2014高考物理考前押题：机械振动和机械波　光

1．(1)一列简谐横波在某一时刻的波形图如图6－13－15甲所示，图中P、Q两质点的横坐
标分别为x1＝1.5 m和x2＝4.5 m．P点的振动图象如图乙所示．
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图6－13－15
在下列四幅图中，质点Q的振动图象可能是 (　　)．
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(2)用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知所用双缝间的距离d＝0.1
mm，双缝到屏的距离l＝6.0 m，测得屏上干涉条纹中相邻明条纹的间距是3.8
cm，氦氖激光器发出的红光的波长是多少？假如把整个干涉装置放入折射率为的水中，
这时屏上的明条纹间距是多少？
解析　(1)由甲图可知P、Q的振动相差个周期，将P的振动图象分别往前或往后推个周期
，即可得到Q的振动图象．故B、C正确．
(2)由Δx＝λ得，红光的波长λ＝Δx＝×3.8×10－2 m≈6.3×10－7m
设红光在水中的波长变为λ′，整个干涉装置放入折射率为的水中后，屏上的明条纹的间
距为Δx′，则＝＝，故Δx′＝＝ m＝2.85×10－2 m.
答案　(1)BC　(2)6.3×10－7m　2.85×10－2 m
2．(1)如图6－13－16所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正
弦曲线，其波速为200 m/s，下列说法中正确的是 (　　)．
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图6－13－16
A．图示时刻质点b的加速度正在减小
B．从图示时刻开始，经过0.01 s，质点a通过的路程为20 cm
C．若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50 Hz
D．若该波传播中遇到宽约4 m的障碍物，能发生明显的衍射现象
(2)某种透明物质制成的直角三棱镜ABC，折射率为n，角A等于30°.一细束光线在纸面内
从O点射入棱镜，如图6－13－17所示，当入射角为α时，发现刚好无光线从AC面射出，光
线垂直于BC面射出．求：
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图6－13－17
①透明物质的折射率n.
②光线的入射角α.(结果可以用α的三角函数表示)
解析　(1)图示时刻质点b向下运动，质点的加速度正在增大，选项A错误；从图示时刻开
始，经过0.01 s，质点a通过的路程是40 cm，选项B错误；此波周期为T＝＝0.02
s，频率为50 Hz.若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50
Hz，选项C正确；根据发生明显衍射现象的条件，若该波传播中遇到宽约4
m的障碍物，能发生明显的衍射现象，选项D正确．
(2)①由题意可知，光线射向AC面恰好发生全反射，反射光线垂直于BC面从棱镜射出，光
路图如图所示．
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设该透明物质的临界角为C，由几何关系可知C＝θ1＝θ2＝60°，sin C＝，解得n＝
②由几何关系得：r＝30°，由折射定律n＝，解得sin α＝
答案　(1)CD　(2)①　②sin α＝
3．(1)2013年6月11日17时38分“神舟十号”顺利升空．“神舟十号”的完美升空离不开雷达
站，地面上科研人员利用雷达发射的电磁波对“神舟十号”发出指令，进行地面控制．结
合自己所学的知识，判断下列说法不正确的是________．
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图6－13－18
A．雷达所用的无线电波的波长比短波更短
B．雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标
C．雷达既是无线电波的发射端，又是无线电波的接收端
D．根据光速不变原理：“神舟十号”接收到的雷达站发射的电磁波的速度仍是光速
(2)如图6－13－19所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D、…为绳
子上的等间隔的点，点间间隔为50
cm，现用手拉着绳子的端点A使其上下振动，若A点刚开始向上振动，经0.1秒第一次达到
最大位移处，C点恰好开始振动，则绳中形成的向右传播的横波速度为________m/s，从
A点开始振动计时，经________s的时间J点第一次向下达到最大位移．
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图6－13－19
(3)如图6－13－20所示，等边三角形ABC为透明柱状介质的横截面，一束平行于角平分线
BD的单色光由AB面射入介质，经AB面折射的光线恰平行于BC.求：
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图6－13－20
①介质对此单色光的折射率n；
②若光在真空的传播速度为c，则光在此介质中的传播速度为多少，折射光线在AC面上能
否发生全反射．
解析　(1)雷达所用的无线电波是波长非常短的微波，A正确；雷达发射的是无线电脉冲
，B错误；雷达既是无线电波的发射端，同时又是无线电波的接收端，C正确；根据光速
不变原理，光速与“神舟十号”、雷达之间的相对运动没有关系，D正确．
(2)由题意可知在t＝0.1 s内波传播的距离s＝AC＝1 m，v＝＝ m/s＝10
m/s；当A点振动刚传到J点时，J点的起振方向向上，再经T第一次向下到达最大位移处，
因T＝0.1 s，所以T＝0.4 s，t＝＋T＝s＝0.75 s.
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(3)①依题意作出光路图，由几何知识得入射角i＝60°，折射角r＝30°，由折射定律n＝得
n＝
②若光在真空的传播速度为c，则光在此介质中的传播速度为v＝＝c
由sin
C＝可知，此介质发生全反射的临界角C大于30°，而折射光线在AC面上的入射角为30°，
故折射光线在AC面不能发生全反射．
答案　(1)B　(2)10　0.75　(3)①　②不能
4．(1)下列有关光现象的说法正确的是________．
A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间