（全國通用）2018年高考物理二輪復(fù)習全冊學案（打包15套）.zip,全國,通用,2018,年高,物理,二輪,復(fù)習,全冊學案,打包,15 第2講　機械振動和機械波　光　電磁波 　機械振動和機械波 [必 備 知 識] 1.必須理清知識間的聯(lián)系 2.必須弄明的六個問題 (1)單擺的回復(fù)力是重力的切向分力，或合力在切向的分力。單擺固有周期T＝2π。 (2)阻尼振動的振幅盡管在減小，但其振動周期(頻率)不變，它是由振動系統(tǒng)決定的。 (3)穩(wěn)定時，受迫振動的周期或頻率等于驅(qū)動力的周期或頻率，與物體的固有頻率無關(guān)。共振圖象的橫坐標為驅(qū)動力的頻率，縱坐標為受迫振動物體的振幅。共振條件：f驅(qū)＝f固。 (4)機械波必須要在介質(zhì)中傳播。振動質(zhì)點是“亦步亦趨”，但不“隨波逐流”！ (5)橫波是質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直的波。注意：“垂直”是一個直線和一個面的關(guān)系——沿水平方向傳播的橫波，質(zhì)點可能不只是上下振動。 (6)機械波傳播時，頻率(f)由振源決定，與介質(zhì)無關(guān)且穩(wěn)定不變，波速(v)由介質(zhì)決定。波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，頻率不會發(fā)生變化，因為速度變化了，所以波長將發(fā)生改變。 [真 題 示 例] 1.[2017·全國卷Ⅰ，34(1)]如圖1(a)，在xy平面內(nèi)有兩個沿z方向做簡諧振動的點波源S1(0，4)和S2(0，－2)。兩波源的振動圖線分別如圖(b)和圖(c)所示。兩列波的波速均為1.00 m/s。兩列波從波源傳播到點A(8，－2)的路程差為________m，兩列波引起的點B(4，1)處質(zhì)點的振動相互________(填“加強”或“減弱”)，點C(0，0.5)處質(zhì)點的振動相互________(填“加強”或“減弱”)。 圖1 解析　由幾何關(guān)系可知兩波源到A點的距離為AS1＝10 m，AS2＝8 m，所以兩波的路程差為2 m；同理可得，BS1－BS2＝0，為波長的整數(shù)倍，由振動圖象知兩振源振動方向相反，故B點振動減弱；兩波源到C點的路程差為Δx＝CS1－CS2＝1 m，波長λ＝vT＝2 m，所以C點振動加強。 答案　2　減弱　加強 2.[2017·全國卷Ⅲ，34(1)]如圖2，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實線為t＝0時的波形圖，虛線為t＝0.5 s時的波形圖。已知該簡諧波的周期大于0.5 s。關(guān)于該簡諧波，下列說法正確的是________。(填正確答案標號) 圖2 A.波長為2 m B.波速為6 m/s C.頻率為1.5 Hz D.t＝1 s時，x＝1 m處的質(zhì)點處于波峰 E.t＝2 s時，x＝2 m處的質(zhì)點經(jīng)過平衡位置 解析　由波形圖可知，波長λ＝4 m，故A錯誤；橫波沿x軸正方向傳播，實線為t＝0時的波形圖，虛線為t＝0.5 s時的波形圖。又該簡諧波的周期大于0.5 s，波傳播的距離Δx＝λ，T＝0.5 s，故周期T＝ s，頻率為1.5 Hz，波速v＝λf＝6 m/s，故B、C正確；t＝1 s＝T時，x＝1 m處的質(zhì)點處于波谷位置，故D錯誤；t＝2 s＝3T時，x＝2 m處的質(zhì)點正經(jīng)過平衡位置向上運動，故E正確。 答案　BCE 真題感悟 1.高考考查特點 (1)簡諧運動的特征及規(guī)律。 (2)考查波動圖象和振動圖象的相互轉(zhuǎn)換與判斷。 (3)根據(jù)波的圖象確定波的傳播方向、傳播時間及波的相關(guān)參量。 (4)考查波的多解問題。 2.解題常見誤區(qū)及提醒 (1)誤認為波的傳播速度與質(zhì)點振動速度相同。 (2)誤認為波的位移與質(zhì)點振動位移相同。 (3)實際上每個質(zhì)點都以它的平衡位置為中心振動，并不隨波遷移。 預(yù)測1 簡諧振動的規(guī)律及振動圖象的應(yīng)用 預(yù)測2 波的圖象及波的傳播規(guī)律 預(yù)測3 振動圖象與波動圖象的綜合應(yīng)用 預(yù)測4 波的多解問題 1.[2017·廣東深圳一調(diào)，34(1)]一個質(zhì)點經(jīng)過平衡位置O，在A、B間做簡諧運動，如圖3(a)所示，它的振動圖象如圖(b)所示，設(shè)向右為正方向，下列說法正確的是________。(填正確答案標號) 圖3 A.OB＝5 cm B.第0.2 s末質(zhì)點的速度方向是A→O C.第0.4 s末質(zhì)點的加速度方向是A→O D.第0.7 s末時質(zhì)點位置在O點與A點之間 E.在4 s內(nèi)完成5次全振動 解析　由圖(b)可知振幅為5 cm，則OB＝OA＝5 cm，A項正確；由圖可知0～0.2 s內(nèi)質(zhì)點從B向O運動，第0.2 s末質(zhì)點的速度方向是B―→O，B項錯誤；由圖可知第0.4 s末質(zhì)點運動到A點處，則此時質(zhì)點的加速度方向是A―→O，C項正確；由圖可知第0.7 s末時質(zhì)點位置在O與B之間，D項錯誤；由圖(b)可知周期T＝0.8 s，則在4 s內(nèi)完成全振動的次數(shù)為＝5，E項正確。 答案　ACE 2.[2017·江西萍鄉(xiāng)二模，34(1)]一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t時刻與t＋0.2 s兩個時刻，x軸上(－3 m，3 m)區(qū)間的波形完全相同，如圖4所示。圖中M、N兩質(zhì)點在t時刻位移均為振幅a的一半，下列說法中正確的是________。(填正確答案標號) 圖4 A.該波的波速可能為20 m/s B.t＋0.1 s時刻，x＝－2 m處的質(zhì)點位移一定是a C.從t時刻起，x＝2 m處的質(zhì)點比x＝2.5 m處的質(zhì)點先回到平衡位置 D.從t時刻起，在質(zhì)點M第一次到達平衡位置時，質(zhì)點N恰好到達波峰 E.該列波在傳播過程中遇到寬度為d＝3 m的狹縫時會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 解析　已知波沿x軸正方向傳播，則在Δt＝0.2 s時間內(nèi)，波傳播的距離為Δx＝nλ(n＝1，2，3，…)，則該波的波速v＝＝5nλ(m/s)(n＝1，2，3，…)，當n＝1時，v＝20 m/s，所以A正確；由于周期不確定，0.1 s不一定等于半個周期的奇數(shù)倍，則t＋0.1 s時刻，x＝－2 m處的質(zhì)點位移不一定是a，B錯誤；因波沿x軸正方向傳播，再結(jié)合波形圖可知從t時刻起，在x＝2 m處的質(zhì)點比x＝2.5 m處的質(zhì)點先回到平衡位置，則C正確；利用波的“平移法”可判斷，當質(zhì)點M第一次到達平衡位置時，N質(zhì)點還在繼續(xù)向上振動，沒有到達波峰，所以D錯誤；此波的波長λ＝4 m>d＝3 m，由發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可判斷，E正確。 答案　ACE 3.[2017·河北石家莊3月調(diào)研，34(1)]如圖5甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，圖乙為介質(zhì)中x＝2 m 處的質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象。下列說法正確的是____________。(填正確答案標號) 圖5 A.這列波的傳播方向是沿x軸正方向 B.這列波的傳播速度是20 m/s C.經(jīng)過0.15 s，質(zhì)點P沿x軸的正方向前進了3 m D.經(jīng)過0.1 s，質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向 E.經(jīng)過0.35 s，質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離 解析　由甲、乙兩圖可知，該波向x軸正方向傳播，A正確；由圖甲知波長λ＝4 m，由圖乙知周期T＝0.2 s，則波速v＝＝ m/s＝20 m/s，B正確；質(zhì)點不隨波遷移，只在其平衡位置附近振動，C錯；經(jīng)過0.1 s＝T，質(zhì)點Q的運動方向沿y軸負方向，D錯；經(jīng)過0.35 s＝1T，質(zhì)點P到達波峰，而質(zhì)點Q在波谷與平衡位置之間，故E正確。 答案　ABE 4.[2017·河北邢臺質(zhì)檢，34(2)]一列簡諧橫波在x軸上傳播，如圖6所示，實線是這列波在t1＝0.1 s時刻的波形，虛線是這列波在t2＝0.2 s時刻的波形，求： 圖6 (ⅰ)如果此波沿x軸正方向傳播，波速的最小值； (ⅱ)如果此波沿x軸負方向傳播，波速的可能值。 解析　(ⅰ)由波形圖知波長λ＝8 m 波沿x軸正方向傳播時，傳播距離Δx滿足Δx＝kλ＋λ(k＝0，1，2，3，…) 由v＝知，當k＝0時波速取最小值。 解得最小波速vmin＝30 m/s (ⅱ)波沿x軸負方向傳播時，傳播距離Δx＝kλ＋λ(k＝0，1，2，3，…) 所以波速v＝＝(80k＋50) m/s(k＝0，1，2，3，…) 答案　(ⅰ)30 m/s　(ⅱ)v＝(80k＋50) m/s(k＝0，1，2，3，…) 反思總結(jié) 1.巧解波動圖象與振動圖象綜合問題的基本方法 求解波動圖象與振動圖象綜合類問題可采用“一分、一看、二找”的方法： 2.波的多解問題的分析思路 　光和電磁波 [必 備 知 識] 1.光的折射、全反射 (1)折射率：n＝　n＝ (2)全反射：sin C＝ 2.光的色散問題 (1)在同一介質(zhì)中，不同頻率的光的折射率不同，頻率越高，折射率越大。 (2)可由n＝，n＝可知，光的頻率越高，在介質(zhì)中的波速越小，波長越小。 3.光的波動性 4.電磁波的特點 (1)橫波　(2)傳播不需要介質(zhì)　(3)具有波的共性 (4)真空中的波速c＝3×108 m/s [真 題 示 例] 1.[2017·全國卷Ⅱ，34(1)]在雙縫干涉實驗中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是________。(填正確答案標號) A.改用紅色激光 B.改用藍色激光 C.減小雙縫間距 D.將屏幕向遠離雙縫的位置移動 E.將光源向遠離雙縫的位置移動 解析　根據(jù)干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距Δx＝λ 可知，要使Δx增大，可以增大波長或增大雙縫到屏的距離或縮小雙縫間的距離，所以選項A、C、D正確，B、E錯誤。 答案　ACD 2.[2017·全國卷Ⅲ，34(2)]如圖7，一半徑為R的玻璃半球，O點是半球的球心，虛線OO′表示光軸(過球心O與半球底面垂直的直線)。已知玻璃的折射率為1.5?，F(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光線能從球面射出(不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線)。求 圖7 (ⅰ)從球面射出的光線對應(yīng)的入射光線到光軸距離的最大值； (ⅱ)距光軸的入射光線經(jīng)球面折射后與光軸的交點到O點的距離。 解析　(ⅰ)如圖，從底面上A處射入的光線，在球面上發(fā)生折射時的入射角為i，當i等于全反射臨界角ic時，對應(yīng)入射光線到光軸的距離最大，設(shè)最大距離為l。 i＝ic① 設(shè)n是玻璃的折射率，由全反射臨界角的定義有 nsin ic＝1② 由幾何關(guān)系有 sin i＝③ 聯(lián)立①②③式并利用題給條件，得 l＝R④ (ⅱ)設(shè)與光軸相距的光線在球面B點發(fā)生折射時的入射角和折射角分別為i1和r1，由折射定律有 nsin i1＝sin r1⑤ 設(shè)折射光線與光軸的交點為C，在△OBC中，由正弦定理有 ＝⑥ 由幾何關(guān)系有 ∠C＝r1－i1⑦ sin i1＝⑧ 聯(lián)立⑤⑥⑦⑧式及題給條件得 OC＝R≈2.74R⑨ 答案　(ⅰ)R　(ⅱ)2.74R 3.[2017·全國卷Ⅰ，34(2)]如圖8，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體，O點為球心；下半部是半徑為R、高為2R的圓柱體，圓柱體底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入，該光線與OC之間的距離為0.6R。已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射)。求該玻璃的折射率。 圖8 解析　如圖，根據(jù)光路的對稱性和光路可逆性，與入射光線相對于OC軸對稱的出射光線一定與入射光線平行。這樣，從半球面射入的折射光線，將從圓柱體底面中心C點反射。 設(shè)光線在半球面的入射角為i，折射角為r。由折射定律有 sin i＝nsin r① 由正弦定理有 ＝② 由幾何關(guān)系，入射點的法線與OC的夾角為i。由題設(shè)條件和幾何關(guān)系有 sin i＝③ 式中L是入射光線與OC的距離，L＝0.6R。由②③式和題給數(shù)據(jù)得sin r＝④ 由①③④式和題給數(shù)據(jù)得 n＝≈1.43⑤ 答案　(或1.43) 4.[2017·全國卷Ⅱ，34(2)]一直桶狀容器的高為2l，底面是邊長為l的正方形；容器內(nèi)裝滿某種透明液體，過容器中心軸DD′、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖9所示。容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料，其他內(nèi)壁涂有吸光材料。在剖面的左下角處有一點光源，已知由液體上表面的D點射出的兩束光線相互垂直，求該液體的折射率。 圖9 解析　設(shè)從光源發(fā)出直接射到D點的光線的入射角為i1，折射角為r1。在剖面內(nèi)作光源相對于反光壁的鏡像對稱點C，連接C、D，交反光壁于E點，由光源射向E點的光線，反射后沿ED射向D點。光線在D點的入射角為i2，折射角為r2，如圖所示。 設(shè)液體的折射率為n，由折射定律有 nsin i1＝sin r1① nsin i2＝sin r2② 由題意知r1＋r2＝90°③ 聯(lián)立①②③式得 n2＝④ 由幾何關(guān)系可知 sin i1＝＝⑤ sin i2＝＝⑥ 聯(lián)立④⑤⑥式得 n＝1.55⑦ 答案　1.55 真題感悟 1.高考考查特點 (1)光在不同介質(zhì)中傳播時對折射定律與反射定律應(yīng)用的考查。 (2)光在不同介質(zhì)中傳播時有關(guān)全反射的考查。 (3)光在介質(zhì)中傳播時臨界光線的考查。 2.解題常見誤區(qū)及提醒 (1)審清題意，規(guī)范、準確地畫出光路圖是解決幾何光學問題的前提和關(guān)鍵。 (2)從光路圖上找準入射角、折射角、臨界角是正確解決問題的切入點。 (3)必要時可應(yīng)用光路可逆進行輔助。 預(yù)測1 光的波動性和電磁波 預(yù)測2 光的折射及折射率 預(yù)測3 光的折射、全反射與臨界問題 1.[2017·河北衡水中學期末，34(1)]有關(guān)光的應(yīng)用，下列說法正確的是________。(填正確答案標號) A.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度 B.光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象 C.用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是光的折射形成的色散現(xiàn)象 D.在光導纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射原理 E.用透明的標準平面樣板檢查光學平面的平整程度是利用光的衍射現(xiàn)象 解析　拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加一個偏振片減弱反射光的強度，故A錯誤；增透膜是利用薄膜干涉，故B正確；用三棱鏡觀察白光，由于三棱鏡對不同色光的折射率不同，進出三棱鏡的偏折角度不同，出現(xiàn)了不同色光的色散，故C正確；光導纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射原理，故D正確；用透明的標準平面樣板檢查光學平面的平整程度是利用光的干涉，故E錯誤。 答案　BCD 2.[2017·福建福州質(zhì)檢，34(2)]如圖10所示，一個半徑為R、折射率為的透明玻璃半球體，O為球心，軸線OA水平且與半球體的左邊界垂直，位于軸線上O點左側(cè)處的點光源S發(fā)出一束與OA夾角θ＝60°光線射向半球體，已知光在真空中傳播的速度為c。求：光線笫一次從玻璃半球體出射時的方向以及光線在玻璃半球內(nèi)傳播的時間。 圖10 解析　作如圖所示的光路圖， lOB＝tan θ＝R， n＝＝， 解得α＝30°。 在△OBC中 ＝， 解得β＝30°。n＝＝， 解得γ＝60°， 即出射光線CD方向與OA平行。 光在玻璃半球體中傳播的距離lBC＝lOB； 由速度v＝可得傳播的時間t＝＝。 答案　 3.[2017·福建廈門質(zhì)檢，34(1)]某種透明物質(zhì)的直角三棱鏡，其橫截面如圖11所示?！螦＝30°，AB邊長為L，O為AB邊中點?！獥l光線從O點垂直于AB面入射，接著入射光線繞O點逆時針旋轉(zhuǎn)，入射角由0°逐漸增大，達到某一值時，觀察到AC面恰好無光線射出，而在BC面有光線垂直BC射出。求： 圖11 (ⅰ)該三棱鏡折射率n； (ⅱ)入射光線逆時針旋轉(zhuǎn)到與法線成45°過程中，AC邊有光線折射出的區(qū)域的長度。 解析　(ⅰ)由題意可知，光線射向AC面恰好發(fā)生全反射，反射光線垂直于BC面射出，光路圖如圖所示。透明物體的臨界角為C， 則C＝α＝60° 由sin C＝，得n＝ (ⅱ)射向AC面的光線恰好發(fā)生全反射，光從AB面入射，入射角為θ，則折射角β＝30°， 由n＝，解得sin θ＝<，θ＝arcsin <45°。當光線垂直于AB入射時，從AC面上O′點射出。 當光線以θ＝arcsin從AB面入射，在棱鏡沿OE射到AC面上E點，恰好發(fā)生全反射，繼續(xù)增大入射角，射到AC面的光均發(fā)生全反射。因此，從AC邊有光折射出的光的區(qū)域為O′E段且O′E＝OO′＝AOtan 30°＝×＝L。 答案　(ⅰ)　(ⅱ)L 方法技巧 求解光的折射和全反射的思路 (1)確定研究的光線：該光線一般是入射光線，還有可能是反射光線或折射光線，若研究的光線不明確，根據(jù)題意分析、尋找，如臨界光線、邊界光線等。 (2)畫光路圖：找入射點，確認界面，并畫出法線，根據(jù)反射定律、折射定律作出光路圖，結(jié)合幾何關(guān)系，具體求解； (3)注意兩點：①從光疏―→光密：定有反射、折射光線；②從光密―→光疏：如果入射角大于或等于臨界角，一定發(fā)生全反射。 課時跟蹤訓練 1.(1)下列說法正確的是________。(填正確答案標號) A.在水中的潛水員斜向上看岸邊的物體時，看到的物體將比物體所處的實際位置高 B.要發(fā)生全反射必須是光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì) C.水中的氣泡，看起來特別明亮，是因為光線從氣泡中射向水中時，一部分光在界面上發(fā)生全反射的緣故 D.光在某種介質(zhì)中的傳播速度為1.732×108 m/s，要使光由真空射入這種介質(zhì)的折射光線與反射光線之間夾角為90°，則入射角為45° E.光在某種介質(zhì)中的傳播速度為1.732×108 m/s，要使光由真空射入這種介質(zhì)的折射光線與反射光線之間夾角為90°，則入射角為60° (2)如圖1甲所示，在某介質(zhì)中波源A、B相距d＝20 m，t＝0時二者開始上下振動，A只振動了半個周期，B連續(xù)振動，所形成的波的傳播速度均為v＝1.0 m/s，兩波源的振動圖象如圖乙所示。求： 圖1 (ⅰ)在波源A右側(cè)1 m處的質(zhì)點在0～22 s時間內(nèi)經(jīng)過的路程； (ⅱ)在0～16 s時間內(nèi)從A發(fā)出的半個波在向右前進的過程中遇到的從B發(fā)出的波的波峰個數(shù)。 解析　(1)由光的折射可知，看到的物體的位置比實際位置高，A正確；要發(fā)生全反射必須是光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)，所以B正確；水中氣泡看起來特別明亮是因為光從水中射向氣泡時一部分光發(fā)生了全反射的緣故，C錯誤；由n＝得n＝，n＝，由題意知r＝90°－i，所以i＝60°，故D錯誤，E正確。 (2)(ⅰ)距波源A右側(cè)1 m處的質(zhì)點隨從A發(fā)出的波振動而經(jīng)過的路程s1＝2×4 cm＝8 cm 從B發(fā)出的波在0～22 s內(nèi)傳播的距離為vt1＝22 m 故從B發(fā)出的波可以傳播到距A右側(cè)1 m處的質(zhì)點，且該質(zhì)點又振動了1.5個周期，故此質(zhì)點又振動而經(jīng)過的路程為s2＝1.5×4×20 cm＝120 cm 總路程s＝s1＋s2＝128 cm (ⅱ)0～16 s內(nèi)兩列波相遇后又相對運動的長度 Δl＝lA＋lB－d＝2vt2－d＝12 m 從B發(fā)出的波的波長λB＝vTB＝2 m，n＝＝6 即從A發(fā)出的波遇到了6個從B發(fā)出的波的波峰。 答案　(1)ABE　(2)(ⅰ)128 cm　(ⅱ)6個 2.一列波源為O點的機械波，波源從平衡位置沿＋y方向起振，從波源O起振時開始計時，經(jīng)t＝0.9 s，x軸上0至12 m 范圍第一次出現(xiàn)如圖2所示簡諧波，則________。(填正確答案標號) 圖2 A.此列波的波速約為13.3 m/s B.波的周期一定是0.4 s C.t＝0.9 s時，平衡位置在x軸上7 m處的質(zhì)點Q所受合外力方向向下 D.t＝0.9 s時，平衡位置在x軸上3 m處的質(zhì)點P正在向上運動 E.平衡位置在x軸上10 m處的質(zhì)點R的振動方程可表示為y＝10sin 5πt(cm) 圖3 (2)如圖3所示，AOB是由某種透明物質(zhì)制成的圓柱體的橫截面(O為圓心)。今有一束平行光以45°的入射角射向柱體的OA平面，這些光線中有一部分不能從柱體的AB面上射出。設(shè)射到OB面的光線全部被吸收，已知從O點射向透明物質(zhì)的光線恰好從AB圓弧面上距離B點處射出，求： (ⅰ)透明物質(zhì)的折射率； (ⅱ)圓弧面AB上能射出光線的部分占AB表面的百分比。 解析　(1)由波形圖可知波長λ＝8 m。根據(jù)題述經(jīng)t＝0.9 s，x軸上0至12 m范圍第一次出現(xiàn)圖示簡諧波，可知，t＝0.9 s＝2T＋，解得T＝0.4 s。此列波的波速為v＝＝20 m/s，選項A錯誤，B正確；波源從平衡位置沿＋y方向起振，波沿＋x軸方向傳播，t＝0.9 s時，平衡位置在x軸上3 m處的質(zhì)點P正在向上運動，平衡位置在x軸上7 m處的質(zhì)點Q所受合外力方向向下，選項C、D正確；波經(jīng)過Δt＝＝ s＝0.5 s傳播到質(zhì)點R，平衡位置在x軸上10 m處的質(zhì)點R的振動方程可表示為y＝10sin[5π(t－0.5)](cm)，選項E錯誤。 (2)(ⅰ)根據(jù)題述，從O點射向透明物質(zhì)的光線的折射角r＝30° 根據(jù)折射定律有： n＝ 解得n＝ (ⅱ)設(shè)從某位置P點入射的光線，折射到AB弧面上Q點時，入射角恰等于臨界角C，有： sin C＝ 代入數(shù)據(jù)解得C＝45° 能射出光線的區(qū)域?qū)?yīng)的圓心角β＝C＝45° 故能射出光線的部分占AB表面的比例為＝＝ 即圓弧面AB上能射出光線的部分占AB表面的百分比為50% 答案　(1)BCD　(2)(ⅰ)　(ⅱ)50% 3.(2017·安徽合肥質(zhì)檢，34)(1)如圖4，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線，則________。(填正確答案標號) 圖4 A.在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度 B.在真空中，a光的波長小于b光的波長 C.玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率 D.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失 E.分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距 (2)如圖5(a)所示，用一根不可伸長的輕質(zhì)細線將小球懸掛于天花板上的O點，現(xiàn)將小球拉離平衡位置，使細線與豎直方向成一夾角(小于5°)后由靜止釋放。小球的大小和受到的空氣阻力均忽略不計。 圖5 (ⅰ)證明小球的運動是簡諧運動； (ⅱ)由傳感器測得小球偏離平衡位置的位移隨時間變化的規(guī)律如圖(b)所示，求小球運動過程中的最大速度的值。 解析　(1)由圖可知：玻璃磚對a光的折射率大于對b光的折射率，故C錯誤；在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度，故A正確；a光的頻率大于b光的頻率，在真空中，a光的波長小于b光的波長，故B正確；若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，因為a光的折射率大，則折射光線a首先消失，故D正確；a光的波長小于b光的波長，分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距，故E錯誤。 (2)(ⅰ)證明：設(shè)擺長為l，小球離開平衡位置的位移為x時，細線和豎直方向夾角為θ，小球重力的分力F1提供回復(fù)力，其大小F回＝F1＝mgsin θ；在偏角很小時sin θ≈； 單擺的回復(fù)力與位移的關(guān)系F回＝－x；所以，小球的運動是簡諧運動。 (ⅱ)根據(jù)題圖(b)可得小球偏離平衡位置的位移隨時間變化的關(guān)系式x＝0.08·sin πt(m)； 所以，小球的速度隨時間變化的規(guī)律為 v＝0.08πcos πt(m/s)； 則小球的最大速度vm＝0.08π m/s。 答案　(1)ABD　(2)(ⅰ)見解析　(ⅱ)0.08π m/s 4.(2017·貴陽一中第七次月考)(1)下列說法正確的是________。(填正確答案標號) A.如果振源停止振動，在介質(zhì)中傳播的波立即消失 B.用單色平行光照射單縫，縫寬不變，光的波長越長，衍射現(xiàn)象越顯著 C.太陽光經(jīng)過偏振片后，光強度減弱，且和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同 D.麥克斯韋關(guān)于電磁場的兩個基本觀點是：變化的電場產(chǎn)生磁場和變化的磁場產(chǎn)生電場 E.如果測量到來自遙遠星系上某些元素發(fā)出的光波波長比地球上這些元素靜止時發(fā)出的波長長，這說明該星系正在遠離我們而去 圖6 (2)如圖6所示，平靜湖面岸邊的垂釣者，眼睛恰好位于岸邊P點正上方0.9 m的高度處，水面與P點等高，浮標Q離P點1.2 m 遠，魚餌燈M在浮標正前方1.8 m處的水下，垂釣者發(fā)現(xiàn)魚餌燈剛好被浮標擋住，已知水的折射率n＝，求： (ⅰ)魚餌燈離水面的深度； (ⅱ)若魚餌燈緩慢豎直上浮，當它離水面多深時，魚餌燈發(fā)出的光恰好無法從水面PQ間射出。 解析　(1)振源停止振動時，由于慣性，其他振動質(zhì)點并不立即停止振動，所以在介質(zhì)中傳播的波并不立即停止，故A錯誤；單色平行光照射單縫，縫寬不變，光的波長越長，則衍射現(xiàn)象越顯著，故B正確；太陽光中的可見光是電磁波的一種，電磁波的速度等于光速，醫(yī)院“B超”中的超聲波屬于機械波，傳播速度不同，故C錯誤；由麥克斯韋的電 磁理論，變化的電場產(chǎn)生磁場，同樣，變化的磁場產(chǎn)生電場，故D正確；根據(jù)多普勒效應(yīng)，可知，來自遙遠星系上某些元素發(fā)出的光波波長比地球上這些元素靜止時發(fā)出的波長長，由c＝λf，知接收的頻率變小，因此說明該星系正在遠離我們而去，故E正確。 (2)(ⅰ)設(shè)入射角、折射角分別為i、r， 設(shè)魚餌燈離水面的深度為h2 則光線從M處射向水面 sin i＝ sin r＝ 根據(jù)光的折射定律可知：n＝ 聯(lián)立解得h2＝2.4 m (ⅱ)當魚餌燈離水面深度為h3時，水面PQ間恰好無光射出，此時魚餌燈與浮標的連線和豎直方向夾角恰好為臨界角C，則： sin C＝ sin C＝ 聯(lián)立解得：h3＝ m 答案　(1)BDE　(2)(ⅰ)2.4 m　(ⅱ) m - 19 -