高考倒计时第五天物理必考题型选做题专练选修

高考倒计时第五天物理必考题型选做题专练选修

‎2019高考倒计时第五天物理必考题型 选做题专练（选修3-4）‎ 第1卷 评卷人 得分 一、计算题 ‎1.1.如图甲所示为一弹簧振子自由振动(即做简谐运动)时的位移随时间变化的图像,图乙为该弹簧振子在某外力的作用下做受迫振动时的位移随时间变化的图像,则下列说法中正确的是                。 A. 由图甲可知该弹簧振子的固有周期为4. B. 由图乙可知该弹簧振子受迫振动振幅较小,故受迫振动弹簧的弹性势能总比自由振动时小 C. 由图乙可知若外力的周期大于固有周期,弹簧振子的振幅将会减小 D. 如果改变外力的周期,在接近4的附近该弹簧振子的振幅较大 E. 由图乙可知,受迫振动的函数表达式为 2.半径为的半圆形玻璃砖与厚度为的矩形玻璃砖按如图所示的方式放置在水平桌面上现有一束细光束沿方向射入,调整细光束使其在竖直平面内绕点顺时针转动90°至竖直方向。已知两种玻璃砖对该光束的折射率均为,光在真空中的传播速度为,矩形玻璃砖足够长,不考虑光的多次反射,试求: ①垂直入射的光由点到达水平桌面所需要的时间; ②光线在转动过程中照亮水平桌面的长度。 ‎ ‎2.回答下面问题; 1.一列简谐波在如图所示的轴上传播,实线和虚线分别是和时刻的波形图,下列说法中正确的是__________。(填正确答案标号) ‎ ‎ A. 若该波在时刻沿轴正方向恰传播到处,则波源起振方向向上 B. 若该波与另一频率为11. 25的简谐波相遇时发生干涉,则该波沿轴负方向传播 C. 若波向轴负方向传播,从和时间内, 处的质点将沿轴负方向平移 D. 若该波在时刻, 处的质点向轴负方向运动,则该波向轴负方向传播 E. 若该波的传播速度是65,则该波沿轴正方向传播 2.一透明柱状介质,如图所示,其横截面为扇形,为圆心,半径为,圆心角为60°; 、关于对称。一束足够宽平行于OB的单色光由似和面射入介质,介质折射率为要使面上没有光线射出,至少在点左侧垂直放置多长的遮光板?(不考虑面的反射) ‎ ‎3.1.如图所示是一列沿轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形图,其波速为10,下列说法中正确的是_____。 A.这列波的波长是4,周期是0.4 B.在时刻,质点的加速度最大,方向沿轴正方向 C.在时刻,质点的速度方向沿轴负方向 D.在2时间内,质点运动的路程为60 E.在2时间内,波形沿轴负方向传播20‎ ‎ 2.如图所示是一玻璃砖的截面图,一束光沿与面成30°角从边上的点射入玻璃砖中,折射后经玻璃砖的边反射后,从边上的点垂直于边射出。已知,,,。真空中的光速,求: ①玻璃砖的折射率; ②光在玻璃砖中从传播到所用的时间。 ‎ ‎4.回答下面的问题; 1.一列简谐横波沿轴传播。图甲是时刻的波形,且处质点刚好起振。图乙是处质点经后的位移一时间图像。下列说法中正确的是__________。 A. 处的质点,第一次到达波峰的时间为 B. 处的质点,第一次到达波谷的时间为 C.该波上的、两质点同时达到波峰位置和平衡位置 D.该波沿轴正方向传播 E. 处的质点从图示时刻起历时通过的路程 2.一不透明的圆柱形容器内装满折射率的透明液体,容器底部正中央点处有一点光源,若容器高为,底边半径为,若有一平面镜与底面成45°角放置, ,在容器中央正上方处水平放置一足够长的刻度尺,如图所示,求光源发出的光线经平面镜反射后,照射到刻度尺上的长度。(不考虑容器侧壁和液面的反射) ‎ ‎5.1.一列简谐横波沿轴传播,波速为。已知坐标原点( )处质点的振动图象如图甲所示, 时部分波形图如图乙所示。下列说法正确的是                 。  A.简谐横波的传播方向沿轴正方向 B.简谐横波的波长为1.8 C. 处的质点比处的质点振动滞后0.5 D. 处的质点经过0.6的路程为0.6 E. 时处的质点对应的纵坐标为 2.某饮料的广告词中“晶晶亮,透心凉”描述了光在水中发生全反射的现象,一个边长为的正方形玻璃杯中盛有雪碧汽水,假设在玻璃杯正中间处有一个小气泡,一束从杯子左下角入射的光在小气泡处恰好发生全反射并从玻璃杯的右下角射出,如图所示。己知,光速为,杯子厚度不计。求: ①汽水的折射率; ②该束光在汽水中传播的时间. ‎ ‎6.1.一列简谐横波在时刻的波形图如图实线所示,从此刻起,经0.1波形图如图虚线所示,若波传播的速度为10。下列说法正确的是_____。 A.这列波的周期为0.4,振幅是0.4 B. 时刻质点沿轴负方向振动 C. 处的质点的位移表达式为 D.这列波沿 轴负方向传播 E. 时刻质点的加速度方向沿轴负方向 2.如图所示,真空中两细束平行单色光和从一透明半球的左侧以相同速率沿半球的平面方向向右移动,光束始终与透明半球的平面垂直。当光移动到某一位置时,两束光都恰好从透明半球的左侧球面射出(不考虑光在透明介质中的多次反射后再射出球面)。此时和都停止移动,在与透明半球的平面平行的足够大的光屏上形成两个小光点。已知透明半球的半径为,对单色光和的折射率分别为和,光屏到透明半球的平面的距离为,不考虑光的干涉和衍射,真空中光速为,求: (1)两细束单色光和的距离; (2)两束光从透明半球的平面入射直至到达光屏传播的时间差。 ‎ ‎7.回答下列各题: 1.某横波在介质中沿轴正方向传播, 时刻, 点开始向轴正方向运动,经,点第一次到达正方向最大位移处,某时刻形成的波形如图所示,下列说法正确的是             . A.该横波的波速为5 B.质点与质点都运动起来后,它们的运动方向总相反 C.在0.2的时间内质点通过的路程为1 D.在时刻,质点处于平衡位置,正沿轴负方向运动 E.图示波形图可能是时刻的 2.如图所示,一截面为直角三角形的玻璃棱镜,,点在边上, 、间距为.一条光线以的入射角从点射入棱镜,光线垂直射出.求: ‎ ‎ ①玻璃的折射率; ②边上出射点的位置到点的距离.‎ ‎8.回答下列各题: 1.沿轴方向的一条细绳上有、、、、、、、八个点, ,质点在垂直于轴方向上做简谐运动,沿轴方向传播形成横波. 时刻, 点开始向上运动,经,点第一次到达上方最大位移处,这时点刚好开始运动.那么在时刻,以下说法中正确的是             . A. 点位于轴下方 B. 点与点的位移相同 C. 点的速度最大 D. 点正向上运动 E.这列波的波速为5 2.如图所示,一个横截面为直角三角形的三棱镜, 、,三棱镜的折射率. —束与面成角的光线从面的中点射入三棱镜,最后从三棱镜的另一面射出,已知,真空中的光速,木考虑光线在面的反射情况,求出射光线与出射面之间的夹角. ‎ ‎9.回答下列各题: 1.下列说法中正确的是             . A.人耳能听见的声波比超声波更易发生明显衍射 B.离开地球的高速火箭里的人认为地球上时钟变快 C.无论什么波,只要振幅足够太就可以产生明显的衍射现象 D.透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时能看到彩色的条纹,这是光的衍射现象 E.光纤通信的工作原理是全反射,光纤通信具有容量大、抗干扰性强等优点 2.如图所示,一玻璃球体的半径为,为球心, 为直径.来自点的光线在点射出,出射光线平行于,另一光线恰好在点发生全反射.已知,求: ‎ ‎ ①玻璃的折射率; ②球心到的距离.‎ ‎10.回答下列各题. 1.图1为一列简谐横波在时刻的波形图, 是平衡位置在处的质点, 是平衡位置在处的质点.图2为质点的振动图象,下列说法正确的是(    ) A.这列简谐横波的波速为60 B.在时,质点的运动方向与轴正方向相同 C.在时,质点向轴负方向运动 D.从到,质点通过的路程为20 E.质点简谐运动的表达式为 2.有半径的球体放置在水平面上,球体由折射率为的透明材料制成.现有一束位于过球心的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示.已知入射光线与桌面的距离为.求出射角.‎ ‎11.1.图甲所示为一列沿水平方向传播的简谐横波在时刻的波形图,如图乙所示为质点从时刻开始计时的振动图像,则下列说法中正确的是____。‎ A.该简谐横波沿轴正方向传播 B.该简谐横波波速为0.4 ‎ C.再经过1.25质点通过的路程为0.5‎ D.再经过1.25质点通过的路程为10‎ E.当该波传播中遇到尺寸为3的障碍物,能发生明显的衍射现象 ‎2.如图所示,半圆玻璃砖的半径,折射率,直径与屏幕垂直并接触于点,激光以入射角从真空射向半圆玻璃砖的圆心,在屏幕上出现两个光斑.已知真空中该激光波长,真空中光速.求:‎ ‎(1)该激光在玻璃砖中的波长;‎ ‎(2)屏上两光斑间的距离.‎ ‎12.根据所学知识回答下列各题:‎ ‎1.下列关于简谐振动的说法正确的是(    )‎ A.速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动 B.位移的方向总跟加速度的方向相反,跟速度的方向相同 C.一个全振动指的是动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程 D.位移减小时,加速度减小,速度增大 E.物体运动方向指向平衡位置时,速度的方向与位移的方向相反;背离平衡位置时,速度方向与位移方向相同 ‎2.玻璃三棱镜,一光线以45°的入射角射到侧面上,光路如图所示,折射光线与面的夹角为60°。若三棱镜的另一侧面上折射光线恰好消失。求:‎ ‎(ⅰ)玻璃棱镜的临界角;‎ ‎(ⅱ)玻璃棱镜的顶角.‎ ‎13.【物理——选修3-4】‎ ‎1.图甲为一列简谐横波在时的波动图像,图乙为该波中处质点的振动图像,下列说法正确的是__________‎ A.该波沿轴负方向传播 B.波速为 C.再过,质点沿传播方向移动 D. 时,质点恰好通过平衡位置 E.质点的振动方程为: ‎ ‎2.如图所示,直角三角形为折射率 某三棱镜的横截面,其中长度为,。一细单色光束从距点的点以与面成45°角的方向照射到面上。已知光在真空中的传播速度为,求:‎ ‎①该光束第一次射出三棱镜时的出射光线与面的夹角;‎ ‎②该光束从射入三棱镜到第一次射出三棱镜的传播时间。‎ ‎14.[选修3-4]‎ ‎1.下列说法正确的是(   ) A.“闻其声不见其人”说明声波能发生衍射而光不能发生衍射 B.干涉是波所特有的现象,水波、声波、电磁波等一切波都能发生干涉 C.几列波相遇时每列波都能保持各自的波长、频率不变,不因其他波的存在而受影响 D.当警车从远处驶来时人们会感觉到警笛的音调变高,这是因为警笛发声的频率变大 E.比较来自星球与地球上相同元素光谱的频率,就可以判断出星球在靠近或远离地球 ‎2. 如图所示,一个三棱柱形玻璃砖的横截面为直角三角形,其中∠ABC为直角,∠ACB = 30°,BC边长为L。t=0时,一细光束从AB边中点D射入玻璃砖,光的入射方向垂直于玻璃砖的表面。已知 (c为光在真空中的传播速度)开始,有光从玻璃砖内射出。求玻璃砖的折射率n。‎ ‎15.[选修3-4]‎ ‎1.下列说法正确的是(   ) A.黑体是一种理想化模型,其辐射强度与温度有关,当温度升高时,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 B.在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大,则这种金属的逸出功W0越小 C.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,会把一部分动量转移给电子,因此光子散射后波长变短 D.结合能越大,原子中核子结合得越牢固,原子核越稳定 E.由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增大、电势能减小 ‎2.如图所示,一束光线以60°的入射角照射到水平放置的平面镜M上,反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P。现将一块上下表面平行的透明玻璃砖放到平面镜M上(如图中虚线框所示),则该束光线从玻璃砖的上表面射入经平面镜反射后再从玻璃砖的上表面射出,打到光屏上的Q点,Q在P点的左侧处,已知玻璃砖对光的折射率为。‎ ‎①画出放入玻璃砖后的光路图;‎ ‎②求玻璃砖的厚度d。‎ ‎16【物理——选修3-4】‎ ‎1.一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.2s(T>0.2s)时刻的波形如图中虚线所示。P是传播介质中离坐标原点xp=2.5m处的一个质点,t=0时刻P质点正向y轴负方向运动。则下列说法正确的是(   )‎ ‎ A.该波向x轴正方向传播 B.质点P的振幅为0.1m C.该波的频率为Hz D.该波的传播速度为15m/s E.在t=0.2s时刻,与P相距1m处的质点沿x轴负方向运动 2.如图所示,MN下方足够大的空间有长方体玻璃介质,其折射率,玻璃介质的上边界MN是屏幕,玻璃中有一个正三棱柱的空气泡,三棱柱轴线垂直于纸面,图中竖直截面正三角形的边长l=40cm,顶点与屏幕相距,底边AB与屏幕平行,一束激光在竖直截面内垂直于AB边射向AC边的中点O,结果在屏幕MN上出现了两个光斑。已知光在真空中的传播速度。求 ‎①该激光在玻璃介质中传播的速度;‎ ‎②两个光斑之间的距离x。‎ ‎17.[物理——选修3–4]‎ ‎1.如图甲,可以用来测定半圆柱形玻璃砖的折射率n,O是圆心,MN是法线。一束单色光线以入射角i=30°由玻璃砖内部射向O点,折射角为r,当入射角增大到也为r时,恰好无光线从玻璃砖的上表面射出。让该单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后,得到图乙所示的衍射图样(光在真空中的传播速度为c)。则下列说法正确的是(   )‎ A.此光在玻璃砖中的全反射临界角为60° B.玻璃砖的折射率n= C.此光在玻璃砖中的传播速度较大 D.单缝b宽度较大 E.光的偏振现象说明光是一种纵波 ‎2.一列简谐横波沿x轴正向传播,t=0时的图像如图所示,此时刻后介质中P质点回到平衡位置的最短时间为0.2s,Q质点回到平衡位置的最短时间为1s,已知t=0时两质点相对平衡位置的位移相同,则:‎ ‎①波的传播周期为多少秒?‎ ‎②传播速度是多大?‎ ‎③从t=0时刻算起经过多长时间质点Q第二次回到平衡位置?‎ ‎18.【物理——选修3-4】‎ ‎1.如图所示为半圆形的玻璃砖,C为AB的中点,OO'为过C点的AB面的垂线。a,b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖,且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等,两束光折射后相交于图中的P点,以下判断正确的是(   )‎ A.在半圆形的玻璃砖中,a光的传播速度大于b光的传播速度 B.a光的频率大于b光的频率 C.两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹,相邻明条纹的间距a光的较大 D.若a,b两束光从同一介质射入真空过程中,a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角 E.b光比a光更容易发生衍射现象 ‎2.如图所示,一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,此时这列波恰好传播到P点,且再经过1.2s,坐标为x=8m的Q点开始起振,求:‎ ‎①该列波的周期T ‎②从t=0时刻到Q点第一次达到波峰时,振源O点相对平衡位置的位移y及其所经过的路程s.‎ ‎19.[物理———选修3-4]‎ ‎1.如图所示,A、O、B是均匀弹性介质中x轴上的三个质点,AO=2m,OB=6m。 t=0时刻质点O作为波源由平衡位置开始向下做等幅振动,并形成一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴传播,t=3s时波源O第一次到达波峰位置。下列说法正确的是(   )‎ A.t=3s时波刚好传播到质点 B.处Bt=4s时质点A恰好达到波峰 C.该横波的波长为6m、周期为4s D.质点B达到波峰时,质点A一定处于波谷 E. 质点A和质点B开始振动后,始终保持同步运动 ‎2.如图所示,半径为R的透明半球体,在半球体右侧平行底面放置一个光屏。现在有一束平行单色光垂直半球底面射向透明半球体,经半球体折射后在光屏上形成光 斑,将光屏由半球体顶部向右平移至距顶部R/3处时,光斑逐渐减小为半径为R/4的圆。已知光在真空中的传播速度为c,求:‎ ‎①透明半球体对该单色光的折射率;‎ ‎②从底面圆心O处射入的单色光在透明半球体内传播的时间。‎ ‎20.【物理一选修3—4】‎ ‎1.下列说法正确的是(   )‎ A.声波从空气进入水中时,其波速增大,波长变长 B.纵波传播过程中各质点的运动方向与波的传播方向总是相同的 C.当波源与观察者相向运动时,波源自身的频率不变 D.均匀变化的磁场产生变化的电场,均匀变化的电场产生变化的磁场 E.只有频率相同的两列波才可能发生干涉现象 ‎2.如图所示,在坐标系的第一象限内有一横截面为1/4圆周的柱状玻璃棱镜OPQ,OP=OQ=R,一束单色光垂直OP面射入棱镜,在OP面上的入射点为A,OA=R/2,穿过棱镜后沿BD方向射出,出射光线交于x轴上D点, ,求:‎ ‎(i)该玻璃的折射率是多少?‎ ‎(ii)将OP面上的该单色光至少向上平移多少,它将不能从PQ面直接折射出来。‎ 参考答案 一、计算题 ‎1.答案：1.ACD 2.①②‎ 解析：1.图甲为自由振动,可知该弹簧振子的固有周期为4,A正确;由图乙可知,受迫振动的振幅较小,但是弹簧的弹性势能随时间周期性变化, 而不是保持不变,B错误;当驱动力周期大于或者小于固有周期时,振幅都会减小,C正确;当外力的周期等于固有周期时发生共振,此时弹簧振子的振幅最大,故D正确;由图乙可知,受迫振动的函数表达式为,E错误。 2.①光在玻璃中的传播速度为, 垂直入射的光由点到达桌面所需要的时间为, 解得. ②以任意一角度入射的光线的光路图如图所示,当时, 有极大值。 由 解得的极大值为。 设有极大值时光线照到矩形玻璃砖上的折射角为, 由解得。 此时光照射到水平桌面上最右端点,则。 解得, 接近价方向射入的光线射到水平桌面上最左端与对称,故照亮水平桌面的长度为 ‎ ‎ ‎2.答案：1.ADE; 2. ‎ 解析：1.若波的传播方向沿轴正方向,可以判断的质点向上振动, 根据波的含义,所有质点的振动都是重复波源的振动情况,则可以判断波源起振方向向上,故选项A正确。要发生干涉,则两波的频率相同,则波速为,当波沿轴负方向传播时,传播的距离为,整理得;当波沿轴正方向传播时,传播的距离为,整理得,故该波沿轴正方向传播,故选项B错误。各个质点只在平衡位置附近振动,不会随着波迁移,故选项C错误。根据波的传播方向和质点的振动方向可知,若时刻, 处的质点向轴负方向运动,则该波向轴负方向传播,故选项D正确。当波速为65时,在0.2内波前进的距离为,代入数据解得,故选项E正确。 2.设光线在面上的点发生折射,入射角为60°,折射角为,由,解得,折射光线射向球面,在点恰好发生全反射,入射角为,有,解得,在三角形中,由正弦定理有,所以上半部分挡板长度,解得,由对称性可知挡板的最小长度为. ‎ ‎3.答案：1.ABE 2.①光在玻璃砖中传播的光路如图所示,由几何关系可得 光在边发生全反射,可得 由折射定律 解得 ②光在玻璃砖中的速度为 由几何关系得 所以 解析：1.由图像可以直接得出,这列波的波长是4,周期,选项A正确;在时刻,质点在轴负方向的最大位移处,加速度最大,方向沿轴正方向,选项B正确;根据前一质点带动后一质点运动的原理,在时刻,质点的速度方向沿轴正方向,选项C错误;在2时间内,质点运动的路程为,选项D错误;在2时间内,波形沿轴负方向传播的距离,选项E正确。 “一分、一看、二找”巧解波动图像与振动图像的综合类问题 (1) 分清振动图像与波动图像。此问题最简单,只要看清横坐标即可,横坐标为则为波动图像,横坐标为则为振动图像。 (2) 看清横、纵坐标的单位。尤其要注意单位前的数量级。 (3)‎ ‎ 找准波动图像对应的时刻。 (4) 找准振动图像对应的质点。 2.全反射问题的处理技巧 (1) 确定光是由光疏介质进入光密介质还是由光密介质进入光疏介质。 (2) 若光由光密介质进入光疏介质,则根据确定临界角,看是否发生全反射。 (3) 根据题设条件,画出入射角等于临界角的“临界光路”。 (4) 运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断推理、运算及变换,进行动态分析或定量计算。‎ ‎4.答案：1.ADE; 2. ‎ 解析：1.由波形图可知,由振动图像可知,故波速;处的质点,第一次到达波峰时波向前传播的距离为3,故时间为,故A正确; 处的质点,第一次到达波谷时波传播的距离为5,所用的时间为,故B错误;图示时刻,质点向平衡位置运动时,速度增大,质点向波峰运动时速度减小,则知质点先到达平衡位置,故C错误;由甲图判断得知,波沿轴正方向传播,故D正确。处的质点从图示时刻起历时,通过的路程为,选项E正确。 2.设容器高为.作图找出发光点在平面镜中的像点,连接延长交直尺于点。光线的入射角为45°,根据反射定律可知反射角等于45°,则沿竖直方向。 连接,根据对称性得,则在中, ,,由几何知识得,根据折射定律可得,解得,。故刻度尺上被照亮的范围.‎ ‎5.答案：1.ADE;2.①,②‎ 解析：1.由甲图知, 时刻,质点向上运动,由波形平依法可知,该波沿轴正方向传播,故A正确;由图甲知,质点的振动周期为,则简谐波的波长为,故B错误;波沿轴正向传播,0.5处的质点比处的质点滞后,故C错误;由于,所以处的质点经过0.6的路程为,故D正确;由题可知简谐横波的振动方程,将 代入得,故E正确。 2.①入射光在小气泡处恰好发生全反射,入射角等于临界角,则知临界角 由临界角公式得折射率为: ; ②该束光在汽水中传播的速度耳闻: 束光在汽水中传播的时间为: .‎ ‎6.答案：1.BCD 2.(1)由得,透明半球对光和光的临界角分别为60°和30° 画出光路如图, 、为两单色光在透明半球面的出射点,折射光线在光屏上形成光点为和,、沿切线方向。由几何关系得 (2) 光在透明介质中的速度 传播时间 光屏到透明半球的平面的距离为, 故光在真空中传播的时间 则 光在透明介质中的速度, 传播时间 ‎ 在真空中,由几何关系得 则 故 ‎ 解析：1.由得,振幅是质点偏离平衡位置的最大距离,是0.2,故A错误。由,结合波形图知,这列波沿轴负方向传播。时刻,利用“同侧法”判断,质点沿轴负方向振动,故B、D正确。,而处的质点和处的质点振动情况相同, 处的质点的位移表达式为,故C正确。时刻质点的位移沿轴负方向,由回复力方程和牛顿第二定律得,质点的加速度方向沿轴正方向,故E错误。 【关键点拨】本题中等难度,考查的主要知识是机械波和机械振动。从题目中的图像能获得的信息有:振幅,波长。题目文字信息有:波速。由波速公式就能计算出波动周期。可由来判断波的传播方向,这一步骤比较重要,波的传播方向断出来以后才能确定质点的振动方向。利用“同侧法”来判断质点的振动方向是非常重要的一种方法。“同侧法”是利用“质点的振动播方向都位于波形的同一侧”来分析判断波形问题的方法。在波形图上如果用竖直箭头表示质点的振动方向,用水平箭头表示波的传播方向,并且要两箭头的箭尾相接,那么当波向右传播时,两箭头都在波形右侧,如左图所示;当波向左传播时,两箭头都在波形的左侧,如右图所示。当然还有其他方法:“上下坡法”“头头尾尾相对法”“微平移法”和“带动法”,不过“同侧法”较为简便。 ‎ ‎ 2.【关键点拨】本题的关键点有二,其一:熟练掌握、应用几何光学基本公式①;②。其二:利用平面几何的知识找准光束通过的路程。‎ ‎7.答案：1.ADE; 2.①如图所示,因为光线垂直射出 有,在点发生反射,有 可知 由折射定律 ②为等腰三角形, ‎ 解析：本题考查了机械振动和机械波的联系等知识点. 由题设条件可知,可得,由图可知该波的波长,则该波的波速,选项A正确;质点、两点间水平距离为,不是,故它们的运动方向有可能是相同的,选项B错误;该横波从点传到点的时间,0.2内质点尚未振动,选项C错误;波经0.6传到质点,质点振动2,相当于,故质点振动了 2.5个周期,故回到平衡位置,且沿轴负方向运动,选项D正确;由图可知:该波是振源至少振动了个周期后的波形,选项E正确.‎ ‎8.答案：1.ABE; 2.设光线进入三棱镜后,其折射角为,根据折射定律,有 ‎ ‎ 则,即折射光线平行于面 光线在面上的入射角为,由可知三棱镜发生全反射的临界角 因此,光线在面上将发生全反射,如图所示.光线反射到面,其入射角为,根据折射定律,有 即 所以出射光线与出射面之间的夹角为. ‎ 解析：本题考查机械波的形成与传播. 由平衡位置向上运动,经第一次到达上方最大位移处,此时间内波传播的距离为,故、,则有波速,选项E正确;经,质点向上起振,再经,质点运动至轴下方,选项A正确;因为、两点间距为4,恰等于一个波长,故起振后, 、两点的位移总相等,选项B正确;经,质点向上起振,再经,质点运动至轴上方,此时点未在平衡位置,速度不是最大值,选项C错误;经,质点向上起振,再经,质点正在轴上方且向下运动,选项D错误.‎ ‎9.答案：1.ADE; 2.①设光线在点的入射角为,折射角为,由几何知识可知, ,,根据折射定律得 代入数据得 ②光线恰好在点发生全反射,则为临界角 ‎ ‎ 设球星到的距离为,由几何知识可知 联立得 ‎ 解析：1.本题考査衍射、狭义相对论、光纤通信等. 声波比超声波的波长更长,更容易发生生明显衍射现象,A项正确;离开地球的高速火箭里的人认为地球上的时钟变慢,B项错误;只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象,衍射或象是否明显与振幅无关,C项错误;用光照射很窄的狭缝时,有衍射现象发生,透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯能看到彩色条纹,就是光的衍射现象,D项正确;光纤通信利用了全反射的原理,光纤通信的主要优点是容量大,此外,光纤通信还有衰减小、抗干扰性强等多方面的优点,E项正确. 2.本题考查折射定律、全反射.‎ ‎10.答案：1.ABC; 2. , ∴,, 又∵, , ∴.‎ 解析：‎ ‎11.答案：1.ABE ‎2.(1)光由真空进入玻璃砖频率不变,设光在玻璃砖中的波长为,速度为,‎ 代入数据解得: .‎ ‎(2)画出如图光路图 设折射角为,根据折射定律,‎ 可得: ,‎ 由几何知识得, 为直角三角形,‎ 所以两个光斑之间的距离,‎ 代入数据可解得: ‎ 解析：‎ ‎12.答案：1.ADE; 2.(ⅰ)光路图如图所示,折射光线与面的夹角为60°‎ 则折射角 由折射定律 可知 则临界角为 得:‎ ‎(ⅱ)由几何关系可知 故 解析：速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动;故A正确;‎ 回复力与位移方向相反,故加速度和位移方向相反,但速度可以与位移相同,也可以相反,物体运动方向指向平衡位置时,速度的方向与位移的方向相反;背离平衡位置时,速度方向与位移方向相同,故B错误,E正确;‎ 一次全振动时,动能和势能均会有两次恢复为原来的大小,故C错误;‎ 当位移减小时,回复力减小,则加速度在减小,物体正在返回平衡位置;故速度在增大,故D正确。‎ ‎13.答案：1.BDE; 2.①光路图如图所示由 ‎ ‎,光在点发生全发射 ‎,,光从射出时与的夹角为 ‎ ‎②由几何关系: ‎ 解析：‎ ‎14.答案：1.BCE; 2. 设玻璃砖的折射率为n, 光在玻璃中传播路程为s,则光在玻璃中传播的速度 ‎ 光在玻璃中传播的时间 ‎ 联立①②代入已知条件解得 ‎ 如图所示,若光从E点射出玻璃砖,由几何关系得 ‎ 解得 ‎ 此时出射角i满足 ‎ 若光从F点射出玻璃砖,由几何关系得 ‎ 解得 ‎ 若光从G点射出玻璃砖,由几何关系得 ‎ 解得 ‎ 故玻璃砖的折射率为1.5或1.8 ‎ 解析：‎ ‎15.答案：1.ABE; 2.‎ ‎①作出光路图如下图所示 ‎②设光在射向透明体的入射角为α,折射角为β,透明体系的厚度为d 根据折射定律: 代入数值得解得 利用几何关系 由题意得,‎ 解析：‎ 答案： 1.BCD; 2.①该激光在玻璃介质中传播的速度为: ‎ ‎②画出光路图如图所示:‎ 在界面AC,a光的入射角 由光的折射定律有: ‎ 代入数据求得折射角为:‎ 由光的反射定律得,反射角为:‎ 由几何关系易得:△DOE是直角三角形,‎ O点到光屏的距离为:  ‎ 故两光斑之间的距离为: ‎ 解得 ‎17.答案：1.BCD; 2.①由题意简谐横波沿x轴正向传播,分析得知,此时P点向下运动,Q点向上 它们周期相同,则T=2×(0.2s+1s)=2.4s ‎②根据图象可知,λ=12m,则波速 .‎ ‎(3)根据题意可知,Q质点经过1s第一次回到平衡位置,再经过半个周期第二次回到平衡位置,则t=1+T/2=1+1.2=2.2s,即经过2.2s质点Q第二次回到平衡位置.‎ 解析：‎ ‎18.答案：1.ACD; 2.① ②y=;s=‎ 解析：1.两束光线的折射光路如下图。根据对称性,两束光线从玻璃到空气折射时的入射角相等,而b光的折射角大,所以b的折射率大,即,根据,可得,选项A对。‎ 根据从红光到绿光,折射率逐渐变大,频率变高,所以b的频率高,选项B错。‎ b光频率高则波长短,根据双缝干涉条纹间距,b光波长短则间距小,选项C对。‎ 从同一介质射入真空过程中,全反射的临界角,b光折射率大所以b的临界角小,选项D对。‎ b光频率高则波长短,波长越短越不容易发生衍射,选项E错。‎ ‎ 2.① 根据波形图可知,这列波从P点传播到Q点,传播距离 ,时间,所以波传播的速度,波长,‎ 所以周期 ‎②根据波形图可知t=0时刻距离Q点最近的波峰在处,传播到Q点的距离,需要的时间。‎ 时间,即经过,质点Q到达波峰,相对平衡位置的位移,经过的路程。‎ ‎19.答案：1.ABD; 2.①单色光在透明半球体内以临界角C入射球面的管路图(如图所示)‎ 由平面几何知识可知 解得: ‎ 则透明半球体对该单色光的折射率为 ‎②光在透明半球体内传播速度为 则该光在透明半球体内传播时间为 解析：‎ ‎20.答案：1.ACE; 2.(i)在PQ面上的入射角 ‎ 由几何关系可得折射率 ‎(ii)临界角从OP面射入玻璃体的管, 在PQ面的入射角等于临界角时,刚好发生全反射而不能从PQ面直接射出。设光在OP面的入射点为M,在PQ面的反射点为N, ‎ 至少向上平移的距离 解析：声波由空气进入水中时波速v变大,频率f不变,由公式v=λf得知,波长λ变大.故A正确.‎ 纵波传播过程中各质点的运动方向与波的传播方向总是垂直的,B错误;‎ 当波源与观察者相向运动时,波源自身的频率不变,观察者听到的频率变化,C正确;‎ 均匀变化的磁场产生恒定的电场,均匀变化的电场产生恒定的磁场,D错误;‎ 只有频率相同的两列波才可能发生干涉现象,E正确。‎