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1、選修3—4題組(二)
1.
(2019河北衡水摸底考試)(1)如圖所示,兩個(gè)相干簡諧橫波在同一區(qū)域傳播,實(shí)線與虛線分別表示兩列波的波峰和波谷,已知兩列波的振幅均為A、頻率均為f。此刻,a、c是波峰與波谷相遇點(diǎn),b是波谷與波谷相遇點(diǎn),d是波峰與波峰相遇點(diǎn),下列說法中正確的是 。?
A.b點(diǎn)振幅為2A
B.a、c兩點(diǎn)始終處在平衡位置
C.a、c連線上各點(diǎn)始終處在平衡位置
D.從該時(shí)刻起,經(jīng)過時(shí)間12f,b點(diǎn)振動(dòng)到d點(diǎn)
E.從該時(shí)刻起,經(jīng)過時(shí)間14f,b點(diǎn)到達(dá)平衡位置
(2)
一棱鏡的截面為直角三角形ABC,∠C=30°,AB邊長度為d。在此截面所在的平面內(nèi),一束光
2、線從AB邊中點(diǎn)O垂直AB邊射入棱鏡。已知棱鏡對光的折射率n=3,光在真空中傳播的速度為c。求:
①光線第一次從BC邊射出時(shí)的方向與BC邊的夾角α;
②光線在棱鏡中傳播的時(shí)間t。
2.(1)
如圖為一列簡諧橫波在t=1.0 s時(shí)刻的波形圖。已知圖中質(zhì)點(diǎn)b的起振時(shí)刻比質(zhì)點(diǎn)a超前了0.2 s,則以下說法正確的是 。?
A.這列波的波速為10 m/s
B.這列波的頻率為2.5 Hz
C.這列波沿x軸正方向傳播
D.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
E.再經(jīng)過0.4 s,質(zhì)點(diǎn)P第一次回到平衡位置
(2)
如圖所示,半徑R=43 m的玻
3、璃球,AB為玻璃球的直徑。一束光線平行于直徑AB射向玻璃球左側(cè)界面,且光束到AB的距離d=6 cm,光線經(jīng)玻璃球折射后由B點(diǎn)射出。已知光在真空中的傳播速度c=3.0×108 m/s,求:
①玻璃球的折射率;
②光線在玻璃球中傳播的時(shí)間。
3.(1)(多選)(2019安徽安慶示范中學(xué)髙三聯(lián)考)下列說法正確的是 。?
A.水面波是一種機(jī)械波
B.彩虹是光的干涉形成的
C.攝影機(jī)鏡頭鍍膜增透是應(yīng)用了光的衍射原理
D.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)
E.肥皂液是無色的,吹出的肥皂泡卻是彩色的,是由于光的干涉而形成的
(2
4、)
如圖,等腰直角三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面,O為BC中點(diǎn),位于截面所在平面內(nèi)的一細(xì)光束自O(shè)點(diǎn)以角度i入射,第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反射。已知∠ABC=45°,AC=AB=L,透明介質(zhì)的折射率n=2,真空中的光速為c。求:可能用到sin 15°=6-24,cos 15°=6+24
①入射角的正弦值sin i;
②光束從O點(diǎn)入射到發(fā)生第一次全反射所用的時(shí)間。
選修3—4題組(二)
1.答案 (1)ABE (2)①30°?、?d2c
解析(1)b點(diǎn)是波谷與波谷相遇點(diǎn),振動(dòng)加強(qiáng),則振幅為2A,選項(xiàng)A正確;a、c兩點(diǎn)是波峰與波谷相遇點(diǎn),則振動(dòng)減弱,振幅為零,則始終處
5、在平衡位置,選項(xiàng)B正確;a、c連線的中點(diǎn)也是b、d連線的中點(diǎn),是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)時(shí),只能在自己平衡位置上下振動(dòng),而不隨波遷移,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;該時(shí)刻b點(diǎn)在波谷位置,則從該時(shí)刻起,經(jīng)過時(shí)間14f=T4,b點(diǎn)到達(dá)平衡位置,選項(xiàng)E正確。
(2)①做出光線在棱鏡中的光路圖,如圖所示;分析可知,光線經(jīng)AC邊反射到BC的入射角i=30°,設(shè)折射角為r,則:n=sinrsini
α=90°-r
解得:α=30°。
②由題分析可知OD=OAtan30°=32d
DE=CD2cos30°=33d
光在棱鏡中傳播的速度v=cn
OD+DE=vt
解得:t=5d2c。
2.答案
6、(1)ABD (2)①3?、?3×10-10s
解析 (1)從題圖中可知波長λ=4m,T=0.4s,解得v=λT=10m/s,A正確;根據(jù)f=1T,可得f=2.5Hz,B正確;b點(diǎn)起振比a早,根據(jù)走坡法可知波沿x軸負(fù)方向傳播;波動(dòng)與振動(dòng)“上下坡”關(guān)系,該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤、D正確;再經(jīng)過0.4s,也就是一個(gè)周期,質(zhì)點(diǎn)P是第二次回到平衡位置,E錯(cuò)誤。
(2)①光路如圖,設(shè)入射角為α,
則sinα=dR=32
求出入射角α=60°
折射角β=30°
折射率:n=sinαsinβ=3
②根據(jù)折射率與光速的關(guān)系n=cv
光在玻璃中的傳播距離
l=2Rcos30°
7、=12cm=0.12m
解得:t=lv=43×10-10s
3.答案 (1)ADE (2)①6-22?、?3L3c
解析 (1)水面波是一種機(jī)械波,選項(xiàng)A正確;彩虹現(xiàn)象是光的折射造成的光的色散現(xiàn)象,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;攝影機(jī)鏡頭鍍膜增透是應(yīng)用了光的干涉原理,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電磁波在真空中的傳播速度都相同,與電磁波的頻率無關(guān),選項(xiàng)D正確;肥皂液是無色的,吹出的肥皂泡卻是彩色的,是由于光的干涉而形成的,選項(xiàng)E正確。
(2)①光路如圖所示:
由臨界角公式:sinθ=1n
可得:∠PO'O=30°
由幾何關(guān)系可知∠COO'=∠OBO'+∠BO'O=105°
折射角r=∠POO'=∠COO'-90°=15°
由折射定律:n=sinisinr
解得:sini=n×sinr=6-22
②由正弦定理可得:BOsin∠BO'O=OO'sin∠OBO'
光在介質(zhì)中通過的路程為:s=OO'=BOsin∠OBO'sin∠BO'O
代入數(shù)據(jù)可得s=OO'=2L2×2232=3L3
光在介質(zhì)中的速度為:v=cn
所用時(shí)間:t=sv
代入數(shù)據(jù)解得:t=23L3c