1、五、选修34组合练A卷1.(1)如图是一列向右传播的简谐横波，波速为0.4 m/s.质点M的横坐标x10 m，图示时刻波刚好传到质点N处现从图示时刻开始计时，经过_s，质点M第二次到达波谷位置；此过程中质点N经过的路程为_cm.(2)如图所示，横截面为半径为R的四分之一圆柱玻璃砖放在水平面上，其横截面圆心为O点一束单色光水平射向圆弧面，入射点为P，入射角为i60，经折射后照射到MO间的某点Q处，玻璃对该单色光的折射率n.求P、Q间的距离；光能否在Q点发生全反射？解析：(1)周期T4 s，经过t025 s，质点M第一次到达波谷位置，即经过tt0T29 s，质点M第二次到达波谷位置，此过程中，质点
2、N经过的路程为s4A145 cm.(2)画出光路如图所示由折射定律有n，解得折射角r30，由几何关系得cos 30，cos 60，则PQR.设全反射临界角为C，则有sin C，在Q点处，根据几何知识得入射角为i30，则sin isin 30，得iC，故不能发生全反射答案：(1)29145(2)R不能2(2016长沙模拟)(1)一列简谐横波在某均匀介质中沿x轴传播，从x3 m处的质点a开始振动时计时，图甲为t0时刻的波形图且质点a正沿y轴正方向运动，图乙为质点a的振动图象，则下列说法中正确的是_A该波的频率为2.5 HzB该波的传播速率为200 m/sC该波是沿x轴负方向传播的D从t0时刻起，质
3、点a、b、c中，质点b最先回到平衡位置E从t0时刻起，经0.015 s质点a回到平衡位置(2)如图为一半径为R的固定半圆柱玻璃砖的横截面，OA为水平直径MN的中垂线，足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且平行OA放置一束复色光沿与OA成角的半径方向射向O点并在光屏上形成彩色光带和一个光斑，当30时，光带的最高点与N点的距离为，增大入射角，当45时，光屏上恰好只出现一个光斑，求：(导学号 59230138)玻璃对复色光的折射率范围；当30时，彩色光带的宽度解析：(1)由题图可知该波的波长8 m，周期T0.04 s，所以该波的频率为f25 Hz，波速为v200 m/s，A错，B对；因t0时刻质点a正
4、沿y轴正方向运动，由“上下坡法”可知该波是沿x轴正方向传播的，C错；同理可知此时质点b正沿y轴正方向运动，质点c正沿y轴负方向运动，所以从t0时刻起，质点b先回到平衡位置，D对；经0.015 s波传播的距离为x2000.015 m3 m，而波又是沿x轴正方向传播的，所以从t0时刻起经0.015 s，质点a左侧与质点a距离为3 m的质点O的振动情况刚好传播到质点a处，即质点a回到平衡位置，E对(2)当30时，其光路如图所示，由题意知BN，即30，所以最大折射角60.由折射率定义知最大折射率nmax，45时，所有光线均发生全反射，光屏上的光带消失，反射光束在光屏上形成一个光斑，由全反射规律及题意知
5、nmin，所以玻璃对复色光的折射率范围为n.当30时，n的光线的折射角为45，彩色光带的宽度为Rtan 45RR.答案：(1)BDE(2)nR3(2016全国丙卷)(1)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播波源振动的频率为20 Hz，波速为16 m/s.已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 mP、Q开始振动后，下列判断正确的是_AP、Q两质点运动的方向始终相同BP、Q两质点运动的方向始终相反C当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D当S恰好通过平衡位置向上运动时，
6、P在波峰E当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰(2)如图，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面的半径是球半径的倍；在过球心O且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角(导学号 59230139)解析：(1)简谐横波的波长m0.8 mP、Q两质点距离波源S的距离PS15.8 m19，SQ14.6 m18.因此P、Q两质点运动的方向始终相反，A错误，B正确当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰的位置，Q在波谷的位置当S恰好通过平衡位置向下运动时，P在波谷的位置，Q在波峰的位置
7、C错误，D、E正确(2)设球半径为R，球冠底面中心为O，连接OO，则OOAB.令OAO，有cos 即30由题意知MAAB所以OAM60设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点，所考虑的光线的光路图如图所示设光线在M点的入射角为i，折射角为r，在N点的入射角为i，反射角为i，玻璃的折射率为n.由于OAM为等边三角形，有i60由折射定律有sin insin r代入题给条件n得r30作底面在N点的法线NE，由NEAM，有i30根据反射定律，有i30连接ON，由几何关系知MANMON，故有MNO60，由式得ENO30，于是ENO为反射角，ON为反射光线这一反射光线经球面再次折射后不改变方向所以，射出玻璃
8、球冠的光线相对于入射光线的偏角为180ENO150.答案：(1)BDE(2)1504(1)某同学在实验室做“用单摆测定重力加速度”的实验，如图甲所示，测出摆线的长度为L，摆球的直径为d，N次全振动的总时间为t.甲乙摆球的直径用游标卡尺测出，如图乙所示，读数为_cm.当地的重力加速度大小为g_(用L、d、N、t表示)(2)某种材料制成的三棱镜的横截面是边长为L的等边三角形ABC，如图所示，底边BC水平且镀银，一束竖直向下的单色光从AB边上的中点M入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点射出，已知该材料对单色光的折射率为，真空中光速为c.求：单色光从AC面上射出时的折射角；单色光在三棱镜中传播的时
9、间解析：(1)摆球的直径为d31 mm100.05 mm31.50 mm3.150 cm.根据单摆的周期公式T2，可得2，即g.(2)光路如图所示，单色光在AB面上的入射角为60，设折射角为r，根据折射定律得n，解得r30，根据几何关系得单色光射到BC面上的入射角为30，单色光射到AC面上的入射角为30，根据折射定律得单色光从AC面上射出时的折射角为60.单色光在棱镜中传播的路程为sL，单色光在棱镜中的速度v，单色光在棱镜中的传播时间t.答案：(1)3.150(2)605(2016日照模拟)(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示实线为t0时刻的波形图，该时刻振动恰好传到横坐标为60 m的
10、P点，a、b为波传播方向上的两质点，b质点的横坐标为70 m；再过1.2 s振动恰好传到横坐标为90 m的Q点，虚线所示为t0时刻后某时刻的波形，则下列说法正确的是_A这列波的周期为1.6 sB这列波的波速为50 m/sC振动传到Q点时， b质点位于平衡位置且沿y轴负方向运动Dt2 s时刻，a质点在y5 cm位置，且沿y轴负方向运动E虚线所示波形可能是t6 s时刻的波形(2)如图所示为一种透明材料做成的柱状体的横截面，其中AB为半径为R的四分之一圆周，O为圆心，OBCD为边长为R的正方形，一单色光可以从圆弧AB上各点沿半径方向射入，透明材料对该单色光的折射率为n，求光在AD界面发生全反射的光线
11、从CD界面上射出的宽度以及从CD界面射出的光线与CD界面的最小夹角(导学号 59230140)解析：(1)振动传播的速度即为波速，v25 m/s，B选项错误；由题图知波长为40 m，周期T1.6 s，A选项正确；振动传到Q点时，b质点振动时间为半个周期，各质点均沿y轴正方向起振，因此当振动传到Q点时，b质点位于平衡位置且沿y轴负方向运动，C选项正确；t0时刻a质点沿y轴正方向运动，经过半个周期第一次到达y5 cm位置且沿y轴负方向运动，因此在t2 s1T时刻a质点不在y5 cm位置，D选项错误；波沿x轴正方向传播，虚线可以是tT(n1，2，3，)时刻波形，n3时，t6 s，E选项正确(2)光沿半径方向射入，照射到圆心O点，如图，当sin ，即60时，光恰好在O点发生全反射照射到CD界面上的E点，60，则30.DEODtan R，增大时，增大，减小，光不会在CD界面发生全反射，DE段为光线射出的宽度，由折射定律得n，当最大为30时，sin 最大值为，则从CD界面射出的光线与界面的最小夹角为arcsin.答案：(1)ACE(2)Rarcsin
