2019年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題八 選修3-4 振動和波 光學(xué) 專題跟蹤訓(xùn)練17 振動和波 光學(xué).doc
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專題跟蹤訓(xùn)練(十七) 振動和波 光學(xué) 1.(2018全國卷Ⅰ)(1)如圖,△ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面,∠A=30.一束紅光垂直AB邊射入,從AC邊上的D點(diǎn)射出,其折射角為60,則玻璃對紅光的折射率為________.若改用藍(lán)光沿同一路徑入射,則光線在D點(diǎn)射出時的折射角________(填“小于”“等于”或“大于”)60. (2)一列簡諧橫波在t= s時的波形圖如圖(a)所示,P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點(diǎn).圖(b)是質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象.求 ①波速及波的傳播方向; ②質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo). [解析] (1)根據(jù)題述和題圖可知,折射角i=60,入射角r=30,由折射定律可得,玻璃對紅光的折射率n==.若改用藍(lán)光沿同一路徑入射,由于玻璃對藍(lán)光的折射率大于玻璃對紅光的折射率,則光線在D點(diǎn)射出時的折射角大于60. (2)①由圖(a)可以看出,該波的波長為 λ=36 cm① 由圖(b)可以看出,周期為T=2 s② 波速為v==18 cm/s③ 由圖(b)知,當(dāng)t= s時,Q點(diǎn)向上運(yùn)動,結(jié)合圖(a)可得,波沿x軸負(fù)方向傳播. ②設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為xP、xQ.由圖(a)知,x=0處y=-=Asin(-30),因此xP=λ=3 cm④ 由圖(b)知,在t=0時Q點(diǎn)處于平衡位置,經(jīng)Δt= s,其振動狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點(diǎn)處,由此及③式有 xQ-xP=vΔt=6 cm⑤ 由④⑤式得,質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為 xQ=9 cm⑥ [答案] (1) 大于 (2)①18 cm/s x軸負(fù)方向 ②xQ=9 cm 2.(2018全國卷Ⅱ)(1)聲波在空氣中的傳播速度為340 m/s,在鋼鐵中的傳播速度為4900 m/s.一平直橋由鋼鐵制成,某同學(xué)用錘子敲擊一下橋的一端發(fā)出聲音,分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時間之差為1.00 s.橋的長度為________m.若該聲波在空氣中的波長為λ,則它在鋼鐵中的波長為λ的________倍. (2)如圖,△ABC是一直角三棱鏡的橫截面,∠A=90,∠B=60.一細(xì)光束從BC邊的D點(diǎn)折射后,射到AC邊的E點(diǎn),發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點(diǎn)射出.EG垂直于AC交BC于G,D恰好是CG的中點(diǎn).不計(jì)多次反射. ①求出射光相對于D點(diǎn)的入射光的偏角; ②為實(shí)現(xiàn)上述光路,棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么范圍? [解析] (1)設(shè)聲波在鋼鐵中的傳播時間為t1、傳播速度為v1,在空氣中的傳播時間為t2、傳播速度為v2,橋長為l,則l=v1t1=v2t2,而t2-t1=1.00 s,代入數(shù)據(jù)解得l≈365 m.又λ=,聲波頻率不變,所以=,得λ鋼=λ空=λ. (2)①光線在BC面上折射,由折射定律有sini1=nsinr1① 式中,n為棱鏡的折射率,i1和r1分別是該光線在BC面上的入射角和折射角.光線在AC面上發(fā)生全反射,由反射定律有i2=r2② 式中i2和r2分別是該光線在AC面上的入射角和反射角. 光線在AB面上發(fā)生折射,由折射定律有 nsini3=sinr3③ 式中i3和r3分別是該光線在AB面上的入射角和折射角. 由幾何關(guān)系得 i2=r2=60,r1=i3=30④ F點(diǎn)的出射光相對于D點(diǎn)的入射光的偏角為 δ=(r1-i1)+(180-i2-r2)+(r3-i3)⑤ 由①②③④⑤式得 δ=60⑥ ②光線在AC面上發(fā)生全反射,光線在AB面上不發(fā)生全反射,有nsini2≥nsinC>nsini3⑦ 式中C是全反射臨界角,滿足 nsinC=1⑧ 由④⑦⑧式知,棱鏡的折射率n的取值范圍應(yīng)為 ≤n<2 [答案] (1)365 (2)①60?、凇躰<2 3.(2018武漢武昌區(qū)調(diào)研)(1)(多選)已知在t1時刻簡諧橫波的波形如圖中實(shí)線所示,在t2時刻該波的波形圖如圖中虛線所示,t2-t1=0.1 s.波速、周期分別用v和T表示,則由圖可知________. A.若這列簡諧橫波是向右傳播的,則波速一定為20 m/s B.若這列簡諧橫波是向左傳播的,則波速可能為40 m/s C.若T- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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