1、选修34专项练(一)(建议用时：30分钟)试卷123考点机械波和光的折射定律的应用电磁波的理解和波的传播的应用波的传播和光的折射定律的应用1(1)如图所示，a、b、c、d是均匀介质中x轴上的四个质点相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播，在t0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t3 s时a第一次到达最高点下列说法正确的是_A该列简谐横波的波长为8 mB在t5 s时刻质点c恰好到达最高点C质点b开始振动后，其振动周期为4 sD在4 st6 s的时间间隔内质点c向上运动E当质点d向下运动时，质点b一定向上运动(2)一玻璃正方体中心有
2、一点状光源今在正方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出正方体已知该玻璃的折射率为，求镀膜的面积与正方体表面积之比的最小值2(1)下列说法正确的是_A电磁波是横波，可以观察到其偏振现象B当一列声波从空气中传入水中时波长一定会变长C物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大D横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期E做简谐运动的物体，其速度和加速度两物理量随时间的变化规律均符合正余弦函数变化规律(2)资料记载，海啸波是重力长波，波长可达100公里以上，它的传播速度等于重力加速度g与海水深度乘积的平方根使得在开阔的深海区低几米
3、的一次单个波浪，到达浅海区波长减小，振幅增大，掀起1040米高的拍岸巨浪，有时最先到达的海岸的海啸可能是波谷，水位下落，暴露出浅滩海底，几分钟后波峰到来，一退一进，造成毁灭性的破坏在深海区有一海啸波(忽略海深度变化引起的波形变化)如图甲，实线是某时刻的波形图，虚线是t900 s后首次出现的波形图已知波沿x轴正方向传播波源到浅海区的水平距离s11.08万公里，求海啸波到浅海区的时间t1；在的情况下，在浅海区有一海啸波(忽略海深度变化引起的波形变化)如图乙海啸波从进入浅海区到到达海岸的水平距离为s2.写出该海啸波的表达式和波谷到达海岸的关系式3(1)两列在同一介质中的简谐横波沿相反方向传播，某时刻
4、两列波相遇，如图所示，其中实线波的频率为2.50 Hz，图示时刻平衡位置x3 m处的质点正在向上振动则下列说法正确的是_A实线波沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播B两列波在相遇区域发生干涉现象C两列波的波速均为15 m/sD从图示时刻起再过0.025 s，平衡位置x1.875 m处的质点将位于y15 cm处E图示时刻平衡位置x4.5 m处的质点位于y15 cm处(2)如图所示，a、b为两束平行单色光束，等边三角形ABC是某三棱镜横截面，三角形的边长为l，BC边的右侧有平行于BC的光屏MN；光束a、b分别从三角形的AB边中点和AC边中点垂直BC边射入三棱镜，之后会聚于BC边的中点，然后射出
5、三棱镜，并射到光屏上，屏上两光斑间距恰好等于三角形边长求：三棱镜材料对平行光束a、b的折射率；光屏到BC边的距离选修34专项练(一)1解析：(1)由题意可知，波的周期为T4 s，则波长vT8 m，选项A正确；机械波从a点传到c点需要t s3 s，开始起振的方向向下，则到达最高点还需3 s，可知在t6 s时刻质点c恰好到达最高点，在4 stC，故光线无法从CD边射出设光线在棱镜内传播的初始点为E，则n由正弦定理得解得EPCP由对称性可知，光在棱镜内部传播的路程sCD而t，所以t.答案：(1)ABD(2)光线无法从CD边射出3解析：(1)两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，则质点P、Q均沿y
6、轴负方向运动，故A正确；质点不随波迁移，所以质点P、Q都不会运动到M点，故B错误；波的周期T s1 s，两列波从P、Q两点传到M的时间为T，当t1 s时刻，两波的波谷恰好传到质点M，所以位移为4 cm，故C正确；经t1.25 sT时，两波的平衡位置恰好传到质点M，根据“上下坡”法，可知两波此时在质点M处的运动方向都沿y轴正方向，即M点为振动加强点，故D错误；向左传播的波经t s1.5 s传到质点P，再经过t2 s2T，刚好到t3.5 s，此时质点P在平衡位置，质点P在向右传播的波经t3.5 s3T，也刚好回到平衡位置，故在t3.5 s时质点P在平衡位置，则此时质点P的位移为0，故E正确(2)光
7、路如图由折射定律：n，知r30由几何关系知GFBEAB光在玻璃中的速度为vc光在玻璃中的路径长度s2ABvt可解得标尺上两光点的距离GFct.反射光在AE段的传播时间为t1在EG段的传播时间与折射光在BF段的传播时间相等，所以光在标尺上形成两光点的时间差：ttt1.答案：(1)ACE(2)ct选修34专项练(四)(建议用时：30分钟)试卷123考点振动图象和波形图的应用及光的折射定律的应用单摆模型和光利用双缝干涉测光的波长波的干涉和光的折射定律、全反射的应用1(1)图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x0.5 m处的质点，Q是平衡位置为x2 m处的质点，图乙为质点P的
8、振动图象则该波的传播方向是_(填“沿x轴正方向”或“沿x轴负方向”)，传播速度大小为_ m/s，从t0.10 s到t2.7 s，质点Q通过的路程为_ cm.(2)如图所示，一个透明的圆柱横截面的半径为R，折射率是，AB是一条直径，现有一束平行光沿AB方向射入圆柱体若有一条光线经折射后恰经过B点，求：这条入射光线到AB的距离是多少？这条入射光线在圆柱体中运动的时间是多少？2(1)下列说法正确的是()A竖直的弹簧振子的回复力，由弹簧的弹力提供B单摆振动的周期，一定等于它的固有周期C机械波从一种介质进入另一种介质，如果波速变大，波长一定变大D在干涉现象中，振动加强点的位移可能比振动减弱点的位移小E发
9、生多普勒效应时，波源发出的波的频率并没有发生变化(2)某同学用如图甲所示实验装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验，相邻两条亮条纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头测出，测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定位第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，则这种色光的波长_nm(已知双缝间距d0.2 mm，双缝到屏间的距离L700 mm)，若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将_(填“变大”“不变”或“变小”)3(1)一束含两种频率的单色光，照射到底面有涂层的平行均匀玻璃砖上表面后，经
10、下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为a、b两束，如图所示下列说法正确的是_Aa、b一定是平行光线B用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距Ca光的频率大于b光的频率D从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小E增大从空气到玻璃的入射角(90之内)，a、b光可能在玻璃内发生全反射(2)如图甲所示，足够宽水槽下面有一平面镜，一束单色光以入射角i射入水面，经平面镜反射后的光线恰好沿水平方向射出已知水对该单色光的折射率为n.若平面镜与水平方向的夹角为30，求该单色光在水面入射角的正弦值sin i；使该单色光从水槽左壁水平向右射出，在平面镜上反射后恰好在水面上发生全反射，如图
11、乙所示，求平面镜与水平方向的夹角.选修34专项练(四)1解析：(1)由P点的振动图象可知，t0.10 s时，P点向上振动，则由波形图可知，波沿x轴负方向传播；因4 m，T0.8 s，则波速v m/s5 m/s；从t0.10 s到t2.7 s，时间间隔为2.6 s3T，则质点Q通过的路程为13A130 cm.(2)设光线经P点折射后如图所示，根据折射定律可得：n在OBC中：联立解得：60，30所以：CDRsin R.在DBC中：BCRt.答案：(1)沿x轴负方向5130(2)R2解析：(1)弹簧振动的回复力，由沿振动方向的合力提供，如果是沿竖直方向振动的弹簧振子，其回复力由重力和弹簧弹力的合力提
12、供，A项错误；当单摆做受迫振动时，它振动的周期等于驱动力的周期，不一定等于它的固有周期，B项错误；机械波从一种介质进入另一种介质，频率不变，如果波速变大，由可知，波长一定就变大，C项正确；在干涉现象中，振动加强点的位移某时会变为零，D项正确；发生多普勒效应时，波源发出的波的频率并没有发生变化，只是观察者接收到频率发生了变化，E项正确(2)题图乙所示螺旋测微器的读数为2.0 mm32.00.01 mm2.320 mm，题图丙所示的螺旋测微器读数为13.5 mm37.00.01 mm13.870 mm，相邻两亮条纹间的距离为x，根据公式x可得这种单色光的波长 m660 nm.光的频率越高，波长越短
13、，根据x知相邻的干涉条纹间距将变小答案：(1)CDE(2)660变小3解析：(1)因为a、b两单色光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据折射定律可知出射后在上表面的入射角分别相等，所以出射光线一定平行，A正确；根据光路图，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，波长较短，根据双缝干涉条纹间距公式x可知a光的条纹间距小于b光的条纹间距，B错误，C正确；因为a光的折射率较大，根据sin C可知a光的临界角较小，D正确；根据折射定律，无论如何改变入射角，在玻璃内都不能发射全反射，E错误(2)光线在水面发生折射，根据折射定律可知，n.根据几何关系可知，r290.联立解得，sin i.光在水面上发生全反射，则sin C.根据几何关系可知，C290.联立解得平面镜与水平方向的夹角15.答案：(1)ACD(2)15