2020届高三物理二轮复习：机械振动 机械波 光专题训练题（有答案）

机械振动 机械波 光 1

1．一列简谐横波在t＝ s时的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质

3

点Q的振动图像。求： (1)波速及波的传播方向； (2)质点Q的平衡位置的x坐标。

2．如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。距水面4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取sin 453°＝0.8)。已知水的折射率为。

3(1)求桅杆到P点的水平距离；

(2)船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。

3．一简谐横波以4 m/s的波速沿水平绳向x轴正方向传播。已知t＝0时的波形如图所示，3

绳上两质点M、N的平衡位置相距波长。设向上为正，经时间t1(小于一个周期)，此时质点

4M向下运动，其位移仍为0.02 m。求：

(1)该横波的周期； (2)t1时刻质点N的位移。

4．一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，则：

(1)从该时刻起，再经过Δt＝0.4 s，P质点的位移、通过的路程和波传播的距离分别为多少？ (2)若t＝0时振动刚刚传到A质点，从该时刻起再经多长时间坐标为45 m的质点(未画出)第二次位于波峰？

5．有两列简谐横波a、b在同一介质中沿x轴正方向传播，速度均为v＝5 m/s.在t＝0时，两列波的波峰正好在x＝2.5 m处重合，如图所示。

(1)求t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置； (2)至少经多长时间x＝0处的质点位移达到最大值。

6．如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上。D位于AB边上，过D点作AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察。恰好可以看到小标记的像；过O点作AB边的垂线交直线DF于E；DE＝2 cm，EF＝1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)

7．如图所示，一束宽度为2R的平行单色光垂直射到半径为R的透明半圆柱体的平面上，在半圆柱体后方的竖直光屏MN上形成宽度为2R的光带。图中O为半圆柱体截面的圆心，轴线OA垂直于光屏，已知从B点射入的光线在射出圆柱体时，光线偏离原方向的R

角度为15°，OB＝。求：

2(1)半圆柱体的折射率n； (2)O点到光屏MN的距离。

8．某种透明材料制成的空心球体外径是内径的2倍，其过球心的某截面(纸面内)如图所示。一束单色光(纸面内)从外球面上A点入射，入射角为45°时，光束经折射后恰好与内球面B点相切。

(1)求该透明材料的折射率；

(2)欲使光束能射入空心球内部空心区域，入射角应满足什么条件？