2022届高考物理二轮复习选做题3_4专项练五含解析

选做题(3—4)专项练(五)

1.(2021广东高三一模)如图所示,一列简谐横波平行于x轴传播,图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.1 s时的波形图。已知平衡位置在x=6 m处的质点,在0到0.1 s时间内运动方向不变。这列简谐波的周期为　　　　s,波速为　　　　　m/s。 

2.(2021江西九江高三二模)从物理学的角度看,虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。我们通过如图所示的简化示意图来研究彩虹的形成。图中细光束在过球心的平面内,包含红光和紫光两种单色光,入射角θ=45°,透明球对红光的折射率为n红=,球的半径为R,真空中的光速为c。

(1)分析判断a和b哪个是红光。

(2)光线从入射方向到出射方向转过的角度称为偏向角,求红光的偏向角和红光在球内传播的时间。

选做题(3—4)专项练(五)

一、选做题

1.答案0.4　10

解析: 平衡位置在x=6m处的质点,在0到0.1s时间内运动方向不变,则T=0.4s;波长为4m,故波速v==10m/s。

2.答案(1)b是红光　(2)150°　

解析: (1)在介质中,频率越高,折射率越大,紫光偏折程度更大,故a是紫光,b是红光。

(2)如图所示,从A点入射时,设折射角为r,根据光的折射定律有n红=

根据已知条件可知,折射角r=30°

因此在A点入射时红光沿顺时针方向旋转了Δθ1=θ-r=15°

在B点发生反射时,△OAB为等腰三角形,∠ABO=r

在B点光线沿顺时针偏转了Δθ2=180°-2r=120°

在出射点C,根据对称性,光线沿顺时针旋转了Δθ1,

因此光线的偏向角Δθ=2Δθ1+Δθ2=150°

根据几何关系及对称性,红光在球内传播的路程s=4Rcosr=2R

红光在球内传播的速率v=

红光在球内传播的时间t=

整理得t=。