2014年(全國、卷)選考34題考點(diǎn)排查練試卷卷卷考點(diǎn)波動(dòng)和振動(dòng)圖象的理解及折射定律的應(yīng)用波動(dòng)和振動(dòng)圖象的理解及折射定律的應(yīng)用1(2018青海省西寧市二模)(1)一列簡諧橫波在某均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，從x3 m處的質(zhì)點(diǎn)a開始振動(dòng)時(shí)計(jì)時(shí)，圖1甲為t0時(shí)刻的波形圖且質(zhì)點(diǎn)a正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖象，則下列說法正確的是_圖1A該波的頻率為2.5 HzB該波的傳播速度為200 m/sC該波是沿x軸負(fù)方向傳播的D從t0時(shí)刻起，a、b、c三質(zhì)點(diǎn)中b最先回到平衡位置E從t0時(shí)刻起，經(jīng)0.015 s質(zhì)點(diǎn)a回到平衡位置(2)如圖2為一半徑為R的固定半圓柱玻璃磚的橫截面，OA為水平直徑MN的中垂線，足夠大的光屏PQ緊靠在玻璃磚的右側(cè)且平行OA放置一束復(fù)色光沿與AO成角(30)的半徑方向射向O點(diǎn)并在光屏上形成彩色光帶和一個(gè)光斑，光帶的最高點(diǎn)與N點(diǎn)的距離為R；增大入射角，當(dāng)45時(shí)，光屏上恰好只出現(xiàn)一個(gè)光斑，求：圖2玻璃對(duì)復(fù)色光的折射率范圍；當(dāng)30時(shí)，彩色光帶的寬度答案(1)BDE(2)n(1)R解析(1)由題圖可知該波的周期為0.04 s，頻率為f25 Hz，故A錯(cuò)誤；該波的傳播速度v m/s200 m/s，故B正確；a點(diǎn)在t0時(shí)刻速度方向沿y軸正方向，故波向x軸正方向傳播，故C錯(cuò)誤；從t0時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)b沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)c沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故質(zhì)點(diǎn)b最先回到平衡位置，故D正確；平衡位置從x0處傳播到x3 m處時(shí)質(zhì)點(diǎn)a回到平衡位置，需時(shí)間t s0.015 s，故E正確(2)當(dāng)30時(shí)，光路圖如圖所示由題意可知BNR，即30，所以最大折射角60，由折射定律可知最大折射率nmax.因?yàn)?5時(shí)，所有光均發(fā)生全反射，光屏上的光帶消失，反射光束在光屏上形成一個(gè)光斑，由全反射規(guī)律及題意可知nmin，所以玻璃對(duì)復(fù)色光的折射率范圍n當(dāng)30時(shí)，折射率為的光的折射角為45，彩色光帶的寬度為LRtan 45R(1)R.2(2018福建省南平市5月綜合質(zhì)檢)(1)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在x5 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖3甲所示，在x11 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖乙所示，下列說法正確的是_圖3A該波的周期為12 sB該波的傳播速度可能為2 m/sC從t0時(shí)開始計(jì)時(shí)，x5 m處的質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y4sint(m)D在04 s內(nèi)x5 m處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程等于x11 m處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程E該波在傳播過程中若遇到4.8 m的障礙物，可能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象(2)如圖4甲所示是由某透明材料制成的橫截面為正三角形的三棱鏡一細(xì)紅色光束SO從空氣中射向AB面，與AB成45角，經(jīng)三棱鏡折射后，從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也成45，求：圖4這種透明材料的折射率；若用這種材料制成如圖乙所示的器具，左側(cè)是半徑為R的半圓，右側(cè)是長為4R、高為2R的長方體，一束紅色光從左側(cè)P點(diǎn)沿半徑方向射入器具要使光全部從器具的右端面射出，則光在器具中傳播所需最長時(shí)間是多少？ 已知光在空氣中的傳播速度為c.答案(1)ABE(2)解析(1)由題圖可知，該波的周期為12 s，故A正確；由兩圖比較可知，x5 m處的質(zhì)點(diǎn)比x11 m處的質(zhì)點(diǎn)早振動(dòng)3 s，即，所以兩點(diǎn)之間的距離為：x(n)(n0,1,2,3，)，解得：(n0,1,2,3，)(n0,1,2,3，)，則波速為v(n0,1,2,3，)，當(dāng)n0時(shí)，v2 m/s，故B正確；由題圖可知，振幅A4 cm，角速度為 rad/s rad/s，則x5 m處的質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為yAsin t4sint(m)，故C錯(cuò)誤；04 s的時(shí)間為T，由題圖可知，T時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)通過的路程不相等，故D錯(cuò)誤；由波長(n0,1,2,3，)，可知當(dāng)n0時(shí)，波長為24 m，故該波在傳播過程中若遇到4.8 m的障礙物，可能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故E正確(2)作出光路圖，如圖所示由圖可知光在三棱鏡中的折射角r為30根據(jù)光的折射定律：n得：n要使光全部從器具的右端面射出必須以全反射的方式傳播，每次的入射角都大于或等于臨界角，但等于臨界角時(shí)路程最大，時(shí)間最長，如圖所示第一次發(fā)生全反射時(shí)，由幾何關(guān)系知：sin C，s1nl1設(shè)光經(jīng)N次全反射從右端面射出，則在長方體內(nèi)的總路程為s1s1s1s2s3sn4Rn光在器具內(nèi)總路程ss1s24RnR光在器具中的傳播速度v所以光在器具中最長的傳播時(shí)間t