还剩7页未读，
继续阅读
所属成套资源：2021高考物理大一轮复习领航检测
成套系列资料，整套一键下载
2021高考物理大一轮复习领航检测：第十四章 机械振动 机械波 光 电磁波与相对论（选修3－4） 章末检测14 Word版含解析
展开
这是一份2021高考物理大一轮复习领航检测：第十四章 机械振动 机械波 光 电磁波与相对论（选修3－4） 章末检测14 Word版含解析，共10页。试卷主要包含了一列简谐横波沿x轴传播等内容，欢迎下载使用。
(时间：45分钟 满分：90分)
1．(1)(5分)(多选)关于光现象及其应用，下列说法正确的有( )
A．全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光与物光的相干性高的特点
B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度
D．当观察者向静止的声源运动时，观察者接收到的声波频率低于声源的频率
E．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短
(2)(10分)已知某机械横波在某时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，质点P与坐标原点O的水平距离为0.32 m，从此时刻开始计时．
①若波速大小为2 m/s，则至少间隔多长时间重复出现波形图？
②若质点P经0.8 s第一次达到正向最大位移，求波速大小．
③若质点P经0.4 s到达平衡位置，求波速大小．
解析：(1)全息照片用激光来拍摄，利用了激光与物光的相干性高的特点，A正确；通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到彩色条纹，这是光的衍射现象，B错误；照相机镜头前加偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度，从而使玻璃后的影像清晰，C正确；当观察者向静止的声源运动时，接收到的声波的频率将高于声源的频率，故D错误；光从空气射入玻璃中，其频率f不变，又由n＝eq \f(c,v)得速度v变小，再由v＝λf得λ变小，故E正确．
(2)①由图可知，波长λ＝0.8 m，根据题意，T＝eq \f(λ,v)代入数据解得周期T＝0.4 s
②波沿x轴正方向传播，质点P第一次达到正向最大位移时，波传播了Δx＝0.32 m－0.2 m＝0.12 m
波速v＝eq \f(Δx,Δt)＝0.15 m/s
③波沿x轴正方向传播，质点P第一次到达平衡位置时，波传播了Δx＝0.32 m，由周期性可知波0.4 s内传播的可能距离
xn＝(0.32＋eq \f(0.8,2)n)m(n＝0,1,2，…)
波速v＝(0.8＋n)m/s(n＝0,1,2，…)
答案：(1)ACE (2)①0.4 s ②0.15 m/s
③v＝(0.8＋n)m/s(n＝0,1,2，…)
2．(1)(5分)(多选)2015年12月30日在新疆阿克陶县发生3.3级地震，震源深度7 km.如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为 4 km/s，如图所示，波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到N处，则( )
A．从波源开始振动到波源迁移到地面需要1.75 s时间
B．波的周期为0.015 s
C．从波传到N处开始计时，经过t＝0.03 s位于x＝240 m处的质点加速度最小
D．图示时刻，波的图象上M点的速度沿y轴负方向，经过一段极短时间动能减小
E．图示时刻，波的图象上除M点外与M点势能相等的质点有7个
(2)(10分)某探究小组的同学利用直角三棱镜做光学实验，直角三棱镜的截面如图所示，棱镜的折射率为eq \r(2)，α＝30°，BC边长度为a.P为垂直于直线BCO的光屏．现有一宽度等于AB边长度的平行单色光束垂直射向AB面，已知sin 75°＝eq \f(\r(2),4)＋eq \f(\r(6),4)，cs 75°＝eq \f(\r(6),4)－eq \f(\r(2),4).求：
①光线从AC面射出时的折射角；
②在光屏P上被折射光线照亮的光带的宽度．
解析：(1)波上质点并不随波迁移，选项A错误；由题意可知该波的周期为T＝eq \f(60 m,4 km/s)＝0.015 s，从波传到x＝120 m处开始计时，经过t＝0.03 s，波刚好传到x＝240 m处，位于x＝240 m处的质点在平衡位置，加速度最小，选项B、C正确；由“上下坡”法可得，题图所示时刻，M点的速度沿y轴负方向，正在向平衡位置运动，速度增大，则动能增大，选项D错误；由简谐运动的对称性可得除M点外与M点势能相等的质点有7个，选项E正确．
(2)①光线在AB面上折射后方向不变，射到AC面上的入射角i＝30°
如图甲所示，折射角为r，根据折射定律有eq \r(2)sin 30°＝sin r得r＝45°
②如图乙所示，可画出折射光线在光屏上的光带宽度等于CE
∠EAC＝45°，∠ECA＝30°，AC＝2a
在△AEC中，根据正弦定理有eq \f(CE,sin 45°) ＝eq \f(AC,sin 105°)
解得CE＝(2eq \r(3)－2)a
答案：(1)BCE (2)①45° ②(2eq \r(3)－2)a
3．(1)(5分)如图甲所示，在光滑的斜面上有一滑块，一劲度系数为k的轻弹簧上端与滑块相邻，下端与斜面上的固定挡板连接，在弹簧与挡板间有一力传感器(压力显示为正值，拉力显示为负值)，能将各时刻弹簧中的弹力数据实时传送到计算机，经计算机处理后在屏幕上显示出F－t图象，现用力将滑块沿斜面压下一段距离，放手后滑块将在光滑斜面上做简谐运动，此时计算机屏幕上显示出如图乙所示的图象．
①滑块做简谐运动的回复力是由________________提供的；
②由图乙所示的F－t图象可知，滑块做简谐运动的周期为________ s；
③结合F－t图象的数据和题目中已知条件可知，滑块做简谐运动的振幅为________．
(2)(10分)一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1＝0.6 m，尾部下端Q略高于水面，赛艇正前方离赛艇前端s1＝0.8 m处有一浮标，如图所示，一潜水员在浮标前方s2＝3.0 m处下潜到深度为h2时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；继续下潜Δh＝2.0 m，恰好能看见Q、eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(已知水的折射率n＝\f(4,3)))，求：
①深度h2 ②赛艇的长度l(可用根式表示)
解析：(1)对滑块进行受力分析，回复力指物块所受力的合力；由F－t图象分析滑块的周期；根据胡克定律求出弹簧的伸长量和压缩量，中间位置为平衡位置，从而可以求出振幅．
①对滑块进行受力分析，滑块的合力为：弹簧的弹力和重力沿斜面的分力的合力，合力提供回复力；
②由图可以看出周期为0.4 s；
③根据胡克定律：
F1＝kx，F2＝kx′振幅d＝eq \f(x＋x′,2)＝eq \f(F1＋F2,2k)
(2)解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律n＝eq \f(sin i,sin r)、临界角公式sin C＝eq \f(1,n)、光速公式v＝eq \f(c,n)，运用几何知识结合解决这类问题．
①设过P点光线，恰好被浮标挡住时，入射角、折射角分别为：α、β 则： sin α＝eq \f(s1,\r(s\\al(2,1)＋h\\al(2,1)))，sin β＝eq \f(s2,\r(s\\al(2,2)＋h\\al(2,2)))，n＝eq \f(sin α,sin β)，由①②③得：h2＝4 m
②潜水员和Q点连线与法线之间的夹角刚好为临界角C，则：sin C＝eq \f(1,n)＝eq \f(3,4)
ct C＝eq \f(h2＋Δh,s1＋s2＋l)
由④⑤得： l＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(24\r(7),7)－3.8)) m
答案：(1)①弹簧的弹力和重力沿斜面的分力的合力
②0.4 ③eq \f(F1＋F2,2k)
(2)①h2＝4 m ②l＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(24\r(7),7)－3.8)) m
4．(1)(5分)(多选)如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，设波的周期为T1，波长为λ，波的传播速度为v，下列说法正确的是________．
A．图中的a点为振动减弱点的位置
B．图中的b点为振动加强点的位置
C．波源S1的波经过干涉之后波的性质完全改变
D．v＝λT
E．从图中时刻开始，波源S1的波峰传播到a、b位置的最短时间均为eq \f(T,2)
(2)(10分)某同学做“测定玻璃的折射率”实验时，用他测得的多组入射角i与折射角r作出sin i－sin r的图象，如图甲所示．
①求该玻璃的折射率n；
②他再取用该种玻璃制成的直角三棱镜，入射光的方向垂直于斜边，如图乙所示；则角θ在什么范围内，入射光经过两次全反射又从斜边射出．
解析：(1)由图可知，a质点是波峰与波谷相遇，为振动减弱点的位置，A正确；b点到两波源的距离相等，是波峰与波峰相遇处、波谷与波谷相遇处，为振动加强点的位置，B正确；波源S1的波经过干涉之后波的性质不变，C错误；v＝eq \f(λ,T)，D错误；波在同一均匀介质中是匀速传播的，从图中时刻，波源S1的波峰到a、b平衡位置的距离都是半个波长，所以波源S1的波峰传播到a、b位置的最短时间均为eq \f(T,2)，E正确．
(2)①由图甲可计算出该玻璃的折射率为
n＝eq \f(sin i,sin r)＝eq \f(1,0.5)＝2.
②光的传播方向如图所示，欲使入射光在上侧直角边发生全反射，须sin θ＞sin C＝eq \f(1,n)＝eq \f(1,2)
解得：θ ＞30°
又当光线行进至右侧直角边时，入射角为90°－θ，欲使入射光在该边发生全反射，须
sin(90°－θ)＞sin C＝eq \f(1,n)＝eq \f(1,2).
解得：θ＜60°
所以θ的范围为：30°＜θ＜60°
答案：(1)ABE (2)①n＝2 ②30°＜θ＜60°
5．(1)(5分)(多选)一列简谐横波沿x轴传播．图中(甲)图是t＝0时刻的波形，且x＝4.0 m处质点刚好起振．(乙)图是x＝4.0 m处质点经t＝1.0 s后的位移时间图象．下列说法中不正确的是( )
A．该波6.0 m处的质点，第一次到达波峰的时间为3.0 s
B．该波6.0 m处的质点，第一次到达波谷的时间为6.0 s
C．该波上的E、F两质点同时达到波峰位置和平衡位置
D．该波沿x轴负方向传播
E．该波x＝1.0 m处的质点从图示时刻起历时3.0 s通过6.0 cm的路程
(2)(10分)如图所示，在MN的下方足够大的空间是玻璃介质，其折射率n＝eq \r(3)，玻璃介质的上边界MN是屏幕．玻璃中有一个正三角形空气泡，其边长l＝40 cm，顶点与屏幕接触于C点，底边AB与屏幕平行．一束激光a垂直于AB边射向AC边的中点O，结果在屏幕MN上出现两个光斑.
①求两个光斑之间的距离L.
②若任意两束相同的激光同时垂直于AB边向上射入空气泡，求屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离．
解析：(1)由图甲可知λ＝4 m，由x＝4.0 m处质点1 s后位于最大位移处可知波的周期T＝0.4 s，v＝eq \f(λ,T)＝10 m/s，则波2 s后到达6.0 m处，该质点再经过1 s到达波峰，A正确；6.0 m处的质点从波峰到波谷的时间为2 s，即第一次到达波谷的时间为5 s，B错误；质点从平衡位置到最大位移的过程中速度一直减小，所以质点E回到平衡位置的时间大于F点到最大位移处的时间，C错误； 根据t＝0时刻x＝4.0 m处质点刚好起振，证明波向右传播，D错误；该波x＝1.0 m处的质点从图示时刻起历时3.0 s通过6.0 cm的路程，E正确．
(2)①画出光路图如图甲所示．在界面AC，入射角i＝60°，由折射定律eq \f(sin i,sin r)＝n解得折射角r＝30°由光的反射定律得反射角θ＝60°
由几何关系得，△ODC是边长为eq \f(1,2)l的正三角形，△OEC为等腰三角形，且CE＝OC＝eq \f(l,2)
则两个光斑之间的距离
L＝DC＋CE＝40 cm.
②作出入射点在A、B的光线的光路图，如图乙所示，由图可得屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离PQ＝2l＝80 cm.
答案：(1)BCD (2)①40 cm ②80 cm
6．(1)(5分)如图所示，含有a、b两种单色光的一细光束，沿半径方向从真空射入横截面为半圆形的透明介质中．a、b两种单色光从介质中射出时方向如图所示．则a、b两种单色光在介质中的折射率n1∶n2＝________，两种单色光在介质中的速度v1∶v2＝________.
(2)(10分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，P质点此时的位移为10 cm，振幅为20 cm.P质点再经过eq \f(1,15) s第一次到达波峰，求：
①P质点的位移y与时间t的函数关系；
②该简谐横波的波速．
解析：(1)设入射角为i，根据折射定律得n1＝eq \f(sin 60°,sin i)
n2＝eq \f(sin 45°,sin i)
则eq \f(n1,n2)＝eq \f(sin 60°,sin 45°)＝eq \f(\r(6),2)；
由v＝eq \f(c,n)得两种单色光在介质中的速度v1∶v2＝2∶eq \r(6)
(2)①P质点的位移y与时间t的函数关系
y＝20sin(ωt＋φ0)
t＝0 s时 y＝10 cm得：φ0＝eq \f(π,6)
t＝eq \f(1,15) s时y＝20 cm得： ω＝5π
P质点的位移y与时间t的函数关系y＝20sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5πt＋\f(π,6))) cm
② T＝eq \f(2π,ω)＝0.4 s
该简谐横波的波速v＝10 m/s.
答案：(1)eq \r(6)∶2 2∶eq \r(6) (2)①y＝20sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5πt＋\f(π,6)))
②v＝10 m/s
(时间：45分钟 满分：90分)
1．(1)(5分)(多选)关于光现象及其应用，下列说法正确的有( )
A．全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光与物光的相干性高的特点
B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度
D．当观察者向静止的声源运动时，观察者接收到的声波频率低于声源的频率
E．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短
(2)(10分)已知某机械横波在某时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，质点P与坐标原点O的水平距离为0.32 m，从此时刻开始计时．
①若波速大小为2 m/s，则至少间隔多长时间重复出现波形图？
②若质点P经0.8 s第一次达到正向最大位移，求波速大小．
③若质点P经0.4 s到达平衡位置，求波速大小．
解析：(1)全息照片用激光来拍摄，利用了激光与物光的相干性高的特点，A正确；通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到彩色条纹，这是光的衍射现象，B错误；照相机镜头前加偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度，从而使玻璃后的影像清晰，C正确；当观察者向静止的声源运动时，接收到的声波的频率将高于声源的频率，故D错误；光从空气射入玻璃中，其频率f不变，又由n＝eq \f(c,v)得速度v变小，再由v＝λf得λ变小，故E正确．
(2)①由图可知，波长λ＝0.8 m，根据题意，T＝eq \f(λ,v)代入数据解得周期T＝0.4 s
②波沿x轴正方向传播，质点P第一次达到正向最大位移时，波传播了Δx＝0.32 m－0.2 m＝0.12 m
波速v＝eq \f(Δx,Δt)＝0.15 m/s
③波沿x轴正方向传播，质点P第一次到达平衡位置时，波传播了Δx＝0.32 m，由周期性可知波0.4 s内传播的可能距离
xn＝(0.32＋eq \f(0.8,2)n)m(n＝0,1,2，…)
波速v＝(0.8＋n)m/s(n＝0,1,2，…)
答案：(1)ACE (2)①0.4 s ②0.15 m/s
③v＝(0.8＋n)m/s(n＝0,1,2，…)
2．(1)(5分)(多选)2015年12月30日在新疆阿克陶县发生3.3级地震，震源深度7 km.如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为 4 km/s，如图所示，波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到N处，则( )
A．从波源开始振动到波源迁移到地面需要1.75 s时间
B．波的周期为0.015 s
C．从波传到N处开始计时，经过t＝0.03 s位于x＝240 m处的质点加速度最小
D．图示时刻，波的图象上M点的速度沿y轴负方向，经过一段极短时间动能减小
E．图示时刻，波的图象上除M点外与M点势能相等的质点有7个
(2)(10分)某探究小组的同学利用直角三棱镜做光学实验，直角三棱镜的截面如图所示，棱镜的折射率为eq \r(2)，α＝30°，BC边长度为a.P为垂直于直线BCO的光屏．现有一宽度等于AB边长度的平行单色光束垂直射向AB面，已知sin 75°＝eq \f(\r(2),4)＋eq \f(\r(6),4)，cs 75°＝eq \f(\r(6),4)－eq \f(\r(2),4).求：
①光线从AC面射出时的折射角；
②在光屏P上被折射光线照亮的光带的宽度．
解析：(1)波上质点并不随波迁移，选项A错误；由题意可知该波的周期为T＝eq \f(60 m,4 km/s)＝0.015 s，从波传到x＝120 m处开始计时，经过t＝0.03 s，波刚好传到x＝240 m处，位于x＝240 m处的质点在平衡位置，加速度最小，选项B、C正确；由“上下坡”法可得，题图所示时刻，M点的速度沿y轴负方向，正在向平衡位置运动，速度增大，则动能增大，选项D错误；由简谐运动的对称性可得除M点外与M点势能相等的质点有7个，选项E正确．
(2)①光线在AB面上折射后方向不变，射到AC面上的入射角i＝30°
如图甲所示，折射角为r，根据折射定律有eq \r(2)sin 30°＝sin r得r＝45°
②如图乙所示，可画出折射光线在光屏上的光带宽度等于CE
∠EAC＝45°，∠ECA＝30°，AC＝2a
在△AEC中，根据正弦定理有eq \f(CE,sin 45°) ＝eq \f(AC,sin 105°)
解得CE＝(2eq \r(3)－2)a
答案：(1)BCE (2)①45° ②(2eq \r(3)－2)a
3．(1)(5分)如图甲所示，在光滑的斜面上有一滑块，一劲度系数为k的轻弹簧上端与滑块相邻，下端与斜面上的固定挡板连接，在弹簧与挡板间有一力传感器(压力显示为正值，拉力显示为负值)，能将各时刻弹簧中的弹力数据实时传送到计算机，经计算机处理后在屏幕上显示出F－t图象，现用力将滑块沿斜面压下一段距离，放手后滑块将在光滑斜面上做简谐运动，此时计算机屏幕上显示出如图乙所示的图象．
①滑块做简谐运动的回复力是由________________提供的；
②由图乙所示的F－t图象可知，滑块做简谐运动的周期为________ s；
③结合F－t图象的数据和题目中已知条件可知，滑块做简谐运动的振幅为________．
(2)(10分)一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1＝0.6 m，尾部下端Q略高于水面，赛艇正前方离赛艇前端s1＝0.8 m处有一浮标，如图所示，一潜水员在浮标前方s2＝3.0 m处下潜到深度为h2时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；继续下潜Δh＝2.0 m，恰好能看见Q、eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(已知水的折射率n＝\f(4,3)))，求：
①深度h2 ②赛艇的长度l(可用根式表示)
解析：(1)对滑块进行受力分析，回复力指物块所受力的合力；由F－t图象分析滑块的周期；根据胡克定律求出弹簧的伸长量和压缩量，中间位置为平衡位置，从而可以求出振幅．
①对滑块进行受力分析，滑块的合力为：弹簧的弹力和重力沿斜面的分力的合力，合力提供回复力；
②由图可以看出周期为0.4 s；
③根据胡克定律：
F1＝kx，F2＝kx′振幅d＝eq \f(x＋x′,2)＝eq \f(F1＋F2,2k)
(2)解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律n＝eq \f(sin i,sin r)、临界角公式sin C＝eq \f(1,n)、光速公式v＝eq \f(c,n)，运用几何知识结合解决这类问题．
①设过P点光线，恰好被浮标挡住时，入射角、折射角分别为：α、β 则： sin α＝eq \f(s1,\r(s\\al(2,1)＋h\\al(2,1)))，sin β＝eq \f(s2,\r(s\\al(2,2)＋h\\al(2,2)))，n＝eq \f(sin α,sin β)，由①②③得：h2＝4 m
②潜水员和Q点连线与法线之间的夹角刚好为临界角C，则：sin C＝eq \f(1,n)＝eq \f(3,4)
ct C＝eq \f(h2＋Δh,s1＋s2＋l)
由④⑤得： l＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(24\r(7),7)－3.8)) m
答案：(1)①弹簧的弹力和重力沿斜面的分力的合力
②0.4 ③eq \f(F1＋F2,2k)
(2)①h2＝4 m ②l＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(24\r(7),7)－3.8)) m
4．(1)(5分)(多选)如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，设波的周期为T1，波长为λ，波的传播速度为v，下列说法正确的是________．
A．图中的a点为振动减弱点的位置
B．图中的b点为振动加强点的位置
C．波源S1的波经过干涉之后波的性质完全改变
D．v＝λT
E．从图中时刻开始，波源S1的波峰传播到a、b位置的最短时间均为eq \f(T,2)
(2)(10分)某同学做“测定玻璃的折射率”实验时，用他测得的多组入射角i与折射角r作出sin i－sin r的图象，如图甲所示．
①求该玻璃的折射率n；
②他再取用该种玻璃制成的直角三棱镜，入射光的方向垂直于斜边，如图乙所示；则角θ在什么范围内，入射光经过两次全反射又从斜边射出．
解析：(1)由图可知，a质点是波峰与波谷相遇，为振动减弱点的位置，A正确；b点到两波源的距离相等，是波峰与波峰相遇处、波谷与波谷相遇处，为振动加强点的位置，B正确；波源S1的波经过干涉之后波的性质不变，C错误；v＝eq \f(λ,T)，D错误；波在同一均匀介质中是匀速传播的，从图中时刻，波源S1的波峰到a、b平衡位置的距离都是半个波长，所以波源S1的波峰传播到a、b位置的最短时间均为eq \f(T,2)，E正确．
(2)①由图甲可计算出该玻璃的折射率为
n＝eq \f(sin i,sin r)＝eq \f(1,0.5)＝2.
②光的传播方向如图所示，欲使入射光在上侧直角边发生全反射，须sin θ＞sin C＝eq \f(1,n)＝eq \f(1,2)
解得：θ ＞30°
又当光线行进至右侧直角边时，入射角为90°－θ，欲使入射光在该边发生全反射，须
sin(90°－θ)＞sin C＝eq \f(1,n)＝eq \f(1,2).
解得：θ＜60°
所以θ的范围为：30°＜θ＜60°
答案：(1)ABE (2)①n＝2 ②30°＜θ＜60°
5．(1)(5分)(多选)一列简谐横波沿x轴传播．图中(甲)图是t＝0时刻的波形，且x＝4.0 m处质点刚好起振．(乙)图是x＝4.0 m处质点经t＝1.0 s后的位移时间图象．下列说法中不正确的是( )
A．该波6.0 m处的质点，第一次到达波峰的时间为3.0 s
B．该波6.0 m处的质点，第一次到达波谷的时间为6.0 s
C．该波上的E、F两质点同时达到波峰位置和平衡位置
D．该波沿x轴负方向传播
E．该波x＝1.0 m处的质点从图示时刻起历时3.0 s通过6.0 cm的路程
(2)(10分)如图所示，在MN的下方足够大的空间是玻璃介质，其折射率n＝eq \r(3)，玻璃介质的上边界MN是屏幕．玻璃中有一个正三角形空气泡，其边长l＝40 cm，顶点与屏幕接触于C点，底边AB与屏幕平行．一束激光a垂直于AB边射向AC边的中点O，结果在屏幕MN上出现两个光斑.
①求两个光斑之间的距离L.
②若任意两束相同的激光同时垂直于AB边向上射入空气泡，求屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离．
解析：(1)由图甲可知λ＝4 m，由x＝4.0 m处质点1 s后位于最大位移处可知波的周期T＝0.4 s，v＝eq \f(λ,T)＝10 m/s，则波2 s后到达6.0 m处，该质点再经过1 s到达波峰，A正确；6.0 m处的质点从波峰到波谷的时间为2 s，即第一次到达波谷的时间为5 s，B错误；质点从平衡位置到最大位移的过程中速度一直减小，所以质点E回到平衡位置的时间大于F点到最大位移处的时间，C错误； 根据t＝0时刻x＝4.0 m处质点刚好起振，证明波向右传播，D错误；该波x＝1.0 m处的质点从图示时刻起历时3.0 s通过6.0 cm的路程，E正确．
(2)①画出光路图如图甲所示．在界面AC，入射角i＝60°，由折射定律eq \f(sin i,sin r)＝n解得折射角r＝30°由光的反射定律得反射角θ＝60°
由几何关系得，△ODC是边长为eq \f(1,2)l的正三角形，△OEC为等腰三角形，且CE＝OC＝eq \f(l,2)
则两个光斑之间的距离
L＝DC＋CE＝40 cm.
②作出入射点在A、B的光线的光路图，如图乙所示，由图可得屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离PQ＝2l＝80 cm.
答案：(1)BCD (2)①40 cm ②80 cm
6．(1)(5分)如图所示，含有a、b两种单色光的一细光束，沿半径方向从真空射入横截面为半圆形的透明介质中．a、b两种单色光从介质中射出时方向如图所示．则a、b两种单色光在介质中的折射率n1∶n2＝________，两种单色光在介质中的速度v1∶v2＝________.
(2)(10分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，P质点此时的位移为10 cm，振幅为20 cm.P质点再经过eq \f(1,15) s第一次到达波峰，求：
①P质点的位移y与时间t的函数关系；
②该简谐横波的波速．
解析：(1)设入射角为i，根据折射定律得n1＝eq \f(sin 60°,sin i)
n2＝eq \f(sin 45°,sin i)
则eq \f(n1,n2)＝eq \f(sin 60°,sin 45°)＝eq \f(\r(6),2)；
由v＝eq \f(c,n)得两种单色光在介质中的速度v1∶v2＝2∶eq \r(6)
(2)①P质点的位移y与时间t的函数关系
y＝20sin(ωt＋φ0)
t＝0 s时 y＝10 cm得：φ0＝eq \f(π,6)
t＝eq \f(1,15) s时y＝20 cm得： ω＝5π
P质点的位移y与时间t的函数关系y＝20sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5πt＋\f(π,6))) cm
② T＝eq \f(2π,ω)＝0.4 s
该简谐横波的波速v＝10 m/s.
答案：(1)eq \r(6)∶2 2∶eq \r(6) (2)①y＝20sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5πt＋\f(π,6)))
②v＝10 m/s
相关试卷
高考物理一轮复习单元检测卷14机械振动机械波光电磁波与相对论选修： 这是一份高考物理一轮复习单元检测卷14机械振动机械波光电磁波与相对论选修
2022届新高考一轮复习人教版 十四 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 章末检测卷： 这是一份2022届新高考一轮复习人教版 十四 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 章末检测卷，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2021高考物理大一轮复习领航检测：第十三章 热学（选修3－3） 章末检测13 Word版含解析： 这是一份2021高考物理大一轮复习领航检测：第十三章 热学（选修3－3） 章末检测13 Word版含解析，共9页。试卷主要包含了下列说法中正确的是，下列各种说法中正确的是，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
