高考物理三轮冲刺复习22选修3_3(含解析)

这是一份高考物理三轮冲刺复习22选修3_3(含解析)，共5页。试卷主要包含了在观察光的双缝干涉现象的实验中等内容，欢迎下载使用。
1．(2019·青岛质检)(1)在观察光的双缝干涉现象的实验中：
①将激光束照在如图甲所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图乙中的________．
②换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将________；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将________(选填“变宽”“变窄”或“不变”)．
(2)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，A、B、P和Q是介质中的四个质点，t＝0时刻波刚好传播到B点，质点A的振动图象如图乙所示，则：
①该波的传播速度是多大？
②从t＝0到t＝1.6 s，质点P通过的路程为多少？
③经过多长时间质点Q第二次到达波谷？
2．(2019·聊城模拟)(1)图甲是一列简谐横波在t＝1.2 s时刻的图象，图乙是波上A质点的振动图象，下列说法正确的是________．(填正确答案标号)
A．位于这列波右边的人感觉这列波的频率可能为0.6 Hz
B．这列波的波速是12.5 m/s
C．从t＝1.2 s开始，质点P比质点Q晚0.4 s回到平衡位置
D．从t＝1.2 s开始，紧接着的0.6 s时间内，A质点通过的路程是4 m
E．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10 m的障碍物，不能发生明显衍射现象
(2)如图所示，一束平行光由真空垂直射向半圆形玻璃砖左侧面，该玻璃对光的折射率为eq \f(2,3)eq \r(3)，半圆形玻璃砖的半径为R，光在真空中的速度为c.
①求光在玻璃砖中的传播速度；
②为使射向半圆形玻璃砖左侧面的光不能从右侧的圆弧面射出，可在右侧的圆弧面贴上不透明的遮光纸，试求遮光纸的长度．
3．(1)如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图，此时a波上某质点P的运动方向如图所示，则下列说法正确的是( )
A．两列波具有相同的波速
B．此时b波上的质点Q正向上运动
C．一个周期内，Q质点沿x轴前进的距离是P质点的1.5倍
D．在P质点完成30次全振动的时间内Q质点可完成20次全振动
E．a波和b波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样
(2)某工件由相同透明玻璃材料的三棱柱和eq \f(1,4)圆柱组成，其截面如图，该玻璃材料的折射率为n＝eq \r(2).△ABC为直角三角形，∠ABC＝30°，CDE为eq \f(1,4)圆，半径为R，CE贴紧AC.一束单色平行光沿着截面从AB边射入工件后垂直CE进入eq \f(1,4)圆．
①求该平行光进入AB界面时的入射角θ.
②若要使到达CD面的光线都能从CD面直接折射出来，该eq \f(1,4)圆至少要沿AC方向向上移动多大距离．
热点22 选修3­4
1．解析：(1)①光照在双缝上出现的是双缝干涉现象，而双缝干涉图样中间是亮条纹，两侧是明暗相间的等间距对称的干涉条纹，所以A正确．
②根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝eq \f(L,d)λ，其中L表示双缝到光屏的距离，d为双缝之间的距离，换用间隙更小的双缝，d减小，条纹间距将会变宽；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，则条纹间距将会变窄．
(2)①由图乙知，质点的振动周期为T＝0.8 s．由图甲知，波长λ＝20 m，则波速v＝eq \f(λ,T)＝eq \f(20,0.8) m/s＝25 m/s.
②振幅为2 m，从t＝0到t＝1.6 s时，质点P通过的路程为：s＝2×4A＝16 m.
③质点P、Q的平衡位置之间的距离为：L＝85 m－10 m＝75 m，由L＝vt，解得t＝3 s，即经过3 s时间质点Q第一次到达波谷，经过3.8 s时间质点Q第二次到达波谷．
答案：(1)①A ②变宽 变窄
(2)①25 m/s ②16 m ③3.8 s
2．解析：(1)由振动图象可知，t＝1.2 s时A质点沿y轴正方向振动，根据波的传播方向与质点振动方向的关系，这列波沿x轴负方向传播，根据多普勒效应，A正确；这列波的波速v＝eq \f(λ,T)＝eq \f(20,1.2) m/s＝eq \f(50,3) m/s，B错误；由y＝Acs eq \f(2π,T)t可求得Q质点经过0.1 s回到平衡位置，P质点经过0.5 s回到平衡位置，C正确；0.6 s＝eq \f(T,2)，质点振动的路程为s＝2A＝4 m，D正确；发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波的波长差不多或比波的波长小，E错误．
(2)①由n＝eq \f(c,v)得光在玻璃砖中的传播速度为v＝eq \f(c,n)＝eq \f(\r(3),2)c.
②如图所示，设光射到M点处恰好发生全反射，临界角为C，
则sin C＝eq \f(1,n)＝eq \f(\r(3),2)
得C＝60°
在M与对称的N之间有光射出，故遮光纸的长度就是MN之间的弧长L＝R×eq \f(2π,3)＝eq \f(2πR,3).
答案：(1)ACD (2)①eq \f(\r(3),2)c ②eq \f(2πR,3)
3．解析：(1)机械波的传播速度由介质决定，故波速相同，A项正确；由质点P的振动方向可知，波沿x轴负方向传播，故质点Q正向上运动，B项正确；质点Q和P沿y轴方向振动，并不沿x轴运动，C项错误；由波的图象可知，a波波长是b波波长的eq \f(2,3)，根据v＝λf可知a波的频率应是b波频率的eq \f(3,2)，D项正确；a、b两波的频率不同，所以在空间相遇处不会产生稳定的干涉图样，E项错误．
(2)①光路如图，光线在BC界面发生反射后垂直进入CE，由折射定律有
eq \f(sin θ,sin α)＝eq \r(2)
由几何关系可知光线在BC界面的入射角β＝60°，在AB界面的折射角α＝30°，解得θ＝45°.
②设该材料的临界角为γ，则eq \f(1,sin γ)＝n
解得γ＝45°
则该eq \f(1,4)圆至少要上移的距离d＝R－Rsin γ＝eq \f(2－\r(2),2)R.
答案：(1)ABD (2)①45° ②eq \f(2－\r(2),2)R