PAGEPAGE188選考3-41．(多項(xiàng)選擇)(2022·河北衡水金卷)關(guān)于機(jī)械波、電磁波和相對(duì)論的以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．機(jī)械波和電磁波在介質(zhì)中的傳播速度僅由介質(zhì)決定B．假設(shè)火車(chē)以接近光速的速度通過(guò)站臺(tái)，站臺(tái)上的旅客觀察到車(chē)上的乘客變矮了C．簡(jiǎn)諧機(jī)械波傳播時(shí)單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)介質(zhì)中某點(diǎn)的完全波的個(gè)數(shù)就是這列波的頻率D．用光導(dǎo)纖維束傳輸圖象信息利用了光的全反射E．在真空中傳播的兩列電磁波，頻率大的波長(zhǎng)短2．(多項(xiàng)選擇)以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．軍隊(duì)士兵過(guò)橋時(shí)使用便步，是為了防止橋發(fā)生共振現(xiàn)象B．機(jī)械波的傳播速度與振源的振動(dòng)速度相等C．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以減弱玻璃反射光的影響D．水中的氣泡看起來(lái)特別明亮，是因?yàn)楣饩€(xiàn)從氣泡中射向水中時(shí)，一局部光在界面上發(fā)生了全反射E．赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在3．(多項(xiàng)選擇)(2022·安徽省十校聯(lián)考)以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．只有在發(fā)生共振的時(shí)候，受迫振動(dòng)的頻率才等于驅(qū)動(dòng)力的頻率B．機(jī)械波的頻率由波源決定，與介質(zhì)無(wú)關(guān)C．聲波能發(fā)生多普勒效應(yīng)，其它類(lèi)型的波也可以D．只要有機(jī)械振動(dòng)的振源，就一定有機(jī)械波E．電磁波的傳播不需要介質(zhì)4．(多項(xiàng)選擇)(2022·重慶一診)如圖1所示，一簡(jiǎn)諧橫波在某區(qū)域沿x軸傳播，實(shí)線(xiàn)a為t＝0時(shí)刻的波形圖線(xiàn)，虛線(xiàn)b為t＝Δt時(shí)刻的波形圖線(xiàn)．該簡(jiǎn)諧橫波波源振動(dòng)的頻率為f＝2.5Hz，虛線(xiàn)b與x軸交點(diǎn)P的坐標(biāo)為xP＝1m．那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()圖1A．這列波的傳播速度大小一定為20m/sB．這列波一定沿x軸正向傳播C．可能有Δt＝1.25sD．可能有Δt＝1.45sE．假設(shè)該列波遇到寬度為6m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象5．(多項(xiàng)選擇)(2022·吉林遼源期末)兩列簡(jiǎn)諧橫波的振幅都是20cm，傳播速度大小相同．實(shí)線(xiàn)波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳播，虛線(xiàn)波沿x軸負(fù)方向傳播．某時(shí)刻兩列波在如圖2所示區(qū)域相遇，那么()圖2A．在相遇區(qū)域會(huì)發(fā)生干預(yù)現(xiàn)象B．實(shí)線(xiàn)波和虛線(xiàn)波的頻率之比為3∶2C．平衡位置為x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度為零D．平衡位置為x＝8.5m處的質(zhì)點(diǎn)此刻位移y＞20cmE．從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)0.25s，平衡位置為x＝5m處的質(zhì)點(diǎn)的位移y＜06．(多項(xiàng)選擇)(2022·福建福州3月質(zhì)檢)如圖3所示，圖(a)是一波源的振動(dòng)圖象，圖(b)是某同學(xué)畫(huà)出的某一時(shí)刻波形圖象的一局部，該波沿x軸的正方向傳播，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()圖3A．該時(shí)刻這列波至少傳播到x＝10m處的質(zhì)點(diǎn)B．此刻之后，Q比P先回到平衡位置C．x＝2m與x＝6m的質(zhì)點(diǎn)在任何時(shí)候都保持相同的距離D．從波源開(kāi)始振動(dòng)，在10s內(nèi)傳播方向上的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)經(jīng)過(guò)的最長(zhǎng)路程是50cmE．在t＝1s和t＝3s兩時(shí)刻，x＝2m處質(zhì)點(diǎn)速度大小相等、方向相反7．(多項(xiàng)選擇)(2022·安徽省“皖南八校〞第二次聯(lián)考)頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點(diǎn)射入一厚平行玻璃磚，單色光1、2在玻璃磚中折射角分別為30°和60°，其光路如圖4所示，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()圖4A．射出的折射光線(xiàn)1和2－定是平行光B．單色光1的波長(zhǎng)大于單色光2的波長(zhǎng)C．在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度D．圖中單色光1、2通過(guò)玻璃磚所需的時(shí)間相等E．單色光1從玻璃射到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃射到空氣的全反射臨界角8．(多項(xiàng)選擇)(2022·廣東深圳第一次調(diào)研)裝有一定量液體的玻璃管豎直漂浮在水中，水面足夠大，如圖5甲所示．把玻璃管向下緩慢按壓4cm后放手，忽略運(yùn)動(dòng)阻力，玻璃管的運(yùn)動(dòng)可以視為豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，測(cè)得振動(dòng)周期為0.5s．豎直向上為正方向，某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，其振動(dòng)圖象如圖乙所示，其中A為振幅．對(duì)于玻璃管，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()圖5A．回復(fù)力等于重力和浮力的合力B．振動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，玻璃管的機(jī)械能守恒C．位移滿(mǎn)足函數(shù)式x＝4sin(4πt－eq\f(5π,6))cmD．振動(dòng)頻率與按壓的深度有關(guān)E．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，位移減小，加速度減小，速度增大9．(2022·山東日照一模)一列簡(jiǎn)諧橫波，某時(shí)刻的波形圖象如圖6甲所示，從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，那么：圖6

(1)假設(shè)此波遇到另一列簡(jiǎn)諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干預(yù)現(xiàn)象，那么該波所遇到的波的頻率為多少？(2)假設(shè)t＝0時(shí)振動(dòng)剛剛傳到A點(diǎn)，從該時(shí)刻起再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間坐標(biāo)為45m的質(zhì)點(diǎn)(未畫(huà)出)第二次位于波峰？10．(2022·湖北武漢2月調(diào)考)介質(zhì)中x軸上有兩個(gè)波源S1和S2，P是S1S2的中點(diǎn)，x軸上的a點(diǎn)與P點(diǎn)相距d＝2m，如圖7所示．兩波源同時(shí)開(kāi)始沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸相向傳播，頻率相等，波速相等，振幅均為A，波長(zhǎng)滿(mǎn)足1m<λ<4m．某一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的位移為2A圖7(1)假設(shè)波速為2.5m/s，波源S2發(fā)出的波剛傳播到a點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a已經(jīng)振動(dòng)了多長(zhǎng)時(shí)間？(2)求兩列波的波長(zhǎng)．11.(2022·福建廈門(mén)模擬)如圖8所示，上下外表平行的玻璃磚折射率為n＝eq\r(2)，下外表鑲有銀反射面，一束單色光與界面的夾角θ＝45°射到玻璃外表上，結(jié)果在玻璃磚右邊豎直光屏上出現(xiàn)相距h＝2.0cm的光點(diǎn)A和B(圖中未畫(huà)出)圖8(1)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出光路示意圖(請(qǐng)使用刻度尺)；(2)求玻璃磚的厚度d.12．(2022·山東煙臺(tái)模擬)某同學(xué)欲測(cè)如圖9所示的直角三棱鏡ABC的折射率n.他讓一束平行光以一定入射角從空氣投射到三棱鏡的側(cè)面AB上(不考慮BC面上的光束反射)，經(jīng)棱鏡兩次折射后，又從另一側(cè)面AC射出．逐漸調(diào)整在AB面上的入射角，當(dāng)側(cè)面AC上恰無(wú)射出光時(shí)，測(cè)出此時(shí)光在AB面上的入射角為α.圖9(1)在圖上畫(huà)出光路圖；(2)假設(shè)測(cè)得入射角α＝60°，求出折射率n的值．13.(2022·重慶一診)如圖10所示，一個(gè)橫截面為直角三角形的三棱鏡，A、B、C為三個(gè)頂點(diǎn)，其中∠A＝60°，∠B＝90°，AB長(zhǎng)度為10eq\r(3)cm.一束與BC平行的單色光射向AC面，入射點(diǎn)為D，D、C兩點(diǎn)間距離為5eq\r(3)cm，三棱鏡材料對(duì)這束單色光的折射率是n＝eq\r(3).光在真空中的傳播速度c＝3×108m/s.求：圖10(1)光在三棱鏡中的傳播速度v；(2)光從進(jìn)入三棱鏡到經(jīng)AC面出射所經(jīng)過(guò)的最短時(shí)間t.14.(2022·福建福州3月質(zhì)檢)折射率n＝eq\r(2)的透明玻璃球，如圖11所示，有一束a光線(xiàn)射向球面．圖11(1)證明：光束a經(jīng)球面折射射入球內(nèi)的光線(xiàn)，不可能在球內(nèi)發(fā)生全反射；(2)當(dāng)入射光線(xiàn)a的入射角i＝45°時(shí)，求從球內(nèi)射出的最強(qiáng)光線(xiàn)與入射a光線(xiàn)的夾角α；(3)當(dāng)入射光線(xiàn)a的入射角i＝45°時(shí)，求從球內(nèi)射出的光線(xiàn)共有幾束？作出光路圖并說(shuō)明理由．15．(2022·山東德州一模)如圖12所示，用折射率n＝eq\r(2)的玻璃做成一個(gè)外徑為R的半球形空心球殼．一束與O′O平行的平行光射向此半球的外外表，假設(shè)讓一個(gè)半徑為eq\f(\r(2),2)R的圓形遮光板的圓心過(guò)O′O軸，并且垂直該軸放置．那么球殼內(nèi)部恰好沒(méi)有光線(xiàn)射入，問(wèn)：圖12(1)臨界光線(xiàn)射入球殼時(shí)的折射角θ2為多大？(2)球殼的內(nèi)徑R′為多少？

答案精析1．CDE2．ACE[軍隊(duì)士兵過(guò)橋時(shí)使用便步，是防止行走的頻率與橋的頻率相同，橋發(fā)生共振現(xiàn)象，故A正確；機(jī)械波的傳播速度與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度沒(méi)有直接關(guān)系，故B錯(cuò)誤；加偏振片的作用是減弱反射光的強(qiáng)度，從而增大透射光的強(qiáng)度，故C正確；D項(xiàng)中應(yīng)該是光從水中射向氣泡，故D錯(cuò)誤；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，而赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故E正確．]3．BCE[受迫振動(dòng)的頻率總是等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí)才發(fā)生共振，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；機(jī)械波的頻率由波源決定，與介質(zhì)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B正確；聲波能發(fā)生多普勒效應(yīng)，其它類(lèi)型的波也可以，選項(xiàng)C正確；有機(jī)械振動(dòng)的振源，但是沒(méi)有傳播波的介質(zhì)，也不一定會(huì)有機(jī)械波，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；電磁波的傳播不需要介質(zhì)，選項(xiàng)E正確．]4．ACE5.BDE6.ADE7．ADE[根據(jù)幾何知識(shí)可知，光線(xiàn)在玻璃磚上外表的折射角等于在下外表的入射角，由光路可逆性原理可知，出射光線(xiàn)的折射角等于入射光線(xiàn)的入射角，所以出射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)平行，因此出射光線(xiàn)1與2相互平行，故A正確．在上外表，單色光1比單色光2偏折厲害，那么單色光1的折射率大，頻率大，那么單色光1的波長(zhǎng)小，故B錯(cuò)誤．根據(jù)v＝eq\f(c,n)知，玻璃磚對(duì)單色光1的折射率大，那么單色光1在玻璃中傳播的速度小，故C錯(cuò)誤．設(shè)玻璃磚的厚度為d，入射角為i，光線(xiàn)折射角為r，那么光線(xiàn)在玻璃磚中的路程s＝eq\f(d,cosr)，光線(xiàn)的折射率n＝eq\f(sini,sinr)，光線(xiàn)在玻璃磚中的傳播速度v＝eq\f(c,n)＝eq\f(csinr,sini)，那么光線(xiàn)通過(guò)玻璃磚所需時(shí)間t＝eq\f(s,v)＝eq\f(dsini,csinr·cosr)，單色光1、2在玻璃磚中的折射角分別為30°和60°，代入數(shù)據(jù)得t1＝t2，故D正確．根據(jù)sinC＝eq\f(1,n)知，單色光1的折射率大，那么全反射臨界角小，故E正確．]8．ACE9．(1)1.25Hz(2)1.8s解析(1)由振動(dòng)圖象可以看出，此波的周期為0.8s，所以頻率為1.25Hz，因?yàn)榘l(fā)生穩(wěn)定干預(yù)的條件是兩列波的頻率相等，所以另一列波的頻率為1.25Hz(2)由A點(diǎn)在t＝0時(shí)刻向上振動(dòng)知，波沿x軸正方向傳播，波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(20,0.8)m/s＝25m/sx＝45m處的質(zhì)點(diǎn)第二次到達(dá)波峰的時(shí)間t＝eq\f(45－0,v)＝eq\f(45,25)s＝1.8s.10．(1)1.6s(2)見(jiàn)解析解析(1)S1波傳到a點(diǎn)時(shí)，S2波傳到距離a點(diǎn)2d的位置，那么波程差：S2a－aS1＝2S2波剛傳到a點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間：Δt＝eq\f(S2a－aS1,v)＝1.6s(2)因質(zhì)點(diǎn)a的振幅為2A，故aS2a－aS1＝nλ(n由條件：1m<λ<4m聯(lián)立解得：n＝2,3當(dāng)n＝2時(shí)，λ＝2m當(dāng)n＝3時(shí)，λ＝eq\f(4,3)m11．見(jiàn)解析解析(1)畫(huà)出光路圖如圖．(2)設(shè)第一次折射時(shí)折射角為θ1，那么有n＝eq\f(sin90°－θ,sinθ1)＝eq\f(sin45°,sinθ1)，代入解得θ1＝30°設(shè)第二次折射時(shí)折射角為θ2，那么有eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(1,n)，解得θ2＝45°可知AC與BE平行，由幾何知識(shí)得：h＝2dtanθ1，那么d＝eq\f(h,2tanθ1)＝eq\r(3)cm.12．(1)見(jiàn)解析(2)eq\f(\r(7),2)解析(1)光路圖如下圖(2)在AC面上恰好發(fā)生全反射：n＝eq\f(1,sinγ)由幾何關(guān)系知β＋γ＝eq\f(π,2)在AB面上：n＝eq\f(sinα,sinβ)解得n＝eq\f(\r(7),2)13．(1)1.73×108m/s(2)2×10解析(1)由v＝eq\f(c,n)解得v＝eq\r(3)×108m/s≈1.73×108m(2)由幾何關(guān)系知，光束從進(jìn)入三棱鏡到再次經(jīng)AC面出射所經(jīng)過(guò)的路程為s＝4eq\x\to(DC)＝20eq\r(3)cmt＝eq\f(s,v)解得t＝2×10－9s.14．見(jiàn)解析解析(1)證明：光路圖如圖甲所示，經(jīng)過(guò)兩次折射后從玻璃球射出的光線(xiàn)遵循折射定律：eq\f(sini1,sinr1)＝neq\f(sini2,sinr2)＝eq\f(1,n)由幾何關(guān)系可知，r1＝i2所以r2＝i1只要光線(xiàn)能入射進(jìn)玻璃球，即i1<90°那么r2＝i1<90°即i2<臨界角，光線(xiàn)在球內(nèi)不可能發(fā)生全反射．另證：根據(jù)光的折射定律：sini1＝nsinr1由圓的幾何知識(shí)得，該光線(xiàn)出射的入射角i2＝r1設(shè)：光線(xiàn)在界面處發(fā)生全反射的臨界角為C，根據(jù)光的折射定律：nsinC＝sin90°綜上所述，光線(xiàn)的入射角i2＜C，即不會(huì)發(fā)生全反射(2)當(dāng)入射角i＝45°時(shí)，由eq\f(sini1,sinr1)＝n得r1＝30°由eq\f(sini2,sinr2)＝eq\f(1,n)得r2＝45°偏向角α＝(i1－r1)＋(r2－i2)＝15°＋15°＝30°(3)光路圖如圖乙所示，當(dāng)入射角i＝45°時(shí)，射入球內(nèi)的光線(xiàn)到A點(diǎn)后，局部光線(xiàn)射出，局部光線(xiàn)反射到B點(diǎn)，然后繼續(xù)局部折射和局部反射到C點(diǎn)，