2017～2018學(xué)年物理二輪專題卷（十一）說(shuō)明：1．本卷主要考查機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光。2．考試時(shí)間60分鐘，滿分100分。一、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的五個(gè)選項(xiàng)中，選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分。1．(2017·廣西南寧模擬)某同學(xué)在做利用單擺測(cè)重力加速度g的實(shí)驗(yàn)，他先測(cè)得擺線長(zhǎng)為98.50cm，用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得小球直徑如圖所示，然后用秒表記錄了單擺全振動(dòng)50次所用的時(shí)間為100.0s，下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是（）A．根據(jù)圖示可知小球的直徑為2.96cmB．記錄時(shí)間時(shí)應(yīng)從擺球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)C．如果在實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)計(jì)為50次，測(cè)得的g值偏小D．如果在實(shí)驗(yàn)中誤將小球直徑與擺線長(zhǎng)之和當(dāng)成擺長(zhǎng)，測(cè)得的g值偏大E．?dāng)[線上端在振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，測(cè)得的g值偏小2．(2017·江西五校模擬)如圖所示，一細(xì)束單色光a和一細(xì)束單色光b平行射到同一個(gè)三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一個(gè)點(diǎn)M.不考慮光的反射，則下列說(shuō)法中正確的是（）B．在真空中，單色光a的波長(zhǎng)小于單色光b的波長(zhǎng)C．三棱鏡對(duì)單色光a的折射率小于對(duì)單色光b的折射率D．若改變光束的入射方向，即逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則單色光b從三棱鏡射出的光線首先消失E．讓a、b兩種單色光分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置獲得的干涉圖樣，單色光b相鄰兩條亮條紋的間距較寬3．(2017·海南五校模擬)一列簡(jiǎn)諧橫波，在t＝0.6s時(shí)刻的圖象如圖甲所示，此時(shí)P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移均為－1cm，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，則以下說(shuō)法正確的是()A．這列波沿x軸正方向傳播B．這列波的波速是eq\f(50,3)m/sC．從t＝0.6s開(kāi)始，緊接著的Δt＝0.6s時(shí)間內(nèi)，A質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程是10mD．從t＝0.6s開(kāi)始，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q早0.4s回到平衡位置E．若該波在傳播過(guò)程中遇到一個(gè)尺寸為10m的障礙物不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象A．該列波在0.1s內(nèi)向右傳播的距離為1mB．質(zhì)點(diǎn)P(x＝1m)在0.1s內(nèi)向右運(yùn)動(dòng)的位移大小為1mC．在0～0.1s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q(x＝1.5m)通過(guò)的路程是10cmD．在t＝0.2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q(x＝1.5m)的振動(dòng)方向沿y軸正方向E．質(zhì)點(diǎn)N(x＝9m)經(jīng)過(guò)0.5s第一次到達(dá)波谷5．(2017·四川重點(diǎn)中學(xué)模擬)圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝1s時(shí)的波形圖，圖乙為該簡(jiǎn)諧橫波上平衡位置在x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，若該簡(jiǎn)諧橫波為位于x＝0m或x＝4m處的振源振動(dòng)所形成的．則下列說(shuō)法正確的是（）A．該波的振源一定位于x＝0m處B．如果該波與另一頻率為1Hz的簡(jiǎn)諧橫波相遇，則一定不能發(fā)生干涉現(xiàn)象C．如果該波遇到一尺寸為4m的障礙物時(shí)一定能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D．如果位于x＝2m處的觀察者沿x軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率一定變小E．t＝1.5s時(shí)，平衡位置在x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)具有負(fù)方向的最大加速度6．(2017·湖北襄陽(yáng)調(diào)研)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸的正向傳播，振幅為2cm，周期為T，已知在t＝0時(shí)刻波上相距40cm的兩質(zhì)點(diǎn)a、b的位移都是1cm但運(yùn)動(dòng)方向相反，其中質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)．如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）B．該列簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)可能為12cmC．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)b的位移為＋2cm時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a的位移為負(fù)D．在t＝eq\f(5T,12)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)b速度最大E．質(zhì)點(diǎn)a、質(zhì)點(diǎn)b的速度始終大小相等，方向相反7．(2017·安徽重點(diǎn)中學(xué)模擬)如圖所示，一由玻璃制成的直角三棱鏡ABC，其中AB＝AC，該三棱鏡對(duì)紅光的折射率大于eq\r(2).一束平行于BC邊的白光射到AB面上．光束先在AB面折射后射到BC面上，接著又從AC面射出．下列說(shuō)法正確的是（）B．各色光在BC面的入射角都大于45°C．有的色光可能不在BC面發(fā)生全反射D．從AC面射出的有色光束中紅光在最上方E．從AC面射出的光束一定平行于BC邊8．(1)(2017·湖北武漢4月調(diào)研)《夢(mèng)溪筆談》是中國(guó)科學(xué)技術(shù)史上的重要文獻(xiàn)，書中對(duì)彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨則有之”．如圖是彩虹成因的簡(jiǎn)化示意圖，設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過(guò)球心的截面，入射光線在過(guò)此截面的平面內(nèi)，a、b是兩種不同頻率的單色光．下列說(shuō)法正確的是()A．雨后太陽(yáng)光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹B．水滴對(duì)a光的臨界角大于對(duì)b光的臨界角C．在水滴中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度D．在水滴中，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)E．a(chǎn)、b光分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距較小題號(hào)12345678答案二、非選擇題：本大題共4小題，共52分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。9.(2017·廣西南寧模擬)如圖所示，玻璃柱體的橫截面為eq\f(1,4)圓形，半徑為R.一單色光從空氣垂直AO面從AO中點(diǎn)射向玻璃柱體，恰好在AB弧面發(fā)生全反射．光在真空中的速度為c.①求玻璃的折射率n；②試判斷光線能否到達(dá)A點(diǎn)，若能，求從光線射入玻璃柱體到射到A點(diǎn)所用的時(shí)間t；若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由．10.(2017·湖北武漢4月調(diào)研)有兩列簡(jiǎn)諧橫波a、b在同一介質(zhì)中分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播．兩列波在t＝0時(shí)刻的波形曲線如圖所示．已知a波的周期Ta＝1s．求：①兩列波的傳播速度；②從t＝0時(shí)刻開(kāi)始，最短經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間x＝1.0m的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為0.16m?11.(2017·云南七校聯(lián)考)如圖所示為一玻璃磚的截面圖，該截面是一直角邊為20cm的等腰直角三角形ABC，其中截面的AC邊與接收屏PQ垂直，垂足為C.一束由a和b兩種色光組成的復(fù)合色光由AB的中點(diǎn)垂直AB射向AC中點(diǎn)O處，結(jié)果在接收屏上出現(xiàn)了兩個(gè)亮點(diǎn)．已知玻璃磚對(duì)a光的折射率n1＝eq\f(2\r(3),3)，對(duì)b光的折射率n2＝eq\r(2).根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析兩亮點(diǎn)的顏色，并求兩亮點(diǎn)之間的距離．12.(2017·四川重點(diǎn)中學(xué)模擬)如圖所示為某透明介質(zhì)的橫截面，該橫截面由半徑為R的eq\f(1,4)圓和一直角三角形NOP構(gòu)成，∠NOP＝90°，∠OPN＝30°，一細(xì)束激光平行于MP射入透明介質(zhì)，且入射點(diǎn)A與MP間的距離為h＝eq\f(\r(3),2)R，該透明介質(zhì)對(duì)該激光的折射率為n＝eq\f(\r(6),2)。①第一次射到NP的光束能否射出透明介質(zhì)？請(qǐng)說(shuō)明理由．②求第一次由MP射出的光線與MP間的夾角．參考答案題號(hào)12345678答案ADEABEABDADEBDEBCDABEADE9.解：①光在AB弧面上的入射角為i＝30°，則有sini＝eq\f(1,n)，解得n＝2.②如圖所示，光經(jīng)C點(diǎn)全反射到達(dá)D點(diǎn)，在D點(diǎn)的入射角為30°，再次發(fā)生全反射．在△COD中，∠COD＝30°，由正弦定理得eq\f(OC,sin120°)＝eq\f(CD,sin30°)，解得CD＝eq\f(\r(3)R,3).而由幾何知識(shí)可知CD＝OD，且eq\f(OA,OD)＝eq\r(3)＝tan60°，可知∠ODA＝60°，故光束能到達(dá)A點(diǎn)，EC＝eq\f(\r(3)R,2)，AD＝eq\f(2\r(3)R,3)，速度v＝eq\f(c,n)，t＝eq\f(EC＋CD＋DA,v)＝eq\f(3\r(3)R,c).10.解：①由題圖可知a、b兩列波的波長(zhǎng)分別為λa＝2.5m，λb＝4.0m，兩列波在同種介質(zhì)中的傳播速度相同v＝eq\f(λa,Ta)＝2.5m/s.②a波的波峰傳播到x＝1.0m的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間ta＝eq\f(Δxa,v)＝eq\f(1＋mλa,v)b波的波峰傳播到x＝1.0m的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間tb＝eq\f(Δxb,v)＝eq\f(1.5＋nλb,v)，又ta＝tb＝t，聯(lián)立解得5m－8n＝1.(式中m、n均為正整數(shù))分析知，當(dāng)m＝5，n＝3時(shí)，x＝1.0m的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為0.16m時(shí)經(jīng)過(guò)的時(shí)間最短，將m＝5代入t＝eq\f(1＋mλ0,v)解得t＝5.4s.11.解：設(shè)a和b兩種色光發(fā)生全反射的臨界角分別為C1、C2，由折射定律可知sinC1＝eq\f(1,n1)＝eq\f(\r(3),2)，sinC2＝eq\f(1,n2)＝eq\f(\r(2),2)，則C1＝60°，C2＝45°.復(fù)合光到達(dá)AC邊時(shí)的入射角i＝45°＝C2<C1，故b光在AC面發(fā)生全反射，而a光在AC面一部分折射，一部分反射．作出該復(fù)合光經(jīng)玻璃磚反射和折射后的光路，如圖所示．由幾何關(guān)系可知，反射光線與BC面垂直，所以亮點(diǎn)E為a色，亮點(diǎn)F為a和b兩種的混合色．設(shè)a光經(jīng)玻璃磚AC面折射的折射角為r，根據(jù)折射定律有n1＝eq\f(sinr,sini)，解得sinr＝eq\f(\r(6),3).則CE＝eq\f(OC,tanr)＝10cm，△OCF為等腰直角三角形，則CF＝10eq\r(2)cm，所以EF＝(10＋10eq\r(2))cm.12.解：①如圖所示，該激光束的入射點(diǎn)為A，則連線OA為法線，過(guò)A點(diǎn)作AA′垂直于MP，設(shè)該激光束的入射角和折射角分別為i、r，則sini＝eq\f(h,R)＝eq\f(\r(3),2)解得r＝45°由幾何關(guān)系知，該激光束在透明介質(zhì)NP邊的入射角為75°，該激光束在透明介質(zhì)中全反射臨界角的正弦值為sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(6),3)<