1、热点22选修34(建议用时:15分钟)1(2019云南昆明调研)(1)一列简谐横波沿x轴传播,某时刻形成的波形图如图所示,a、b、c、d为四个质点,已知此时质点a正在向上运动,质点a、b位移相同下列说法正确的是_A此列波沿x轴负方向传播B此时质点a的加速度与质点b的加速度相同C此时质点a的速度与质点b的速度相同D该时刻后,质点a与质点b同时回到平衡位置E半个周期后,质点b的加速度和速度均与原来大小相等,但方向相反(2)如图所示,等边三角形ABC为透明材料做成的三棱镜的横截面,边长为l.一束光线从AB边上的P点射入,与AB边的夹角为37,光线进入棱镜后与BC边平行,已知PB,sin 37 0.6
2、,cos 37 0.8,光速为c.求:(i)该三棱镜的折射率n;(ii)若让光线从P点垂直于AB边射入三棱镜,求光线在棱镜中传播的时间解析 (1)质点a正在向上运动,根据横波的传播方向和质点振动方向的关系,可判断该波沿x轴负方向传播,选项A正确质点a、b位移相同,回复力与位移成正比,加速度与回复力成正比,可得加速度相同,选项B正确质点a、b速度方向不同,选项C错误该时刻后,质点a向上振动,回到平衡位置的时间超过周期,而质点b向下振动,回到平衡位置的时间少于周期,选项D错误质点b向下振动,半个周期后,加速度和速度均与原来大小相等、方向相反,选项E正确(2)(i)光路如图甲所示,由几何关系可知入射
3、角i9053,折射角r30,根据折射定律有n ,解得n1.6.(ii)光线在BC边上M点的入射角为60,大于临界角,故发生全反射,光路如图乙所示,由几何关系可知l,l,光线在棱镜中的传播速度v ,光在棱镜中的传播时间为t ,解得t .答案 (1)ABE(2)(i)1.6(ii)2(1)(2019贵州遵义航天中学模拟)如图甲所示为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t1 s时刻的波形图,如图乙所示为参与波动的某一质点的振动图象,则下列说法正确的是_A该简谐横波的传播速度为4 m/sB从此时刻起,经过2 s,P质点运动了8 m的路程C从此时刻起,P质点比Q质点先回到平衡位置D乙图可能是甲图x2 m处质
4、点的振动图象E此时刻M质点的振动速度小于Q质点的振动速度(2)(2019辽宁重点协作体模拟)某工件由相同透明玻璃材料的三棱柱和圆柱组成,其截面如图所示,该玻璃材料的折射率为n.ABC为直角三角形,ABC30,CDE为圆,半径为R,CE贴紧AC一束单色平行光沿着截面从AB边射入工件后垂直CE进入圆(i)求该平行光进入AB界面时的入射角;(ii)若要使到达CD面的光线都能从CD面直接折射出来,该圆至少要沿AC方向向上移动多大距离解析 (1)由题图甲可得4 m,由题图乙可得T1 s,所以该简谐横波的传播速度为v4 m/s,选项A正确;t2 s2T,则从此时刻起,经过2 s,P质点运动的路程为s8A8
5、0.2 m1.6 m,选项B错误;简谐横波沿x轴正向传播,此时刻Q质点向上运动,而P质点直接向下运动,所以P质点比Q质点先回到平衡位置,选项C正确;由题图乙知t1 s时刻质点的位移为零,振动方向沿y轴负方向,与题图甲x2 m处质点在t1 s时刻的状态相同,所以题图乙可能是题图甲x2 m处质点的振动图象,选项D正确;质点越靠近平衡位置速度越大,则此时刻M质点的振动速度大于Q质点的振动速度,选项E错误(2)(i)光路如图所示,光线在BC界面发生反射后垂直进入CE,由折射定律有,由几何关系可知光线在BC界面的入射角60,在AB界面的折射角30,解得45.(ii)设该材料的临界角为,则n,解得45,则该圆至少要上移的距离dRRsin R.答案 (1)ACD(2)(i)45(ii)R