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1、高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 1 -选修 3-41.湖面上一点 O 上下振动，振幅为 0.2m，以 O 点为圆心形成圆形水波，如图所示，A、B、O 三点在一条直线上，OA 间距离为 4.0m，OB 间距离为 2.4m。某时刻 O 点处在波峰位置，观察发现 2s 后此波峰传到 A 点，此时 O 点正通过平衡位置向下运动，OA 间还有一个波峰。将水波近似为简谐波。（1）求此水波的传播速度、周期和波长。（2）以 O 点处在波峰位置为 0 时刻，某同学打算根据 OB 间距离与波长的关系确定 B 点在0 时刻的振动情况，画出 B 点的振动图象。你认为该同学的思路是否可行？若可行
2、，画出 B点振动图象；若不可行，请给出正确思想并画出 B 点的振动图象。2.麦克斯韦在 1865 年发表的电磁场的动力学理论一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。（1）一单色光波在折射率为 1.5 的介质中传播，某时刻电场横波图象如图 1 所示，求该光波的频率。（2）图 2 表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于 CD 边的单色光入射到 AC 界面上，a、b 是其中的两条平行光线。光线 a 在玻璃砖中的光路已给出。画出光线 b 从玻璃砖中首次出射的光路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数。3.图 1 为一简谐波在 t=0 时刻的波形图，介质中的质点 P 做简谐运动的表达
3、式为y=4sin5t，求该波的速度，并画出 t=0.3s 时的波形图（至少画出一个波长）一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图 2 为过轴线的截面图，调整入射角 ，使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射。已知水的折水C空气图 2yx/mO图 112345P高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 2 -射率为 4/3，求 sin 的值。4. （1）一列正弦机械波在某一时刻的波形曲线如图所示，已知该波沿 x 轴正方向传播，其周期 T=0.2s，则下列说法 正确的是： A.该机械波为纵波 B.当观察者向波源靠近时，波源自身的频率不变 C.该机械波的波速为 20m/s D.
4、图中 P 点此刻的振动方向平行于 y 轴向上 （2）如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，A=30，C90。三棱镜材料的折射率是 n=。 一条与 BC 面成3=30角的光线斜射向 BC 面，经 AC 面第一次反射后从 AB 面 射 出。求: 光在三棱镜中的传播速度； 光经 AC 面第一次反射后，反射光线与 AC 面的夹角。 5. 一列简谐横波沿戈轴正向传播，f=0 时刻的波形图如图所示，质点振动周期为 02s则：（1）它的波长、传播速度各为多少?（2）在图中画出 t=005s 时的波形图（至少一个波长）（3）在哪些时刻 x=1m 处的质点处于波峰?6. （1）一足够大的水池内盛有某种透明液
5、体，液体的深度为 H，在 水池的底部放一点光源 S，其中一条光线以 30入射角射到液 体与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为 105， 如图所示。求：液体的折射率； 液体表现亮斑的面积。（2）光是一种电磁波，当光从水中射入空气中时，波长会 （填写“变长”、 “变短”、 “不变”） ，如果光的频率为 6.7104Hz，空气中光速约为 3.0103m/s，则在空气中的 波长为 m。高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 3 -7. (1)一个装盛某种液体的圆柱形铁桶，其中央纵截面是边长为 a 的正方形，如图 16 所 示.当桶内没有液体时，从某点 A 恰能看到桶底边缘的某
6、点 B当桶内液体的深度为桶高的时，仍沿 AB 方向看去，恰好看到桶底上的 C 点，C、B 两点相距a，求该液体的折射率43 41(最后结果可用根式表示)(2)一列简潴横波沿 x 轴正方向传播，周期为 2s，t=Os 时刻波形如图 17 所示，该列波的波速是 _m/s；质点 B 的平衡位置坐标是 xB=lm,再经 _s 它笫一次经过平衡位 0 向 y 轴负方向运动8.（1）一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t = 0 时的波形如 图所示，已知 t = 0.6 s 时，B 点第三次出现波峰则这列波的周 期是 ；x = 50 cm 处的质点 A 回到平衡位置的最短时间为 （2）半径为 R 的 透
7、明圆柱体固定于地面上，透明体对红光的折射率为 n = 2，如图所示今让一束平行于地面的红光射向圆柱体左侧，经折射红光照射到右侧地面上求圆柱体右侧地面上的黑暗部分长度9. (1)如图所示是一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波x0t 形图，已知波的传播速度。根据图象回答问题：求简2/vm s 谐横波的波长?写出处的质点做简谐运动的表达式。1.0xm(2)如图所示，由红、紫两种单色光组成的光束，以入射角a从平行玻璃板上表面点入射。已知平行玻璃板厚度iO为，红光和紫光的折射率分别为和，真空中的d1n2n光速为。试求：c红光在玻璃中传播的速度；红光和紫光在下表面出射点之间的距离。yxAB60 1200
8、/cm. . .高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 4 -10. (1)A、B 为同一波源发出的两列波，某时刻在不同介质、相同距离上的波形如图所示。则两列波的波速之比是 。:ABvv(2)如图所示，一单色光束，以入射角从平行玻璃砖a60i 上表面点入射。已知平行玻璃砖厚度为，玻璃对该单O10dcm色光的折射率为。求光从玻璃砖的上表面传到下表面的距3n 离为多少米。(保留两位有效数字)11.在观察光的干涉现象的实验中，将两片刀片 合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝； 按图所示的方法，让激光束通过自制的双缝（1）保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双 缝，双缝的
9、间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距 （选填：“越大”或“越小”） ；（2）保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大， 屏上明暗相间的条纹间距 （选填：“越 大”或“越小”） ；（3）在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现 用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时 （选填： “大”或“小”） （4）实验观察到光屏上呈现明暗相间的条纹，试运用波动理论对明纹的形成予以解释12.如图所示，某同学用插针法测量三棱镜的折射率.在区域内已插好两枚大头针P1、P2，在区域内可观察到大头针的像，再插大头针 P3、P4，以挡住 P1、P2的像.请画出经过 P1、P2、
10、P3、P4的光路；若测得 AB 面上的入射角为 ，折射角为，请写出若i光在该介质发生全反射时临界角的表达式，并求出光在介质中的传播速度.（光在真空中的传播速度为 c）13.（1）一列简谐横波，在某一时刻的波的图象如图所示。 已知波速大小为 8m/s，方向沿 x 轴正方向。则这一 时刻起，经过 0.75s，质点 A 的位移是 cm，通过的路程是P1P2P3P4区域区域ABC高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 5 -cm，在这段时间内，波传播的距离是 m。（2）如图所示，一单色光速 a，以 i=60的入射角从平行玻璃砖上表面 O 点入射。已知平行玻璃砖厚度为 d=10cm，玻璃
11、对该单色光的折射率为。试求该光束从玻3n 璃砖上表面传到下表面经过的路程。 （保留两位有效数字）参考答案参考答案1. （1）v=2m/s 1x t t=T T=1.6s 5 4=vT=3.2m （2）可行振动图象如图。高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 6 -2. 解：（1）设光在介质中的传播速度为 v，波长为 ，频率为 f，则f= 联立式得 从波形图上读出波长m，代入数据解得f=51014Hz （2）光路如图所示3. （1）由简谐运动的表达式可知5/rad s，t=0 时刻指点 P 向上运动，故波沿 x 轴正方向传播。由波形图读出波长4m，2T ,由波速公式vT，联立以上两式代入数据可得10/vm s。t=0.3s 时的波形图如图所示。（2）当光线在水面发生全放射时有1sinCn，当光线从左侧射入时，由折射定律有sinsin()2n C ，联立这两式代入数据可得7sin3。【考点】简谐运动、波、光的折射和全放射4. （1）BC（2）解：v= =108m/snc3在 BC 界面上由折射定律：sin60=sin3高考资源网（）
