专题分层突破练16 机械振动 机械波 光学A组1.(2021天津高三三模)对下列四个有关光的实验示意图,分析正确的是( ) A.图甲中若改变复色光的入射角,则b光先在水珠中发生全反射B.图乙若只减小屏到挡板的距离L,则相邻亮条纹间距离将增大C.图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整D.若只旋转图丁中M或N一个偏振片,光屏P上的光斑亮度不发生变化2.(多选)(2021河南洛阳高三三模)如图所示,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出a、b两束光线。则下列说法正确的是( )A.玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率B.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度C.在玻璃中,a光的波长大于b光的波长D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则光线a先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距3.(2021江苏泰州高三三模)某同学借鉴伽利略研究自由落体运动“冲淡重力”的方法,探究单摆周期与重力加速度的关系。让摆球在光滑斜面上运动,实验中应仅改变( )A.斜面的倾角B.摆球的质量C.摆球的振幅D.摆线的长度4.(多选)(2021湖南高三月考)某振动系统的固有频率为f0,在周期性驱动力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为f。下列说法正确的是( )A.当f
f0时,该振动系统的振幅随f减小而增大
C.当f=f0时,该振动系统的振幅最大D.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于fE.只有发生共振时,受迫振动的频率才等于驱动力的频率5.(2021福建龙岩高三一模)一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻波刚传到x=2.5m处,其波形如图甲所示。P、Q为介质中两个质点,其平衡位置xP=0.5m,xQ=5m,图乙是质点P的振动图象。则该简谐横波的波速为 m/s;10s内Q质点通过的路程为 cm。 6.(2021广东梅州高三一模)在测定玻璃折射率的实验中,根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示。当光线由空气射入玻璃砖时,则θ1和θ2中为入射角的是 ;当光线由玻璃砖射入空气时,全反射临界角的正弦值是 ;从图线可知玻璃砖的折射率是 。 7.(2021广东深圳高三一模)图甲中两小朋友各握住轻绳一端,当只有一个小朋友上下抖动绳子时,在绳上产生简谐横波,图乙中实线和虚线分别表示绳子中间某段在t1=0和t2=0.75s时刻的波形图,已知小朋友抖动绳子的周期T满足0.75sf0时,随f的减小,驱动力的频率接近固有频率,该振动系统的振幅增大,选项B正确;该振动系统的振动稳定后,受迫振动的频率总等于驱动力的频率f,选项D正确,E错误。5.答案1 75解析由题图甲可知λ=2m,由题图乙可知T=2s,则波速v==1m/s。从t=0时刻到波传播到Q点所用时间t0=s=2.5s,10s内Q质点通过的路程为s=×4A=×4×5cm=75cm。6.答案θ1 解析光线由空气射入玻璃砖时,入射角大于折射角,由图象可知sinθ1较大,则θ1和θ2中为入射角的是θ1;折射率n=,当光线由玻璃砖射入空气时,全反射临界角的正弦值是sinC=。7.答案(1)右侧 判断依据见解析 (2)4m/s解析(1)如果左侧小朋友抖动绳子,则波向右传播,0.75s小于一个周期,所以在0.75s内波向右传播1m,波速v=m/s=m/s则周期为T=s=3s,不符合0.75s0.6s代入得Δx<4m由波动图分析可得Δx=3m,波向x轴正方向传播,v==10m/s。(2)由以上分析可得周期T==0.8sx=2m处的质点在0.4s时在平衡位置向上振动,可得零时刻该质点在平衡位置且向下振动。该质点在0~2s的时间内,即2.5T内运动的路程应为振幅A的2.5×4=10倍,则A=0.3m
综上,该质点的振动方程y=-Asint代入数据,得y=-0.3sint(m)。12.答案(1)90° (2)解析(1)单色光射到AO边的入射角i=60°,设光在三棱镜中的折射角为r,则由折射率定义=n解得r=30°由几何关系知,光线DE射到斜面AB时,i'=60°设棱镜的临界角为C,由于sinC=
