2021版优化指导二轮全国物理练习题训练17

训练17机械振动与机械波光 1. 2020-全国大联考1图甲中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波， 遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B 超图象.图乙为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图象，t0时刻波恰好传到质点 已知此超声波的频率为IX 107 Hz.下列说法正确的是. A. 血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1.4X103 m/s B. 质点肱开始振动的方向沿y轴正方向 C. 1.25X IO” s时质点肱运动到横坐标x3.5X ICT m处 D. 0〜1.25X1CT7 s内质点M的路程为2 mm E. f 1.5X10时质点N恰好处于波谷 ADE [由图乙知波长 4 14乂10一2 mm 1.4xl0-4 m,由 vAf 得波速 v1.4xl0-4 mxlxlO7 Hz1.4xl03 m/s,选项A正确；根据波动与振动方向间的关系，质点M开始振动 的方向沿y轴负方向，选项B错误；质点M只会上下振动，不会随波迁移，选项C错误； 质点 M 振动的周期 Tj ] x ]。7 slX]0 7 s, 由于了] x ]0-7彳，质点 M 在 0 〜 1.25X 10 7 s 内运动的路程 Ljx4AX4X0.4 mm2 mm,选项 D 正确；f1.5X 10 7 s 时波传播的距离 L1.4X IO3 m/sxl.5xlCF7 s2.1xl0-4 m21xl0-2 mm,此时图乙中横坐 标x 14x10 2 mm的波谷恰好传播到质点M 选项E正确.] 2如图所示，透明材料制成的圆柱形棒，其直径为4 cm,长为40 cm.一束细光线从圆柱 棒的一个底面中心垂直于底面射入圆柱棒，光线进入圆柱棒后经碧X10「8s,再由棒的另一 底面射出.求 ① 这种材料的折射率； ② 若从该点调整光线的入射方向，经历的全反射最多次数. 解析 ①。*耳io8 m/s c 2y[3 nv 3 - ②设全反射临界角为G则 sincf n 2 解得C60。 /2Xancm L 〃了25.785.5 所以n6次. 2. （2020山东青岛联考）（1）下列说法正确的是. A. 在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大 B. 简谐机械波的频率等于单位时间内经过介质中一点的完全波的个数 C. 火车鸣笛远离我们时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低 D. 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长有关 E. 用两束单色光A、B,分别在同一套装置上做干涉实验，若A光的相邻两条纹间距比 B光的大，则说明A光波长大于B光波长 BCE [在干涉现象中，振动加强点振幅最大，位移在变化，所以振动加强点的位移不是 总是比减弱点的位移大，故A错误.根据机械波的特点可知，简谐机械波的频率等于单位时 间内经过介质中一点的完全波的个数，故B正确.火车鸣笛远离我们时，根据多普勒效应知, 我们接收的频率小于波源发出的频率，故C正确.单摆在周期性外力作用下做受迫振动，单 摆的周期与驱动力的周期相等，与固有周期无关，与单摆的摆长无关，故D错误.根据Ax 夕知，A光的条纹间距比B光的条纹间距大，则A光的波长大于B光的波长，故E正确.] ⑵如图所示，一截面为半圆的透明体，其面与水平面间的夹角为30。，半圆半径, 10 cm.束很细的单色光从半圆上P点竖直向下射入透明体，且此光线的延长线恰好经过圆 心。点，在水平面上得到一个亮点R（未画出），同时光线从圆弧AB上某点。射出（未画出）, 已知透明体的折射率为 30 （） ①补充完整光路图; ②求QR两点间的距离x. 解析 ①作出光路图如图所示 ②由光路图可知光线从P点进入透明体在AB边的入射角为30。，根据反射定律有 ZMOQ30 由儿普得，折射角ZRON60。 由几何关系可知ZRO330。，则△BOR为等腰三角形. 所以OR BR _ 2 _ioj3 cos 30 3 由几何关系得△QOR为直角三角形，则QR两点间的距离xU如2十成勺碧 答案①见解析图 3 cm 3. （2020-河南郑州联考）（1）如图所示，实线是一列沿x轴传播的简谐横波在寸刻的波 形图，虚线是这列简谐横波在1200.2） s时刻的波形图，若波速为0i35m/s,则x 5 m 的质点M在h时刻的振动方向为（选填向y方向或向一y方向）；若在tif2这段 时间内x5 m的质点M通过的路程为1 m,则波的传播方向为（选填向x方向或 向一x方向）,波速为 m/s. 24 解析 由图读出波长A4 m,所以波的周期为Ts,时间Af0.2 s包含的周期 个数为yl|,根据波形的平移法可知，波向左传播，质点M在时刻的振动方向为一y方 向.由图知振幅为A20 cm0.2 m,在，1到元的时间内，A/通过的路程为1 m5A,即经 过了7,则有T0.2 s,解得70.16 s.故波速为序浦 m/s 25 m/s.因为波形从实 线到虚线经历了jr,所以波向x方向传播. 答案向一y方向向x方向25 （2）如图所示，ABCD是某种透明材料的截面，AB面为平面，CD面是半径为R的圆弧面, 。1仍为对称轴，一束单色光从0点斜射到面上折射后照射到圆弧面上E点，刚好发生 全反射.己知单色光在A3面上入射角a的正弦值为平，DO2CO2,透明材料对单色光的折 射率为罕，光在真空中传播速度为c,求 ① 。1。2与O.E的夹角3的大小； ② 光在透明材料中传播的时间（不考虑光在BC面的反射）.（结果可以用根号表示） 解析 ①由折射公式有〃费，解得sin r| 可得r30. 光在圆弧面上刚好发生全反射， 因此有sin C；平 临界角C60。 由几何关系可知rdC,解得030。. ②由几何关系知OiER,光在E点的反射光线EF平行于AB,则EFRsin 45。一Rsin 30。. 所苛 光在材料中传播的速度。岑 .,L , , , ,, ,1、rO1E EF V2 17 因此材料中传播时间t- 4 „_ -\/2 17 答案①30②寸； 4. 2020-广州一模1多选下列说法中正确的是. A. 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽 B. 水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水中射向气泡时在气泡表面发生了全反射 C. 两列水波发生干涉时，两列波的波峰相遇点的质点振动位移始终最大 D. 由于超声波的频率