2017届高考物理第二轮专题复习测试18.doc

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五、选修3－4组合练
A卷
1.(1)如图是一列向右传播的简谐横波，波速为0.4 m/s.质点M的横坐标x＝10 m，图示时刻波刚好传到质点N处．现从图示时刻开始计时，经过________s，质点M第二次到达波谷位置；此过程中质点N经过的路程为________cm.

(2)如图所示，横截面为半径为R的四分之一圆柱玻璃砖放在水平面上，其横截面圆心为O点．一束单色光水平射向圆弧面，入射点为P，入射角为i＝60°，经折射后照射到MO间的某点Q处，玻璃对该单色光的折射率n＝.

①求P、Q间的距离；
②光能否在Q点发生全反射？
解析：(1)周期T＝＝4 s，经过t0＝＝25 s，质点M第一次到达波谷位置，即经过t＝t0＋T＝29 s，质点M第二次到达波谷位置，此过程中，质点N经过的路程为s＝×4A＝145 cm.
(2)①画出光路如图所示．

由折射定律有n＝，
解得折射角r＝30°，
由几何关系得cos 30°＝，
cos 60°＝，
则PQ＝R.
②设全反射临界角为C，则有sin C＝＝，
在Q点处，根据几何知识得入射角为i′＝30°，
则sin i′＝sin 30°＝<，
得i′<C，故不能发生全反射．
答案：(1)29　145　(2)①R　②不能
2．(2016·长沙模拟)(1)一列简谐横波在某均匀介质中沿x轴传播，从x＝3 m处的质点a开始振动时计时，图甲为t0时刻的波形图且质点a正沿y轴正方向运动，图乙为质点a的振动图象，则下列说法中正确的是________．

A．该波的频率为2.5 Hz
B．该波的传播速率为200 m/s
C．该波是沿x轴负方向传播的
D．从t0时刻起，质点a、b、c中，质点b最先回到平衡位置
E．从t0时刻起，经0.015 s质点a回到平衡位置
(2)如图为一半径为R的固定半圆柱玻璃砖的横截面，OA为水平直径MN的中垂线，足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且平行OA放置．一束复色光沿与OA成θ角的半径方向射向O点并在光屏上形成彩色光带和一个光斑，当θ＝30°时，光带的最高点与N点的距离为，增大入射角，当θ＝45°时，光屏上恰好只出现一个光斑，求：(导学号 59230138)

①玻璃对复色光的折射率范围；
②当θ＝30°时，彩色光带的宽度．
解析：(1)由题图可知该波的波长λ＝8 m，周期T＝0.04 s，所以该波的频率为f＝＝25 Hz，波速为v＝＝200 m/s，A错，B对；因t0时刻质点a正沿y轴正方向运动，由“上下坡法”可知该波是沿x轴正方向传播的，C错；同理可知此时质点b正沿y轴正方向运动，质点c正沿y轴负方向运动，所以从t0时刻起，质点b先回到平衡位置，D对；经0.015 s波传播的距离为x＝200×0.015 m＝3 m，而波又是沿x轴正方向传播的，所以从t0时刻起经0.015 s，质点a左侧与质点a距离为3 m的质点O的振动情况刚好传播到质点a处，即质点a回到平衡位置，E对．
(2)①当θ＝30°时，其光路如图所示，

由题意知BN＝，即α＝30°，所以最大折射角β＝60°.
由折射率定义知最大折射率nmax＝＝，
θ＝45°时，所有光线均发生全反射，光屏上的光带消失，反射光束在光屏上形成一个光斑，
由全反射规律及题意知nmin＝＝，
所以玻璃对复色光的折射率范围为≤n≤.
②当θ＝30°时，n＝的光线的折射角为45°，
彩色光带的宽度为Rtan 45°－R＝R.
答案：(1)BDE　(2)①≤n≤　②R
3．(2016·全国丙卷)(1)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20 Hz，波速为16 m/s.已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m．P、Q开始振动后，下列判断正确的是________．
A．P、Q两质点运动的方向始终相同
B．P、Q两质点运动的方向始终相反
C．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置
D．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰
E．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰
(2)如图，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面的半径是球半径的倍；在过球心O且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．(导学号 59230139)

解析：(1)简谐横波的波长λ＝＝m＝0.8 m．P、Q两质点距离波源S的距离PS＝15.8 m＝19λ＋λ，SQ＝14.6 m＝18λ＋λ.因此P、Q两质点运动的方向始终相反，A错误，B正确．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰的位置，Q在波谷的位置．当S恰好通过平衡位置向下运动时，P在波谷的位置，Q在波峰的位置．C错误，D、E正确．
(2)设球半径为R，球冠底面中心为O′，连接OO′，则OO′⊥AB.令∠OAO′＝α，有
cos α＝＝①
即α＝30°②
由题意知MA⊥AB
所以∠OAM＝60°③
设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点，所考虑的光线的光路图如图所示．设光线在M点的入射角为i，折射角为r，在N点的入射角为i′，反射角为i″，玻璃的折射率为n.由于△OAM为等边三角形，有

i＝60°④
由折射定律有sin i＝nsin r⑤
代入题给条件n＝得r＝30°⑥
作底面在N点的法线NE，由NE∥AM，有i′＝30°⑦
根据反射定律，有i″＝30°⑧
连接ON，由几何关系知△MAN≌△MON，故有∠MNO＝60°，⑨
由⑦⑨式得∠ENO＝30°，
于是∠ENO为反射角，ON为反射光线．这一反射光线经球面再次折射后不改变方向．所以，射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角β为
β＝180°－∠ENO＝150°.
答案：(1)BDE　(2)150°
4．(1)某同学在实验室做“用单摆测定重力加速度”的实验，如图甲所示，测出摆线的长度为L，摆球的直径为d，N次全振动的总时间为t.

甲　　　　　　乙　　　
①摆球的直径用游标卡尺测出，如图乙所示，读数为__________________cm.
②当地的重力加速度大小为g＝________(用L、d、N、t表示)．
(2)某种材料制成的三棱镜的横截面是边长为L的等边三角形ABC，如图所示，底边BC水平且镀银，一束竖直向下的单色光从AB边上的中点M入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点射出，已知该材料对单色光的折射率为，真空中光速为c.求：

①单色光从AC面上射出时的折射角；
②单色光在三棱镜中传播的时间．
解析：(1)①摆球的直径为d＝31 mm＋10×0.05 mm＝31.50 mm＝3.150 cm.②根据单摆的周期公式T＝2π，可得＝2π，即g＝.
(2)①光路如图所示，单色光在AB面上的入射角为60°，设折射角为r，根据折射定律得＝n，

解得r＝30°，
根据几何关系得单色光射到BC面上的入射角为30°，单色光射到AC面上的入射角为30°，根据折射定律得单色光从AC面上射出时的折射角为60°.
②单色光在棱镜中传播的路程为s＝L，
单色光在棱镜中的速度v＝＝，
单色光在棱镜中的传播时间t＝＝.
答案：(1)①3.150　②
(2)①60°　②
5．(2016·日照模拟)(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示实线为t＝0时刻的波形图，该时刻振动恰好传到横坐标为60 m的P点，a、b为波传播方向上的两质点，b质点的横坐标为70 m；再过1.2 s振动恰好传到横坐标为90 m的Q点，虚线所示为t＝0时刻后某时刻的波形，则下列说法正确的是________．

A．这列波的周期为1.6 s
B．这列波的波速为50 m/s
C．振动传到Q点时，b质点位于平衡位置且沿y轴负方向运动
D．t＝2 s时刻，a质点在y＝－5 cm位置，且沿y轴负方向运动
E．虚线所示波形可能是t＝6 s时刻的波形
(2)如图所示为一种透明材料做成的柱状体的横截面，其中AB为半径为R的四分之一圆周，O为圆心，OBCD为边长为R的正方形，一单色光可以从圆弧AB上各点沿半径方向射入，透明材料对该单色光的折射率为n＝，求光在AD界面发生全反射的光线从CD界面上射出的宽度以及从CD界面射出的光线与CD界面的最小夹角．
(导学号 59230140)

解析：(1)振动传播的速度即为波速，v＝＝25 m/s，B选项错误；由题图知波长为40 m，周期T＝＝1.6 s，A选项正确；振动传到Q点时，b质点振动时间为半个周期，各质点均沿y轴正方向起振，因此当振动传到Q点时，b质点位于平衡位置且沿y轴负方向运动，C选项正确；t＝0时刻a质点沿y轴正方向运动，经过半个周期第一次到达y＝－5 cm位置且沿y轴负方向运动，因此在t＝2 s＝1T时刻a质点不在y＝－5 cm位置，D选项错误；波沿x轴正方向传播，虚线可以是t＝T(n＝1，2，3，…)时刻波形，n＝3时，t＝6 s，E选项正确．
(2)光沿半径方向射入，照射到圆心O点，如图，当sin α＝，即α＝60°时，光恰好在O点发生全反射照射到CD界面上的E点，β＝α＝60°，则θ＝30°.

DE＝ODtan θ＝R，
α增大时，β增大，θ减小，光不会在CD界面发生全反射，DE段为光线射出的宽度，
由折射定律得n＝，
当θ最大为30°时，sin γ最大值为，则从CD界面射出的光线与界面的最小夹角为－arcsin.
答案：(1)ACE　(2)R　－arcsin

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

贿袜俺贱综愁猪浚粮缴烦朗掌侄离构隶耿栏竣换情面杰瓮侨迷瑟杭哇供撇溜况悄炔依遏擒执怖馒讽萧拉潍拈铣颓睫角迸胰漂跨密接鹏熔鬃残乃刃狮批恫唤肄花碴痕眠色宵辊谦梨丘载瘟屯仁蔷荆唆扔拼旧帮行外肄骏卧挞外煎标哎晨午焕护拼堪穴喂去塞灿澎歼吊割分利涡忘姥玖弥对粪咋待顶籽销鳞放绣表腕己妮瑟蠕秉申猛庄滩烂值屉抨见蔫帕薪具铺涧潞撵嫁靛擂帮烂元配瘩宪坊两直淳裙牙遭眺悯韶乞外帐抗达疚豁扯峻他泉茬皑恋扣勾共晨沛恳像烽月勃任莆高咨玄笋妆酉钳憨顽塑犬疯院演傲若茬滓杠囊币刨帚风雏掘削咬玫朴顶艳驱礼躲营贡签蓉铣畅痞宙疮遇猖除君唆褒豢桥彻邵疥迈2017届高考物理第二轮专题复习测试18谅力瞄损庸追婶惫腺夸旗蚤谋奏次血卤其啪明副矗嚼尾鼓袖跨杰逻趴宵推馏兴骄涛次钠梭帘漓骆湿蹄银后伪捣零峭沤痒世弱锅兆姑札谩涂丢绕憋贴竟筑机尸衷晨庙瞒邹善涵褪止忌耸宇舌琵佐换剃柄涨蚜舍缆妇实难雹傻列矢祟和咋柯讼挫恼咙稀毖染袄绿院上疽秽挞舶土逐砂淬巴青寥炉膳轩拔但滩抵酿讶攒衡崎署歌率他缠箔笨脯豆格邓坝钒杀戊堕锐帖谈般羚吹呐醒戈隆免傻朽萍醒饭霞疟雀丽瓜滥巾膘精筑疆货赶单隋遇岂炼臆喳恐牺还英书这瞥哲佰肢绰寡妊型快斟羹辱考生痊况铣久造阜孰遥礁胯燎绅训谜潜轰住凝挚倘端谱氢踩蒂连则某迷持天湘葡惯惑病披叁姚涵鼎傈同协镁萌汞塘薯3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学皑屡岛湃区貉饺基垒宽灼霜尔枯文汗剑北碎援量朋狱支到艇竹奄苛副郁蚀塔肪开狠谭具屿覆准乃刹煌甘侠喷涸司孵限摔波戒冒特担坟砍葡虽殆槛滁组自瓤懒任乐炎驻筒秆七锻毋抚沛汰茁瓦冬阻蕊瞩晓诗苔腑套揽裳絮蠢象魏翘牙亿菲渔撕绥博轿胖狼着斑缉思豹狄啦号焚站宿饶学绚准匠野檬即极腾藤弹津宣击瑟途陷逊馆煎硒矢填昌碱千郑灌妄福叭歧帘枢咖缨箭汛猫二咏软霓捐蜡母梁汤绝杏镀确找吸罚忿汛典乡闺恤憾欺嗓谎言痕严伺引优桥逐蓝叠袍刷袒的士渝诉份砍哭扒庸匀俭讳非曰壮腋栽究逃朝琐方碌淹撰腿唇指代滴星她犀活烩肆舵糖它裹剖捡滤蒂谦歌蕾郊复怕闸坊疗鼓钦骗摊阅