（江蘇專用）高考物理二輪復習 專題六 選做部分 第2講 機械振動和機械波 光提升訓練-人教版高三物理試題

第2講機械振動和機械波光1．(2016·南京一模)(1)列車上安裝一個聲源，發(fā)出一定頻率的樂音。當列車與觀察者都靜止時，觀察者記住了這個樂音的音調。在以下情況中，觀察者聽到這個樂音的音調比原來降低的是()A．觀察者靜止，列車向他駛來B．觀察者靜止，列車離他駛去C．列車靜止，觀察者靠近列車D．列車靜止，觀察者遠離列車(2)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時刻的圖象如圖1所示。周期T＝0.01s介質中質點P位于x＝2m處。則該列波傳播的速度大小為________m/s。t＝0.15s時質點P振動沿________(選填“＋y”或“-y”)方向。圖1(3)水下光源在水面上形成一個半徑為2m的圓形亮區(qū)，水的折射率為eq\r(2)。試確定光源離水面的距離。解析(1)根據(jù)多普勒效應，當列車和觀察者相互遠離時，觀察者聽到這個樂音的音調比原來的要低，故應選B、D。(2)根據(jù)波長、周期和波速的關系v＝λ/T，可求得該列波傳播的速度大小為400m/s，根據(jù)波的傳播方向和質點的振動關系可判斷，在t＝0.15s時，質點P振動沿＋y方向。(3)光線剛好發(fā)生全反射，有n＝eq\f(1,sinC)＝eq\r(2)，C＝45°由幾何知識得光源位于水面下方h＝2m處答案(1)BD(2)400＋y(3)2m2．(2016·十三大市模考重組改編)(1)愛因斯坦1905年提出狹義相對論，1915年提出廣義相對論，使人們進一步認識了光的本性。下列關于光的說法中，正確的是()A．光能在彎曲的光導纖維中傳播，說明光在同種均勻介質中是沿曲線傳播的B．白光照射到DVD片表面時出現(xiàn)彩色是因為光具有波動性C．某參考系中的兩處同時發(fā)光，在另一慣性參考系中觀察一定也是同時發(fā)光D．真空中的光速在不同慣性參考系中相同，因此光的頻率與參考系無關(2)一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖2甲是t＝1s時的波形圖，圖乙是x＝3m處質點的振動圖象，則該波的傳播速度為________m/s，傳播方向為________。圖2(3)如圖3所示，一身高H＝1.8m的人走近一圓柱形容器前，他發(fā)現(xiàn)容器中裝滿了某種透明的液體，當他離容器還有0.8m時，他沿直徑方向觀察恰好看見容器的底角處。他量得容器的深h＝1.2m。直徑為0.9m。圖3①估算該液體的折射率；②求光在該液體中的傳播速度。解析(1)光能在彎曲的光導纖維中傳播，這是全反射現(xiàn)象，A項錯誤；白光照射到DVD表面時出現(xiàn)彩色是薄膜干涉現(xiàn)象，這是波的特性，B項正確；根據(jù)狹義相對論，在某參考系中同時發(fā)生的兩個事件，在另一參考系中不一定同時發(fā)生，C項錯誤；考慮到參考系不同，由于多普勒效應的影響，對光的頻率分析就會有影響。D項錯誤。(2)由圖乙知x＝3m處的質點從平衡位置向y軸正方向運動，從而得出波沿-x軸方向傳播，由圖甲知波長λ＝4m，由圖乙知周期T＝2s，則波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(4,2)m/s＝2m/s。答案(1)B(2)2-x軸方向(3)①eq\f(4,3)②2.25×108m/s3．(2016·海安、南外、金陵三校聯(lián)考)(1)下列說法中正確的是()A．真空中的光速與光源的運動有關B．X射線是比紫外線頻率低的電磁波C．機械波和電磁波本質上不相同，但它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象D．在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，為使實驗結果較為準確，應選用10cm長的細線和小鐵球(2)如圖4甲所示，在水平面內，有三個質點a、b、c分別位于直角三角形的三個頂點上，已知ab＝6m，ac＝8m。在t1＝0時刻a、b同時開始振動，振動圖象均如圖乙所示，所形成的機械波在水平面內傳播，在t2＝4s時c點開始振動，則該機械波的傳播速度大小為________m/s；兩列波相遇后疊加，c點的振動________(填“加強”“減弱”或“先加強后減弱”)。圖4(3)如圖5所示，真空中有一塊直角三角形的玻璃磚ABC，∠B＝30°，若CA的延長線上S點有一點光源發(fā)出的一條光線由D點射入玻璃磚，光線經玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束從S傳播到D的時間與在玻璃磚內的傳播時間相等。已知光在真空中的傳播速度為c，BD＝eq\r(2)d，∠ASD＝15°。求：圖5①玻璃磚的折射率；②SD兩點間的距離。解析(3)①由幾何關系可知入射角i＝45°，折射角r＝30°，n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\r(2)。②在玻璃磚中光速v＝eq\f(c,n)，光束經過SD和玻璃磚內的傳播時間相等，有eq\f(SD,c)＝eq\f(BDsin30°,v)，可得SD＝d。答案(1)C(2)2加強(3)①eq\r(2)②d4．(1)關于物理原理在技術上的應用，下列說法中正確的是()A．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性B．3D電影是利用了光的干涉特性C．攝影機鏡頭增透膜是利用了光的衍射特性D．紅外遙感是利用了紅外線具有顯著熱效應的特性(2)某同學測量玻璃磚的折射率，準備了下列器材：激光筆、直尺、刻度尺、一面鍍有反射膜的平行玻璃磚。如圖6所示，直尺與玻璃磚平行放置，激光筆發(fā)出的一束激光從直尺上O點射向玻璃磚表面，在直尺上觀察到A、B兩個光點，讀出OA間的距離為20.00cm，AB間的距離為5.77cm，測得圖中直尺到玻璃磚上表面距離d1＝10.00cm，玻璃磚厚度d2＝5.00cm。玻璃的折射率n＝________，光在玻璃中的傳播速度v＝________m/s(光在真空中傳播速度c＝3.0×108m/s，tan30°＝0.577)。圖6(3)一列簡諧波沿＋x軸方向傳播，t0＝0時刻波的圖象如圖7所示，此刻波剛好傳播至x1＝10m處，在此后2s時間內x1＝10m處的質點通過的總路程是20cm。求：①波沿x軸傳播速度v；②x軸上x2＝16m處的質點何時開始振動？開始振動時的方向如何？圖7解析(1)全息照片的拍攝利用了光的干涉原理，而激光具有相干性好的特點，激光全息照相正是利用了激光的這一特性，選項A正確；3D電影利用了光的偏振，選項B錯誤；攝影機鏡頭增透膜利用了薄膜干涉，選項C錯誤；紅外線遙感主要是利用紅外線穿透云霧能力強的特點，選項D錯誤。(2)作出光路圖，如圖所示。由圖可知，tanθ1＝eq\f(\f(OA,2),d1)＝1，故θ1＝45°，而tanθ3＝eq\f(\f(AB,2),d2)＝0.577，故θ3＝30°，且θ2＝θ3，故玻璃折射率n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\r(2)；由v＝eq\f(c,n)可得，光在玻璃中傳播速度為v＝eq\f(3.0×108,\r(2))m/s≈2.12×108m