2019年高考物理大二轮专题复习 考前增分练 选考部分 选修3-4

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1、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0.9m，以下判断正确的是________(双选，填正确答案标号)．图1a．波长为1.2mb．波源起振方向沿y轴正方向c．波速大小为0.4m/sd．质点A的动能在t＝4s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

2、AB边恰好发生全反射．已知θ＝15°，BC边长为2L，该介质的折射率为，求：(ⅰ)入射角i；(ⅱ)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：sin75°＝或tan15°＝2－)．答案　(1)ab　(2)(ⅰ)45°　(ⅱ)解析　(2)(ⅰ)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sinC＝①代入数据得C＝45°②设光线在BC面上的折射角为r，由几何关系得r＝30°③由折射定律得n＝④联立③④式，代入数据得i＝45°⑤(ⅱ)在△OPB中，根据正弦

3、定理得＝⑥设所用时间为t，光线在介质中的速度为v，得＝vt⑦v＝⑧联立⑥⑦⑧式，代入数据得t＝L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θ切磨在θ1<θ<θ2的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况)，则下列判断正确的是(　　)A．若θ>θ2，光线一定在OP边发生全反射B．若θ>θ2，光线会从OQ边射出C．若θ<θ1，光线会从OP边射出D．若θ<θ1，光

4、线会在OP边发生全反射(2)一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸，当振子上下振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图4所示的图像，y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标．由此图求振动的周期和振幅．图4答案　(1)D　(2)　解析　(1)题图中，要使光线可在OP边发生全反射，图中光线在OP边上的入射角应大于90°－θ2.从OP边上反射到OQ边的光线，入射角应大于90°－(180°－3θ1)＝3θ1－90°可使光线在OQ边上发生全反射．若θ>θ2，光线不

5、能在OP边上发生全反射；若θ<θ1，光线不能在OQ边上发生全反射，综上所述，选项D正确．(2)由图像可知，记录纸在一个周期内沿x方向的位移为2x0，水平速度为v，故周期T＝；又由图像知2A＝y1－y2，故振幅A＝.3．(1)两列简谐横波a、b在同一种均匀介质中沿x轴传播，a波周期为0.5s．某时刻，两列波的波峰正好在xP＝3.0m处的P点重合，如图5所示，则b波的周期为Tb＝________s，该时刻，离点最近的波峰重叠点的平衡位置坐标是x＝________m.图5图6(2)如图6所示，某透明材料制成的

6、半球形光学元件直立放置，其直径与水平光屏垂直接触于M点，球心O与M间的距离为10cm.一束激光与该元件的竖直圆面成30°角射向圆心O，结果在光屏上出现间距为d＝40cm的两个光斑，请完成光路图并求该透明材料的折射率．答案　(1)0.8　27.0或－21.0　(2)解析　(1)从图中可以看出两列波的波长分别为λa＝3.0m，λb＝3.0m＋1.8m＝4.8m，则波速：v＝＝m/s＝6.0m/sTb＝＝s＝0.8s，两列波波长的最小整数公倍数为S＝24m，则t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置为x＝(3.

7、0±24k)m，k＝0,1,2,3，…k取1时，x1＝27.0m或x2＝－21.0m.(2)光屏上的两个光斑分别是激光束经光学元件反射与折射的光线形成，其光路图如图所示：依题意，R＝10cm，据反射规律与几何关系知，反射光线形成光斑P1与M点的距离为：d1＝Rtan30°激光束的入射角i＝60°，设其折射角为r，由几何关系可知折射光线形成光斑P2与M点间距为：d2＝Rcotr据题意有：d1＋d2＝d联立各式并代入数据解得：cotr＝，即r＝30°据折射规律得：n＝＝＝.4．(1)如图7甲所示，沿波的传播

8、方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置，t＝0时刻振源a从平衡位置竖直向上做简谐运动，其运动图象如图乙所示，形成的简谐横波以1m/s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是(　　)图7A．这列波的周期为4sB．0～3s质点b运动路程为4cmC．4～5s质点c的加速度在减小D．6s时质点e的运动速度水平向右为1m/sE．此六质点都振动起来后，质点a的运动方向始终与质点c的运动方向相反(2)1966年33岁的