2020届高考物理二轮复习专题强化练（十八）选修模块（含解析）

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1、专题强化练(十八)1．(2018·全国卷Ⅱ)(1)声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s.一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s．桥的长度为________m，若该波在空气中的波长为λ气，则它在钢铁中波长为λ钢的________倍．(2)如图，△ABC是一直角三棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝60°.一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出．EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点．不计多次反射．(ⅰ)求出射光相对于D点的入射光

2、的偏角；(ⅱ)为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？解析：(1)设桥长为s，则声音在空气中传播的时间t1＝＝，声音在钢铁中传播的时间t2＝＝，由题意Δt＝t1－t2＝－，解得s＝365m．声音在不同介质中的频率是不会改变的，由公式可知λ＝，则＝，解得λ钢＝λ气＝λ气＝λ气．(2)(ⅰ)光线在BC面上折射，由折射定律有sini1＝nsinr1，①光线在AC面上发生全反射，由反射定律有i2＝r2，②光线在AB面上发生折射，由折射定律有nsini3＝sinr3，③由几何关系得i2＝r2＝60°，r1＝i3＝30°，④F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为δ＝(r1－i1

3、)＋(180°－i2－r2)＋(r3－i3)，⑤由①②③④⑤式得δ＝60°；⑥(ⅱ)光线在AC面上发生全反射，光线在AB面上不发生全反射，有nsini2≥nsinC>nsini3，⑦满足nsinC＝1.⑧由④⑦⑧式知，棱镜的折射率n的取值范围应为≤n≤2.⑨答案：(1)365　　(2)(ⅰ)60°　(ⅱ)≤n≤22.(2018·全国卷Ⅲ)(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0和t＝0.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示．已知该波的周期T＞0.20s．下列说法正确的是________．A．波速为0.40m/sB．波长为0.08mC．x＝0.08m的质点在t＝0.7

4、0s时位于波谷D．x＝0.08m的质点在t＝0.12s时位于波谷E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s，则它在该介质中的波长为0.32m(2)如图所示，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个标记“·”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上．D位于AB边上，过D点做AC边的垂线交AC于F.该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察．恰好可以看到小标记的像；过O点做AB边的垂线交直线DF于E；DE＝2cm，EF＝1cm.求三棱镜的折射率(不考虑光线在三棱镜中的反射)．解析：(1)根据波形图可知，波长λ＝16cm＝0.1

5、6m，周期T＝2×0.2s＝0.4s，波速v＝＝0.4m/s，选项A正确、B错误；简谐横波沿x轴正方向传播，x＝0.08m的质点在t＝0时刻沿y轴正方向运动，在t＝0.70s时位于波谷，在t＝0.12s时不位于波谷，故C正确，D错误；若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s，频率不变则周期不变，在该介质中的波长λ＝vT＝0.32m，E正确．(2)过D点作AB边的法线NN′，连接OD，则∠ODN＝α为O点发出的光线在D点的入射角；设该光线在D点的折射角为β，如图所示．根据折射定律有nsinα＝sinβ，①由几何关系可知β＝60°，②∠EOF＝30°，③在△OEF中有EF

6、＝OEsin∠EOF，④由③④式和题给条件得OE＝2cm.⑤根据题给条件可知，△OED为等腰三角形，有α＝30°，⑥由①②⑥式得n＝.⑦答案：(1)ACE　(2)3．(2019·全国卷Ⅱ)(1)如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a，绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方l的O′处有一固定细铁钉．将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放，并从释放时开始计时．当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡．设小球相对于其平衡位置的水平位移为x，向右为正．下列图象中，能描述小球在开始一个周期内的x-t关系的是________．(2)(10分)某同学利

7、用图示装置测量某种单色光的波长．实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹．回答下列问题：(ⅰ)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________；A．将单缝向双缝靠近B．将屏向靠近双缝的方向移动C．将屏向远离双缝的方向移动D．使用间距更小的双缝(ⅱ)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝________；(ⅲ)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的