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.pdf

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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°.1(2)一列简谐横波在t＝s时的波形图如图(a)所示，P、Q是介3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

2、角r＝30°，sini由折射定律可得，玻璃对红光的折射率n＝＝3.若改用蓝光沿同sinr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，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＝2s②λ波速为v＝＝18cm/s③T1由图(b)知，当t＝s时，Q点向上运动，结合图(a)可得，波沿3x轴负方向传播．②设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为x、x.由图(a)知，xPQA30°＝0处y＝－＝Asin(－30°)，因此x＝λ＝3cm④2P360°1由图(

3、b)知，在t＝0时Q点处于平衡位置，经Δt＝s，其振动3状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有x－x＝vΔt＝6cm⑤QP由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为x＝9cm⑥Q[答案](1)3大于(2)①18cm/sx轴负方向②x＝9cmQ2．(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

4、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．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t、传播速度为v，在11空气中的传播时间为t、传播速度为v，桥长为l，则l＝vt＝vt，221122v而t－t＝1.00s，代入数据解得l≈365m．又λ＝，声波频率不变，21

5、fλvv245所以钢＝1，得λ＝1λ＝λ.λv钢v空17空22(2)①光线在BC面上折射，由折射定律有sini＝nsinr①11式中，n为棱镜的折射率，i和r分别是该光线在BC面上的入11射角和折射角．光线在AC面上发生全反射，由反射定律有i＝r②22式中i和r分别是该光线在AC面上的入射角和反射角．22光线在AB面上发生折射，由折射定律有nsini＝sinr③33式中i和r分别是该光线在AB面上的入射角和折射角．33由几何关系得i＝r＝60°，r＝i＝30°④2213F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为δ＝(r－i)＋(18

6、0°－i－r)＋(r－i)⑤112233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nsini≥nsinC>nsini⑦23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23≤n<2324523[答案](1)365(2)①60°②≤n<21733．(2018·武汉武昌区调研)(1)(多选)已知在t时刻简谐横波的波1形如图中实线所示，在t时刻该波的波形图如图中虚线所示，t－t221＝0.1s．波速、周期分别用v和T表示，则由图可知________．A．

7、若这列简谐横波是向右传播的，则波速一定为20m/sB．若这列简谐横波是向左传播的，则波速可能为40m/sC．若T

8、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＝3m、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．则安装了上述透明柱体后可使此时刻的太阳光最大能到达C点正下方多大距离处？(