2019年高考物理冲刺大二轮练习：专题八　选修3－4　振动和波　光学 专题跟踪训练17 Word版含解析

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1、专题跟踪训练(十七)1．(2018·全国卷Ⅰ)(1)如图,△ABC为一玻璃三棱镜的横截面,∠A＝30°.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________(填“小于”“等于”或“大于”)60°.(2)一列简谐横波在t＝s时的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点．图(b)是质点Q的振动图象．求①波速及波的传播方向；②质点Q的平衡位置的x坐标．[解析]:　(1)根据题述和题图可知,折射角i＝60°,入射角r＝

2、30°,由折射定律可得,玻璃对红光的折射率n＝＝.若改用蓝光沿同一路径入射,由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率,2019年高考物理冲刺大二轮专题跟踪训练则光线在D点射出时的折射角大于60°.(2)①由图(a)可以看出,该波的波长为λ＝36cm①由图(b)可以看出,周期为T＝2s②波速为v＝＝18cm/s③由图(b)知,当t＝s时,Q点向上运动,结合图(a)可得,波沿x轴负方向传播．②设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为xP、xQ.由图(a)知,x＝0处y＝－＝Asin(－30°),因此xP＝λ＝3cm④由图(b)知,在t＝0时

3、Q点处于平衡位置,经Δt＝s,其振动状态向x轴负方向传播至P点处,由此及③式有xQ－xP＝vΔt＝6cm⑤由④⑤式得,质点Q的平衡位置的x坐标为xQ＝9cm⑥[答案]:　(1)　大于　(2)①18cm/s　x轴负方向②xQ＝9cm2．(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1.00s．桥的长度为________m．若该声波在空气中的波长为λ,则它在钢铁中的波长为λ的________

4、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2019年高考物理冲刺大二轮专题跟踪训练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．①求出射光相对于D点的入射光的偏角；②为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围？[解析]:　(1)设声波在钢铁中的传播时间为t1、传播速度为v1,在空气中的传播时间为t2、传播速度为v2,桥长为l,则l＝v1t1＝v2t2,而t2－t1＝1.00s,代入数据解得l≈365m．又λ

5、＝,声波频率不变,所以＝,得λ钢＝λ空＝λ.(2)①光线在BC面上折射,由折射定律有sini1＝nsinr1①式中,n为棱镜的折射率,i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角．光线在AC面上发生全反射,由反射定律有i2＝r2②式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角．2019年高考物理冲刺大二轮专题跟踪训练光线在AB面上发生折射,由折射定律有nsini3＝sinr3③式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角．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＝(

6、r1－i1)＋(180°－i2－r2)＋(r3－i3)⑤由①②③④⑤式得δ＝60°⑥②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>nsini3⑦式中C是全反射临界角,满足nsinC＝1⑧由④⑦⑧式知,棱镜的折射率n的取值范围应为≤n<2[答案]:　(1)365　　(2)①60°　②≤n<23．(2018·武汉武昌区调研)(1)(多选)已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示,在t2时刻该波的波形图如图中虚线所示,t2－t1＝0.1s．波速、周期分别用v和T表示,则由图可知________．A．若

7、这列简谐横波是向右传播的,则波速一定为20m/s2019年高考物理冲刺大二轮专题跟踪训练B．若这列简谐横波是向左传播的,则波速可能为40m/sC．若T

8、与B楼间距为d＝18m,截面如图所示．在B楼楼顶边缘安置一个底面为扇形的透明柱体,扇形的半径为R＝m、圆心角为150°,圆心在楼顶边缘,扇形柱体的一个侧面紧贴竖直墙壁,这样就可以使A楼C点下方一定区域在此时获得光照．则安