高考物理二轮复习题：光学（含2014高考题）.docx

精品题库试题 物理1.(2014大纲全国，17，6分)在双缝干涉实验中,一钠灯发出的波长为589 nm的光,在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样。图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm,则双缝的间距为()A.2.06×10-7 mB.2.06×10-4 mC.1.68×10-4 mD.1.68×10-3 m答案 1.C解析 1.由x=可得双缝间距d=·= m=1.68×10-4 m,选项C正确。2.(2014四川，3，6分)如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球。则()A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B.小球所发的光能从水面任何区域射出C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大答案 2.D解析 2.设发光小球在P点,如图甲,当发光小球不在缸底中心O时,仍有光线从侧面射出,所以A错误。光从水面射入空气时,当入射角大于临界角时,会发生全反射现象,如图乙,只有在入射角小于临界角C的范围内光才能从水面射出,B错误。光从一种介质进入另一种介质时,频率保持不变,C错误。光在水中的传播速度v=,光在空气中的传播速度近似等于真空中的传播速度c,所以D正确。3.(2014福建，13，6分)如图,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图能正确描述其光路的是()答案 3.A解析 3.光束沿玻璃砖半径射向O点,在界面处入射角大于临界角时,发生全反射,小于临界角时,在空气中的折射角大于入射角,A正确,C错误;当光束由空气射向玻璃砖时,由发生全反射的条件可知B错误;在玻璃中的折射角应小于入射角,D错误。4.(2014浙江，18，6分)关于下列光学现象,说法正确的是()A.水中蓝光的传播速度比红光快B.光从空气射入玻璃时可能发生全反射C.在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距更宽答案 4.CD解析 4.因为频率f蓝>f红,则n蓝>n红,又因为在水中v=,得到v蓝<v红,则A错。光线由光密介质射向光疏介质时才有可能发生全反射,则B错。在岸边看水中物体时比实际深度浅,则C项正确。x=,红>蓝,同一装置L/d相同,所以用红光时条纹间距更宽,D项正确。5.(2014天津，8，6分)一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,如图所示,则a、b两束光()A.垂直穿过同一块平板玻璃,a光所用的时间比b光长B.从同种介质射入真空发生全反射时,a光临界角比b光的小C.分别通过同一双缝干涉装置,b光形成的相邻亮条纹间距小D.若照射同一金属都能发生光电效应,b光照射时逸出的光电子最大初动能大答案 5.AB解析 5.由图知na>nb,则由n=知va<vb,故由t=知ta>tb,A正确。由sin C=知Ca<Cb,故B正确。因对同种介质频率越大、波长越短时折射率越大,故a<b,结合双缝干涉条纹宽度x=可知C错误。由光电效应方程Ekm=h-W=h-W可知,同一金属W相同时,a光频率高,用a光照射时逸出的光电子最大初动能大,D错误。6.（2014天津蓟县第二中学高三第一次模拟考试理科综合试题，4）光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前，我国正建设高质量的宽带光纤通信网络。下列说法正确的是（  ）A、光纤通信利用光作为载体来传递信息B、光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理C、光导纤维传递光信号是利用光的色散原理D、目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制金属丝答案 6.4A解析 6.：光纤通信利用了华裔科学家高锟博士提出的一个理论，光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，当光射入时满足光的全反射条件，从而发生全反射，最终实现传递信息的目的，故A正确，B、C 、D错误。7.（2014天津蓟县邦均中学高三模拟理科综合能力测试，5）如图所示，真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球频率为的细激光束在空中沿直线BC 传播，于C 点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知COD =120°，玻璃球对该光的折射为，则下列说法中正确的是（  ）A . 激光束的入射角=45°B 此激光束在玻璃中由C 点到D 点的时间为t= R/c (c为真空中的光速）C改变入射角的大小，细激光束不可能在玻璃球的内表面发生全反射D如果入射角 = 0°，细激光束的出射路径可能与原方向不在同一条直线上答案 7.解析 7.：由几何知识得到激光束在C点的折射角r=30°，由n=得，sin=nsinr=sin30°=，得=60°，故A错误；由几何知识得 CD=2Rsin60°=R，激光束在玻璃球中传播的速度为=c，则此激光束在玻璃中穿越的时间为t=，故B错误；激光束从C点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，在在玻璃球内表面的入射角等于C点的折射角，根据光路可知性原理得知，光束不可能在玻璃球的内表面发生全反射故C正确；如果入射角=0°，细激光束的传播方向不变，则出射路径与原方向在同一条直线上，故D错误。8.(2014年福州市高中毕业班质量检测) ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图， 。由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路如图中所示。则a、b两束光A在真空中，a光的传播速度比b光大B在棱镜内，a光的传播速度比b光小C以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小D分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小答案 8.16C 解析 8.由题知a光的折射率小于b光的折射率。在真空中，a光的传播速度与b光一样大，均为C，A项错；由可得，在棱镜内，a光的传播速度比b光大，B项错；由可知，以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小，C项正确；由于a光波长大于b光波长, 根据x=可得a光的相邻亮条纹间距大，D项错。9.（东城区2013-2014学年度第二学期教学检测）光从介质1通过两种介质的交界面进入介质2的光路如图所示。下列论述：光在介质1中的传播速度较大；光在介质2中的传播速度较大；光从介质1射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象；光从介质2射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象。其中正确的是A只有正确  B只有正确C只有正确D只有正确答案 9.  14. B解析 9.光从光疏介质进入光密介质，折射角小于入射角由图得知：介质1的折射率小于2的折射率光在介质中速度，v与n成反比，则光在介质1中的传播速度较大，故正确，错误；光只有从光密介质进入光疏介质才可能产生全反射，所以光从介质1射向两种介质的交界面时，不可能发生全反射现象，而光从介质2射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象，故错误，正确，正确答案为B。10.(2014年安徽省江南十校高三联考) 如图所示，两束细平行单色光a、b射向置于空气中横截面为矩形的玻璃砖的下表面，设玻  璃砖足够长，若发现玻璃砖的上表面只有一束光线射出，则下列说法中正确的是A其中有一束单色光在玻璃砖的上表面发生了全反射B在玻璃中单色光a的传播速率小于单色光b的传播速率C单色光a的折射率小于单色光b的折射率D若单色光a为黄光，则单色光b可能为红光答案 10.18C解析 10.从玻璃砖上表面穿出的光线与从玻璃砖的下表面射入的光线平行，不可能在玻璃砖的上表面发生了全反射，只有一束光线射出，说明两束光线的折射率不同，射出时沿同一方向出来，故A错误；由图知a光偏折程度较小，则a光的折射率小于b的折射率，根据知知，在玻璃中a的传播速率大于单色光b的传播速率，故B错误，C正确；由上分析可知：a光的折射率小于b的折射率，而黄光的折射率大于红光的折射率，所以若单色光a为黄光，b不可能是红光，故D错误。11.（2014天津蓟县第二中学高三第一次模拟考试理科综合试题，9（3）几位同学做“用插针法测定玻璃折射率” 实验，图示直线aa、bb表示在白纸上画出的玻璃砖的两个界面。几位同学进行了如下操作：  A、甲同学选定的玻璃砖两个光学面aa与bb不平行，其它操作正确。  B、乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面aa和bb后，将玻璃砖向aa方向平移了少许，其它操作正确。  C、丙同学在白纸上画aa、bb两界面时，其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微大些，其它操作正确  上述几位同学的操作，对玻璃折射率的测定结果没有影响的是_（填写字母代号）。在用插针法测玻璃砖折射率的实验中，已确定好入射方向AO，插了两枚大头针P1和P2，如图所示（是三条直线）。在以后的操作说法中你认为正确的是      。A、在侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在 线上B、保持O点不动，减少入射角，在侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在线上C、保持O点不动，增大入射角，在侧调整观察视线，看不清P1 和P2的像，这可能是光在侧面发生全反射答案 11.（3）. AB     B解析 11.：测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关，故玻璃的两个光学面aa、bb不平行，对玻璃折射率的测定结果没有影响，故A正确；如图甲所示，红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律，得知，测得的折射率将不变，对玻璃折射率的测定结果没有影响故B正确；如下右图所示红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏大，则由，得知，折射率测量值将偏小；故C错误。由折射定律得知，光线通过平行玻璃砖后光线向一侧发生侧移，由于光线在上表面折射时，折射角小于入射角，则出射光线向一侧偏移，如图，故另两枚大头针P3和P4不可能插在线上，故A错误；若保持O点不动，减少入射角，出射光线折射角也减小，另外两枚大头针P3和P4可能插在线上，故B正确；若保持O点不动，增大入射角，在bb侧调整观察视线，看不清P1和P2的像，反射光增强，折射光线减弱，在bb侧调整观察视线，会看不清P1和P2的像，根据光路可逆性原理得知，光线不可能在bb界面发生全反射，故C错误。              12.（2014江苏南通高三2月第一次调研测试物理试题，12B）(1) 下列说法中正确的是       A在光的双缝干涉实验中，若只将人射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽B狭义相对论认为在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的C光的偏振现象说明光是纵波D物体做受迫振动的频率等于其固有频率(2) 如图所示为xoy平面内沿x轴传播的简谐横波在t0=0时刻的波形图象，波速v=1.0m/s此时x=0.15m的P点沿-y方向运动，则该波的传播方向是    (选填" +x" 或"-x") ，P点经过     s时间加速度第一次达到最大(3) 如图所示是一透明的圆柱体的横截面，半径R=2cm，折射率n=真空中一束光线沿平行于直径AB的方向从D点射人透明体，折射光线恰好通过B点真空中光速c=3.0×108m/s，求：光在透明体中的传播速度v入射点D与AB间的距离d答案 12.（1）B（2）-x，0.05（3）1.73×108m/s1.73cm解析 12.（1）解析：在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为紫光，波长变短，则干涉条纹间距变窄，故A错误；狭义相对论认为在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的，B项正确；光的偏振现象说明光是横波，C项错；受迫振动的频率等于驱动力的频率，D项错。(2)解析：t=0时x=0.15m的P点沿-y方向运动，故波形向-x方向传播；P点加速度第一次达到最大，位移第一次达到最大，是波形向左平移0.05m的时刻，时间间隔为：t0.05s。(3)解析：光在透明体中的传播速度v= =1.73×108m/s光线PC经折射后经过B点后光路图如图所示 由折射定律得  ，又由几何关系得：i=2r，代入解得：i=60°所以光线偏离直线AB的距离  d=Rsini=2×sin60°=1.73cm。13.(2014年沈阳市高中三年级教学质量监测(一) 【物理一一选修34】(15分)   (1) 如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线) 和波谷(虚线) ，s1的振幅A1=4cm，S2的振幅A2=3cm，则下列说法正确的是_(填正确答案标号。选对l个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)A质点D是振动减弱点B质点A、D在该时刻的高度差为14cmC。再过半个周期，质点B、C是振动加强点D质点C的振幅为1cmE质点C此刻以后将向下振动(2) (10分) 如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用试求玻璃的折射率n答案 13.查看解析解析 13.（1）BDE解析：点是波谷与波谷相遇，振动加强，为振动加强点，项错；点、D均为振动加强点，振幅为A1+A2=7cm，此时刻A点位于波峰，D点位于波谷，故质点A、D在该时刻的高度差为2A1+2A2=14cm，B项正确；质点B、C是始终是振动减弱点，振幅为A1-A2=1cm，D项正确，C项错；质点C此刻位于波峰位置，以后将向下振动，E项正确。（2）解析：因E点为OA的中点，所以入射角                  临界角                    OB面恰好发生全反射，则sinC=             解得                       14.(江苏省苏北四市2014届高三上期末统考) B【选修34】(12分)(1) 下列说法正确的是A简谐运动为匀变速直线运动B受迫振动的周期取决于驱动力的周期C未见其人先闻其声，是因为声波波长较长，容易发生衍射现象D声波频率的大小取决于在某种介质中传播的速度和波长的大小(2) 如图所示，、是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示某一时刻两列波的波峰和波谷。a、b、c、d四点中振动减弱的点为，经四分之一周期，不在平衡位置的点为。(3) 如图所示，一透明介质制成的直角三棱镜，顶角A=30°，一束光由空气垂直射向AC面，经AB面射出后的光线偏离原来方向15°。已知光在真空中的传播速度为c。求：该介质对光的折射率；光在该介质中的传播速度答案 14.（1）BC（2）a，    d（3）             解析 14.（1）简谐运动为非匀变速运动，项错；受迫振动的周期取决于驱动力的周期，项正确；未见其人先闻其声，是因为声波波长较长，容易发生衍射现象，项正确；声波频率的大小取决于声源，与在某种介质中传播的速度和波长的大小无关，D项错。（2）a质点处是两列波波峰与波谷叠加的地方，振动始终是最弱的，而b、c、d质点处是两列波波峰与波峰、波谷与波谷、平衡位置与平衡位置叠加的地方，振动始终是最强的；图示时刻a在平衡位置，b在波峰，c在波谷，再过四分之一周期后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，d将在波峰位置。(3) 作出如图所示的光路图，介质对光的折射率；光在该介质中的传播速度。15.(江苏省南京市、盐城市2014届高三第一次模拟考试) B（选修模块3-4）（1）列车上安装一个声源，发出一定频率的乐音。当列车与观察者都静止时，观察者记住了这个乐音的音调。在以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是  A观察者静止，列车向他驶来B观察者静止，列车离他驶去C列车静止，观察者靠近声源D列车静止，观察者远离声源（2）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期T0.01s，介质中质点P位于x2 m处。则该列波传播的速度大小为           m/s。t0.15 s时质点P振动方向_（填写“+y” 或“-y” ）。（3）水下光源在水面上形成一个半径为2m的圆形亮区，水的折射率为 。试确定光源离水面的距离。答案 15.（1）B D   (4分)（2）400 +y            (各2分)解析 15.根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低观察者听到这个乐音的音调比原来降低，即接收到的声波频率降低说明观察者和火车之间的距离在变大所以A、C均不正确，B、D正确 简谐横波的波速为；根据波的传播方向与质点振动方向的关系可知质点P振动方向沿+y方向。光线发生刚好全反射时  ，由几何关系可得，由两式代入数据得h2m。16.(2014江苏，12B，12分) 选修3-4(1)某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到题12B-1(甲)图所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如题12B-1(乙)图所示。他改变的实验条件可能是_。(题12B-1图)A.减小光源到单缝的距离B.减小双缝之间的距离C.减小双缝到光屏之间的距离D.换用频率更高的单色光源(2)在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中,某同学准备好相关实验器材后,把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放,同时按下秒表开始计时,当单摆再次回到释放位置时停止计时,将记录的这段时间作为单摆的周期。以上操作中有不妥之处,请对其中两处加以改正。(3)Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒,这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下鳞片结构的示意图见题12B-2图。一束光以入射角i从a点入射,经过折射和反射后从b点出射。设鳞片的折射率为n,厚度为d,两片之间空气层厚度为h。取光在空气中的速度为c,求光从a到b所需的时间t。(题12B-2图)答案 16. (1)B  (2)应在摆球通过平衡位置时开始计时;应测量单摆多次全振动的时间,再计算出周期的测量值。(或在单摆振动稳定后开始计时)(3)见解析解析 16.(1)由(甲)和(乙)两图可知改变条件以后条纹变宽,由x=可知,只有B正确。(2)摆球通过平衡位置时具有较大的速度,此时开始计时,误差较小。若只测量一次全振动的时间会产生较大的误差,而测量多次全振动的时间求平均值可减小误差。(3)设光在鳞片中的折射角为,折射定律sin i=n sin 在鳞片中传播的路程l1=,传播速度v=,传播时间t1=解得t1=同理,在空气中的传播时间t2=则t=t1+t2=+17.(2014重庆，11，12分)【选修3-4】(1)(6分)打磨某剖面如题11图1所示的宝石时,必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在1<<2的范围内,才能使从MN边垂直入射的光线,在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况),则下列判断正确的是()题11图1A.若>2,光线一定在OP边发生全反射B.若>2,光线会从OQ边射出C.若<1,光线会从OP边射出D.若<1,光线会在OP边发生全反射(2)(6分)一竖直悬挂的弹簧振子,下端装有一记录笔,在竖直面内放置有一记录纸。当振子上下振动时,以速率v水平向左匀速拉动记录纸,记录笔在纸上留下如题11图2所示的图像。y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标。由此图求振动的周期和振幅。题11图2答案 17.(1)D(2)解析 17.(1)作出1<<2时的光路如图所示。由图中几何关系有i1=90°-,2+90°-i1+90°-i2=180°,即i1+i2=2。则有i2=3-90°。可见越大时i2越大、i1越小。要使光线在OP上发生全反射,应有i1C,即90°-C;要使光线在OQ上发生全反射,应有i2C,即30°+。可见在OP边和OQ边都发生全反射时应满足1<30°+90°-C<2。故当>2时一定有>90°-C,光线一定不会在OP边上发生全反射,同时也一定有>30°+,即光线若能射在OQ边上,一定会发生全反射,故A、B皆错误。当<1时,一定有<90°-C,即光线一定在OP边发生全反射,C错误D正确。(2)设周期为T,振幅为A。由题意得T=和A= 。18.(2014山东，38，12分)【物理物理3-4】(1)一列简谐横波沿直线传播。以波源O由平衡位置开始振动为计时零点,质点A的振动图像如图所示,已知O、A的平衡位置相距0.9 m。以下判断正确的是_。(双选,填正确答案标号)a.波长为1.2 mb.波源起振方向沿y轴正方向c.波速大小为0.4 m/sd.质点A的动能在t=4 s时最大(2)如图,三角形ABC为某透明介质的横截面,O为BC边的中点,位于截面所在平面内的一束光线自O以角i入射,第一次到达AB边恰好发生全反射。已知=15°,BC边长为2L,该介质的折射率为。求:()入射角i;()从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c,可能用到:sin 75°=或tan 15°=2-)。答案 18. (1)ab(2)()45°()L解析 18.(1)由图可知波源起振后3 s质点A开始振动,故波速大小v=0.3 m/s,c错误;由图知波的周期即质点A的振动周期T=4 s,故该波的波长=vT=1.2 m,a正确;因介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同,故由图知b正确;由图知t=4 s时质点A处于正向最大位移处,此时质点A的速度为零、动能为零,故d错误。(2)()根据全反射规律可知,光线在AB面上P点的入射角等于临界角C,由折射定律得sin C=代入数据得C=45°设光线在BC面上的折射角为r,由几何关系得r=30°由折射定律得n=联立式,代入数据得i=45°()在OPB中,根据正弦定理得=设所用时间为t,光线在介质中的速度为v,得=vtv=联立式,代入数据得t=L19.(2014课标全国卷，34，16分) 物理选修3-4(1)(5分)图(a)为一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0 m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0 m处的质点;图(b)为质点Q的振动图像。下列说法正确的是_。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.在t=0.10 s时,质点Q向y轴正方向运动B.在t=0.25 s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同C.从t=0.10 s到t=0.25 s,该波沿x轴负方向传播了6 mD.从t=0.10 s到t=0.25 s,质点P通过的路程为30 cmE.质点Q简谐运动的表达式为y=0.10 sin 10t(国际单位制)(2)(10分)一厚度为h的大平板玻璃水平放置,其下表面贴有一半径为r的圆形发光面。在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片,圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射),求平板玻璃的折射率。答案 19.(1)BCE(2)见解析解析 19.(1)由图(a)得=8 m,由图(b)得T=0.2 s,所以v=40 m/s。由图(b)知,在t=0.10 s时,质点Q通过平衡位置向y轴负方向运动,A错误。结合图(a),由“同侧法”判得波沿x轴负方向传播,画出t=0.25 s时的波形图,标出P、Q点,如图,此时P点在x轴下方,其加速度向上,B正确。t=0.25 s-0.10 s=0.15 s,x=v·t=6.0 m,C正确。P点起始位置不在平衡位置或最大位移处,故D错误。由图知A=0.1 m,=10 rad/s,所以Q点简谐运动表达式为y=0.10 sin 10t(国际单位制),E正确。(2)如图,考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线,假设它斜射到玻璃上表面的A'点折射,根据折射定律有n sin =sin 式中,n是玻璃的折射率,是入射角,是折射角。现假设A'恰好在纸片边缘。由题意,在A'点刚好发生全反射,故=设AA'线段在玻璃上表面的投影长为L,由几何关系有sin =由题意,纸片的半径应为R=L+r联立以上各式得n=20.(2014课标全国卷，34，15分) 物理选修3-4(1)(6分)图(a)为一列简谐横波在t=2 s时的波形图,图(b)为媒质中平衡位置在x=1.5 m处的质点的振动图像,P是平衡位置为x=2 m的质点。下列说法正确的是_。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.波速为0.5 m/sB.波的传播方向向右C.02 s时间内,P运动的路程为8 cmD.02 s时间内,P向y轴正方向运动E.当t=7 s时,P恰好回到平衡位置(2)(9分)一个半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,如图所示。玻璃的折射率为n=。()一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出,则入射光束在AB上的最大宽度为多少?()一细束光线在O点左侧与O相距 R处垂直于AB从下方入射,求此光线从玻璃砖射出点的位置。答案 20.(1)ACE(2)()R()见解析解析 20.(1)由图(a)可知,波长=2 m,由图(b)可知周期T=4 s,则波速v=0.5 m/s,A正确。t=2 s时,x=1.5 m处的质点振动方向向下,则波向左传播,B错。02 s时间内P质点运动的路程xP=×4A=8 cm,C项正确。02 s内P质点向y轴负方向运动,D项错。t=0时P质点位于正向最大位移处,故P质点达到平衡位置的时刻为t=(2n+1),则n=3时,t=7 s,P恰好回到平衡位置,E项正确。(2)()在O点左侧,设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角,则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出,如图。由全反射条件有sin =由几何关系有OE=R sin 由对称性可知,若光线都能从上表面射出,光束的宽度最大为l=2OE联立式,代入已知数据得l=R()设光线在距O点R的C点射入后,在上表面的入射角为,由几何关系及式和已知条件得=60°>光线在玻璃砖内会发生三次全反射,最后由G点射出,如图。由反射定律和几何关系得OG=OC=R射到G点的光有一部分被反射,沿原路返回到达C点射出。21.（2014重庆名校联盟高三联合考试物理试题，11）【选修34】（1）一列横波沿x轴正方向传播，在t s与（t0.8）s两时刻，在x轴上-3m3m区间内的两波形图正好重合，如图所示则下列说法中正确的是          A质点振动周期一定为0.8sB该波的波速可能为10m/sC从t时刻开始计时，x1m处的质点比x-1m处的质点先到达波峰位置D在（t0.4）s时刻，x-2m处的质点位移可能为零（2）为测量一块等腰直角三棱镜ABC的折射率，用一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB边，如图所示激光束进入棱镜后射到另直角边AC边时，刚好能发生全反射该棱镜的折射率为多少？答案 21.查看解析解析 21.（1）解析：由题分析得知，nT=0.8s，n=1，2，3，周期T=s，所以质点振动周期不一定为0.8s，故A错误；由图读出波长为=4m，波速=m/s=5nm/s，当n=2时，v=10m/s，故B正确；简谐横波沿x轴正方向传播，在t时刻，x=1m处的质点振动方向可能沿y轴负方向，x=-1m处的质点振动方向沿y轴正方向，所以x=-1m处的质点先到达波峰位置，故C错误；t时刻到（t+0.4）时刻经过时间为0.4s，而0.4s与周期的关系为N=n，由于n为整数，所以该时刻x=-2m处的质点不可能在平衡位置，位移不可能为零，故D错误。（2）解析：作出光路图如图，设玻璃的全反射临界角为C。由题意，激光射到AB的入射角为45°，设棱镜的折射率为n，激光射到AB边的折射角为r，射到AC边的入射角为。根据折射定律得由于激光射到AC边时，刚好能发生全反射，则=C，则有sin=又有几何关系有r+=90°则得sinr=cos=代入得=解得n=。22.（2014山西忻州一中、康杰中学、临汾一中、长治二中四校高三第三次联考理科综合试题，34）【物理选修3-4】（15分）（1）（6分）一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示，则          （填正确答案标号。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A波的周期为1sBx=0处的质点在t=0时向y轴负向运动Cx=0处的质点在t=s时速度为0Dx=0处的质点在t=s时向下振动E质点P此时向下振动（2）（9分）一棱镜的截面为直角三角形ABC，A=30o，斜边AB=a。棱镜材料的折射率为。在此截面所在的平面内，一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜(如图所示) 。画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）。答案 22.查看解析解析 22.34. （1）ABD解析：由波的图象可知半个波长是2m，则波长为=4m，周期是=1s，故A正确；波沿x轴正方向传播，则x=0的质点在沿y轴的负向运动，故B正确；由振动公式y=Asint知，y=0.04sin2t，当y=0.02m时，t=s，所以在t=s时刻，x=0的质点已越过了平衡位置，正向下运动，故C、D错误；简谐横波沿x轴正方向传播，根据波形的平移法得知，质点P此时向上振动，故E错误。（2）解析：光路图如图所示。设折射光线与AB的交点为D设入射角为i，折射角为r，由折射定律得：解得由几何关系可知，在D点的入射角设全发射的临界角为，则    解得因此，光在D点全反射。设光线的出射点为E，由几何关系得：  ，  解得  即出射点在BC边上离B点的位置。23.（2014山东潍坊高三3月模拟考试理科综合试题，37）(1) (6分) 如图甲所示，O点为振源，t=0时刻开始振动，产生的简谐横波沿直线OP传播，OP=12mP点的振动图象如图乙所示： 求该简谐波的波长； 写出O点振源做简谐运动的表达式         (2) (6分) 半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为O，底边水平。一束单色光竖直向下射向圆柱面，入射点为P，入射角为60o，经折射后射向底边的Q点(图中未画出). 已知玻璃的折射率n=，求： PQ间的距离； 光线PQ能否在Q点发生全反射?答案 23.查看解析解析 23.（1）由公式且，得v=4m/s由图象知，T=2s，故由图象，振幅A=0.5m, 故y=（2）画出光路图，如图所示由折射定律其中 i=60°，n=解得：折射角r=30°由几何关系得：  cos30°=，cos60°=得：PQ=PO=设临界角为C，则有：sinC=在底面上Q点，根据几何知识得入射角为 i=30°，则sini=sin30°=，则得 iC，故不能发生全反射 24.（2014山东青岛高三第一次模拟考试理综物理，37）【物理物理3-4】（1） 在t=1.0 s时，一列简谐横波刚好传播到如图甲所示的位置，在波的传播方向上x=2m处的质点A的振动图像如图乙所示这列简谐横波的传播速度v =_m/s，在x轴上的x =15m处的质点B（图上未标出），第三次到达波峰的时刻是t =_s（2）如图所示，为玻璃材料制成的一棱镜的截面图，一细光束从圆弧AB的中点E点沿半径射入棱镜后，恰好在圆心O点发生全反射，经CD面反射，再从圆弧的F点射出，已知，OA=a，OD=求:出射光线与法线夹角的正弦值光在棱镜中传播的时间答案 24.查看解析解析 24.37解：（1）(4分)     4         6   （2）（8分）做出光路图如图.根据几何关系可知, 临界角为C=450 . (1分)根据全反射定律得, . (1分),   . (1分)根据折射定律得, 解得, . (1分) 光在棱镜中的传播速度. (1分)由几何知识得，光线传播的长度为. (1分)光在棱镜中传播的时间. (1分)25.（2013辽宁大连高三第一次模拟考试理科综合试题，34）物理选修3-4（15分）（1）（6分）如图1为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形。已知波速v=2m/s，则该波的周期T=     s，在00.75 s内A质点通过的路程为      cm，t=0.75 s时，在图中AB范围内的一些质点正在向y轴正方向运动，这些质点的x坐标的取值范围是         。（2）（9分）如图2所示为一个用折射率的透明介质做成的四棱柱的截面图，其中A=C=90°，B=60°。BC、CD边长均为a，一细光束从距B点处垂直BC边射入该介质，求： 从CD边射出光线的折射角；从AB边射出光线的出射点到B点的距离。答案 25.查看解析解析 25.  （1）解析：=1m/s; 在00.75 s内A质点通过的路程为s=3A=30cm; t=0.75 s时，在图中AB范围内的一些质点正在向y轴正方向运动，这些质点的x坐标的取值范围2m3m。（2）解析：由 ，可以求临界角C=450。由几何关系得