1、选修34 (限时：40分钟)1(2013新课标34)(1)如图1，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A0，周期为T0.当物块向右通过平衡位置时，a、b之间的粘胶脱开；以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T，则A_A0(填“”“”“”或“”)图1图2(2)如图2，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，A30，B60.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出，若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等(i)求三棱镜的折射率；(ii)在三棱镜的AC边是否有光线逸出，写出分析
2、过程(不考虑多次反射)答案(1)(2)(i)(ii)没有光线透出，分析过程见解析解析(2)()光路图如图所示，图中N点为光线在AC边发生反射的入射点设光线在P点的入射角为i、折射角为r，在M点的入射角为r、折射角依题意也为i，由几何关系知i60由折射定律有sin insin rnsin rsin i由式得rrOO为过M点的法线，C为直角，OOAC，由几何关系有MNCr由反射定律可知PNAMNC联立式得PNAr由几何关系得r30联立式得n()设在N点的入射角为i，由几何关系得i60此三棱镜的全反射临界角满足nsin C1由式得iC此光线在N点发生全反射，三棱镜的AC边没有光线透出2 (2013重
3、庆11)(1)一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为()A4 m、6 m和8 m B6 m、8 m和12 mC4 m、6 m和12 m D4 m、8 m和12 m(2)利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度在图3所示的光路中，A为激光的出射点，O为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO过半圆顶点若某条从A点发出的与AO成角的光线，以入射角i入射到半圆弧上，出射光线平行于AO，求此玻璃的折射率图3答案(1)C(2)解析(1)符合题意的波形有三种，如图所示：则6 m112 m26 m36 m34 m因此选项C正确(
4、2)如图所示，由几何关系知：ir所以ri所以此玻璃的折射率n3 (1)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图4中的实线所示，此时波刚好传到P点，t0.6 s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是_图4A这列波的波速可能为50 m/sB质点a在这段时间内通过的路程一定小于30 cmC质点c在这段时间内通过的路程可能为60 cmD若T0.8 s，则当t0.5 s时刻，质点b、P的位移相同E若T0.8 s，当t0.4 s时刻开始计时，则质点c的振动方程为y0.1sin (t) (m)(2)在真空中有一正方体玻璃砖，其截面如图5所示，已知它的边长为d.
5、在AB面上方有一单色点光源S，从S发出的光线SP以60入射角从AB面中点射入，当它从侧面AD射出时，出射光线偏离入射光线SP的偏向角为30，若光从光源S到AB面上P点的传播时间和它在玻璃砖中传播的时间相等求点光源S到P点的距离图5答案(1)ACD(2)d解析(1)由波形图可知波长40 m,0.6 snTT(n0,1,2)，T s(n0,1,2)，当n0时，T0.8 s，v50 m/s，故A选项正确；n1时，质点c恰好振动(0.6) s s1T，s4A60 cm，故C选项正确；当T0.8 s时，画出t0.5 s时刻的波形图可以判断D选项正确；若T0.8 s，2.5 rad/s，当t0.4 s时刻
6、开始计时，v50 m/s，经0.4 s波向前传播20 m，作图得质点c的振动方程为y0.1cos (t) (m)，E选项错误(2)光路图如图所示，由折射定律知，光线在AB面上折射时有n在BC面上出射时n由几何关系有90(60)()30联立以上各式并代入数据解得45，60所以n光在棱镜中通过的距离sdt设点光源到P点的距离为L，有Lct解得Ld4(1)如图6甲所示， 一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q、P、O、P、Q质点，相邻两质点间距离均为1 m，t0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动，并产生分别向左、向右传播的波，质点O的振动图象如图乙所示，当O点第一次达到正方向最大位移时刻，P点刚
7、开始振动，则()图6AP、P两点间距离等于半个波长，因此它们的振动步调始终相反B当波在绳中传播时，绳中所有质点沿x轴移动的速度都相同C当Q点振动第一次达到负向最大位移时，O质点已经走过25 cm路程D若质点O振动频率加快，当它第一次达到正方向最大位移时刻，P点仍刚好开始振动(2)如图7所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90、半径为R的扇形OAB.一束平行光平行于横截面，以45入射角照射到OA上，OB不透光若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上有光透出部分的弧长为多长？图7答案(1)C(2)R解析(2)由sin C，可知光在玻璃柱中发生全反射的临界角C45所有光线从AO进
8、入玻璃柱后的折射角均为30从O点入射后的折射光线将沿半径从C点射出假设从E点入射的光线经折射后到达D点时刚好发生全反射，则ODE45.如图所示，由几何关系可知45故弧长为R5 (1)在“探究单摆周期与摆长关系”的实验中，下列做法正确的是_A应选择伸缩性小、尽可能长的细线做摆线B用刻度尺测出细线的长度并记为摆长lC在小偏角下让单摆摆动D当单摆经过平衡位置时开始计时，测量一次全振动的时间作为单摆的周期TE通过简单的数据分析，若认为周期与摆长的关系为T2l，则可作T2l图象；如果图象是一条直线，则关系T2l成立(2)如图8所示，相距宽度为a的红光和蓝光以相同的入射角60从同一位置射向足够长的平行玻璃
9、砖的上表面，为使两种色光经折射后从下表面射出时不重叠，求玻璃砖的厚度d应满足什么条件(已知玻璃砖对红光和蓝光的折射率分别为n1和n2)图8答案(1)ACE(2)d(3)a解析(1)选择伸缩性小、尽可能长的细线做摆线可以减少误差，选项A正确；摆线的长度加上小球的半径才是摆长，选项B错误；小偏角才能保证小球做的是简谐运动，选项C正确；为了减少误差，应该测量多个周期取平均值来确定单摆周期，选项D错误；单摆的周期T2 ，所以T2l，T2l图象应该是一条直线，选项E正确(2)如图所示是经玻璃砖折射后，两种色光从下表面射出时恰不重叠的光路图对红光，由折射定律n1解得45对蓝光，由折射定律n2解得30由几何
10、关系得dtan dtan 解得d(3)a为使两种色光从下表面射出时不重叠，应有d(3)a6(1)一列沿x轴正向传播的横波在某时刻的波形图如图9甲所示a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上四个质点的平衡位置，若从该时刻开始计时，则图乙是下面哪个质点经过个周期后的振动图象()图9Aa处质点 Bb处质点Cc处质点 Dd处质点(2)如图10所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面(O为圆心)，折射率为.今有一束平行光以45的入射角射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求圆柱体AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之
11、几图10答案(1)B(2)解析(2)从O点射入的光线，折射角为r，根据折射定律，有：n，解得：r30设从某位置P点入射的光线，折射到AB弧面上的Q点时，入射角恰等于临界角C，有：sin C代入数据得：C45PQO中18090Cr15所以能射出的光线区域对应的圆心角90r45能射出光线的部分占AB面的比例为7 (1)一振动周期为T、位于x0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v，关于在x处的质点P，下列说法正确的是()A质点P振动周期为T ，速度的最大值为vB若某时刻质点P振动的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源处质点振动的速度方向沿y轴正方
12、向C质点P开始振动的方向沿y轴正方向D若某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷E若某时刻波源在波谷，则质点P也一定在波谷(2)如图11所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，OPOQR，一束单色光垂直OP面射入玻璃体，在OP面上的入射点为A ，OA，此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出，且与x轴交于D点，ODR，求：图11该玻璃的折射率是多少？将OP面上的该单色光至少向上平移多少，它将不能从PQ面直接折射出来答案(1)BCD(2) 0.077R解析(2)作出光路图如图所示，在PQ面上的入射角为1，则sin 1，130由几何关系可得260折射率n设临界角为C，则sin
13、C单色光恰好不能从PQ面直接射出时，设光在OP面的入射点为M，在PQ面的反射点为N则OMONsin CR至少向上平移的距离dOMOAR0.077R8 (1)如图12，OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，由此可知()图12A从玻璃射向空气，a光的临界角小于b光的临界角B玻璃对a光的折射率小于玻璃对b光的折射率C在玻璃中，a光的速度大于b光的速度D在双缝干涉实验中，a光干涉条纹宽度小于b光干涉条纹宽度(2)如图13所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t0和t0.06 s时刻的波形图已知在t0时刻，x1.5 m处的质点向y轴正方向运动图13判断该波的传播方向；求该波的最小频率；若3Tt4T，求该波的波速答案(1)BC(2)向右12.5 Hz75 m/s解析(2)该波向右传播tTm0.06 sfm12.5 Hz若3Tt4T，则t(3)TT sv15 m/s75 m/s全 品中考网
