1、专题八 机械振动与机械波 光【测控导航】考点 题号(难易度)1.机械振动、电磁波 3(易)、4(易)2.波的传播 1(易)、11(中)3.光的折射、全反射2(易)、9(中)、10(易)、13(中)、14(中)4.波动图像 6(中)、7(中)、15(中)5.波的干涉 5(中)6.振动图像和波动图像的综合8(中)7.光的波动性 12(中)1.(2013 台州高三调考)一根粗细均匀的软绳一端固定,另一端用手抓住并上、下振动,形成了向右传播的振幅不变的波.若该波的传播速度为 v,周期为 T.下列说法正确的是( D )A.该波的传播速度与振动的振幅有关B.绳中质点振动的最大速度等于波的传播速度C.绳中相
2、距为 的两个质点的振动位移总是相同2D.离手距离分别为 x1、x 2(x2x1)的两质点,开始振动的时间差为21解析:波的传播速度与介质有关,与振动的振幅无关,选项 A 错误;质点的振动只是在其平衡位置往返运动,其速度和波的传播速度是两个彼此无关的量,选项 B 错误;绳中相距为 的两个质点,振动相差半个2周期,其振动位移总是相反,选项 C 错误;波由 x1传到 x2,其路程为x=x 2-x1,由速度公式知 t= = ,选项 D 正确. 212.(2013 攀枝花米易中学高三段考)某玻璃对蓝光的折射率大于对红光的折射率,比较这两种光有( CD )A.在该玻璃中传播时,蓝光的速度较大B.以相同的入
3、射角从空气斜射入该玻璃中,蓝光折射角较大C.从该玻璃中射向空气发生全反射时,红光临界角较大D.用同一装置进行双缝干涉实验,蓝光在光屏上形成的相邻亮条纹的间距较小解析:由 n= 可知,蓝光在玻璃中的折射率大,速度较小,选项 A 错误;以相同的入射角 1从空气中斜射入玻璃中,由 n= 可知,蓝光的 1 2折射率大,折射角 2应较小,选项 B 错误;从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式 sin C= 可知,红光的折射率小 ,临界角大,选项1C 正确;用同一装置进行双缝干涉实验,由公式 x= 可知蓝光的波长短,相邻条纹间距小,选项 D 正确.3.(2013 宝山区模拟)目前雷达发出的电磁波频率多在
4、 2001 000 MHz 的范围内,下列关于雷达和电磁波的说法正确的是( AD )A.真空中,上述频率范围的电磁波的波长约在 0.31.5 m 之间B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C.波长越短的电磁波,越容易绕过障碍物,便于远距离传播D.测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间,就可以确定障碍物的距离解析:由 c=f 知 = ,可知真空中上述频率的电磁波的波长约在0.31.5 m 之间,选项 A 对;电磁波是由周期性变化的电场、磁场产生的,选项 B 错;波长越短的电磁波,衍射本领越弱,越不容易绕过障碍物,不便于远距离传播,选项 C 错;测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电
5、波的时间,由 s= 就可以确定障碍物的距离,选项 D 对.24.如图所示为某弹簧振子在 05 s 内的振动图像,由图可知,下列说法中正确的是( C )A.振动周期为 5 s,振幅为 8 cmB.第 2 s 末振子的速度为零,加速度为负向的最大值C.第 3 s 末振子的速度为正向的最大值D.从第 1 s 末到第 2 s 末振子在做加速运动解析:根据题图像可知,弹簧振子的周期 T=4 s,振幅 A=8 cm,选项 A错误;第 2 s 末振子到达负的最大位移处,速度为零,加速度最大,且沿 x 轴正方向,选项 B 错误;第 3 s 末振子经过平衡位置,速度达到最大,且向 x 轴正方向运动,选项 C 正
6、确;从第 1 s 末到第 2 s 末振子经过平衡位置向下运动到达负的最大位移处,速度逐渐减小,选项 D 错误.5.(2013 宁波五校高三适应性考试)测声室内的地面、天花板和四周墙壁表面都贴上了吸音板,它们不会反射声波,在相距 6 m 的两侧墙壁上各安装了一个扬声器 a 和 b,俯视如图所示,两扬声器的振动位移大小、方向完全相同,频率为 170 Hz.一个与示波器 Y 输入相连的麦克风从 a 点开始沿 a、b 两点连线缓缓向右运动,已知空气中声波的波速为 340 m/s,则( AB )A.麦克风运动到距离 a 点 1.5 m 处时示波器荧屏上的波形为一直线B.麦克风运动过程中除在 a、b 两点
7、外,振动加强位置有 5 个C.麦克风运动过程中示波器荧屏显示的波形幅度是不变的D.如果麦克风运动到 a、b 连线的中点停下来之后,麦克风中的振动膜将始终处于位移最大处解析:扬声器发出的声波波长 = =2 m,选项 A 中,当麦克风运动到距离 a 点 1.5 m 处时,到两波源的距离差 x=3 m=1 ,为振动减弱12位置,示波器荧屏上的波形为一直线,选项 A 正确;麦克风运动过程中除在 a、b 两点外,到两扬声器的距离差为波长的整数倍的位置依次为距离 a 点 1 m、2 m、3 m、4 m、5 m 处,即振动加强位置有 5 个,选项 B 正确;振动加强、振动减弱是指物体的振幅大了还是小了,并不
8、是不再振动,选项 C、D 均错误.6.(2013 金华十校高三模拟)位于坐标原点的波源,在 t=0 时刻波源开始上下振动,形成一列简谐横波.在 t=8.25 s 时的波动图像如图所示,已知波速 v=20 m/s.则在 t=6 s 时,x=10 m 处质点的振动位移、速度方向是( B ) A.y=4 cm,速度方向向下B.y=0 cm,速度方向向下C.y=0 cm,速度方向向上D.y=-4 cm,速度方向向上解析:由波的图像可知,该波的波长 =20 m,而波速 v=20 m/s,所以振动周期 T= =1 s,t=8.25 s 时,x=10 m 处质点的振动位移 y=-4 cm,速度方向向上,t=
9、6 s 时,x=10 m 处质点的振动情况应为 t=8.25 s-6 s=2.25 s=2 T 前的振动情况,将波形向左平移 距离即为 t=6 14 14s 时的波形图,由此可知选项 B 正确.7.(2013 长春三模)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,t 时刻波形图如图中的实线所示,此时波刚好传到 P 处,t+0.6 s 时刻的波形如图中的虚线所示,a、b、c、P、Q 是介质中的质点,则以下说法正确的是( AC )A.这列波的波速可能为 50 m/sB.质点 a 在这段时间内通过的路程一定小于 30 cmC.质点 c 在这段时间内通过的路程可能为 60 cmD.若 T=0.8 s,当 t+0
10、.4 s 时刻开始计时,则质点 c 的振动方程为x=0.1sin( t)m52解析:由波形图可知波长 =40 m,而 0.6 s=nT+ T,T= s,n=0 时,34 2.44+3T=0.8 s,v= =50 m/s,故选项 A 正确;当 n=1 时,T= s,则 v= = 2.47 3503m/s,波传到 c 点所需时间 t= s,则 0.6 s 时质点 c 振动时间为3350.6 s- s= s=T+ ,由此可知选项 C 正确,B 错误;T=0.8 s 时,波335 1835 2传到 c 处的时间为 0.2 s,显然开始计时时 c 质点处在波峰处,其振动方程为 x=0.1cos( t)
11、m,选项 D 错误.528.(2013 北京市顺义区高三第二次统练)如图(甲)所示,一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波,O 点为振源,P 点到 O 点的距离 l=8.0 m.t=0时刻 O 点由平衡位置开始振动,图(乙)为质点 P 的振动图像.下列判断正确的是( A )A.该波的波速为 2 m/s,t=2 s 时刻振源 O 的振动方向沿 y 轴正方向B.该波的波速为 4 m/s,t=2 s 时刻振源 O 的振动方向沿 y 轴正方向C.该波的波速为 2 m/s,t=2 s 时刻振源 O 的振动方向沿 y 轴负方向D.该波的波速为 4 m/s,t=2 s 时刻振源 O 的振动方向沿 y 轴负方向解
12、析:由图(乙)可知波由 O 传到 P 需要 4 s,故波速 v= = m/s=2 m/s;质 8.04点 P 的起振方向沿 y 轴正方向,且周期为 2 s,故振源 O 的起振方向也沿 y 轴正方向,t=2 s 时刻,振源 O 刚好振动一个周期,振动方向跟起振方向一致,故选项 A 正确.9.(2012 浙江五校联考)如图所示,扇形 AOB 为透明柱状介质的横截面,圆心角AOB=60,一束平行于角平分线 OM 的单色光由 OA 射入介质,经 OA 折射的光线恰好平行于 OB,以下对介质的折射率及折射光线中恰好射到 M 点的光线能不能发生全反射的说法正确的是( A )A. ,不能发生全反射3B. ,
13、能发生全反射3C. ,不能发生全反射233D. ,能发生全反射233解析:画出光路图,并根据几何关系标出角度如图所示,由图可知,介质的折射率 n= = ;因为 sin 30= = =sin C,所以折射光线6030 3 12 33 1中恰好射到 M 点的光线不能发生全反射.故选项 A 正确.10.关于下列四图,以下说法正确的是( B )A.(甲)图可能是单色光形成的双缝干涉图样B.在(乙)漫画中,由于光的折射,鱼的实际位置比人看到的要深一些C.(丙)图为一束含有红光、紫光的复色光 c,沿半径方向射入半圆形玻璃砖,由圆心 O 点射出,分为 a、b 两束光,则用同一装置做双缝干涉实验时,a 光要比
14、 b 光条纹间距更大D.(丁)图是光从玻璃射入空气里时的光路图,其入射角是 60解析:(甲)图可能是单色光的衍射图样,选项 A 错误;由于光从水中射入空气中将会发生折射,由折射规律可知选项 B 正确;(丙)图中从光路图可以确定 a 为紫光,则做双缝干涉实验时,a 光的条纹间距要小一些,选项 C 错误;(丁)图中如果是从玻璃射入空气的光路图,竖直线是法线的话不会出现折射角小于入射角的情况,选项 D 错误.11.(2013 浙江舟山中学高三适应性考试)如图所示,在一条直线上两个振动源 A、B 相距 6 m,t0=0 时刻 A、B 同时开始振动,且都只振动一个周期,振幅相等,振动图像 A 为(甲)所
15、示,B 为(乙)所示.若 A 向右传播的波与 B 向左传播的波在 t1=0.3 s 时刻刚好在中点 C 相遇,则下列说法正确的是( AD )A.两列波在 A、B 间的传播速度大小均为 10 m/sB.两列波的波长都是 4 mC.在两列波相遇过程中,中点 C 为振动加强点D.t2=0.7 s 时刻质点 B 经过平衡位置且振动方向向下解析:由于经 0.3 s 波传播距离为 3 m,代入速度公式 v= 得,两列波在 A、B 间的传播速度大小均为 10 m/s,选项 A 正确;由题图可知两列波的周期均为 T=0.2 s,代入关系式 =vT 可得,两列波的波长都是 2 m,选项 B 错误;两波源的振动情
16、况正好相反,因此中点 C 为振动减弱点,选项 C 错误;由于 A、B 相距 6 m=3,t 2=0.7 s=3 T,所以12t2=0.7 s 时刻,质点 A 在 T 时刻的振动情况传到质点 B 处,而振源 B12的振动已停止,因此质点 B 经过平衡位置且振动方向向下,选项 D 正确.12.(2013 南通市第一次调研)关于光的偏振现象,下列说法中正确的是( B )A.偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同B.自然光在水面反射时,反射光和折射光都是一定程度的偏振光C.光的偏振现象说明光是一种纵波D.照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用解析:偏振光沿各个方向振动的光波的强度都不相同,选项 A
17、错误;自然光在水面反射时,反射光和折射光都是一定程度的偏振光,选项 B正确;光的偏振现象说明光是一种横波,选项 C 错误;照相机镜头表面的镀膜是光的干涉现象的应用,选项 D 错误.13.(2013 宁波高三第二次模拟)如图所示,一束复色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃,穿过玻璃砖后从侧表面射出,变为 a、b 两束单色光,则以下说法正确的是( BD ) A.玻璃对 a 光的折射率较大B.在玻璃中 b 光的波长比 a 光短C.在玻璃中 b 光传播速度比 a 光大D.减小入射角 i,a、b 光线有可能消失解析:穿过玻璃砖后 a 光的偏折小,折射率小,波长长,选项 A 错误,B正确;由折射率 n= 可知
18、,a 光的传播速度大,选项 C 错误;减小入射角i,玻璃砖中射向左侧面的光线入射角增大,a、b 光线有可能消失,选项 D 正确.14.(2013 安徽阜阳一中高三模拟)OMN 为等腰玻璃三棱镜的横截面.a、b 两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面 MN,在棱镜侧面OM、ON 上反射和折射的情况如图所示,由此可知( D ) A.棱镜内 a 光的传播速度比 b 光的小B.b 光比 a 光更容易发生明显衍射现象C.a 光的频率比 b 光的高D.a 光的波长比 b 光的长解析:相同的入射角,b 光发生全反射,说明 b 光的临界角小于 a 光的临界角,由 sin C= 、 n= 知, b 光的折射率大、
19、波长短、频率高、在1 棱镜内传播速度小、不易发生明显衍射现象,故选项 D 正确.15.(2013 浙江永康高考适应性考试)小明将不同规格的橡皮筋 A、B系在一起,连接点为 O,请两个同学抓住橡皮筋的两端,并将橡皮筋靠近瓷砖墙面水平拉直.小明用手抓住 O 点,上下快速抖动.某时刻橡皮筋形状如图所示,下列判断正确的是( B )A.两种橡皮筋中的波长相同B.两种橡皮筋中波的频率相同C.两种橡皮筋中的波速相同D.此时两种橡皮筋中 a、b 两质点的运动方向相反解析:由题图可知,橡皮筋 A 的波长为橡皮筋 B 的波长的两倍,选项 A错误;两橡皮筋的振动为受迫振动,橡皮筋中波的频率相同,都为小明抖动的频率,选项 B 正确;由 v=f 知,橡皮筋 A 的波速为橡皮筋 B 的波速的两倍,选项 C 错误;由同侧法可判断,此时两种橡皮筋中 a、b两质点的运动方向相同,选项 D 错误.
