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2019年高考物理大二轮专题复习 考前增分练 选考部分 选修3-41(xx山东38)(1)一列简谐横波沿直线传播以波源O由平衡位置开始振动为计时零点,质点A的振动图像如图1所示,已知O、A的平衡位置相距0.9 m,以下判断正确的是_(双选,填正确答案标号)图1a波长为1.2 mb波源起振方向沿y轴正方向c波速大小为0.4 m/sd质点A的动能在t4 s时最大(2)如图2所示,图2三角形ABC为某透明介质的横截面,O为BC边的中点,位于截面所在平面内的一束光线自O以角i入射,第一次到达AB边恰好发生全反射已知15,BC边长为2L,该介质的折射率为,求:()入射角i;()从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c,可能用到:sin 75或tan 152)答案(1)ab(2)()45()解析(2)()根据全反射规律可知,光线在AB面上P点的入射角等于临界角C,由折射定律得sin C代入数据得C45设光线在BC面上的折射角为r,由几何关系得r30由折射定律得n联立式,代入数据得i45()在OPB中,根据正弦定理得设所用时间为t,光线在介质中的速度为v,得vtv联立式,代入数据得tL图32(xx重庆11)(1)打磨某剖面如图3所示的宝石时,必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在12,光线一定在OP边发生全反射B若2,光线会从OQ边射出C若1,光线会从OP边射出D若2,光线不能在OP边上发生全反射;若sin C,光束在AC面上发生全反射当该光束再反射到BC面上,由几何知识可得,该光束垂直BC面射出,并且根据光路可逆,其反射光束也不会再从AC面射出同理,当该光束经AB面上折射后射到BC面上时,将在BC面上发生全反射,其反射光束将垂直AC面射出可见,要使光束从AC面上射出,必须使光束直接经AB面折射后直接射到BC面上当光束经AB面折射后射到BC面上的C点时,该光束在AB面上的入射点到B点的距离最远由几何知识可知,此时入射点到B点的距离:dL.所以,为了保证该光能从AC面上射出,该光束在AB面上的入射点到B点的距离应该为dL.图106(1)如图10所示,a、b为两束不同频率的单色光,以45的入射角射到玻璃砖的上表面,直线OO与玻璃砖垂直且与其上表面交于N点,入射点A、B到N点的距离相等,经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的P点,则下列说法正确的是()A在真空中,a光的传播速度大于b光的传播速度B在玻璃中,a光的传播速度大于b光的传播速度C同时增大入射角(入射角始终小于90),则a光在下表面先发生全反射D对同一双缝干涉装置,a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽(2)一根弹性绳沿x轴方向放置,左端在原点O处,用手握住绳的左端使其沿y轴方向做简谐运动,在绳上形成一简谐波,绳上质点N的平衡位置为x5 m,从绳左端开始振动计时,经过0.5 s振动传播到质点M时的波形如图11所示,求:图11绳的左端振动后经多长时间传播到质点N?质点N开始振动时,绳的左端质点已通过的路程;画出质点N从t2.5 s开始计时的振动图象答案(1)BD(2)2.5 s80 cm见解析图解析(2)由图可知,波长2 m,T1 s波速v2 m/s振动传播到质点N经历的时间为t2.5 s质点N开始振动时,绳的左端已通过的路程为s4A80 cm.图象如图所示图127(1)如图12所示为半圆形的玻璃砖,C为AB的中点,直线OO与玻璃砖垂直且与其上表面相交于C点a、b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖,且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等,两束光折射后相交于图中的P点,以下判断正确的是_A在真空中,a光的传播速度大于b光的传播速度B光在玻璃砖中的频率和在空气中的频率相同C在真空中,a光的波长大于b光的波长Da光通过玻璃砖的时间大于b光通过玻璃砖的时间E若a、b两束光从同一介质射入真空过程中,a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角图13(2)机械横波某时刻的波形图如图13所示,波沿x轴正方向传播,质点p的横坐标x0.32 m从此时刻开始计时若每间隔最小时间0.4 s重复出现波形图,求波速若p点经0.4 s第一次达到正向最大位移,求波速若p点经0.4 s到达平衡位置,求波速答案(1)BCE(2)2 m/s0.3 m/s(0.8n) m/s,(n0,1,2,3,)解析(1)所有色光在真空传播速度相同,为c,故A错误;光从一种介质进入另一介质时频率不变,故光在玻璃砖中的频率和在空气中的频率相同,B正确;由题分析可知,玻璃砖对b光的折射率大于对a光的折射率,b光的频率高,由cf得知,在真空中,a光的波长大于b光的波长,故C正确;由v得到,a光在玻璃砖中的速度大,a光通过玻璃砖的时间短,故D错误;由sin C分析得知,a光的折射率小,a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角,故E正确选B、C、E.(2)依题意,周期T0.4 s,波速v m/s2 m/s.波沿x轴正方向传播的距离为x0.32 m0.2 m0.12 m,p点恰好第一次达到正向最大位移波速v m/s0.3 m/s.波沿x轴正方向传播,若p点恰好第一次到达平衡位置则x10.32 m,由周期性可知波传播的可能距离xx1n,(n0,1,2,3,)可能波速v m/s(0.8n) m/s,(n0,1,2,3,)8 (1)一列简谐横波沿x轴正方向传播,波速为1 m/s,t0时刻波形如图14所示在x1.0 m处有一质点M,求:图14质点M开始振动的方向及振动频率;从t0时刻开始,经过多长时间质点M第二次到达波峰?图15(2)如图15所示是透明圆柱形介质的横截面,BC为圆的直径一束单色光沿AB方向入射,ABC120.光自B点进入介质内只经过一次折射后从介质中射出,出射光线平行于BC.求介质的折射率;若改变ABC的大小,则从B点射入介质中的单色光能否在介质的内表面发生全反射?_(填“能”或“不能”)答案(1)沿y轴负方向2.5 Hz1.5 s(2)不能解析(1)沿y轴负方向波长0.4 m,由vf得振动频率f2.5 Hz.从t0时刻开始,经t1时间M开始振动:t10.8 s再经t2时间M第二次到达波峰:t2T0.7 s从t0时刻开始M第二次到达波峰的时间为:tt1t21.5 s.(2)入射角i180ABC60设光线从圆柱形介质中的出射点为D,出射光线DE,如图所示由对称性和光路可逆原理知:60因DEBC,故60,所以BOD120所以光线在B点的折射角:r30折射率:n.
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