m的A点第一次达到波峰；t27 s时，距离O点为4 m的B点第一次达到波谷则以下说法正确的是A该横波的波长为2 mB该横波的周期为4 sC该横波的波速为1 m/sD距离O点为5 m的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s末解析设波速为v，周期为T，由题意得：t14 st2T7 s由以上两式得：v1 m/s，T4 s，B、C均正确，该波波长为vT4 m，A项错误，波传播5 m所用时间为t5 s，所以t5 s时，距离O点为5 m的质点开始振动且振动方向向上，D项错误答案BC3(200

3、9四川理综)图1所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t0时刻的波形图，虚线为t0.6 s时的波形图，波的周期T0.6 s，则A波的周期为2.4 sB在t0.9 s时，P点沿y轴正方向运动C经过0.4 s，P点经过的路程为4 mD在t0.5 s时，Q点到达波峰位置解析波向x轴负向传播，T0.6 s，由波形图可知x，用时间t0.6 sT，T0.8 s，A错t0.9 sT0.1 s，P点沿y轴负方向运动，经0.4 s，P点运动半个周期，经过的路程为0.4 m，C错t0，x10 m处质点处在波峰，经0.5 s，波峰向左传x5 m，故D正确答案D4(2010北京理综)一列横波沿x轴正向传播，a、

4、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置某时刻的波形如图2所示，此后，若经过周期开始计时，则图3描述的是Aa处质点的振动图象Bb处质点的振动图象Cc处质点的振动图象 Dd处质点的振动图象解析波向右传播，可以确定经过周期后，b质点处于平衡位置且向下运动，从此时开始计时，b质点的振动图象如题图3所示故选B项答案B5(2009北京理综)一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为.若在x0处质点的振动图象如图4所示，则该波在tT/2时刻的波形曲线为解析根据振动图象，可知x0处的质点，在tT/2时刻在平衡位置，向下振动，只有选项A中波的图象在x0处的质点满足条件，故选A.答案A6(2010

5、上海)如图6所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别表示t10和t20.5 s(T0.5 s)时的波形能正确反映t37.5 s时波形的是解析由题可知0.5 s，T2 st37.5 s3T，再由特殊点振动法可以确定D选项正确答案D7某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成(图8)，在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则AP先开始振动，震源距地震仪约36 kmBP先开始振动，震源距地震仪约25 kmCH先开始振动，震源距地震仪约36 kmDH先开始振动，震源距地震仪约25 km解析

6、由两种波的传播速率可知，纵波先传到地震仪，设所需时间为t，则横波传到地震仪的时间为t5.由位移关系可得4(t5)9t，t4 s，距离lvt36 km，故A正确答案A8(2010福建泉州3月质检)如图9所示，ABC为等腰棱镜，两束频率不同、宽度均为d的平行光Oa和Ob，分别垂直AB边射向棱镜，棱镜的对称轴OC为两束光的分界线，棱镜对Oa光和Ob光的折射率分别为n1和n2，且n1n2，则A由玻璃射向真空发生全反射时玻璃对Oa光的临界角比对Ob光的小B在玻璃中Oa光的光速比Ob光的小C分别从棱镜的BC、AC边射出后，Oa光的宽度比Ob光的大D用同一装置做双缝干涉实验时，Oa光干涉条纹间距比Ob光的小

7、解析设临界角为C，则sin C，由于n1n2，故C1C2，选项A错误；由v得，v1v2，选项B错误；分别从BC、AC边射出的光路图如右图所示，由于b光的折射率大，射出的光束的宽度dadb，选项C正确；折射率大的波长短，由条纹间距公式x知，选项D错误答案C9(2010重庆理综)如图10所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90、半径为R的扇形OAB.一束平行光平行于横截面，以45入射角照射到OA上，OB不透光若只考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光透出部分的弧长为A.R B.RC.R D.R解析由sin C可知光在玻璃柱中发生全反射的临界角C45.据折射定律可知所有光线从AO进入玻

8、璃柱后的折射角均为30.从O点入射后的折射光线将沿半径从C点射出假设从E点入射的光线经折射后到达D点时刚好发生全反射，则ODE45.如下图所示，由几何关系可知45，故弧长R，故B正确答案B10(2010浙江理综)宇宙飞船以周期为T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图11所示已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光宇航员在A点测出地球的张角为，则A飞船绕地球运动的线速度为B一天内，飞船经历“日全食”的次数为T/T0C飞船每次“日全食”过程的时间为T0/(2)D飞船的周期为T 解析由图知，飞船的轨道半径为rR/sin，飞船的

9、线速度v，A项正确；飞船每绕地球转一圈经历一次“日全食”，因而，一天内飞船经历“日全食”的次数为T0/T，B项错误；由于太阳光可看做平行光，飞船每次“日全食”过程的时间为，C项错误；对于飞船，万有引力提供向心力，G.所以T2r ，D项正确答案AD二、非选择题(本题共4小题，共50分)11(11分)小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验(如图12所示)，他进行的主要步骤是：A用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d.B先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心O、直径AB、AB的法线OC.C将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A

10、点并与直径AB垂直放置D调节激光器，使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，并使长直尺MN的左右两端均出现亮点，记下左侧亮点到A点距离x1，右侧亮点到A点的距离x2则(1)小明利用实验数据计算玻璃折射率的表达式n_.(2)关于上述实验以下说法正确的是_A在BOC的范围内，改变入射光PO的入射角，直尺MN上可能只出现一个亮点B左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2C左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2D要使左侧亮点到A点的距离x1增大，应减小入射角解析(1)作出光路图如图所示，折射光线交于MN上的E点，反射光线交与MN上的F点折射率等于折射角的正弦与反

11、射角的正弦的比，即n (2)当入射角大于等于临界角时，发生全反射，则只有反射光线照射到MN上，所以MN上可能只出现一个亮点，故A项正确；由图知，角大于角，所以左侧亮点到A的距离总是比右侧亮点到A点的距离小，故B正确，C项错误；要想左侧亮点到A点的距离增大，必须减小折射角，由折射率公式可知，要减小折射角，必须减小入射角，故D项正确答案(1) (2)ABD12(2010江苏无锡)(13分)在某介质中形成一列简谐波，t0时刻的波形如图13中的实线所示若波向右传播，零时刻刚好传到B点，且再经过0.6 s，P点也开始起振求：(1)该列波的周期T；(2)从t0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点相对平衡位

12、置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？解析由图象可知，2 m，A2 cm.当波向右传播时，点B的起振方向竖直向下，包括P点在内的各质点的起振方向均为竖直向下(1)波速v m/s10 m/s，由v，得T0.2 s.(2)由t0至P点第一次到达波峰，经历的时间t2t1T0.75 sT，而t0时O点的振动方向竖直向上(沿y轴正方向)，故经t2时间，O点振动到波谷，即：y02 cm，s0n4A4A0.3 m.答案(1)0.2 s(2)2 cm0.3 m13(13分)如图14所示，真空中有一半径为R0.1 m、质量分布均匀的玻璃球，频率为f5.01014 Hz的细激光束在真空中沿直线BC传播，在玻璃

13、球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中已知COD120，玻璃球对该激光束的折射率为.求：(1)此激光束在真空中的波长；(2)此激光束进入玻璃时的入射角；(3)此激光束穿越玻璃球的时间解析(1) m6.0107 m.(2)设激光束在玻璃球中的折射角为，则n由图知30所以sin nsin ，故60.(3)tx2Rcos mv m/s 108 m/s所以t1.0109 s.答案(1)6.0107 m(2)60(3)1.0109 s14(2009宁夏)(13分)一棱镜的截面为直角三角形ABC，A30，斜边ABa.棱镜材料的折射率为n.在此截面所在的平面内，一条光线以45的入射角从AC边的中点M射入棱镜画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)解析设入射角为i，折射角为r，由折射定律得n由已知条件及式得r30如果入射光线在法线的右侧，光路图如图所示设出射点F，由几何关系可得AFa即出射点在AB边上离A点a的位置如果入射光线在法线的左侧，光路图如图所示设折射光线与AB的交点为D.由几何关系可知，在D点的入射角60设全反射的临界角为C，则sin C由和已知条件得C45因此，光在D点全反射设此光线的出射点为E，由几何关系得DEB90BDa2AFBEDB sin 30联立式得BEa即出射点在BC边上离B点a的位置答案见解析9