物体(质点)在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，下面是振动波和光专项练习题，请考生认真练习。

1.(2015高考重庆卷)(1)虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示.M、N、P、Q点的颜色分别为()

A.紫、红、红、紫B.红、紫、红、紫

C.红、紫、紫、红 D.紫、红、紫、红

(2)下图为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4 s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向.

解析：(1)光在水珠中折射时，折射率越大，折射角越大，故选项A正确.

(2)由题图知波的波长=1.0 m，又周期T=0.4 s

则该波的波速v==2.5 m/s

波向x轴正方向传播，根据靠近振源的质点带动后面的质点振动，可以判断P点沿y轴正方向振动.

答案：(1)A (2)该波的波速：2.5 m/s P点此时的振动方向：沿y轴正方向

2. (2015高考新课标全国卷)(1)如图，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，经折射后射出a、b两束光线.则________.

A.在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度

B.在真空中，a光的波长小于b光的波长

C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率

D.若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失

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

(2)平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，P与O的距离为35 cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间.已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=1 s，振幅A=5 cm.当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置;此后再经过5 s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置.求：

P、Q间的距离;

从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程.

解析：(1)通过光路图可看出，折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度，玻璃砖对a光的折射率大于b光的折射率，选项C错误.a光的频率大于b光的频率，波长小于b光的波长，选项B正确.由n=知，在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，选项A正确.入射角增大时，折射率大的光线首先发生全反射，a光首先消失，选项D正确.做双缝干涉实验时，根据x=得a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，选项E错误.

(2)由题意，O、P两点间的距离与波长之间满足OP=

波速v与波长的关系为

v=

在t=5 s的时间间隔内，波传播的路程为vt.由题意有

vt=PQ+

式中，PQ为P、Q间的距离.由式和题给数据，得PQ=133 cm

②Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为

t1=t+T

波源从平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为A.由题给条件得

t1=25

故t1时间内，波源运动的路程为

s=25A=125 cm

答案：(1)ABD (2)133 cm 125 cm

3.(2015衡水中学高三调研)(1)(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，图1是波传播到x=5 m的M点的波形图，图2是质点N(x=3 m)从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x=10 m处的质点.下列说法正确的是________.

A.这列波的波长是4 m

B.这列波的传播速度是1.25 m/s

C.M点以后的各质点开始振动时的方向都沿-y方向

D.质点Q经过8 s时，第一次到达波峰

E.在0～16 s内，质点Q经过的路程为11 m

(2)如图所示，MN为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体，O为球心，轴线OA垂直于光屏，O至光屏的距离OA=R.一细束单色光垂直射向半球体的平面，在平面的入射点为B，OB=R，求：

光线从透明半球体射出时，出射光线偏离原方向的角度.

光线在光屏形成的光斑到A点的距离.

解析：(1)由题图知，该波的波长为4 m，周期为4 s，因此波速v==1 m/s，故A正确，B错误;由于波沿x正方向传播，由同侧法知M点的起振方向沿y轴的负方向，根据各质点的起振方向一致知，M点以后的各质点开始振动时的方向都沿y轴的负方向，C正确;质点Q第一次到达波峰所需的时间t== s=8 s，D正确;由于经过5 s，Q才开始振动，再经过11 s，质点Q经过的路程为x=4A=1.1 m，E错误.

(2)如图所示，由折射定律，有

n==

其中i=30 解得=60

所以出射光线偏离原方向

=60-30=30

由几何知识，有CD=R，

OD=R

所以AD=R

所以AE=ADtan =

答案：(1)ACD (2)见解析

4.(2016陕西八校联考)(1)(多选)关于波的现象，下列说法正确的有________.

A.当波从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化

B.光波从空气中进入水中后，更容易发生衍射

C.波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低

D.不论机械波、电磁波，都满足v=f，式中三个参量依次为波速、波长、频率

E.电磁波具有偏振现象

(2)如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面(O为圆心)，折射率为，今有一束平行光以45的入射角射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求圆柱体AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几.

解析：(1)波在传播过程中波速和波长会变化，始终不变的量是频率，A正确;光从空气中进入水中后，波长减小，更不容易发生衍射，B错误;根据多普勒效应可知，当波源与观察者之间的相对距离减小，则接收到波信号的频率升高，C错误;公式v=f适用任何波，D正确;电磁波是横波，横波具有偏振现象，E正确.

(2)从O点射入的光线，折射角为，根据折射定律，有：n=，解得：

=30

设从某位置P点入射的光线，折射到AB弧面上的Q点时，在Q点的入射角恰等于临界角C，有：sin C=

代入数据得：C=45

PQO中=180-90-C-=15

所以能射出光线区域对应的圆心角

=90--=45

能射出光线的部分占AB面的比例为=

答案：(1)ADE (2)见解析

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