高考模拟试题分类汇编(6)

山东省2008年各地模拟试题分类汇编

光与机械波

1、（烟台市2008届第一学期期末考）（8分）在坐标原点O处有一质点S，它沿y轴做频

率为10Hz、振幅为2cm的简谐运动，形成的波沿x轴传播，波速为4m/s，当t=0时，S从原点开始沿y轴负方向运动.

（1）画出当S完成第一次全振动时的波形图； （2）经过多长时间x=1m处的质点第一次出现波峰.

解：（1）波长??v/f?0.4m……………………………………………………①

图象如图所示

（2）设S点的振动经t1传播到x?1m处,t1?

振动传到该质点后又经过

x?0.25s……………………② v3周期该质点才振动到波峰 433t2?T??0.075s……………………………………………………③

44f

?x?1m处的质点第一次出现波峰的时间为t?t1?t2=0.325s…………④

评分意见：（1）4分，①式1分，图象3分；（2）4分，②④式各1分，③式2分

2、（威海市高考全真模拟）（8分）【物理—物理3—4】

（1）写出狭义相对论的两条基本假设中的任意一条： （2）用波长分别为λ1、λ2的单色光做杨氏双缝干涉实验。若用波长为λ1的光做实

验时，中央亮纹的某一侧的E点出现的是第二条亮纹（不算中央亮纹，下同）。当用波长为λ2的光做实验时，E点出现的是第三条亮纹。用λ1、λ2的关系λ1= λ2

（3）一列简谐横波在某时刻的波形如图a所示，其中的某质点的振动图象如图b所

示。试求：

①波速为多少？②图a中的质点e（波峰）至少再经多少时间到达波谷

（1）在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是相同的（或真空中的光速在不同的惯性

参考系中都是相同的）………………………………………………………………2分 （2）1.5…………………………………………………………………………………2分 （3）①由图得：??4.0m,T?0.2s………………………………………………1分

所以：v??T=20m/s…………………………………………………………………1分

②t=T/2=0.1s…………………………………………………………………………2分 3、（青岛市2008届第一次质检）（模块3-4试题）

（1）一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t = 3s时的波形图，图乙是波上x＝2m处质

点的振动图线．则该横波的速度为 m/s，传播方向为 ．

（2）图示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R＝20cm，折射率为3，AB是一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体，试求： ①光在圆柱体中的传播速度；

②距离直线AB多远的入射光线，折射后恰经过B点

（1）1，－x方向 （4分）

（2）解：①光在圆柱体中的传播速度

A O B v?c?3?108m/s n （2分）

①（2分） ②（1分）

②设光线PC经折射后经过B点，光路图如图所示

sin??n?3 sin?又由几何关系有： ??2?

o解①②得 ??60

由折射定律有：

光线PC离直线AB的距离CD=Rsinα＝103cm（1分） 则距离直线AB103cm的入射光线经折射后能到达B点．

4、（泰山市2008届第二学期期初联考）【选修3－4】(本题共12分)

（1）如图A所示，0、1、2、3……表示一均匀弹性绳上等间距的点，相邻两点间 的距离均为5cm。t?0时刻0号点刚开始向上作简谐振动，振动周期T=2s，振动在绳中传播的速度为0.1m/s。 ①求在绳中传播的波的波长；

②在B图中画出t=3.5s时绳上的波形图。

A图： · · · · · · · · · · · · · · · ·

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

▲ ▲ ▲ · · · · ·

B图： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

（2）如图为一均匀的柱形透明体，折射率n?2。 ①求光从该透明体射向空气时的临界角；

②若光从空气中入射到透明体端面的中心上，试证明不 论入射角为多大，进入透明体的光线均不能从侧面“泄 漏出去”。

（1）

、

①λ=VT=0.2m………………………………3

②B图：（3分） · · · · · · · · · · · · · · · · 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

（2）①临界角C?arcsin②证明：

1?300………………………………2’ n?1 ?2 ?3 sin?1?n,?3?900??2…………………………………各1’ sin?2?当?1?900,?3?600最小 …………………………1’

?3?C、

?任何光线均不能从侧面“泄漏出去”…………………………1’

5、（2008年山东省高考冲刺预测卷）【物理－物理3-4】

如图所示，是一种折射率n=1.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入射角的大小i?arcsin0.75，求： （1）光在棱镜中传播的速率。

（2）画出此束光线射出棱镜后的方向，要求写出简要的分析过

程。（不考虑返回到AB和BC面上的光线）。

c3?108解析：（1）光在棱镜中传播的速率 v??=2×108m/s （3分）

n1.5（2）由折射率 n?sini （1分） sinr得AB面上的折射角 r=30°（1分）

由几何关系得，BC面上的入射角 θ=45°（1分） 全反射临界角C=arcsin

1?45?，光在BC面上发 n生全反射，光路如图所示。（2分） 6、（泰安市2008年5月模拟）[物理——物理3—4]（1）一列简谐横波沿x轴传播，图

甲是t=3s时的波形图，图乙是波上x=2m处质点的振动图线. 则该横波的速度为 m/s，传播方向为 .

（2）如图所示，一束由两种单色光组成的复色光，以入射角θ射向半径为R的半圆形

玻璃砖的圆心，经玻璃折射后折射角分别为θ1、θ2（θ2>θ1），求两种单色光通过半圆形玻璃砖所用的时间差.（真空中的光速为c）

解：（1）1m/s（1分），沿x负方向传播（2分）

sinic （2）由n??知：

sinrv

v1?sin?1sin?2?c （2分） v2??c （2分） sin?sin?RRR?sin?11??(?)（1分） v1v2csin?1sin?2

??t?7、（枣庄市2008年模拟考试）【物理——选修3—4】（8分）山区盘山公路的路面上一般

都等间距地镶嵌一些玻璃球，当夜间行驶的汽车的车灯照上后显得非常醒目，以提醒司机注意。若小玻璃班球的半径为R（如图所示），玻璃的折射率是3，今有一束平行光线平行直径AB方向照在小玻璃球上，试求离AB多远的入射光经“折射——反射——折射”再射出后沿平行于原方向返回即实现“逆向反射”。

只有入射光经过折射后射到B点的光线经反射再折射出后才能沿平行于原方向返回 即实现“逆向反射”，光路如图所示

sini?3 （2分） sinr由几何关系可知i?2r（2分）

3联立得cosr?（1分）

2得r?30?

根据折射定律有

所以：i?60?（1分）

设能沿平行于原方向返回即实现“逆向反射”的入射光线 距AB的距离为h，则有集合关系可知

h?Rsini?3R（2分） 2

8、（潍坊、枣庄等市2008年质检）（物理3—4）（1）有以下说法：

A．在“探究单摆的周期和摆长的关系”实验中，为减小偶然误差，应测出单摆做

n次全振动的时间t，利用T?

t

求单摆的周期。 n

B．简谱运动是质点所受的合外力总是指向平衡位置且大小恒定的运动 C．变化的磁场一定会产生变化的电场 D．X射线是电子流

E．波长与障碍物的尺寸相比越大衍射现象越明显 F．在同种均匀介质中传播的声波，频率越高，波长越短 其中正确的是__________________________。

（2）如图所示，一束极细的平行单色光有空气斜射入厚度为h的玻璃砖，入射光与上表面夹角为?，入射点与玻璃砖的左墙距离为b2，可以认为光在空气中的速度等于真空中的速度c。求：光在玻璃砖中的传播速度v。

（1）AEF

（2）如图所示的光路图

i??2??,sinr?b2?b1h?(b2?b1)22 ①

所以折射率为n?sinicos?2?h2??b2?b1? ② sinrb2?b1光在介质中的速度为v介??b2?b1?c1c? ③

22ncos?h??b2?b1?评分标准：（1）3分，少答1个扣1分，有错误选项不得分。（2）4分，图1分，①②各1分，③式2分。

9、（威海市2008年质检）（本题为3—4内容）如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜

ABC，∠A=30o.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜. （1）红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？

（2）为了使红光能从AC面射出棱镜，n1应满足什么条件？

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