7、θ，α是折射角，現(xiàn)假設(shè)A點(diǎn)是上表面面積最小的不透明薄膜邊緣上的一點(diǎn)，由題意，在A點(diǎn)剛好發(fā)生全反射，故αA＝，設(shè)線段OA在正方體上表面的投影長(zhǎng)為RA，由幾何關(guān)系有sin θA＝，式中a為玻璃正方體的邊長(zhǎng)，聯(lián)立解得RA＝，則RA＝，由題意，上表面所鍍的面積最小的不透明薄膜應(yīng)是半徑為RA的圓，所求鍍膜面積S′與玻璃正方體的表面積S之比為＝＝.
答案：(1)ACD (2)
2．解析：(1)電磁波是橫波，可以觀察到其偏振現(xiàn)象，選項(xiàng)A正確；當(dāng)一列聲波從空氣中傳入水中時(shí)，波速變大，頻率不變，則波長(zhǎng)一定會(huì)變長(zhǎng)，選項(xiàng)B正確；物體做受迫振動(dòng)時(shí)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率越接近于物體的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的物體振幅越大，選項(xiàng)
8、C錯(cuò)誤；橫波在傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，其速度和加速度兩物理量隨時(shí)間的變化規(guī)律均符合正余弦函數(shù)變化規(guī)律，選項(xiàng)E正確．
(2)①由題圖甲得λ1＝240 km
依題意有t＝T
v1＝
s1＝v1t1
解得t1＝15 h.
②由題圖乙得波的振幅A＝20 m，波長(zhǎng)λ2＝40 km
由t＝T得波的周期
T＝1 200 s
ω＝
y＝Asin ωt
解得波的表達(dá)式
y＝20sin t(m)
海嘯波在淺海區(qū)的傳播速度
v2＝＝ m/s
波谷最先到達(dá)海岸的關(guān)系式
s2＋λ2＝v2t
解得波谷最先到達(dá)海岸的時(shí)間
t＝＋300(s)．
答案：(
9、1)ABE (2)①15 h
②y＝20sin t (m) t＝＋300(s)
3．解析：(1)圖示時(shí)刻，實(shí)線波x＝3 m處的質(zhì)點(diǎn)正處在平衡位置向上振動(dòng)，可推知實(shí)線波沿x軸正方向傳播，虛線波沿x軸負(fù)方向傳播，故A正確；兩列波在同一均勻介質(zhì)傳播，所以兩列波的波速相同，由波形圖可知波長(zhǎng)不同，根據(jù)v＝λf，所以兩列波的頻率不同，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；根據(jù)v＝λf，由實(shí)線波可知v＝λf＝6×2.50 m/s＝15 m/s，故C正確；因?yàn)閤＝vt＝15×0.025 m＝0.375 m，所以x＝1.5 m處的實(shí)線波峰將傳到x＝(1.5＋0.375) m＝1.875 m處，x＝2.25 m處的虛線
10、波峰也將傳到x＝(2.25－0.375) m＝1.875 m處，所以平衡位置x＝1.875 m的質(zhì)點(diǎn)將位于y＝30 cm處，故D錯(cuò)誤；圖示時(shí)刻平衡位置x＝4.5 m的質(zhì)點(diǎn)，實(shí)線波和虛線波兩列波單獨(dú)引起的位移分別為－15 cm、0，故合位移為－15 cm，故E正確．
(2)①作出光路如圖所示
過a光束的入射點(diǎn)作直線AB的垂線，由幾何知識(shí)可知，a光線進(jìn)入AB面時(shí)的入射角α和折射角β分別為α＝60°，β＝30°
則折射率n＝＝.
②BC邊右側(cè)的光路如圖所示，D為BC中點(diǎn)，圖中ON＝DC＝
由tan α＝，解得OD＝l
所以光屏到BC邊距離等于l.
答案：(1)ACE (2)①均為
11、②l
選修3-4專項(xiàng)練(二)
(建議用時(shí)：30分鐘)
試卷
1
2
3
考點(diǎn)
波的干涉和光的折射定律的應(yīng)用
波的雙縫干涉和光的折射定律的應(yīng)用
波動(dòng)圖象和光的折射定律的應(yīng)用
1．(1)兩種單色光分別通過同一雙縫干涉裝置得到的干涉圖樣如圖甲、乙所示．圖丙中有一半圓玻璃磚，O是圓心，MN是法線，PQ是足夠長(zhǎng)的光屏．甲單色光以入射角i由玻璃磚內(nèi)部射向O點(diǎn)，折射角為r.則下列說法正確的是________．
A．乙光以i入射時(shí)一定發(fā)生全反射
B．甲光的頻率比乙光的頻率大
C．光的干涉現(xiàn)象說明光是一列橫波
D．甲光在玻璃磚中的臨界角C滿足sin C＝
E．若繞
12、O點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)玻璃磚，PQ上可能接收不到甲光
(2)半徑為R的半圓柱形玻璃磚的截面如圖所示，O為圓心，光線Ⅰ沿半徑方向從a點(diǎn)射入玻璃磚后，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射，另一條光線Ⅱ平行于光線Ⅰ從最高點(diǎn)b射入玻璃磚后，在底邊MN上的d點(diǎn)射出，若測(cè)得Od＝，求該玻璃磚的折射率．
2．(1)如圖所示，下列說法正確的是________．
A．圖甲中，P、Q是偏振片，M是光屏，當(dāng)P固定不動(dòng)，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)Q時(shí)，光屏M上的光亮度將會(huì)變化，此現(xiàn)象表明光波是橫波
B．圖乙是雙縫干涉示意圖，若只減小屏到雙縫間的距離L，兩相鄰亮條紋間距離將減小
C．根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，變化的電場(chǎng)周圍
13、一定能產(chǎn)生電磁波
D．利用紅外線進(jìn)行遙感主要是因?yàn)榧t外線的波長(zhǎng)長(zhǎng)，容易發(fā)生衍射
E．人站在路邊，一輛汽車響著喇叭從人身邊疾馳而過，人聽到喇叭的音調(diào)會(huì)由低變高
(2)如圖，水平桌面上有一水槽，槽中放置著平面鏡M，鏡面與水平面之間的夾角為θ.一束白光從O點(diǎn)射向水面，先經(jīng)水面折射，再經(jīng)平面鏡反射，又經(jīng)水面折射回到空氣中，最后在水槽左上方的豎直屏N上形成彩色光帶．若逐漸增大θ角，各種色光陸續(xù)消失，假定所有光線均在同一豎直平面．
①________色光最先從屏上消失；
②若入射光線與水面成30°角，鏡面與水平面之間的夾角θ＝45°，屏上的彩色光帶恰好全部消失．求最后消失的色光對(duì)水的折射
14、率．(結(jié)果可以用根式表示)
3.(1)一列波沿x軸方向傳播，某一時(shí)刻的波形如圖所示．質(zhì)點(diǎn)A與坐標(biāo)原點(diǎn)O的水平距離為0.6 m，波長(zhǎng)λ＝1.6 m，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A沿y軸正方向振動(dòng)，從此時(shí)起經(jīng)過0.1 s 第一次到達(dá)波峰處，則下列說法中正確的是________．
A．這列波沿x軸正方向傳播
B．這列波的周期T＝0.8 s
C．波速v＝14 m/s
D．從圖示時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)A經(jīng)過Δt＝1.6 s運(yùn)動(dòng)的路程為0.4 m
E．從圖示時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)A經(jīng)過Δt′＝0.5 s第一次到達(dá)波谷
(2)半徑為R的半圓柱形介質(zhì)截面如圖所示，O為圓心，AB為直徑，Q是半圓上的一
15、點(diǎn)，從Q點(diǎn)平行于AB射入半圓柱介質(zhì)的光線剛好從B點(diǎn)射出，已知∠QBO＝30°，現(xiàn)有一條光線從距離O點(diǎn)R處垂直于AB邊射入半圓柱形介質(zhì)，已知光在真空中的傳播速度為c，求：
①該半圓柱形介質(zhì)的折射率；
②垂直AB邊射入介質(zhì)的光線在半圓柱介質(zhì)中的傳播時(shí)間．
選修3-4專項(xiàng)練(二)
1．解析：(1)題圖乙中兩相鄰亮條紋間距Δx更大，根據(jù)Δx＝λ，可知L、d一樣，故乙光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，根據(jù)c＝λν，可知乙光的頻率小，甲光的頻率大，故玻璃磚對(duì)甲光的折射率大于玻璃磚對(duì)乙光的折射率，根據(jù)全反射的條件sin C＝，可知乙光發(fā)生全反射的臨界角大于甲光的全反射臨界角，由題知，當(dāng)甲單色光以入射角i由玻璃磚內(nèi)
16、部射向O點(diǎn)能折射出來，故乙光以i入射時(shí)不能發(fā)生全反射，故A錯(cuò)誤，B正確；光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，故C錯(cuò)誤；根據(jù)折射定律得n＝，而全反射的臨界角sin C＝，解得sin C＝，故D正確；因甲光的全反射臨界角較小，故若繞O點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)玻璃磚，甲光先消失，故E正確．
(2)設(shè)光線Ⅱ的入射角和折射角分別為i和r，在△bOd中，bd＝＝R，
sin r＝＝，由折射定律有n＝，
即sin i＝n.
又因?yàn)楣饩€Ⅰ與光線Ⅱ平行，且在O點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，有：sin i＝，所以＝，
解得：n＝≈2.03.
答案：(1)BDE (2)2.03
2．解析：(1)只有橫波才能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，所以光的偏
17、振現(xiàn)象表明光是一種橫波，故A正確．根據(jù)雙縫干涉兩相鄰亮條紋的間距Δx與雙縫間距離d及光的波長(zhǎng)λ的關(guān)系式Δx＝λ，可知若只減小屏到雙縫間的距離L，兩相鄰亮條紋間距離Δx將減小，故B正確．根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)；均勻變化的電(磁)場(chǎng)只能產(chǎn)生恒定不變的磁(電)場(chǎng)，故C錯(cuò)誤．波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象；利用紅外線進(jìn)行遙感是因?yàn)榧t外線的波長(zhǎng)長(zhǎng)，容易發(fā)生衍射，故D正確．根據(jù)多普勒效應(yīng)，聲波波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，則觀察者接收到的聲波頻率變小，故E錯(cuò)誤．
(2)①逐漸增大θ角，反射光線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，反射光線射到水面的入射角增大，由于紫光的臨界角最小，所以紫光的入射角
18、首先達(dá)到臨界角，發(fā)生全反射，故從屏上最先消失的是紫色光．
②最后消失的是紅光，紅光傳播的光路如圖．
在空氣與水的界面，入射角α＝60°，折射角為β.
由折射定律n＝
紅光在平面鏡上的入射角為r，由幾何關(guān)系
β＋r＝45°
紅光由水面射向空氣，恰好發(fā)生全反射時(shí)入射角為C，由幾何關(guān)系C＝β＋2r且sin C＝，聯(lián)立解得n＝.
答案：(1)ABD (2)①紫?、?
3．解析：(1)質(zhì)點(diǎn)A由平衡位置向正的最大位移處運(yùn)動(dòng)，由平移法可知，波沿x軸正方向傳播，故A正確；由題可知，λ＝1.6 m；由圖，O點(diǎn)到左側(cè)的波峰的距離為半個(gè)波長(zhǎng)，等于0.8 m，所以A點(diǎn)到波峰的時(shí)間：t＝0.1 s
19、＝，所以：v＝2 m/s；得：T＝＝ s＝0.8 s，故B正確，C錯(cuò)誤；由于1.6 s＝2T，則經(jīng)過1.6 s質(zhì)點(diǎn)A的路程為8A，由圖可知，該波的振幅為10 cm＝0.10 m，所以A的路程：s＝8A×0.10＝0.8 m，故D錯(cuò)誤；由圖可知，A左側(cè)的波谷到O點(diǎn)的距離為一個(gè)波長(zhǎng)，等于1.6 m，質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)波谷的時(shí)間即該波谷傳播到A的時(shí)間，所以：t＝＝ s＝0.5 s，故E正確．
(2)①作出光路圖：
由幾何關(guān)系可知，從Q點(diǎn)射入的光線的入射角為i＝60°
由折射定律有：n＝＝；
②垂直AB射入介質(zhì)的光線到達(dá)圓弧面時(shí)入射角為α＝60°，設(shè)全反射的臨界角為C
由sin C＝＝，因
20、α＞C，因此光線在P點(diǎn)發(fā)生全反射在介質(zhì)中的傳播路程為s＝2R＋2Rsin 30°
光在介質(zhì)中傳播速度為：v＝＝c
光線在半圓柱介質(zhì)中的傳播時(shí)間為t＝＝.
答案：(1)ABE (2)①?、?
選修3-4專項(xiàng)練(三)
(建議用時(shí)：30分鐘)
試卷
1
2
3
考點(diǎn)
光的折射定律及波動(dòng)和振動(dòng)圖象的理解
聲波的理解和光的折射定律的應(yīng)用
機(jī)械波的傳播和光的折射定律的應(yīng)用
1．(1)△OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面，ON＝OM，a、b兩束可見單色光(關(guān)于OO′)對(duì)稱，從空氣垂直射入棱鏡底面MN，在棱鏡側(cè)面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示，則下列說法正確的是( )
21、A．在玻璃磚中a光束的折射率小于b光束的折射率
B．在玻璃磚中，a光束的傳播速度小于b光束的傳播速度
C．若a、b兩光束從玻璃磚中射向空氣，則b光束的臨界角比a光束的臨界角小
D．用同樣的裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光束的條紋間距小
E．用a、b兩光束照射同一狹縫，a光束衍射現(xiàn)象更明顯
(2)如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，t1＝0，和t2＝0.05 s時(shí)的波形圖分別為圖示的實(shí)線和虛線，質(zhì)點(diǎn)P是介質(zhì)中的一點(diǎn)，且在0時(shí)刻的坐標(biāo)為(4 m，0)．
①若周期大于0.05 s，求波速；
②若周期小于0.05 s，并且波速為600 m/s，求質(zhì)點(diǎn)P在0～0.05 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移大小和路
22、程．
2．(1)下列說法正確的是________．
A．不管系統(tǒng)的固有頻率如何，它做受迫振動(dòng)的頻率總等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)
B．游泳時(shí)耳朵在水中聽到的音樂與在岸上聽到的是一樣的，說明機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率并不改變
C．當(dāng)光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，如果入射角足夠大，就會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象
D．麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的主要論點(diǎn)是變化的磁場(chǎng)激發(fā)電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng)
E．相對(duì)論認(rèn)為：一條沿自身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長(zhǎng)度總比桿靜止時(shí)的長(zhǎng)度大
(2)“道威棱鏡”廣泛地應(yīng)用在光學(xué)儀器中，如圖所示，將一等腰直角棱鏡截去棱角，使其平行于
23、底面，可制成“道威棱鏡”，這樣就減小了棱鏡的重量和雜散的內(nèi)部反射．從M點(diǎn)發(fā)出的一束平行于底邊CD的單色光從AC邊射入，已知棱鏡玻璃的折射率n＝，光在真空中的速度為c.
①請(qǐng)通過計(jì)算判斷該光線能否從CD邊射出；
②若CD＝l，光在“道威棱鏡”內(nèi)部傳播的時(shí)間為多少．
3．(1)如圖，軸上S1與S2是兩個(gè)波源，產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波分別沿軸向右、向左傳播，波速均為v＝0.4 m/s，振幅均為A＝2 cm，圖示為t＝0時(shí)刻兩列波的圖象，此時(shí)分別傳播到P點(diǎn)和Q點(diǎn)，下列說法正確的是________．
A．圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P、Q都沿y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)
B．t＝0.75 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)
24、到M點(diǎn)
C．t＝1 s時(shí)刻，x＝0.5 m處的質(zhì)點(diǎn)M的位移為－4 cm
D．t＝1.25 s時(shí)刻，x＝0.5 m處的質(zhì)點(diǎn)M為振動(dòng)減弱點(diǎn)
E．t＝3.5 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的位移為0
(2)如圖，上下表面平行的玻璃磚折射率n＝，下表面鍍有反射膜，玻璃磚右側(cè)豎直放置一標(biāo)尺．一束單色光以入射角i＝45°射到玻璃磚上表面的A點(diǎn)，在標(biāo)尺上出現(xiàn)兩個(gè)光點(diǎn)(圖中未畫出)．不考慮多次反射，已知折射光在玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間為t，真空中的光速為c，求：
①標(biāo)尺上兩光點(diǎn)的距離；
②光在標(biāo)尺上形成兩光點(diǎn)的時(shí)間差．
選修3-4專項(xiàng)練(三)
1．解析：(1)a、b兩光在側(cè)面上的入射角相同，
25、但是b光發(fā)生全反射，說明b光的臨界角小于a光的臨界角，根據(jù)sin C＝知，a光的折射率小，故A、C正確．根據(jù)v＝知，a光的折射率小，則a光在棱鏡中的傳播速度大，故B錯(cuò)誤．a(chǎn)光的折射率小，其波長(zhǎng)長(zhǎng)，根據(jù)干涉條紋間距公式知Δx＝λ，a光的干涉條紋寬度大，故D錯(cuò)誤．a(chǎn)光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，則容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，用兩束光照射同一狹縫時(shí)，a光衍射的明顯，選項(xiàng)E正確．
(2)①由圖可知波長(zhǎng)λ＝8 m，在一個(gè)周期內(nèi)，若波沿x軸正方向傳播，則在0.05 s內(nèi)向右傳播了λ＝2 m；
由v＝，解得v＝40 m/s；同理，若波沿x軸負(fù)方向傳播，則波速為120 m/s.
②若波速為600 m/s，則在0.05 s內(nèi)，波傳播
26、的距離為30 m，即3λ，波沿x軸負(fù)方向傳播；由同側(cè)原理可知t＝0時(shí)P向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，波傳播距離為3λ，則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間為3T，因振幅是0.2 m，所以P質(zhì)點(diǎn)的位移為0.2 m，路程是3 m.
答案：(1)ACE (2)①若波沿x軸正方向傳播，v＝40 m/s；若波沿x軸負(fù)方向傳播，波速為120 m/s
②P質(zhì)點(diǎn)的位移為0.2 m，路程是3 m
2．解析：(1)不管系統(tǒng)的固有頻率如何，它做受迫振動(dòng)的頻率總等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)，選項(xiàng)A正確；游泳時(shí)耳朵在水中聽到的音樂與在岸上聽到的是一樣的，說明機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率并不改變，選項(xiàng)B正確；只有當(dāng)光從光密介
27、質(zhì)射入另一種光疏介質(zhì)時(shí)，如果入射角足夠大，才會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的主要論點(diǎn)是變化的磁場(chǎng)激發(fā)電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng)，選項(xiàng)D正確；相對(duì)論認(rèn)為：一條沿自身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長(zhǎng)度總比桿靜止時(shí)的長(zhǎng)度小，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．
(2)①光在棱鏡中傳播光路如圖所示．
由折射定律得
n＝
解得γ＝30°
而sin C＝
解得C＝45°
光線到達(dá)CD邊時(shí)，θ＝75°>C，故光線無法從CD邊射出．
②設(shè)光線在棱鏡內(nèi)傳播的初始點(diǎn)為E，則
n＝
由正弦定理得＝
解得EP＝CP
由對(duì)稱性可知，光在棱鏡內(nèi)部傳播的路程
s＝CD
而t＝，所以t＝.
答案：(1)ABD
28、
(2)①光線無法從CD邊射出?、?
3．解析：(1)兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，則質(zhì)點(diǎn)P、Q均沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故A正確；質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，所以質(zhì)點(diǎn)P、Q都不會(huì)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；波的周期T＝＝ s＝1 s，兩列波從P、Q兩點(diǎn)傳到M的時(shí)間為T，當(dāng)t＝1 s時(shí)刻，兩波的波谷恰好傳到質(zhì)點(diǎn)M，所以位移為－4 cm，故C正確；經(jīng)t＝1.25 s＝T＋時(shí)，兩波的平衡位置恰好傳到質(zhì)點(diǎn)M，根據(jù)“上下坡”法，可知兩波此時(shí)在質(zhì)點(diǎn)M處的運(yùn)動(dòng)方向都沿y軸正方向，即M點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故D錯(cuò)誤；向左傳播的波經(jīng)t＝ s＝1.5 s傳到質(zhì)點(diǎn)P，再經(jīng)過t＝2 s＝2T，剛好到t＝3.5 s，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P在平衡
29、位置，質(zhì)點(diǎn)P在向右傳播的波經(jīng)t＝3.5 s＝3T＋，也剛好回到平衡位置，故在t＝3.5 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P在平衡位置，則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移為0，故E正確．
(2)①光路如圖
由折射定律：n＝，
知r＝30°
由幾何關(guān)系知
GF＝BE＝AB
光在玻璃中的速度為v＝＝c
光在玻璃中的路徑長(zhǎng)度s＝2AB＝vt
可解得標(biāo)尺上兩光點(diǎn)的距離GF＝ct.
②反射光在AE段的傳播時(shí)間為
t1＝
在EG段的傳播時(shí)間與折射光在BF段的傳播時(shí)間相等，所以光在標(biāo)尺上形成兩光點(diǎn)的時(shí)間差：Δt＝t－t1＝.
答案：(1)ACE (2)①ct?、?
選修3-4專項(xiàng)練(四)
(建議用時(shí)：30分鐘)
30、試卷
1
2
3
考點(diǎn)
振動(dòng)圖象和波形圖的應(yīng)用及光的折射定律的應(yīng)用
單擺模型和光利用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)
波的干涉和光的折射定律、全反射的應(yīng)用
1．(1)圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.10 s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x＝0.5 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象．則該波的傳播方向是________(填“沿x軸正方向”或“沿x軸負(fù)方向”)，傳播速度大小為________ m/s，從t＝0.10 s到t＝2.7 s，質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程為__________ cm.
(2)如圖所示，一個(gè)透明的圓柱橫截面的半徑為R，折射率是，AB是一條直徑
31、，現(xiàn)有一束平行光沿AB方向射入圓柱體．若有一條光線經(jīng)折射后恰經(jīng)過B點(diǎn)，求：
①這條入射光線到AB的距離是多少？
②這條入射光線在圓柱體中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？
2．(1)下列說法正確的是( )
A．豎直的彈簧振子的回復(fù)力，由彈簧的彈力提供
B．單擺振動(dòng)的周期，一定等于它的固有周期
C．機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，如果波速變大，波長(zhǎng)一定變大
D．在干涉現(xiàn)象中，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移可能比振動(dòng)減弱點(diǎn)的位移小
E．發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源發(fā)出的波的頻率并沒有發(fā)生變化
(2)某同學(xué)用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置做“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)，相鄰兩條亮條紋間的距離用帶有螺旋測(cè)微器的測(cè)量頭
32、測(cè)出，測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮條紋中心對(duì)齊，將該亮條紋定位第1條亮條紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙所示，然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對(duì)齊，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖丙所示，則這種色光的波長(zhǎng)λ＝________nm(已知雙縫間距d＝0.2 mm，雙縫到屏間的距離L＝700 mm)，若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將________(填“變大”“不變”或“變小”)．
3．(1)一束含兩種頻率的單色光，照射到底面有涂層的平行均勻玻璃磚上表面后，經(jīng)下表面反射從玻璃磚上表面射出后，光線分為a、b兩束，如圖所示．下列說法正確的是________．
A．a(chǎn)
33、、b一定是平行光線
B．用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的條紋間距大于b光的條紋間距
C．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率
D．從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角小
E．增大從空氣到玻璃的入射角(90°之內(nèi))，a、b光可能在玻璃內(nèi)發(fā)生全反射
(2)如圖甲所示，足夠?qū)捤巯旅嬗幸黄矫骁R，一束單色光以入射角i射入水面，經(jīng)平面鏡反射后的光線恰好沿水平方向射出．已知水對(duì)該單色光的折射率為n＝.
①若平面鏡與水平方向的夾角為θ＝30°，求該單色光在水面入射角的正弦值sin i；
②使該單色光從水槽左壁水平向右射出，在平面鏡上反射后恰好在水面上發(fā)生全反射，如圖乙所示，求平面鏡與水平
34、方向的夾角α.
選修3-4專項(xiàng)練(四)
1．解析：(1)由P點(diǎn)的振動(dòng)圖象可知，t＝0.10 s時(shí)，P點(diǎn)向上振動(dòng)，則由波形圖可知，波沿x軸負(fù)方向傳播；因λ＝4 m，T＝0.8 s，則波速v＝＝ m/s＝5 m/s；從t＝0.10 s到t＝2.7 s，時(shí)間間隔為2.6 s＝3T，則質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程為13A＝130 cm.
(2)①設(shè)光線經(jīng)P點(diǎn)折射后如圖所示，根據(jù)折射定律可得：
n＝＝
在△OBC中：
＝
聯(lián)立解得：α＝60°，β＝30°
所以：CD＝Rsin α＝R.
②在△DBC中：BC＝＝R
t＝＝＝.
答案：(1)沿x軸負(fù)方向 5 130 (2)①R
②
35、
2．解析：(1)彈簧振動(dòng)的回復(fù)力，由沿振動(dòng)方向的合力提供，如果是沿豎直方向振動(dòng)的彈簧振子，其回復(fù)力由重力和彈簧彈力的合力提供，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)單擺做受迫振動(dòng)時(shí)，它振動(dòng)的周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期，不一定等于它的固有周期，B項(xiàng)錯(cuò)誤；機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不變，如果波速變大，由λ＝可知，波長(zhǎng)一定就變大，C項(xiàng)正確；在干涉現(xiàn)象中，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移某時(shí)會(huì)變?yōu)榱?，D項(xiàng)正確；發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源發(fā)出的波的頻率并沒有發(fā)生變化，只是觀察者接收到頻率發(fā)生了變化，E項(xiàng)正確．
(2)題圖乙所示螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為2.0 mm＋32.0×0.01 mm＝2.320 mm，題圖丙所示的螺旋測(cè)微器讀數(shù)為13.5 m
36、m＋37.0×0.01 mm＝13.870 mm，相鄰兩亮條紋間的距離為Δx＝，根據(jù)公式Δx＝λ可得這種單色光的波長(zhǎng)λ＝＝ m＝660 nm.光的頻率越高，波長(zhǎng)越短，根據(jù)Δx＝λ知相鄰的干涉條紋間距將變?。?
答案：(1)CDE (2)660 變小
3．解析：(1)因?yàn)閍、b兩單色光在上表面的折射角與反射后在上表面的入射角分別相等，根據(jù)折射定律可知出射后在上表面的入射角分別相等，所以出射光線一定平行，A正確；根據(jù)光路圖，a光的偏折程度較大，則a光的折射率較大，頻率較大，波長(zhǎng)較短，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx＝λ可知a光的條紋間距小于b光的條紋間距，B錯(cuò)誤，C正確；因?yàn)閍光的折射率較大，根據(jù)sin C＝可知a光的臨界角較小，D正確；根據(jù)折射定律，無論如何改變?nèi)肷浣?，在玻璃?nèi)都不能發(fā)射全反射，E錯(cuò)誤．
(2)①光線在水面發(fā)生折射，根據(jù)折射定律可知，n＝.
根據(jù)幾何關(guān)系可知，r＋2θ＝90°.
聯(lián)立解得，sin i＝.
②光在水面上發(fā)生全反射，則sin C＝.
根據(jù)幾何關(guān)系可知，C＋2α＝90°.
聯(lián)立解得平面鏡與水平方向的夾角α＝15°.
答案：(1)ACD (2)① ②15°
20
（京津魯瓊專用）2020版高考物理大三輪復(fù)習(xí) 高考題型專項(xiàng)練四 專項(xiàng)練（一）-（四）（含解析）（選修3-4）
