2014年版高考物理机械振动机械波光二轮复习题目 2页

选考模块(3－4)　机械振动　机械波　光 ‎ ‎1．(1)如图所示，左边为竖直弹簧振动系统，振子连接一根水平很长的软绳，沿绳方向取x轴．振子从平衡位置O以某一初速度向A端开始运动，振动频率为f＝10 Hz，当振子从O点出发后，第五次经过O点时，x＝‎15 cm处的质点恰好第一次从波峰回到其平衡位置，则下列说法正确的是(　　)‎ A．绳上产生的波的传播速度为v＝‎7.5 cm/s B．绳上各质点都沿x轴方向运动 C．绳上各质点的振动频率相同 D．当振子从O点出发后，第2次经过O点时，x＝‎5 cm处的质点正远离平衡位置运动 ‎(2)有一个底面直径和高都是d的空圆筒，眼在A处恰好能看到底圆跟侧壁的交点B，如图所示，现将某种液体注满圆筒，在A处沿原方向看去，能看到底圆的中心C，请问这种液体的折射率是多少？‎ 解析：　(1)由题意可知波的周期为0.1 s，第五次经过O点时，即经过2个周期，波向前传播到‎20 cm处，所以波的传播速度v＝＝‎100 cm/s，A项错误；绳上各质点并不随波的方向发生迁移，B项错误；而绳上各质点的振动频率均为10 Hz，C项正确；当振子从O点出发后，第2次经过O点时，x＝‎5 cm处的质点正远离平衡位置运动，D项正确．‎ ‎(2)根据题意可以画出光路图，如图所示．根据几何知识可知，sin i＝，sin r＝.根据折射率公式可得：n＝＝.‎ 答案：　(1)CD　(2) ‎2．(1)地震波中既有横波又有纵波．如图所示，甲是日本地震中的一列横波在t＝0时刻的波形图，乙为由这列横波引起的x＝‎2 km处质点的振动图象．‎ ‎　‎ ‎①现测得该横波从震中传到仙台的时间是45 s，震中距离仙台有多远？‎ ‎②判断波的传播方向，并确定t＝1.75 s时，x＝‎4 km处的质点的位移．‎ ‎(2)如图，一个三棱镜的截面为等腰直角三角形ABC.一束光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，要求光线不能直接从AC界面射出，那么三棱镜的折射率需要满足什么条件？‎ 解析：　(1)①由甲图知：λ＝‎4 km，由波速公式得：v＝ ①‎ 仙台与震中的距离为x＝vt ②‎ T＝1 s，t＝45 s 联立①②式，代入数据得：x＝‎180 km.‎ ‎②由图乙知，t＝0时刻质点沿y轴负向运动，故波沿x轴负向传播．‎ 由题意知：T＝1 s，t＝1T，‎ t＝1.75 s时，x＝‎4 km质点的位移为－‎10 m.‎ ‎(2)由光的折射定律知：＝n ①‎ 要想光线不从AC界面射出，必须有 sin θ3≥ ②‎ 根据几何关系：θ1＝45°，θ2＋θ3＝90° ③‎ 联立①②③④得：n≥. ④‎ 答案：　(1)①18‎0 km　②－‎10 m　(2)n≥