選修341(2018年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)(1)如圖81617，ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面，A30°.一束紅光垂直AB邊射入，從AC邊上的D點(diǎn)射出，其折射角為60°，則玻璃對(duì)紅光的折射率為_(kāi)若改用藍(lán)光沿同一路徑入射，則光線在D點(diǎn)射出時(shí)的折射角_(填“小于”“等于”或“大于”)60°.圖81617(2)一列簡(jiǎn)諧橫波在t s時(shí)的波形圖如圖81618(a)所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)圖81618(b)是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象求：圖81618()波速及波的傳播方向；()質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)解析：(1)根據(jù)光路的可逆性，在AC面，入射角為60°時(shí)，折射角為30°.根據(jù)光的折射定律有n.玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率比對(duì)紅光的折射率大，沿同一路徑入射時(shí)，r角仍為30°不變，對(duì)應(yīng)的i角變大因此折射角大于60°.(2)()由圖(a)可以看出，該波的波長(zhǎng)為36 cm由圖(b)可以看出，周期為T(mén)2 s波速為v18 cm/s由圖(b)知，當(dāng)t s時(shí)，Q點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，結(jié)合圖(a)可得，波沿x軸負(fù)方向傳播()設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為xP、xQ.由圖(a)知，x0處yAsin(30°)，因此xP3 cm由圖(b)知，在t0時(shí)Q點(diǎn)處于平衡位置，經(jīng)t s，其振動(dòng)狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點(diǎn)處，由此及式有xQxPvt6 cm由式得，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為xQ9 cm答案：(1)大于(2)()18 cm/s沿x軸負(fù)方向傳播()9 cm2(2018年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)(1)聲波在空氣中的傳播速度為340 m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4 900 m/s.一平直橋由鋼鐵制成，某同學(xué)用錘子敲擊一下橋的一端發(fā)出聲音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時(shí)間之差為1.00 s橋的長(zhǎng)度為_(kāi) m若該聲波在空氣中的波長(zhǎng)為，則它在鋼鐵中的波長(zhǎng)為的_倍圖81619(2)如圖81619所示，ABC是一直角三棱鏡的橫截面，A90°，B60°.一細(xì)光束從BC邊的D點(diǎn)折射后，射到AC邊的E點(diǎn)，發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點(diǎn)射出EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中點(diǎn)不計(jì)多次反射()求出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角；()為實(shí)現(xiàn)上述光路，棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么范圍？解析：(1)設(shè)聲波在鋼鐵中的傳播時(shí)間為t，由Lvt知，340(t1.00)4 900t，解得t s，代入Lvt中解得橋長(zhǎng)L365 m聲波在傳播過(guò)程中頻率不變，根據(jù)vf知，聲波在鋼鐵中的波長(zhǎng).(2)()光路及相關(guān)量如圖81620所示，光線在BC面上折射，由折射定律有圖81620sini1nsinr1式中，n為棱鏡的折射率，i1和r1分別是該光線在BC面上的入射角和折射角光線在AC面上發(fā)生全反射，由反射定律有i2r2式中i2和r2分別是該光線在AC面上的入射角和反射角光線在AB面上發(fā)生折射，由折射定律有nsini3sinr3式中i3和r3分別是該光線在AB面上的入射角和折射角由幾何關(guān)系得i2r260°，r1i330°F點(diǎn)的出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角為(r1i1)(180°i2r2)(r3i3)由式得60°()光線在AC面上發(fā)生全反射，光線在AB面上不發(fā)生全反射，有nsini2nsinCnsini3式中C是全反射臨界角，滿足nsinC1由式知，棱鏡的折射率n的取值范圍應(yīng)為n<2答案：(1)365(2)()60°()n23(2018年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)(1)(多選)如圖81621一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t0和t0.20 s時(shí)的波形分別如圖81621線和虛線所示已知該波的周期T0.20 s下列說(shuō)法正確的是_圖81621A波速為0.40 m/sB波長(zhǎng)為0.08 mCx0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.70 s時(shí)位于波谷Dx0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.12 s時(shí)位于波谷E若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80 m/s，則它在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為0.32 m圖81622(2)如圖81622所示，某同學(xué)在一張水平放置的白紙上畫(huà)了一個(gè)小標(biāo)記“·”(圖中O點(diǎn))，然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個(gè)標(biāo)記上，小標(biāo)記位于AC邊上D位于AB邊上，過(guò)D點(diǎn)做AC邊的垂線交AC于F.該同學(xué)在D點(diǎn)正上方向下順著直線DF的方向觀察，恰好可以看到小標(biāo)記的像；過(guò)O點(diǎn)做AB邊的垂線交直線DF于E；DE2 cm，EF1 cm.求三棱鏡的折射率(不考慮光線在三棱鏡中的反射)解析：(1)因周期T0.20 s，故波在t0.20 s內(nèi)傳播的距離小于波長(zhǎng)，由yx圖象可知傳播距離x0.08 m，故波速v0.40 m/s，A對(duì)由yx圖象可知波長(zhǎng)0.16 m，B錯(cuò)由v得，波的周期T0.4 s，根據(jù)振動(dòng)與波動(dòng)的關(guān)系知t0時(shí)，x0.08 m的質(zhì)點(diǎn)沿y方向振動(dòng)，t0.7 s1T，故此時(shí)該質(zhì)點(diǎn)位于波谷；因?yàn)門(mén)<0.12 s<，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)在x軸上方沿y方向振動(dòng)，C對(duì)，D錯(cuò)根據(jù)vT得波速變?yōu)?.80 m/s時(shí)波長(zhǎng)0.32 m，E對(duì)圖81623(2)過(guò)D點(diǎn)作AB邊的法線NN，連接OD，則ODN為O點(diǎn)發(fā)出的光線在D點(diǎn)的入射角；設(shè)該光線在D點(diǎn)的折射角為，如圖81623所示根據(jù)折射定律有nsinsin式中n為三棱鏡的折射率由幾何關(guān)系可知60°EOF30°在OEF中有EFOEsinEOF由式和題給條件得OE2 cm根據(jù)題給條件可知，OED為等腰三角形，有30°由式得n答案：(1)ACE(2)4(2017年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)如圖81624(a)，在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0，4)和S2(0，2)兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖81624(b)和圖81624(c)所示兩列波的波速均為1.00 m/s.兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8，2)的路程差為_(kāi)m，兩列波引起的點(diǎn)B(4，1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互_(選填“加強(qiáng)”或“減弱”)，點(diǎn)C(0，0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互_(選填“加強(qiáng)”或“減弱”)圖81624解析：點(diǎn)波源S1(0，4)的振動(dòng)形式傳播到點(diǎn)A(8，2)的路程為L(zhǎng)110 m，點(diǎn)波源S2(0，2)的振動(dòng)形式傳播到點(diǎn)A(8，2)的路程為L(zhǎng)28 m，兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8，2)的路程差為L(zhǎng)L1L22 m由于兩列波的波源到點(diǎn)B(4，1)的路程相等，路程差為零，且t0時(shí)兩列波的波源的振動(dòng)方向相反，所以兩列波到達(dá)點(diǎn)B時(shí)振動(dòng)方向相反，引起的點(diǎn)B處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互減弱；由振動(dòng)圖線可知，波動(dòng)周期為T(mén)2 s，波長(zhǎng)vT2 m由于兩列波的波源到點(diǎn)C(0，0.5)的路程分別為3.5 m和2.5 m，路程差為1 m，而t0時(shí)兩列波的波源的振動(dòng)方向相反，所以兩列波到達(dá)點(diǎn)C時(shí)振動(dòng)方向相同，引起的點(diǎn)C處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互加強(qiáng)答案：2減弱加強(qiáng)5(2019年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)(多選)一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t時(shí)刻，該波的波形圖如圖81625(a)所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)圖81625(b)表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象下列說(shuō)法正確的是()圖81625A質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象與圖(b)相同B在t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的速率比質(zhì)點(diǎn)Q的大C在t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的加速度的大小比質(zhì)點(diǎn)Q的大D平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖(b)所示E在t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P與其平衡位置的距離比質(zhì)點(diǎn)Q的大解析：A.由圖(b)可知，在t時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向振動(dòng)，而從圖(a)可知，質(zhì)點(diǎn)Q在t正在向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B.由t的波形圖推知，t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P正位于波谷，速率為零；質(zhì)點(diǎn)Q正在平衡位置，故在t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的速率小于質(zhì)點(diǎn)Q，故B錯(cuò)誤；C.t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P正位于波谷，具有沿y軸正方向最大加速度，質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置，加速度為零，故C正確；D.t0時(shí)刻，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)，正處于平衡位置，沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，跟(b)圖吻合，故D正確；E.t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P正位于波谷，偏離平衡位置位移最大，質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置，偏離平衡位置位移為零，故E正確故本題選CDE.答案：CDE6(2019年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)如圖81626所示，一般帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面3 m距水面4 m的湖底P點(diǎn)發(fā)出的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53°(取sin53°0.8)已知水的折射率為.圖81626(1)求桅桿到P點(diǎn)的水平距離；(2)船向左行駛一段距離后停止，調(diào)整由P點(diǎn)發(fā)出的激光束方向，當(dāng)其與豎直方向夾角為45°時(shí)，從水面射出后仍照射在桅桿頂端，求船行駛的距離解：(1)設(shè)光束從水面射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為x1，到P點(diǎn)的水平距離為x2，桅桿高度為h1，P點(diǎn)處水深為h2；激光束在水中與豎直方向的夾角為，由幾何關(guān)系有tan53°tan由折射定律有：sin53°nsin設(shè)桅桿到P點(diǎn)的水平距離為x則xx1x2聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：x7 m(2)設(shè)激光束在水中與豎直方向的夾角為45°時(shí)，從水面出射的方向與豎直方向夾角為i由折射定律有：sininsin45°設(shè)船向左行駛的距離為x，此時(shí)光束從水面射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為x1，到P點(diǎn)的水平距離為x2，則：x1x2xxtanitan45°聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：x(63) m5.5 m7(2019年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)如圖81627所示，長(zhǎng)為l的細(xì)繩下方懸掛一小球a.繩的另一端固定在天花板上O點(diǎn)處，在O點(diǎn)正下方l的O處有一固定細(xì)鐵釘將小球向右拉開(kāi)，使細(xì)繩與豎直方向成一小角度(約為2°)后由靜止釋放，并從釋放時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)當(dāng)小球a擺至最低位置時(shí)，細(xì)繩會(huì)受到鐵釘?shù)淖钃踉O(shè)小球相對(duì)于其平衡位置的水平位移為x，向右為正下列圖象中，能描述小球在開(kāi)始一個(gè)周期內(nèi)的xt關(guān)系的是_圖81627 A B C D解析：由單擺的周期公式T2可知，小球在釘子右側(cè)時(shí)，振動(dòng)周期為在左側(cè)時(shí)振動(dòng)周期的2倍，所以B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。由機(jī)械能守恒定律可知，小球在左、右最大位移處距離最低點(diǎn)的高度相同，但由于擺長(zhǎng)不同，所以小球在左、右兩側(cè)擺動(dòng)時(shí)相對(duì)平衡位置的最大水平位移不同，當(dāng)小球在右側(cè)擺動(dòng)時(shí)，最大水平位移較大，故A項(xiàng)正確答案：A8(2019年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)某同學(xué)利用圖示裝置測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋回答下列問(wèn)題：圖81628(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，該同學(xué)可_；A將單縫向雙縫靠近B將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)C將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)D使用間距更小的雙縫(2)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測(cè)得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為x，則單色光的波長(zhǎng)_；(3)某次測(cè)量時(shí)，選用的雙縫的間距為0.300 mm，測(cè)得屏與雙縫間的距離為1.20 m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56 mm.則所測(cè)單色光的波長(zhǎng)為_(kāi)nm(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)解析：(1)由x，因x越小，目鏡中觀察得條紋數(shù)越多，故B符合題意；(2)由， ；(3)6.3×103 m630 nm.答案：(1)B(2)(3)6309(2019年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)(多選)水槽中，與水面接觸的兩根相同細(xì)桿固定在同一個(gè)振動(dòng)片上振動(dòng)片做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，兩根細(xì)桿周期性觸動(dòng)水面形成兩個(gè)波源兩波源發(fā)出的波在水面上相遇在重疊區(qū)域發(fā)生干涉并形成了干涉圖樣關(guān)于兩列波重疊區(qū)域內(nèi)水面上振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是_A不同質(zhì)點(diǎn)的振幅都相同B不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率都相同C不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位都相同D不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期都與振動(dòng)片的周期相同E同一質(zhì)點(diǎn)處，兩列波的相位差不隨時(shí)間變化解析：在波的干涉實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)的振幅是兩列波振幅之和，質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)減弱區(qū)的振幅是兩列波振幅之差，A項(xiàng)錯(cuò)誤；沒(méi)波的傳播方向上，波不停地向外傳播，故各質(zhì)點(diǎn)的相位不都相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤兩波源振動(dòng)頻率相同，其他各質(zhì)點(diǎn)均做受迫振動(dòng)，故頻率均與振源頻率相同，周期均與振動(dòng)片的周期相同，B、D項(xiàng)正確；同一質(zhì)點(diǎn)到兩波源的距離確定，故波程差恒定，即相位差保持不變，E正確答案：BDE10(2019年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)如圖81629所示，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，A90°，B30°.一束光線平行于底邊BC射到AB邊上并進(jìn)入棱鏡，然后垂直于AC邊射出圖81629(1)求棱鏡的折射率；(2)保持AB邊上的入射點(diǎn)不變，逐漸減小入射角，直到BC邊上恰好有光線射出求此時(shí)AB邊上入射角的正弦解：(1)光路圖及相關(guān)量如圖81630所示光束在AB邊上折射，由折射定律得圖81630n式中n是棱鏡的折射率由幾何關(guān)系可知60°由幾何關(guān)系和反射定律得B聯(lián)立式，并代入i60°得n(2)設(shè)改變后的入射角為i，折射角為，由折射定律得n依題意，光束在BC邊上的入射角為全反射的臨界角C，且sinC由幾何關(guān)系得C30°由式得入射角的正弦為sini- 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