2019版高考物理一轮复习 第十五章 波 光 电磁波与相对论 课后分级演练38 机械振动
(全国通用版)2019版高考物理大一轮复习第十四章振动和波光相对论第38讲机械波实战演练
第十四章 第38讲 机械波1．(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ．下列说法正确的是( ACE )A ．水面波是一种机械波B ．该水面波的频率为6 HzC ．该水面波的波长为3 mD ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 解析 水面波是机械波，选项A 正确．根据第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s 可知，该水画波的周期为T ＝159 s ＝53 s ，频率为f ＝1T ＝0.6 Hz ，选项B 错误．该水面波的波长为λ＝vT ＝1.8×53 m ＝3 m ，选项C 正确．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时介质中的质点只在平衡位置附近振动，不随波迁移，但能量会传递出去，选项D 错误，E 正确．2．周期为2.0 s 的简谐横波沿x 轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P 沿y 轴负方向运动，则该波( B )A ．沿x 轴正方向传播，波速v ＝20 m/sB ．沿x 轴正方向传播，波速v ＝10 m/sC ．沿x 轴负方向传播，波速v ＝20 m/sD ．沿x 轴负方向传播，波速v ＝10 m/s解析 质点P 沿y 轴负方向运动，根据振动方向与波的传播方向的关系，可判定该波沿x 轴正方向传播．由波的图象可知λ＝20 m ，根据v ＝λT得波速v ＝10 m/s.故选项B 正确．3．(多选)如下图甲为一列简谐横波在t ＝2 s 时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在x ＝1.5 m 处的质点的振动图象，P 是平衡位置为x ＝2 m 的质点．下列说法正确的是( ACE )A ．波速为0.5 m/sB ．波的传播方向向右C ．0～2 s 时间内，P 运动的路程为8 cmD ．0～2 s 时间内，P 向y 轴正方向运动E ．当t ＝7 s 时，P 恰好回到平衡位置解析 由题图甲读出波长λ＝2.0 m ，由题图乙读出周期T ＝4 s ，则v ＝λT＝0.5 m/s ，选项A 正确；题图甲是t ＝2 s 时的波形图，题图乙是x ＝1.5 m 处质点的振动图象，所以该质点在t ＝2 s 时向下振动，所以波向左传播，选项B 错误；在0～2 s 内质点P 由波峰向波谷振动，通过的路程s ＝2A ＝8 cm ，选项C 正确，选项D 错误；t ＝7 s 时，P 点振动了74个周期，所以这时P 点位置与t ＝34 T ＝3 s 时位置相同，即图甲向左平移14λ，P 点在平衡位置，所以选项E 正确．4．(多选)如图，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，实线为t ＝0时的波形图，虚线为t ＝0.5 s 时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5 s ．关于该简谐波，下列说法正确的是__BCE__.(选填正确答案标号)A ．波长为2 mB ．波速为6 m/sC ．频率为1.5 HzD ．t ＝1 s 时，x ＝1 m 处的质点处于波峰E ．t ＝2 s 时，x ＝2 m 处的质点经过平衡位置解析 由题图可知，该波波长λ＝4 m ，选项A 错误；T ＞0.5 s ，则由题图知波在0.5 s 内沿x 轴正方向传播的距离为34λ，传播时间t ＝34T ＝0.5 s ，T ＝23 s ，频率f ＝1T ＝1.5 Hz ，选项C 正确；波速v ＝λT ＝6 m/s ，选项B 正确；1 s ＝32T ，t ＝1 s 时，x ＝1 m 处的质点处于波谷，选项D 错误；2 s ＝3 T ，t ＝2 s 时，x ＝2 m 处的质点经过平衡位置，选项E 正确．5．平衡位置位于原点O 的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x 轴传播，P 、Q 为x 轴上的两个点(均位于x 轴正向)，P 与O 的距离为35 cm ，此距离介于一倍波长与二倍波长之间．已知波源自t ＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T ＝1 s ，振幅A ＝5 cm.当波传到P 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s ，平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置．求：(1)P 、Q 间的距离；(2)从t ＝0开始到平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程．解析 (1)由题意，O 、P 两点间的距离与波长λ之间满足OP ＝54λ＝35 cm ，解得λ＝28 cm ，波速为v ＝λT＝28 cm/s ，在t ＝5 s 的时间间隔内，波传播的路程为s ＝vt ＝140 cm ， 由题意有s ＝PQ ＋λ4，解得PQ ＝133 cm ．(2)Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t 1＝t ＋54T ＝25×T4波源从平衡位置开始运动，每经过T4，波源运动的路程为A .故t 1时间内，波源运动的路程为s ′＝25A＝125 cm ．答案 (1)133 cm (2)125 cm6．一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播，波长不小于10 cm.O 和A 是介质中平衡位置分别位于x ＝0和x ＝5 cm 处的两个质点．t ＝0时开始观测，此时质点O 的位移为y ＝4 cm ，质点A 处于波峰位置；t ＝13 s 时，质点O 第一次回到平衡位置，t ＝1 s 时，质点A 第一次回到平衡位置．求：(1)简谐波的周期、波速和波长； (2)质点O 的位移随时间变化的关系式．解析 (1)设振动周期为T ，由于质点A 在0到1 s 内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是14个周期，由此可知T ＝4 s ，①由于质点O 与A 的距离5 cm 小于半个波长，且波沿x 轴正向传播，O 在t ＝13 s 时回到平衡位置，而A 在t ＝1 s 时回到平衡位置，时间相差23 s ．两质点平衡位置的距离除以传播时间，可得波的速度v ＝7.5 cm/s ，② 利用波长、波速和周期的关系得，简谐波的波长λ＝30 cm. ③ (2)设质点O 的位移随时间变化的关系为y ＝A cos(2πtT＋φ0)，④将①式及题给条件代入上式得⎩⎪⎨⎪⎧4＝A cos φ00＝A π6＋φ0⑤解得φ0＝π3，A ＝8 cm ，⑥质点O 的位移随时间变化的关系式为y ＝0.08cos(πt 2＋π3)(国际单位制)或y ＝0.08sin(πt 2＋5π6)(国际单位制) 答案 (1)4 s 7.5 m/s 30 cm (2)y ＝0.08cos(πt 2＋π3)(国际单位制)或y ＝0.08sin(πt 2＋5π6)(国际单位制)．。
2019届高考物理大一轮精品复习课件：第十五章 第1讲 机械振动
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高考总复习 一轮复习导学案 ·物理
第十五章
选修3－4
驱动力 作用下的振动． 10. 受迫振动：物体在________ 振幅 驱动力 的频率跟物体的__________ 固有频率 相等时，受迫振动的________ 11. 共振：当________
最大．
质量 与小球相比可 12. 单摆：细线的上端固定，下端系一小球，如果细线的________ 直径 与线长相比可以忽略， 伸长 可以忽 以忽略， 小球的________ 在摆动过程中细线的________ 阻力 可以忽略，这样的 略，与小球受到的重力及绳的拉力相比，空气等对它的 ________
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高考总复习 一轮复习导学案 ·物理
第十五章
选修3－4
最大 4. 描述简谐运动的物理量： (1) 位移 x.(2) 振幅 A： 物体偏离平衡位置的________ 强弱 的物理量． (3) 周期 T ：物体完成一次全振动所需的 距离，是描述振动 ________ 时间 ，是描述振动________ 快慢 的物理量，周期由______________ 振动系统本身 的因素决定，叫固 ________ 次数 ．(5) 相位：描述周期性运动 有周期．(4) 频率 f：单位时间内完成全振动的________ 不同 状态． 的各个时刻所处的________ x＝Asin(ωt＋φ) ． 式 中 5. 简 谐 运 动 的 表 达 式 ： 简 谐 运 动 的 一 般 表 达 式 为 _______________ φ A ________ 表示简谐运动的振幅， ω 叫做角频率， ωt＋φ 代表简谐运动的相位， ________ 初相 ． 表示 t＝0 时的相位，叫做________
2019版高考物理一轮复习第十五章机械振动与机械波光电磁波与相对论课后分级演练39机械波.doc
课后分级演练（三十九）机械波【A 级一一基础练】1-如图所示是波遇到小孔或障碍物后的图象，图中每两条实线问的距离表示一个波长,其中正确的图象是（）解析：C 由于波沿正、负两方向传播的波形关于y 轴对称，A 、B 错；广=0时刻波源沿 y 轴正向开始振动，经过0.6 s 即1.5 T,波源位于平衡位置且沿y 轴负向振动，据“同侧 法”可知C 对，D 错.4. 一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波, 刻波形如图所示，下列说法正确的是（）A. 这列波的振幅为4 cm解析：B A 图孔的尺寸比波长大得多，不会发生明显的衍射现象，A 错；B 、C 图中障 碍物的大小比波长小故可以发生明显的衍射现象，B 对，C 错.D 图中孔的大小与波长相差不多，应发生明显的衍射现象，D 错.2. （2015 •上海高考）如图，P 为桥墩，力为靠近桥墩浮在水面的叶 片，波源S 连续振动，形成水波，此时叶片/静止不动.为使水波能带 动叶片振动，可用的方法是（）A. 提高波源频率B. 降低波源频率C. 增加波源距桥墩的距离D. 减小波源距桥墩的距离解析：B 为使水波能带动叶片振动，需要使波发生衍射现象，即使障碍物的大小接近 水波的波长，根据波长、频率和波速关系可知，增人波的波长，可以通过降低波的频率来实 现，B 项正确.3. 如图，广=0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y 轴正向开始振动，振动周期为0.4 s,在同一均匀介质中形成沿x 轴正、负两方向传播的简谐横波.下图中能够正确表示t= 0.6 s 时波形的图是（）A B C DSB.这列波的周期为1 sC. 此时A —4 m 处质点沿y 轴负方向运动D. 此时x=\ m 处质点的加速度为0解析：D 读懂波形图，明确波动与振动的关系.由题图可得，这列波的振幅为2 cm, 4选项A 错误；由题图得，波长人=8m,由7=—W T=2 s,选项B 错误；由波动与振动的关系得，此时才=4m 处质点沿y 轴正方向运动，且此质点正处在平衡位置，故加速度日=0, 选项C 错误，选项D 正确.5. （多选）久〃两列简谐横波均沿x 轴正向传播，在某时刻的波形分别如图中甲、乙所 示，经过时间小于力波的周期这两列简谐横波的波形分别变为图中丙、丁所示，则久〃两列波的波速匕（、F Z 比可能是（A. 1 ： 1C. 1 ： 2 E. 1 ： 3解析：ACE 由图读LIL 力波波长为 心=24 cm,甲图到丙图一定是半个周期，所以周 期T.\=2t ； B 波波长为人〃 =12 cm,乙图与丁图的波形图相同，经过的时间一定是整数个周 期，所以周期％=£波速内=寺=曙=虫昱,IlIA 乙 Iv所以/、〃两列波的波速匕?、〃之比可能是A 、C 、E,不可能的是B 、D.6. （多选）如图（a ）所示，一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的0、P 、0、P 、Q 质点，相邻两质点间距离为1皿才=0时刻。
高考物理大一轮复习 第十四章 振动和波 光 相对论 第38讲 机械波实战演练
第十四章 第38讲 机械波1．(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ．下列说法正确的是( ACE )A ．水面波是一种机械波B ．该水面波的频率为6 HzC ．该水面波的波长为3 mD ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 解析 水面波是机械波，选项A 正确．根据第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s 可知，该水画波的周期为T ＝159 s ＝53 s ，频率为f ＝1T ＝0.6 Hz ，选项B 错误．该水面波的波长为λ＝vT ＝1.8×53 m ＝3 m ，选项C 正确．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时介质中的质点只在平衡位置附近振动，不随波迁移，但能量会传递出去，选项D 错误，E 正确．2．周期为2.0 s 的简谐横波沿x 轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P 沿y 轴负方向运动，则该波( B )A ．沿x 轴正方向传播，波速v ＝20 m/sB ．沿x 轴正方向传播，波速v ＝10 m/sC ．沿x 轴负方向传播，波速v ＝20 m/sD ．沿x 轴负方向传播，波速v ＝10 m/s解析 质点P 沿y 轴负方向运动，根据振动方向与波的传播方向的关系，可判定该波沿x 轴正方向传播．由波的图象可知λ＝20 m ，根据v ＝λT得波速v ＝10 m/s.故选项B 正确．3．(多选)如下图甲为一列简谐横波在t ＝2 s 时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在x ＝1.5 m 处的质点的振动图象，P 是平衡位置为x ＝2 m 的质点．下列说法正确的是( ACE )A ．波速为0.5 m/sB ．波的传播方向向右C ．0～2 s 时间内，P 运动的路程为8 cmD ．0～2 s 时间内，P 向y 轴正方向运动E ．当t ＝7 s 时，P 恰好回到平衡位置解析 由题图甲读出波长λ＝2.0 m ，由题图乙读出周期T ＝4 s ，则v ＝λT＝0.5 m/s ，选项A 正确；题图甲是t ＝2 s 时的波形图，题图乙是x ＝1.5 m 处质点的振动图象，所以该质点在t ＝2 s 时向下振动，所以波向左传播，选项B 错误；在0～2 s 内质点P 由波峰向波谷振动，通过的路程s ＝2A ＝8 cm ，选项C 正确，选项D 错误；t ＝7 s 时，P 点振动了74个周期，所以这时P 点位置与t ＝34 T ＝3 s 时位置相同，即图甲向左平移14λ，P 点在平衡位置，所以选项E 正确．4．(多选)如图，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，实线为t ＝0时的波形图，虚线为t ＝0.5 s 时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5 s ．关于该简谐波，下列说法正确的是__BCE__.(选填正确答案标号)A ．波长为2 mB ．波速为6 m/sC ．频率为1.5 HzD ．t ＝1 s 时，x ＝1 m 处的质点处于波峰E ．t ＝2 s 时，x ＝2 m 处的质点经过平衡位置解析 由题图可知，该波波长λ＝4 m ，选项A 错误；T ＞0.5 s ，则由题图知波在0.5 s 内沿x 轴正方向传播的距离为34λ，传播时间t ＝34T ＝0.5 s ，T ＝23 s ，频率f ＝1T ＝1.5 Hz ，选项C 正确；波速v ＝λT ＝6 m/s ，选项B 正确；1 s ＝32T ，t ＝1 s 时，x ＝1 m 处的质点处于波谷，选项D 错误；2 s ＝3 T ，t ＝2 s 时，x ＝2 m 处的质点经过平衡位置，选项E 正确．5．平衡位置位于原点O 的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x 轴传播，P 、Q 为x 轴上的两个点(均位于x 轴正向)，P 与O 的距离为35 cm ，此距离介于一倍波长与二倍波长之间．已知波源自t ＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T ＝1 s ，振幅A ＝5 cm.当波传到P 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s ，平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置．求：(1)P 、Q 间的距离；(2)从t ＝0开始到平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程．解析 (1)由题意，O 、P 两点间的距离与波长λ之间满足OP ＝54λ＝35 cm ，解得λ＝28 cm ，波速为v ＝λT＝28 cm/s ，在t ＝5 s 的时间间隔内，波传播的路程为s ＝vt ＝140 cm ， 由题意有s ＝PQ ＋λ4，解得PQ ＝133 cm ．(2)Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t 1＝t ＋54T ＝25×T4波源从平衡位置开始运动，每经过T4，波源运动的路程为A .故t 1时间内，波源运动的路程为s ′＝25A＝125 cm ．答案 (1)133 cm (2)125 cm6．一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播，波长不小于10 cm.O 和A 是介质中平衡位置分别位于x ＝0和x ＝5 cm 处的两个质点．t ＝0时开始观测，此时质点O 的位移为y ＝4 cm ，质点A 处于波峰位置；t ＝13 s 时，质点O 第一次回到平衡位置，t ＝1 s 时，质点A 第一次回到平衡位置．求：(1)简谐波的周期、波速和波长； (2)质点O 的位移随时间变化的关系式．解析 (1)设振动周期为T ，由于质点A 在0到1 s 内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是14个周期，由此可知T ＝4 s ，①由于质点O 与A 的距离5 cm 小于半个波长，且波沿x 轴正向传播，O 在t ＝13 s 时回到平衡位置，而A 在t ＝1 s 时回到平衡位置，时间相差23 s ．两质点平衡位置的距离除以传播时间，可得波的速度v ＝7.5 cm/s ，② 利用波长、波速和周期的关系得，简谐波的波长λ＝30 cm. ③ (2)设质点O 的位移随时间变化的关系为y ＝A cos(2πtT＋φ0)，④将①式及题给条件代入上式得⎩⎪⎨⎪⎧4＝A cos φ00＝A π6＋φ0⑤解得φ0＝π3，A ＝8 cm ，⑥质点O 的位移随时间变化的关系式为y ＝0.08cos(πt 2＋π3)(国际单位制)或y ＝0.08sin(πt 2＋5π6)(国际单位制) 答案 (1)4 s 7.5 m/s 30 cm (2)y ＝0.08cos(πt 2＋π3)(国际单位制)或y ＝0.08sin(πt 2＋5π6)(国际单位制)．。
高考物理一轮复习(练习)：第十五章机械振动与机械波光电磁波与相对论模拟含解析(1)
选修3－4 第十五章 第2讲1．(多选)(2016·全国卷Ⅰ)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。
该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s 。
下列说法正确的是导学号 51343483( ACE )A ．水面波是一种机械波B ．该水面波的频率为6 HzC ．该水面波的波长为3 mD ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移[解析] 水面波是机械波，选项A 正确。
根据第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s 可得，该水面波的周期为T ＝159s ＝53s ，频率为f ＝1T ＝0.6Hz ，选项B 错误。
该水面波的波长为λ＝v T ＝1.8×53m＝3m ，选项C 正确。
水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时介质中的质点只在平衡位置附近振动，不会随波迁移，但能量会传递出去，选项D 错误，E 正确。
2．(多选)(2016·全国卷Ⅲ)由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。
波源振动的频率为20 Hz ，波速为16 m/s 。
已知介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧，且P 、Q 和S 的平衡位置在一条直线上，P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为15.8 m 、14.6 m 。
P 、Q 开始振动后，下列判断正确的是导学号 51343484( BDE )A ．P 、Q 两质点运动的方向始终相同B ．P 、Q 两质点运动的方向始终相反C ．当S 恰好通过平衡位置时，P 、Q 两点也正好通过平衡位置D ．当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰E ．当S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰[解析] 由v ＝λf 可知，波的波长为λ＝v f ＝0.8m ，x PS ＝(19＋34)λ，x QS ＝(18＋14)λ，根据波传播的周期性可知，P 、Q 两质点的振动情况正好相反，即运动方向始终相反，A 项错误，B 项正确；距离相差半波长整数倍的两点，同时通过平衡位置，而P 、Q 两质点与S 的距离不为半波长的整数倍，C 项错误；由波的传播特点知，波源经过平衡位置向上运动时，距其(n ＋34)λ的点在波峰位置，D 项正确；波源经过平衡位置向下运动时，距其(n ＋14)λ的点在波峰位置，E 项正确。
高考物理大一轮复习 第十四章 振动和波 光 相对论 课时达标38 机械波
课时达标 第38讲 机械波 [解密考纲]主要考查机械波的特点、分类、波的干涉和衍射的条件、多普勒效应、分析波的图象，以及波速、波长和频率的关系． 1．下列物理现象：(1)在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)闻其声而不见其人；(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高．分别属于波的( A ) A．反射、衍射、干涉、多普勒效应 B．折射、衍射、多普勒效应、干涉 C．反射，折射、干涉、多普勒效应 D．衍射、折射、干涉、多普勒效应 解析 在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，属于声波的反射；闻其声而不见其人，属于声波的衍射；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉；当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应．选项A正确． 2．(2017·湖北襄阳调研)(多选)一列简谐横波沿x轴的正方向传播，振幅为2 cm，周期为T，已知在t＝0时刻波上相距40 cm的两质点a、b的位移都是1 cm但运动方向相反，其中质点a沿y轴负方向运动．如图所示，下列说法正确的是( BCD ) A．该列简谐横波波长可能为150 cm B．该列简谐横波波长可能为12 cm C．当质点b的位移为＋2 cm时，质点a的位移为负
D．在t＝5T12时刻，质点b速度最大 解析 根据题意，质点a、b在波的图象中的位置可能情况如图所示．
有λ2×23＋kλ＝0.4 m，可得λ＝1.23k＋1 m，其中k为大于等于0的整数，波长最长为1.2 m，选项A错误；当k＝3时，λ＝12 cm，选项B正确；质点b再经过16T时间位移为＋2 cm(波峰位置)，质点a再经过112T到平衡位置，之后再经过14T到波谷位置，选项C正确；再经过512T质点b经过平衡位置，速度最大，选项D正确． 3．一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为( C ) A．4 m、6 m和8 m B．6 m、8 m和12 m C．4 m、6 m和12 m D．4 m、8 m和12 m 解析 根据题意，可能的波形有三种，如图所示．
2019最新高考物理一轮复习专用 第十五章 波 光 电磁波与相对论 课后分级演练40 光的折射 全反射
课后分级演练(四十) 光的折射 全反射【A 级——基础练】1．如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O 点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是( )解析：A 光只有从光密介质射向光疏介质且入射角大于全反射临界角时才会发生全反射现象，而玻璃相对于空气是光密介质，故B 项错；由折射定律可知，光由空气射入玻璃，入射角大于折射角，D 项错；由光路可逆原理可知，光由玻璃射入空气，入射角小于折射角，C 项错，故A 项对．2.如图所示，一条光线从空气垂直射到直角玻璃三棱镜的界面AB上，棱镜材料的折射率为1.414，这条光线从BC 边射出棱镜后的光线与界面BC 的夹角为( )A ．90°B ．60°C ．30°D ．45°解析：D 由sin C ＝1n ＝12得：光从玻璃射向真空时，发生全反射时的临界角为：C ＝45°.由几何关系可求得在BC 面的入射角为30°，由折射定律知：n ＝sin r sin i得sin r ＝n sin i ＝2·sin 30°＝22，所以r ＝45°，则射出棱镜后的光线与界面BC 的夹角为45°，故D 正确． 3.中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”．从物理学角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的．如图是彩虹成因的简化示意图，其中a 、b 是两种不同频率的单色光，则两光( )A ．在同种玻璃中传播，a 光的传播速度一定大于b 光B ．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b 光侧移量大C ．分别照射同一光电管，若b 光能引起光电效应，a 光也一定能D ．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是a 光 解析：C 本题考查光的折射、全反射现象及光电效应，意在考查考生对光的折射、全反射、光电效应规律的理解与掌握．由题图可知，a 光的偏折程度大，玻璃对a 光的折射率大，a 光的频率高，由v ＝c /n 可知，在同种玻璃中a 光的传播速度小于b 光，A 项错误；以相同的角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，由于a 光的折射率大，因此a 光的侧移量大，B项错误；分别照射同一光电管，由于a光的频率高，如果b光能引起光电效应，a光也一定能，C项正确；由sin C＝1n可知，光从水中射入空气，a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，如果只有一种光发生全反射，这种光一定是a光，射入空气的一定是b光，D项错误．4.公路交通标志牌是由基板和附着在基板上的反光膜组成，反光膜一般由镀在玻璃微珠上的铝层组成，夜间能将汽车射来的灯光反射回去，使司机看清交通标志．交通标志牌的结构示意图如图，这种交通标志牌的原理是( )A．利用了光的反射B．利用了光的折射C．利用了光的色散D．利用了光的全反射解析：D 汽车灯光射向交通标志牌，光在交通标志牌内表面发生全反射，使司机发现交通标志牌，实现指示作用，故选D.5．一束复色光由空气斜射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b，已知a光的频率小于b光的频率，下列光路图正确的是( )解析：D 两种单色光射入玻璃砖时的折射角小于入射角，据此可排除选项A、B；已知a光的频率小于b光的频率，那么a光在玻璃砖中的折射率较小，入射角相同时，折射角较大，选项D正确．6.如图所示，光液面传感器有一个像试管模样的玻璃管，中央插一块两面反光的玻璃板，入射光线在玻璃管内壁与反光板之间来回发生反射，进入到玻璃管底部，然后在另一侧反射而出(与光纤原理相同)．当透明液体的折射率大于玻璃管壁的折射率时，就可以通过光液面传感器监测出射光的强弱来判定玻璃管是否被液体包住了，从而了解液面的高度．以下说法正确的是( )A．玻璃管被液体包住之后，出射光强度增强B．玻璃管被液体包住之后，出射光消失C．玻璃管被液体包住之后，出射光强度减弱D ．玻璃管被液体包住之后，出射光强度不变解析：C 玻璃管被液体包住之前，由于玻璃管之外是光疏介质空气，光线发生全反射，没有光线从玻璃管中射出．当玻璃管被透明液体包住之后，液体的折射率大于玻璃管壁的折射率时，光线不再发生全反射，有一部分光线进入液体，反射光的强度会减弱，故C 正确．7.如图所示，光导纤维由内芯和包层两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光从一端进入，从另一端射出，下列说法正确的是( )A ．内芯的折射率大于包层的折射率B ．内芯的折射率小于包层的折射率C ．不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同D ．若紫光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射解析：A 光导纤维是依据全反射原理工作的，内芯的折射率大于包层的折射率，选项A 正确，B 错误；不同频率的可见光在同一介质中的传播速度不同，从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间一般不相同，选项C 错误；若将紫光改用红光也以同样角度入射时，由于红光临界角大于紫光，所以不能在内芯和包层分界面上发生全反射，选项D 错误．8.如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a 、b ，波长分别为λa 、λb ，该玻璃对单色光a 、b 的折射率分别为n a 、n b ，则( )A ．λa <λb ，n a >n bB ．λa >λb ，n a <n bC ．λa <λb ，n a <n bD ．λa >λb ，n a >n b解析：B 由题图知，三棱镜对b 光的折射率较大，所以n a <n b .又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，故b 光的频率大于a 光的频率，又根据c ＝λν，所以b 光的波长小于a 光的波长，即λa >λb ，所以B 正确，A 、C 、D 错误．9.如图所示，一束宽度为d 的平行光射向截面为正三角形的玻璃三棱镜，入射光与AB 界面夹角为45°，玻璃的折射率n ＝2，光束通过三棱镜后到达与BC 界面平行的光屏PQ ，求光屏PQ 上光斑的宽度D .解析：设AB 面的入射角为θ，折射角为γ，由n ＝sin θsin γ得γ＝30° 光线射到BC 边时由几何关系可知入射角γ′＝30°，由折射定律n ＝sin θ′sin γ′得θ′＝45°由几何关系知光斑的宽度D ＝d cos 45°，得D ＝2d . 答案：2d10.(2017·威海二模)如图所示，半径为R 的透明半球体的折射率为53，在离透明半球体2.8R 处有一与透明半球体平面平行的光屏．某种平行光垂直透明半球体的平面射入，在光屏上形成一个圆形亮斑．(1)求光屏上亮斑的直径；(不考虑光线在半球体内的多次反射)(2)若入射光的频率变大，则亮斑的直径如何变化？解析：(1)sin C ＝1n＝0.6，C ＝37°AB ＝2R sin C ＝1.2RFM ＝AB 2tan C ＝0.45R ，OF ＝R cos C ＝0.8R 设光斑直径为D ，根据三角形相似得：D AB ＝3R －FM FM解得：D ＝6.8R .(2)入射光的频率增大，光的折射率增大，边缘光线偏折角增大，从而使光屏上光斑直径变大．答案：(1)6.8R (2)光斑直径变大【B 级——提升练】11.如图所示，空气中有一折射率为2的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R 的扇形OAB ，一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA 上，OB 不透光，若只考虑首次入射到圆弧AB 上的光，则圆弧AB 上有光透出部分的弧长为( )A.16πR B.14πR C.13πR D.512πR 解析：B 作出如图所示的几何光路图，其中N 点为从O 点入射的折射光线，故圆弧NB 段没有光线从圆弧AB 射出，由折射定律sin i sin r ＝n ，可知sin 45°sin ∠BON ＝2，得∠BON ＝30°.若在圆弧AB 上的M 点，折射光线发生了全反射，由sin C ＝1n可得C ＝45°，由几何关系则有∠AOM ＝90°－45°－30°＝15°，所以圆弧AB 上有光透出的长度为s ＝45°360°×2πR ＝14πR ，正确选项为B. 12.(多选)(2017·乐山二模)如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向两面平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为a 、b 两束单色光射出．下列说法正确的是( )A ．a 光的频率大于b 光的频率B ．光束a 在空气中的波长较大C ．出射光束a 、b 一定相互平行D ．a 、b 两色光从同种玻璃射向空气时，a 光发生全反射的临界角大解析：AC 作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时a 光的偏折程度较大，则a 光的折射率较大，频率较大，故A 正确．a 光的频率较大，则波长较小，故B 错误．因为a 、b 两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据几何知识可知出射光束一定相互平行，故C 正确．因为a 光的折射率较大，由临界角公式sin C ＝1n，则知a 光的临界角小，故D 错误．13.(多选)(2017·黑龙江哈师大附中三模)如图所示，在同一点，两个单色光光源分别发射两束激光a 、b ，两束激光分别从对称的A 、C两点射入截面为等腰三角形的玻璃棱镜，激光a 、b 平行且垂直于玻璃棱镜的底面射出，光路如图，则以下选项正确的是( )A ．在玻璃棱镜中，a 光的折射率小于b 光的折射率B ．两束光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小C ．在玻璃棱镜中，a 光的波长小于b 光的波长D ．在相同的条件下进行双缝干涉实验，a 光的条纹间距比b 光大E ．a 光在玻璃棱镜中的传播时间小于b 光在玻璃棱镜中的传播时间解析：ADE 由图可知b 光的偏折程度较大，所以b 光的折射率大于a 光的折射率，A 正确．光在传播过程中频率不会发生变化，故B 错误．由v ＝c n 及n b >n a 可知v a >v b ，由图可知光在玻璃棱镜中传播的距离相同，故t a <t b ，E 正确．光的频率越大，折射率越大，所以f b >f a ，由v ＝λf 可知λa >λb ，故C 错误．由双缝干涉条纹间距公式Δx ＝L dλ可知，Δx a >Δx b ，故D 正确．14．(多选)(2017·吉林延边质检)如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束单色细光束由真空沿着径向与AB 成θ角射入，对射出的折射光线的强度随θ角的变化进行记录，得到的关系如图乙所示．图丙是这种材料制成的透明体，左侧是半径为R 的半圆柱体，右侧是长为8R 、高为2R 的长方体，一束该单色光从左侧A ′点沿半径方向，且与长方体的长边成37°角射入透明体．已知光在真空中的传播速度为c ，以下说法中正确的是( )A ．该透明材料的临界角是37°B ．该透明材料的临界角是53°C ．该透明材料的折射率为54D ．该透明材料的折射率为52E ．光在透明长方体中传播的总时间为25R 2c解析：BCE 由甲图与乙图可知，当θ<37°时，折射光线消失，说明该透明材料的全反射临界角为C ＝90°－37°＝53°，折射率n ＝1sin C ＝54，故B 、C 正确，A 、D 错误．光在长方体中传播的路程s ＝8R cos 37°＝10R ，光在透明长方体中传播的总时间为t ＝s v ＝s c n＝ns c＝25R 2c，故E 正确． 15.如图所示，宽为a 的平行光束从空气斜射到平行玻璃砖上表面，入射角为60°，光束中包含两种波长的光，玻璃砖对这两种光的折射率分别为n 1＝3，n 2＝536，光束从玻璃下表面出射时恰好分成不重叠的两束，求玻璃砖的厚度d 为多少？(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，结果可用根式表示)解析：根据光的折射定律，则有：n 1＝sin 60°sin θ1n 2＝sin 60°sin θ2，得：θ1＝30°，θ2＝37° 由分析可知，恰好分开时： x ＝d (tan 37°－tan 30°) 又有：x ＝a cos 60°解得：d ＝24a 9－43＝89＋43a11答案：89＋43a11。
高考物理一轮复习 第十五章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 第1讲 机械振动
4．(多选)图(a)、(b)分别是甲、乙两个单摆在同一位置处 做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是( )
A．甲、乙两单摆的振幅之比为 2∶1 B．t＝2 s 时，甲单摆的重力势能最小，乙单摆的动能为 零 C．甲、乙两单摆的摆长之比为 4∶1 D．甲、乙两单摆的摆球在最低点时，向心加速度大小一 定相等
6.如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个 摆，其中 A、B 的摆长相等．当 A 摆振动的时 候，通过张紧的绳子给 B、C、D 摆施加驱动力， 使其余各摆做受迫振动．观察 B、C、D 摆的振 动发现( )
A．C 摆的频率最小 B．D 摆的周期最大 C．B 摆的摆角最大 D．B、C、D 的摆角相同
解析：C 由 A 摆摆动从而带动其它 3 个单摆做受迫振动， 受迫振动的频率等于驱动力的频率，故其它各摆振动周期跟 A 摆相同，频率也相等．故 A、B 错误；受迫振动中，当固有频 率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，由于 B 摆的固有频率与 A 摆的相同，故 B 摆发生共振，振幅最大， 故 C 正确，D 错误.
振动物体离开平衡位 描述振动的_强__弱___和能
振幅
置的_最__大__距__离__
量
周期 频率
振动物体完成一次
_全__振__动__所需时间
描述振动的_快__慢___，两者
1
振动物体__单__位__时__间____ 互为倒数：T＝__f_
内完成全振动的次数
相位
ωt＋φ
描述周期性运动在各个 时刻所处的不同状态
贴进生活 的方向发 展.
第 1 讲 机械振动
【基础知识必备】 一、简谐运动 1．简谐运动的规律：质点的位移与时间的关系遵从 _正__弦__函__数__规律，质点的振动图象(x－t 图象)是一条正__弦__曲__线__．
2019版高考物理一轮复习 第十五章 波 光 电磁波与相对论 课后分级演练39 机械波
课后分级演练(三十九) 机械波【A级——基础练】1．如图所示是波遇到小孔或障碍物后的图象，图中每两条实线间的距离表示一个波长，其中正确的图象是( )解析：B A图孔的尺寸比波长大得多，不会发生明显的衍射现象，A错；B、C图中障碍物的大小比波长小故可以发生明显的衍射现象，B对，C错．D图中孔的大小与波长相差不多，应发生明显的衍射现象，D错．2.(2015·上海高考)如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动．为使水波能带动叶片振动，可用的方法是( )A．提高波源频率B．降低波源频率C．增加波源距桥墩的距离D．减小波源距桥墩的距离解析：B 为使水波能带动叶片振动，需要使波发生衍射现象，即使障碍物的大小接近水波的波长，根据波长、频率和波速关系可知，增大波的波长，可以通过降低波的频率来实现，B项正确．3．如图，t＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为0.4 s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波．下图中能够正确表示t＝0.6 s时波形的图是( )解析：C 由于波沿正、负两方向传播的波形关于y轴对称，A、B错；t＝0时刻波源沿y轴正向开始振动，经过0.6 s即1.5 T，波源位于平衡位置且沿y轴负向振动，据“同侧法”可知C对，D错．4.一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是( )A．这列波的振幅为4 cmB．这列波的周期为1 sC ．此时x ＝4 m 处质点沿y 轴负方向运动D ．此时x ＝4 m 处质点的加速度为0解析：D 读懂波形图，明确波动与振动的关系．由题图可得，这列波的振幅为2 cm ，选项A 错误；由题图得，波长λ＝8 m ，由T ＝λv得T ＝2 s ，选项B 错误；由波动与振动的关系得，此时x ＝4 m 处质点沿y 轴正方向运动，且此质点正处在平衡位置，故加速度a ＝0，选项C 错误，选项D 正确．5．(多选)A 、B 两列简谐横波均沿x 轴正向传播，在某时刻的波形分别如图中甲、乙所示，经过时间t (t 小于A 波的周期T A )，这两列简谐横波的波形分别变为图中丙、丁所示，则A 、B 两列波的波速v A 、v B 之比可能是( )A ．1∶1B ．2∶1C ．1∶2D ．3∶1E ．1∶3解析：ACE 由图读出，A 波波长为λA ＝24 cm ，甲图到丙图一定是半个周期，所以周期T A ＝2t ；B 波波长为λB ＝12 cm ，乙图与丁图的波形图相同，经过的时间一定是整数个周期，所以周期T B ＝t n ，波速v A ＝λA T A ＝0.242t ＝0.12t ，v B ＝λB T B ＝0.12t n＝0.12n t ，得到v A v B＝1∶n ，所以A 、B 两列波的波速v A 、v B 之比可能是A 、C 、E ，不可能的是B 、D.6．(多选)如图(a)所示，一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q ′、P ′、O 、P 、Q 质点，相邻两质点间距离为1 m ．t ＝0时刻O 质点从平衡位置开始沿y 轴正方向振动，并产生分别向左、向右传播的波，O 质点振动图象如图(b)所示，当O 点第一次达到正方向最大位移的时刻，P 点刚开始振动，则( )A ．P ′、P 两点距离为半个波长，因此它们的振动步调始终相反B ．当Q ′点振动第一次达到负向最大位移时，O 质点已经通过25 cm 路程C ．当波在绳中传播时，波速为1 m/sD ．若O 质点振动加快，波的传播速度变大解析：BC 依题，向左、向右传播的两列波关于y 轴左右对称，步调总是相同，A 错误；振动从O 点传到Q ′时，O 点已经振动了半个周期，Q ′起振方向向上，当Q ′点振动第一次达到负向最大位移时，质点O 第二次到达正向最大位移处，共运动了114周期，通过的路程为S ＝5A ＝25 cm ，B 正确；t ＝1 s 时刻，O 点第一次达到正方向最大位移，P 点刚开始振动，即波传播了1 m ，故波速v ＝λT ＝1 m/s ，C 正确；波速由介质决定，与频率无关，故O 质点振动加快，波的传播速度不变，D 错误．7.在均匀介质中，各质点的平衡位置在同一水平直线上，相邻两质点的距离均为a ，如图所示，振动从质点1开始向右传播，经过时间t ，前11个质点第一次形成如图所示的波形，则此波的最大可能波速为( )A.17a t B.16a t C.12a t D.10a t解析：B 若波源的起振方向向上，前11个质点第一次形成如图所示的波形时，波恰好传到17质点，波传播的距离最大，最大距离s ＝16a ，则最大波速v ＝16a t.故选B. 8．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，O 为波源，如图所示是波源开始振动后0.1 s 时的波形图，则下列判断正确的是( )A ．这列波的周期为0.4 s ，振幅为20 cmB ．这列波的波速为40 m/s ，波长为4 mC ．再经过0.15 s ，x ＝6 m 处质点的位置坐标为(x ＝6 m ，y ＝0 cm)D ．再经过0.55 s ，x ＝24 m 处的质点第一次到达波谷解析：C 观察振动0.1 s 时的波形图可知周期为0.2 s ，波长为8 m ，振幅为10 cm ，可算出波速为40 m/s ，选项A 、B 错误．再经过0.15 s ，波继续向前传播四分之三个周期，x ＝6 m 处的质点正经过平衡位置向下振动，选项C 正确.0.1 s 时的波峰在2 m 处，x ＝24 m处的质点离它有22 m ，这个波峰传播到x ＝24 m 处所需的时间为Δt ＝2240s ＝0.55 s ，选项D 错误．9．(多选)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图(a)是t ＝0时刻的波形图，图(b)和图(c)分别是x 轴上某两处质点的振动图象．由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是( )A.13m B.23 m C ．1 m D.43m 解析：BD 题图(b)所示质点在t ＝0时在正向最大位移处，题图(c)所示质点在t ＝0时，x ＝－0.05 m(振幅的一半)，运动方向沿y 轴负方向，结合波形图找到对应的点，若图(c)所示质点在图(b)所示质点的左侧，有λ12＋λ4＋n λ＝λ3＋n λ，当n ＝0时，B 正确；若图(c)所示质点在图(b)所示质点的右侧，有λ6＋λ2＋n λ＝2λ3＋n λ，当n ＝0时，D 正确． 10．(2017·哈尔滨第三中学模拟)一列横波在x 轴上传播，在t 1＝0时刻波形如图中实线所示，t 2＝0.05 s 时刻，波形如图中虚线所示．若周期大于12(t 1－t 2)，则最小波速和最大波速分别是多少？传播方向如何？解析：由题图可知，λ＝8 m.当波沿x 轴正方向传播时，有Δt ＝nT ＋T 4，且n ＝0或1， 当波沿x 轴负方向传播时，有Δt ＝nT ＋3T 4，且n ＝0或1， 由波速公式v ＝λT知，当速度最小时，周期最大，当速度最大时，周期最小． 分析上面两类情况可知当周期最大时，波沿x 轴正方向传播，且在Δt ＝nT ＋T 4中取n ＝0，即Δt ＝T 4，则T 大＝0.2 s ，最小速度v 小＝λT 大＝40 m/s ，方向为沿x 轴正方向．当v 最大时，波沿x 轴负方向传播，且在Δt ＝nT ＋3T 4中取n ＝1，即Δt ＝T ＋3T 4，则T 小＝135 s ，最大速度v 大＝λT 小＝280 m/s ，方向为沿x 轴负方向． 答案：最小波速40 m/s ，方向为沿x 轴正方向；最大波速280 m/s ，方向为沿x 轴负方向【B 级——提升练】11.(2017·上海徐汇模拟)一列向右传播的简谐波，振幅为A 、波长为λ、周期为T .在t ＝0时的波形如图所示，质点P 处于平衡位置，则t ＝3T 4时，质点P 的坐标为( ) A ．(λ2，A ) B ．(λ2，－A ) C ．(5λ4，0) D ．(5λ4，A ) 解析：B 在t ＝0时刻，质点P 在平衡位置向上振动，故在t ＝3T 4时质点P 振动到最低点，其坐标为(λ2，－A )，故选B. 12.(2017·上海静安期中)为了比较同一声源发出的声波在空气中和水中的传播情况，将某时刻的波形图画在了同一坐标纸上，如图所示，以下说法正确的是( )A ．a 是空气中的波形图，a 、b 的频率相同B ．a 是水中的波形图，a 、b 的频率相同C ．b 是水中的波形图，a 、b 的频率不同D ．a 的频率较高，b 的波长较大解析：A 同一声源发出的声波，频率f 相同，周期T 相同，又因为声波在水中传播的速度比在空气中大，根据波长λ＝vT 可知声波在水中波长较大，故b 是水中的波形图，a 是空气中的波形图，故选A.13.(多选)(2017·陕西师大附中七模)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t ＝0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到c 点；t ＝0.6 s 时波恰好传到e 点，波形如图中虚线所示，a 、b 、c 、d 、e 是介质中的质点．下列说法正确的是( )A ．这列波的周期为T ＝0.8 sB ．当t ＝0.6 s 时质点a 速度沿y 轴负方向C ．质点c 在这段时间内沿x 轴正方向移动了3 mD ．质点d 在这段时间内通过的路程为20 cmE ．t ＝0.6 s 时，质点e 将要沿y 轴正方向运动解析：ADE 由题意可得该波向右传播，起振方向向上，波长是4 m,0.6 s 的时间内传播的距离是3λ4，所以波的周期：T ＝0.6×43s ＝0.8 s ，故A 正确；由题意可得该波向右传播，由平移法可知，当t ＝0.6 s 时质点a 速度沿y 轴正方向，故B 错误；质点c 在这段时间内只是沿振动的方向运动，没有沿x 轴正方向移动，故C 错误；由图可知，质点d 在0.6 s 内先向上运动到达最高点后又返回平衡位置，在这段时间内通过的路程是2倍的振幅，为20 cm ，故D 正确；由题意可得该波向右传播，由平移法可知，当t ＝0.6 s 时质点e 将要沿y 轴正方向运动，故E 正确．14．(多选)(2017·湖南名校联盟第三次大联考)如图所示，两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x ＝－0.2 m 和x ＝1.2 m 处，传播速度均为v ＝0.2 m/s ，振幅均为A ＝2 cm.图示为t ＝0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，此时平衡位置处于x ＝0.2 m 和x ＝0.8 m 的P 、Q 两质点刚开始振动．质点M 的平衡位置处于x ＝0.5 m 处，则下列判断正确的是( )A ．两列波的周期均为2 s ，且起振方向均沿y 轴负方向B ．t ＝0时刻，x ＝0处的质点处于平衡位置向y 轴正方向运动C ．x ＝0.1 m 处的质点处于平衡位置向y 轴负方向运动t ＝1.5 s 时刻之前，质点M 始终处于静止状态D ．M 点开始振动后做振幅为4 cm ，周期为4 s 的简谐运动E ．T ＝2.5 s 时M 点处于平衡位置向y 轴正方向运动解析：ACE 两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，则质点P 、Q 的起振方向均沿y 轴负方向，由图知波长λ＝0.4 m ，由v ＝λT 知T ＝λv ＝0.40.2s ＝2 s ，选项A 正确；由波形图可知在t ＝0时刻，x ＝0处的质点处于平衡位置向y 轴正方向运动，x ＝0.1 m 处的质点处于波谷位置，即在最低点，选项B 错误；因波的周期为T ＝2 s ，两列波传到质点M 的时间为1.5 s ，t ＝1.5 s 时刻M 点开始振动，则此时刻之前，质点M 始终处于静止状态，故C 正确；M 点开始振动后振动加强，做振幅为4 cm 、周期为2 s 的简谐运动，选项D 错误；t ＝2.5 s ＝1.5 s ＋12T ，质点M 已振动了12T ，因此M 点处于平衡位置向y 轴正方向运动，故E 正确．15．(2016·课标Ⅱ)一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播，波长不小于10 cm.O 和A 是介质中平衡位置分别位于x ＝0和x ＝5 cm 处的两个质点．t ＝0时开始观测，此时质点O的位移为y ＝4 cm ，质点A 处于波峰位置；t ＝13s 时，质点O 第一次回到平衡位置，t ＝1 s 时，质点A 第一次回到平衡位置．求(1)简谐波的周期、波速和波长；(2)质点O 的位移随时间变化的关系式．解析：(1)设振动周期为T ，由于质点A 在0到1 s 内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是14个周期，由此可知T ＝4 s ① 由于质点O 与A 的距离5 cm 小于半个波长，且波沿x 轴正向传播，O 在t ＝13s 时回到平衡位置，而A 在t ＝1 s 时回到平衡位置，时间相差23s ．两质点平衡位置的距离除以传播时间，可得波的速度v ＝7.5 cm/s ②利用波长、波速和周期的关系得，简谐波的波长λ＝30 cm ③(2)设质点O 的位移随时间变化的关系为 y ＝A cos(2πt T＋φ0)④ 将①式及题给条件代入上式得⎩⎪⎨⎪⎧ 4＝A cos φ00＝A π6＋φ0⑤解得φ0＝π3，A ＝8 cm ⑥ 质点O 的位移随时间变化的关系式为y ＝0.08cos(πt 2＋π3)(国际单位制)或y ＝0.08sin(πt 2＋5π6)(国际单位制)⑦ 答案：(1)4 s 7.5 cm/s 30 cm(2)y ＝0.08cos(πt 2＋π3)(国际单位制)或y ＝0.08sin(πt 2＋5π6)(国际单位制)。
2019高三物理一轮复习课件：第十五章 第2讲 光的波动性 电磁波 相对论简介
v 1－ 2。 c
2019高考一轮总复习 • 物理
u′＋v (3)相对论的速度变换公式 u＝ 。 u′v 1＋ 2 c
m0
(4)相对论质量 m＝
2 (5)质能方程 E＝ mc
v2 1－ c
。
。
2019高考一轮总复习 • 物理
一、思维辨析(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。) 1．光的干涉、衍射现象说明了光是波，也能说明光是橫波。( × ) 2．薄膜干涉是薄膜前后表面的反射光叠加产生的，所以要观察干涉条纹， 应该从光源一侧观察。( √ ) 3．当光照射到不透明的半径很小的圆盘上时也会产生衍射现象。( √ ) 4．电磁波的传播也需要介质。( × ) 5．真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的。( × )
2019高考一轮总复习 • 物理
二、对点微练 1．(光的干涉)(多选)在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为 了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有( A．改用红光作为入射光 B．改用蓝光作为入射光 C．增大双缝到屏的距离 D．增大双缝之间的距离 )
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l 解析 在双缝干涉实验中，条纹间距公式 Δx＝ λ，可见，干涉条纹间 d 距与入射光的波长成正比， 与双缝到屏的距离成正比， 与双缝间距离成反比。 红光波长大于黄光波长，选项 A 正确；蓝光波长小于黄光波长，选项 B 错； 增大双缝到屏的距离，则干涉条纹间距增大，选项 C 正确；增大双缝之间 的距离，干涉条纹间距减小，选项 D 错。 答案 AC
稳定方向
振动的
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微知识 4 电磁场和电磁波 1．麦克斯韦电磁场理论
2019高考一轮总复习 • 物理
(2)电磁场：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和 变化的磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。 2．电磁波
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2019年 1 课后分级演练(三十八) 机械振动 【A级——基础练】 1.(2017·上海奉贤质量抽测)如图为某一弹簧振子做简谐运动的图象，在t1到t2时间内，下列物理量变小的是( ) A．位移 B．速度 C．回复力 D．振幅 解析：B 由图可知在t1到t2时间内振子的位移增大，所以回复力F＝－kx也增大，振子在向最大位移处运动，所以速度减小，振幅是不变的，故选B. 2.(2017·上海长宁质检)如图所示，弹簧振子在B、C两点间做简谐运动，B、C间距为10 cm，O是平衡位置，振子每次从C点运动到B点的时间均为0.5 s，则该弹簧振子( )
A．振幅为10 cm B．周期为2 s C．频率为1 Hz D．从O点出发到再次回到O点的过程就是一次全振动 解析：C 振子在B、C两点间做机械振动，B、C间距为10 cm，O是平衡位置，则该弹
簧振子的振幅为5 cm，故A错误．振子从C点运动到B点的时间为12T，即12T＝0.5 s，该弹
簧振子的周期为T＝1 s，故B错误．该弹簧振子的频率为：f＝1T＝1 Hz，故C正确．振子从O点出发到再次回到O点的过程不是一次全振动，故D错误． 3．(2017·上海单科)做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的94倍，
摆球经过平衡位置的速度减为原来的23，则单摆振动的( ) A．周期不变，振幅不变 B．周期不变，振幅变小 C．周期改变，振幅不变 D．周期改变，振幅变大 解析：B 由单摆的周期公式T＝2πL/g可知，当摆长L不变时，周期不变，故C、D
错误；由能量守恒定律可知12mv2＝mgh，其摆动的高度与质量无关，因平衡位置的速度减小，则最大高度减小，即振幅减小，选项B正确、A错误． 4．(2017·北京理综)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是( ) 2019年 2 A．t＝1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 B．t＝2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 C．t＝3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零 D．t＝4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值 解析：A 由图象可知，t＝1 s和t＝3 s时振子在最大位移处，速度为零，加速度分别为负向最大值、正向最大值；而t＝2 s和t＝4 s时振子在平衡位置，加速度为零，而速度分别为负向最大、正向最大．综上所述，A项说法正确．
5．(多选)某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asin π4t，则质点( ) A．第1 s末与第3 s末的位移相同 B．第1 s末与第3 s末的速度相同 C．3 s末至5 s末的位移方向都相同 D．3 s末至5 s末的速度方向都相同
解析：AD ①由关系式可知ω＝π4 rad/s，T＝2πω＝8 s，将t＝1 s和t＝3 s代入关系式中求得两时刻位移相同，A对； ②作出质点的振动图象，由图象可以看出，第1 s末和第3 s末的速度方向不同，B错；③由图象可知，第3 s末至第4 s末质点的位移方向与第4 s末至第5 s末质点的位移方向相反，而速度的方向相同，故C错、D对． 6．做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的( ) A．频率、振幅都不变 B．频率、振幅都改变 C．频率不变、振幅改变 D．频率改变、振幅不变
解析：C 由单摆周期公式T＝2πlg知周期只与l、g有关，与m和v无关，周期不变，其频率不变．没改变摆球质量前，设单摆最低点与最高点高度差为h，最低点速度为v，mgh＝12mv2.摆球质量改变后：4mgh′＝12×4m·(v2)2，可知h′≠h，振幅改变．
7．(多选)下列说法正确的是( ) A．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比 2019年 3 B．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变 C．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小 D．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率 E．已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向
解析：ABD 在同一地点，重力加速度g为定值，根据单摆周期公式T＝2πLg可知，周期的平方与摆长成正比，故选项A正确；弹簧振子做简谐振动时，只有动能和势能相互转化，根据机械能守恒条件可知，振动系统的势能与动能之和保持不变，故选项B正确；根据
单摆周期公式T＝2πLg可知，单摆的周期与质量无关，故选项C错误；当系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故选项D正确；若弹簧振子初始时刻在波峰或波谷位置，知道周期后，可以确定任意时刻运动速度的方向，若弹簧振子初始时刻不在波峰或波谷位置，则无法确定任意时刻运动的方向，故选项E错误． 8．如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示．由振动图象可以得知( )
A．振子的振动周期等于t1 B．在t＝0时刻，振子的位置在a点 C．在t＝t1时刻，振子的速度为零 D．从t1到t2，振子正从O点向b点运动 解析：D 本题考查简谐运动及弹簧振子的振动图象．意在考查考生的理解能力及简单推理能力．弹簧振子先后经历最短时间到达同一位置时，若速度相同，则这段时间间隔就等于弹簧振子的振动周期，从振动图象可以看出振子的振动周期为2t1，选项A错误；在t＝0时刻，振子的位移为零，所以振子应该在平衡位置O，选项B错误；在t＝t1时刻，振子在平衡位置O，该时刻振子速度最大，选项C错误；从t1到t2，振子的位移在增加，所以振子正从O点向b点运动，选项D正确． 9.如图，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的．物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A0，周期为T0.当物块向右通过平衡位置时，a、b之间的粘胶脱开；以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T，则A________A0(填“>”、“<”或“＝”)，T ________T0(填“>”、“<”或“＝”)． 2019年 4 解析：当弹簧振子通过平衡位置时，a、b之间粘胶脱开，a、b由于惯性继续向右运动，弹簧伸长，对物块有向左的拉力，物块a向右做减速运动，动能减少，物块b在光滑水平面上做匀速直线运动，动能不变，由能量守恒定律知只有物块a减少的动能转化为弹簧的弹性势能，所以弹簧的最大伸长量减小，故振幅减小．振动中振子的质量变小，振子的周期变小． 答案：＜ ＜ 10.一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸，当振子上、下振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图象，y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标．由此图求振动的周
期和振幅． 解析：设周期为T，振幅为A.
由题意知一个周期内记录纸的位移为2x0，由x＝vT得T＝2x0v，振幅A＝y1－y22.
答案：2x0v y1－y22 【B级——提升练】 11．(多选)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，则下列说法中正确的是( )
A．甲、乙两单摆的摆长相等 B．甲摆的振幅比乙摆大 C．甲摆的机械能比乙摆大 D．在t＝0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆 E．由图象可以求出当地的重力加速度 解析：ABD 由振动图象可以看出，甲摆的振幅比乙摆的大，两单摆的振动周期相同，
根据单摆周期公式T＝2πlg可得，甲、乙两单摆的摆长相等，但不知道摆长是多少，不能计算出当地的重力加速度g，故A、B正确，E错误；两单摆的质量未知，所以两单摆的机械能无法比较，故C错误；在t＝0.5 s时，乙摆有负向最大位移，即有正向最大加速度，而甲摆的位移为零，加速度为零，故D正确． 12．(多选)(2017·茂名模拟)简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图甲所示，在2019年 5 弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔P在纸带上画出的就是小球的振动图象．取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图乙所示．则下列说法正确的是( )
A．弹簧振子的周期为4 s B．弹簧振子的振幅为10 cm C．t＝17 s时振子相对平衡位置的位移是10 cm D．若纸带运动的速度为2 cm/s，振动图线上1、3两点间的距离是4 cm E．2.5 s时振子正在向x轴正方向运动 解析：ABD 由题图知，弹簧振子的周期为T＝4 s，振幅为10 cm，选项A、B正确；由周期性知，t＝17 s时振子相对平衡位置的位移与t＝1 s时振子相对平衡位置的位移相同，均为0，选项C错误；若纸带运动的速度为2 cm/s，振动图线上1、3两点间的距离s＝vt＝2 cm/s×2 s＝4 cm，选项D正确；x－t图象的斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向，则2.5 s时振子的速度为负，正在向x轴负方向运动，选项E错误． 13.(多选)如图所示两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为fm，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子，为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则( )
A．它们的振幅不能大于A＝M＋mfmkM
B．它们的振幅不能大于A＝M＋mfmkm C．它们的最大加速度不能大于fmM D．它们的最大加速度不能大于fmm 解析：BD 当A和B在振动过程中恰好不发生相对滑动时，AB间静摩擦力达到最大．根据牛顿第二定律得：以A为研究对象：a＝fmm；以整体为研究对象：kA＝(M＋m)a；联立两式
得，A＝M＋mfmkm，故B、D正确． 14．(多选)一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点．t＝0时刻振子的位移x＝－