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高中物理编辑
2019年高考物理二轮复习专题八选修3-4振动和波光学专题跟踪训练17振动和波光学
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  • 资源类别试题
    资源子类二轮复习
  • 教材版本不限
    所属学科高中物理
  • 适用年级高三年级
    适用地区全国通用
  • 文件大小839 K
    上传用户goldfisher
  • 更新时间2019/2/20 15:18:43
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资源简介
专题跟踪训练(十七)振动和波光学
1(2018·全国卷)(1)如图,ABC为一玻璃三棱镜的横截面,A30°.一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°,则玻璃对红光的折射率为________.若改用蓝光沿同一路径入射,则光线在D点射出时的折射角________(填“小于”“等于”或“大于”)60°.
(2)一列简谐横波在t s时的波形图如图(a)所示,PQ是介质中的两个质点.图(b)是质点Q的振动图象.求
波速及波的传播方向;
质点Q的平衡位置的x坐标.
[解析] (1)根据题述和题图可知,折射角i60°,入射角r30°,由折射定律可得,玻璃对红光的折射率n.若改用蓝光沿同一路径入射,由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率,则光线在D点射出时的折射角大于60°.
(2)由图(a)可以看出,该波的波长为
λ36 cm
由图(b)可以看出,周期为T2 s
波速为v18 cm/s
由图(b)知,当t s时,Q点向上运动,结合图(a)可得,波沿x轴负方向传播.
设质点PQ平衡位置的x坐标分别为xPxQ.由图(a)知,x0y=-Asin(30°),因此xPλ3 cm
由图(b)知,在t0Q点处于平衡位置,经Δt s,其振动状态向x轴负方向传播至P点处,由此及式有
xQxPvΔt6 cm
④⑤式得,质点Q的平衡位置的x坐标为
xQ9 cm
[答案] (1) 大于 (2)18 cm/s x轴负方向
xQ9 cm
2(2018·全国卷)(1)声波在空气中的传播速度为340 m/s,在钢铁中的传播速度为4900 m/s.一平直桥由钢铁制成,某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音,分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00 s.桥的长度为________m若该声波在空气中的波长为λ,则它在钢铁中的波长为λ________倍.
(2)如图,ABC是一直角三棱镜的横截面,A90°B60°.一细光束从BC边的D点折射后,射到AC边的E点,发生全反射后经AB边的F点射出.EG垂直于ACBCGD恰好是CG的中点.不计多次反射.
求出射光相对于D点的入射光的偏角;
为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?
[解析] (1)设声波在钢铁中的传播时间为t1、传播速度为v1,在空气中的传播时间为t2、传播速度为v2,桥长为l,则lv1t1v2t2,而t2t11.00 s,代入数据解得l365 m.又λ,声波频率不变,所以,得λλλ.
(2)光线在BC面上折射,由折射定律有sini1nsinr1
式中,n为棱镜的折射率,i1r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角.光线在AC面上发生全反射,由反射定律有i2r2
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