江蘇省高考物理二輪復(fù)習(xí) 訓(xùn)練13 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波及光學(xué)中?？嫉?個(gè)問(wèn)題

PAGEPAGE5訓(xùn)練13機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波及光學(xué)中常考的2個(gè)問(wèn)題1．(2012·天津卷，9(2))某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素．(1)他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開(kāi)有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖13－16所示．這樣做的目的是________(填字母代號(hào))．圖13－16A．保證擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變B．可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確C．需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié)D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)(2)他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長(zhǎng)度L＝0.9990m，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，結(jié)果如圖13－17所示，則該擺球的直徑為_(kāi)_______mm，單擺擺長(zhǎng)為_(kāi)_______m.圖13－17(3)下列振動(dòng)圖象真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過(guò)程，圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開(kāi)始，A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖象，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.26，這四種操作過(guò)程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是________(填字母代號(hào))．2．(改編題)(1)一列簡(jiǎn)諧橫波，某時(shí)刻的波形圖象如圖13－18甲所示，從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖13－18乙所示，則()．圖13－18A．若此波遇到另一列簡(jiǎn)諧橫波并發(fā)生了穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的波的頻率為1.25HzB．若此波遇到另一列簡(jiǎn)諧橫波并發(fā)生了穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的波的波長(zhǎng)一定為20mC．若該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物尺寸一定比20m大很多D．從該時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)P將比質(zhì)點(diǎn)Q先回到平衡位置(2)在觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中：①將激光束照在如圖13－19乙所示的雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是圖甲中的________．圖13－19②換用間隙更小的雙縫，保持雙縫到光屏的距離不變，在光屏上觀察到的條紋寬度將________；保持雙縫間隙不變，減小光屏到雙縫的距離，在光屏上觀察到的條紋寬度將________(以上均選填“變寬”、“變窄”或“不變”)．3．(2012·南通模擬)(1)下列說(shuō)法中正確的是 ()．A．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種縱波B．相對(duì)論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)C．用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點(diǎn)D．當(dāng)觀察者向靜止的聲源運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到的聲音頻率小于聲源發(fā)出的頻率(2)如圖13－20所示，S1、S2是兩個(gè)水波波源，某時(shí)刻它們形成的波峰和波谷分別用圖中實(shí)線和虛線表示．下列說(shuō)法中正確的是 ()．圖13－20A．兩列波的波長(zhǎng)一定不同B．兩列波的頻率可能相同C．兩列波疊加不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D．B點(diǎn)的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的(3)如圖13－21所示，OO′為等腰棱鏡ABC的對(duì)稱軸．兩束頻率不同的單色光a、b關(guān)于OO′對(duì)稱，垂直AB面射向棱鏡，經(jīng)棱鏡折射后射出并相交于P點(diǎn)，則此棱鏡對(duì)光線a的折射率________(填“大于”、“等于”或“小于”)對(duì)光線b的折射率；這兩束光從同一介質(zhì)射向真空時(shí)，光束a發(fā)生全反射時(shí)的臨界角________(填“大于”“等于”或“小于”)光束b發(fā)生全反射時(shí)的臨界角．圖13－21(4)如圖13－22所示，一列簡(jiǎn)諧波沿x軸傳播，實(shí)線為t1＝0時(shí)的波形圖，此時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，虛線為t2＝0.01s時(shí)的波形圖．已知周期T>0.01s.圖13－22①波沿x軸________(填“正”或“負(fù)”)方向傳播；②求波速．4．(1)一束白光在真空中通過(guò)雙縫后在屏上觀察到的干涉條紋，除中央白色亮紋外，兩側(cè)還有彩色條紋，其原因是________．A．各色光的波長(zhǎng)不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同B．各色光的速度不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同C．各色光的強(qiáng)度不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同D．上述說(shuō)法都不正確(2)一列簡(jiǎn)諧橫波由質(zhì)點(diǎn)A向質(zhì)點(diǎn)B傳播．已知A、B兩點(diǎn)相距4m，這列波的波長(zhǎng)大于2m而小于20m．如圖13－23甲、乙表示在波的傳播過(guò)程中A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象．求波的傳播速度．圖13－235．(1)下列說(shuō)法中正確的是 ()．A．X射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)比γ射線更強(qiáng)B．在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做調(diào)諧C．根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)，遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的紅光被地球接收到時(shí)可能是紅外線D．愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論指出：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的(2)如圖13－24所示，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠A＝30°，棱鏡材料的折射率n＝eq\r(3).在此截面所在的平面內(nèi)，空氣中的一條光線平行于底邊AB從AC邊上的M點(diǎn)射入棱鏡，經(jīng)折射射到AB邊，光線從AC邊進(jìn)入棱鏡時(shí)的折射角為_(kāi)_______，試判斷光線能否從AB邊射出，________(填“能”或“不能”)．圖13－24(3)一列簡(jiǎn)諧橫波由P點(diǎn)向Q點(diǎn)沿直線傳播，P、Q兩點(diǎn)相距1m．圖13－25甲、乙分別為P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，如圖所示，如果波長(zhǎng)λ>1m，則波的傳播速度為多少？圖13－25參考答案1．解析(1)在“探究影響單擺周期的因素”實(shí)驗(yàn)中，要使單擺在擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變，而且擺長(zhǎng)便于調(diào)節(jié)，故選項(xiàng)A、C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤．(2)擺球的直徑d＝12mm＋0×0.1mm＝12.0mm擺長(zhǎng)l＝L－eq\f(d,2)＝0.9990m－0.0060m＝0.9930m.(3)單擺振動(dòng)的擺角θ≤5°，當(dāng)θ＝5°時(shí)，單擺振動(dòng)的振幅A＝lsin5°＝0.087m＝8.7cm，且為計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，在擺球擺至平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤．答案(1)AC(2)12.00.9930(3)A2．解析(1)本題既考查了波的圖象和振動(dòng)圖象，又考查了波的干涉和波的衍射現(xiàn)象．這列波的周期為0.8s，頻率為1.25Hz.根據(jù)產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件知，兩列波的頻率必須相等，故A項(xiàng)正確；同種介質(zhì)中波的傳播速度相等，若兩列波的頻率相等，則波長(zhǎng)必定相等，B項(xiàng)正確；根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件知，C項(xiàng)錯(cuò)誤；此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A向上振動(dòng)，可以判斷波沿x軸負(fù)方向傳播，進(jìn)一步判斷質(zhì)點(diǎn)P向下振動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤．(2)雙縫干涉圖樣是平行且等寬的明暗相間的條紋，A圖正確；(3)根據(jù)Δx＝eq\f(L,d)λ知，雙縫間的距離d減小時(shí)，條紋間距變寬；當(dāng)雙縫到屏的距離L減小時(shí)，條紋間距變窄．答案(1)AB(2)A(3)變寬變窄3．解析(4)①正②由題意知，λ＝8m①t2－t1＝eq\f(1,8)T，v＝eq\f(λ,T)②聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)解得，v＝100m/s③答案(1)BC(2)AC(3)小于大于(4)①正②100m/s4．解析(1)白光包含各種顏色的光，它們的波長(zhǎng)不同，在相同條件下做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，它們的干涉條紋間距不同，所以在中央亮條紋兩側(cè)出現(xiàn)彩色條紋．A正確．(2)由振動(dòng)圖象讀出T＝0.4s，分析圖象可知：t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A位于＋y方向最大位移處，而質(zhì)點(diǎn)B則經(jīng)過(guò)平衡位置向負(fù)y方向運(yùn)動(dòng)．所以A、B間距4＝(n＋eq\f(3,4))λ，λ＝eq\f(16,4n＋3)m，其中n＝0,1,2，…因?yàn)檫@列波的波長(zhǎng)大于2m，而小于20m，所以n有0、1兩個(gè)可能的取值