时间:2017-11-10 08:23:38
1、选择题 以下说法中正确的是(?)
A.水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色,这是光的干涉现象
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,并通过实验加以证实
C.某种介质中振源振动的越快,机械波传播得就越快
D.运动物体速度可以大于真空中的光速
参考答案:A
本题解析:水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色,这是光的干涉现象,A正确;麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了;B错误;机械波传播速度和振动速度无关,C错误;根据光速不变原理,一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速.D错误
本题难度:简单
2、简答题 (1)(6分)如图,a.、b、c.、d是均匀媒质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2m、4m和6m一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是?。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.在t=6s时刻波恰好传到质点d处
B.在t=5s时刻质点c恰好到达最高点
C.质点b开始振动后,其振动周期为4s
D.在4s<t<6s的时间间隔内质点c向上运动
E.当质点d向下运动时,质点b一定向上运动
(2)(9分)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为n,AB代表端面。已知光在真空中的传播速度为c.
(i)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面AB上的入射角应满足的条件;
(ii)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间。
参考答案:(1)ACD
(2)(i)
?(ii)
本题解析:(1)当t=6s时,由x=vt=12m,波刚好传播到距a点12m的d点,所以A正确;当波传到c质点需时间t1=3s,题意知
,所以T=4s,c质点又振动
回到平衡位置向上运动,所以B选项错误;由题意知
,所以T=4s,各质点振动的周期均为4s,所以C正确;t1=3s时刻,c质点刚开始向下振动,又经1s,c质点到负向最大位移,再经2s,c质点到正向最大位移,所以
的时间间隔内,c质点由负向最大位移向正向最大位移运动,所以D正确;b、d距离10m,波长
,bd=
,当d向下运动时b可能向下运动,也可能向上运动,所以E错误。
(2)(i)设入射角为
折射角
,光线到达上界面的入射角为
,全反射临界角为C,由折射定律
?①,由几何关系
?②
即
?③,当
时发生全发射
由因为
④,
?⑤
联立①②③④⑤解得
⑥
(ii)当折射光线发生全反射后,光在介质中传播的速度
?⑦
在介质中传播的距离为
⑧,
越小sin
也越小,
最小等于临界角C时光在介质中传播最长的距离Lm=
所以最长时间
【点评】第一问的关键是画出光路图找到
和
的关系,利用
,
可解出入射角满足的条件,即
。第二问的关键是找到最长的传播距离,由
,
越小sin
也越小,
最小等于临界角C时光在介质中传播最长的距离Lm=
,再由
即可解出最长时间
。
【考点定位】波在均匀介质中匀速传播、波的传播规律、周期、波长。
本题难度:一般
3、选择题 关于机械振动和机械波,以下说法正确的是( )
A.队伍过桥不能齐步走,是为了防止桥发生共振
B.机械波的波源振动频率越大,它在介质中传播速度就越大
C.受迫振动稳定后的频率取决于振动物体的固有频率
D.超声波的波长比可闻声波的波长长得多,所以它基本沿直线传播,可以定向发射
参考答案:A
本题解析:本题考查机械振动和机械波的知识
队伍过桥齐步走会产生共振现象;机械波在介质中的传播速度与介质有关;受迫振动稳定后的频率取决于驱动力频率;超声波频率高,波长比可闻声波的波长短
本题难度:一般
4、选择题 一列横波在x轴上传播,图4甲为t=4.0×10-2s时的波动图像,图4乙为介质中质点P的振动图象,在x=2m处有一个精密的机械波接收分析仪器。对该波的传播方向和传播波速度的说法正确的是 
A.沿-
方向传播,波速为1.0m/s
B.仪器显示波的频率将大于25Hz
C.质点P在3.5×10-2s至4.5×10-2 s时间内路程是0.2cm
D.质点P在1.5×10-2 s时回复力的功率最大
参考答案:D
本题解析:本题考查波的图像和质点的振动图像之间的关系和应用。从振动图像可知t=4.0×10-2s时P质点沿-y方向振动,因此波沿-x方向传播,由图可知λ=4m,T=4.0×10-2s,波速
,A错误。频率
,B错误。P在3.5×10-2s时位移为
,在4.5×10-2 s时位移为
,因此这段时间内路程为
,C错误。由振动图像可知y=-Asinωt,v=-Aωcosωt, 回复力的功率P=kyv=
,当t=1.5×10-2 s时,sin2ωt=1,因此回复力的功率最大,D正确。
本题难度:一般
5、计算题 [选修3-4](15分)
①(5分)下述实验现象中,由于光的干涉而形成的现象有
A.水面上油膜的彩色条纹
B.肥皂泡上的彩色条纹
C.两块捏紧在一起的玻璃片上的彩色条纹
D.通过两支铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹
②(10分)一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点,相距14.0m,b点在a点的右方。当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,若a点的位移达到正极大时,b点的位移恰为零,且向下运动,经过1.00秒后,a点的位移为零,且向下运动,而b点的位移恰达到负极大。则这简谐横波的波速应满足什么关系?
参考答案:①(5分)? A B C?
②(10分)?
,(n=0,1,2,......;k=0,1,2,......)
本题解析:略
本题难度:简单