高考物理總復習 專用優(yōu)編提分練：選修3-4專練（一）試題

選修3－4專練(一)1．(1)如圖1所示，在透明均勻介質內有一球狀空氣泡，一束包含a、b兩種單色光的細光束從介質射入氣泡，A為入射點，之后a、b光分別從C點、D點射向介質．已知光束在A點的入射角i＝30°，a光經過氣泡的偏向角θ＝45°，CD弧所對圓心角為3°，則下列說法中正確的是________．圖1A．b光經過氣泡的偏向角為42°B．介質對a光的折射率大于eq\r(3)C．a光的頻率小于b光的頻率D．b光從該介質射向空氣的全反射臨界角的正弦值為eq\f(1,2sin51°)E．若a、b兩單色光分別通過同一雙縫干涉裝置，則b光在屏上產生的條紋間距大(2)一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t＝0時刻的波形如圖2所示，介質中x＝6m處的質點P沿y軸方向做簡諧運動的表達式為y＝0.2cos4πt(m)．求：圖2①該波的傳播速度；②從t＝0時刻起，介質中x＝10m處的質點Q第一次到達波谷經過的時間．答案(1)ADE(2)見解析解析(1)光束在A點的入射角為i，折射角分別為ra、rb，作出光路圖如圖所示．a色光的偏向角為45°，而偏向角θa＝2(ra－i)則ra＝52.5°，由幾何知識得，AC弧所對的圓心角為180°－2×52.5°＝75°.CD弧所對的圓心角為3°，則AD弧所對的圓心角為78°，故rb＝eq\f(180°－78°,2)＝51°，b色光的偏向角為θb＝2(rb－i)＝42°，故A正確；介質對a色光的折射率na＝eq\f(sinra,sini)＝eq\f(sin52.5°,sin30°)<eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)，故B錯誤；介質對b色光的折射率nb＝eq\f(sinrb,sini)＝eq\f(sin51°,sin30°)<na，則a光的頻率大于b光的頻率，故C錯誤；b色光從介質射向空氣的全反射臨界角的正弦值sinC＝eq\f(1,nb)＝eq\f(1,2sin51°)，故D正確；a光的折射率大于b光的折射率，a、b兩單色光在透明介質中的波長λa<λb，根據條紋間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ，故Δxa<Δxb，故E正確．(2)①由題圖可知，波長λ＝24m，由質點P的振動方程可知，角速度ω＝4πrad/s則周期T＝eq\f(2π,ω)＝0.5s故該波的傳播速度v＝eq\f(λ,T)＝48m/s②若波沿x軸正方向傳播，t＝0時刻，質點Q左側相鄰的波谷在x＝－6m處該波谷傳播到質點Q處時，質點Q第一次到達波谷，經過時間t＝eq\f(x1,v)＝eq\f(1,3)s若波沿x軸負方向傳播，t＝0時刻，質點Q右側相鄰的波谷在x＝18m處該波谷傳播到質點Q處時，質點Q第一次到達波谷，經過時間t′＝eq\f(x2,v)＝eq\f(1,6)s.2．(1)關于光的折射、全反射以及光的波動性，下面說法中正確的是________．A．光由光密介質射入光疏介質一定發(fā)生會全反射B．光在兩種不同介質的界面上發(fā)生折射時，光速一定發(fā)生改變C．光的偏振現象說明光是一種縱波D．不同色光通過棱鏡，光的頻率越大，折射率越大，偏折角度越大E．利用激光可以測距(2)如圖3甲所示，是一列簡諧橫波在均勻介質中傳播時t＝0時刻的波動圖象，質點A的振動圖象如圖乙所示．A、B兩點皆在x軸上，兩者相距s＝20m．求：圖3①此簡諧橫波的傳播速度；②t＝20s時質點B運動的路程．答案(1)BDE(2)見解析解析(1)只有光由光密介質射入光疏介質，且入射角大于臨界角時，才會發(fā)生全反射，選項A錯誤；根據v＝eq\f(c,n)，不同介質折射率不同，光速不同，選項B正確；光的偏振現象說明光是一種橫波，選項C錯誤；不同色光通過棱鏡，光的頻率越大，折射率越大，偏折角度越大，選項D正確；激光方向性好，平行度高，可以遠距離測距，選項E正確．(2)①由題圖甲可知，此波的波長為λ＝4m由題圖乙可知，此波的周期T＝0.4s所以v＝eq\f(λ,T)＝10m/s根據t＝0時刻質點A的振動方向可知，此波沿x軸正方向傳播②此波傳播到B點所需的時間t＝eq\f(s－\f(λ,2),v)＝1.8