《新高考物理通用版大二轮复习检测汇编（二十九）振动和波、光、电磁波（选修3-4）Word版含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新高考物理通用版大二轮复习检测汇编（二十九）振动和波、光、电磁波（选修3-4）Word版含解析（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、新高考物理通用版大二轮复习检测汇编专题检测（二十九） 振动和波、光、电磁波（选修3-4）1(1)如图所示，ABC为一玻璃三棱镜的横截面，A30。一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60，则玻璃对红光的折射率为_。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射角_(选填“小于”“等于”或“大于”)60。(2)一列简谐横波沿x方向传播，t0时刻的波形如图甲所示，A、B、P和Q是介质中的四个质点，t0时刻波刚好传播到B点。质点A的振动图像如图乙所示，则：()该波的传播速度是多大？()从t0到t1.6 s，质点P通过的路程是多少？()经过多长时间质点Q第二次到达波谷？解析：(1
2、)根据光路的可逆性及折射率定义有n；玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，入射角相同时，蓝光的折射角更大些。(2)()由题图甲可知该波的波长20 m由题图乙可知，该波的周期T0.8 s传播速度v25 m/s。()从t0到t1.6 s经过2个周期，质点P通过的路程s24A16 m。()质点P、Q平衡位置之间的距离L85 m10 m75 m由Lvt，解得t3 s即经过3 s质点Q第一次到达波谷，故经过3.8 s质点Q第二次到达波谷。答案：(1)大于(2)()25 m/s()16 m()3.8 s2(1)声波在空气中的传播速度为340 m/s，在钢铁中的传播速度为4 900 m/s。一平直桥由钢铁制
3、成，某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00 s。桥的长度为_m。若该声波在空气中的波长为，则它在钢铁中的波长为的_倍。(2)某种柱状透明工艺品的截面形状如图中实线所示，AO、BO为夹角是60的平面，底部ADB是半径为R的圆弧面，其对应的圆心角也为60，圆心在AOB的角平分线OD的延长线上。一束单色平行光沿与OA面成45角的方向斜向下射向OA面，经OA面折射进入该柱状介质内，已知介质折射率为。()通过计算说明在介质中经OA面折射的光线的方向；()要使底部弧面ADB没有光线射出，OA面至少应该遮住多长的距离(不考虑二次反射)。解析：(1)设声波在钢铁中的
4、传播时间为t，由Lvt知，340(t1.00)4 900t，解得t s，代入Lvt中解得桥长L365 m。声波在传播过程中频率不变，根据vf知，声波在钢铁中的波长。(2)()由题意可知，光线在OA面上的入射角i45，由折射定律知：n解得折射角r30由几何关系知，折射光线平行于OB。()光路图如图所示进入介质内的光线，在弧面ADB上到达的位置越向左入射角越大，假设光线射向M点时，折射到弧面ADB上P点时恰好发生全反射，则AM为OA面上应该遮住的部分此时在弧面ADB上的入射角为，则45由几何关系得15过A点作PO的平行线AN与PM的延长线相交于N点，则四边形ANPO为菱形，在AMN中，由几何关系得
5、NMA120，MNA45根据正弦定理解得AMR。答案：(1)365(2)()折射光线平行于OB()R3.(2019届高三哈尔滨模拟)(1)多选一列沿x轴传播的简谐横波，t0时刻的波形如图所示，此时质点P恰在波峰，质点Q恰在平衡位置且向下振动。再过0.5 s，质点Q第二次到达波谷，下列说法中正确的是_。A波沿x轴负方向传播B波的传播速度为60 m/sC波的周期为0.2 sDt0至0.9 s时间内质点P通过的路程为1.8 mE1 s末质点P的位移是零(2)如图所示为等腰直角三棱镜ABC，一组平行光线垂直斜面AB射入。()如果光线不从BC、AC面射出，求三棱镜的折射率n的范围；()如果光线顺时针转过
6、60，即与AB面成30角斜向下，不考虑反射光线的影响，当n 时，能否有光线从BC、AC面射出？解析：(1)t0时刻，质点Q恰在平衡位置且向下振动，可知波沿x轴负方向传播，选项A正确；再过0.5 s，质点Q第二次到达波谷，可得0.5 s，T0.4 s，波的传播速度为v m/s60 m/s，选项B正确，C错误；0.9 s2.25T，故t0至0.9 s时间内质点P通过的路程为2.254A90.2 m1.8 m，选项D正确；1 s2.5T，则1 s末质点P的位移是0.2 m，选项E错误。(2)()光线穿过AB面后方向不变，在BC、AC面上的入射角均为45，光线不从BC、AC面射出(即发生全反射)的条件
7、为：sin 45解得n。()当n时，设全反射的临界角为C，sin C折射光线如图所示，由n，解得r30光线在BC面的入射角15C，所以不能从AC面射出。答案：(1)ABD(2)()n()只从BC面射出4(1)多选一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为2 cm，周期为T，已知在t0时刻波上平衡位置相距40 cm的两质点a、b的位移都是1 cm，但运动方向相反，其中质点a沿y轴负方向运动，如图所示。下列说法正确的是_。A该列简谐横波波长可能为150 cmB该列简谐横波波长可能为12 cmC当质点b的位移为2 cm时，质点a的位移为负D在t时刻，质点b速度最大E质点a、b的速度始终大小相等，方向相反(
8、2)如图所示为某种透明材料制成的一柱形棱镜的横截面图，CD是半径为R的四分之一圆弧面，圆心为O；光线从AB面上的M点入射，入射角为，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，然后由CD面射出。已知OB段的长度为L，真空中的光速为c。求：()透明材料的折射率n；()该光在透明材料内传播的时间t。解析：(1)根据题意，质点a、b在波的图像中的位置可能情况如图所示。有k0.4 m，可得 m，其中k为大于等于0的整数，波长最长为1.2 m，选项A错误；当k3时，12 cm，选项B正确；质点b再经过T位移为2 cm(波峰位置)，质点a再经过T到平衡位置，之后再经过T到波谷位置，选项C正确；tT时，质点
9、b经过平衡位置，速度最大，选项D正确；两质点平衡位置间的距离等于半个波长的奇数倍时速度才会始终等大反向，而a、b两质点平衡位置间的距离不等于半个波长的奇数倍，选项E错误。(2)()设光线在AB面的折射角为r，光路如图所示根据折射定律得n设棱镜发生全反射的临界角为C，由题意，光线在BC面恰好发生全反射，可得sin C由几何知识可知，rC90联立以上各式解得n。()光在棱镜中的传播速度v由几何知识得，MOnL该光在透明材料内传播的时间t。答案：(1)BCD(2)()()5(2018太原高三段考)(1)多选据报道，台湾高雄市曾发生6.7级地震，震源深度为15 km。如果该地震中的简谐横波在地球中匀速
10、传播的速度大小为4 km/s，已知波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到N处，如图所示，则下列说法中正确的是_。A从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过3.75 sB从波传到N处开始计时，经过t0.03 s位于x240 m 处的质点加速度最小C波的周期为0.015 sD波的图像上M点此时速度方向沿y轴负方向，经过一段极短的时间后动能减小E从波传到N处开始，经过0.012 5 s，M点的波动状态传播到N点(2)如图，等腰三角形ABC为某透明介质的横截面，ABAC，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O点以角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
11、。求：()入射角i；()光从入射到发生第一次全反射所用的时间。解析：(1)波上的质点并不随波迁移，选项A错误；由题意可知该波的周期为T s0.015 s，从波传到x120 m处开始计时，经过t0.03 s，波向前传播的距离s41030.03 m120 m，位于x240 m处的质点在平衡位置，加速度最小，选项B、C正确；由“上下坡法”可得M点的速度方向沿y轴负方向，正在往平衡位置运动，速度增大，动能增大，选项D错误；M、N两点的平衡位置之间相距50 m，波从M点传到N点所需时间t1 s0.012 5 s，选项E正确。(2)()作出光路图如图所示，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联立以上各式，代入数据得i45。()在OPB中，根据正弦定理得设所用时间为t，光线在介质中的传播速度为v，得vt又v联立以上各式，代入数据得tL。答案：(1)BCE(2)()45() L
