1、2014 年(全国、卷)选考 34 题考点排查练试卷 卷 卷考点波动和振动图象的理解及折射定律的应用波动和振动图象的理解及折射定律的应用1(2018青海省西宁市二模)(1)一列简谐横波在某均匀介质中沿 x 轴传播，从 x3 m 处的质点 a 开始振动时计时，图 1 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，则下列说法正确的是_图 1A该波的频率为 2.5 HzB该波的传播速度为 200 m/sC该波是沿 x 轴负方向传播的D从 t0 时刻起，a、b、c 三质点中 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
2、)如图 2 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 AO 成 角(30)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，光带的最高点与 N 点的距离为R；增大入射角，当 45时，光屏上恰好只出现一个光斑，求：33图 2玻璃对复色光的折射率范围；当 30 时，彩色光带的宽度答案 (1)BDE (2) n (1 )R2 333解析 (1)由题图可知该波的周期为 0.04 s，频率为 f 25 Hz，故 A 错误；该波的传播速1T度 v m/s200 m/s，故 B 正确；a 点在
3、t0 时刻速度方向沿 y 轴正方向，故波向 xT 80.04轴正方向传播，故 C 错误；从 t0 时刻起，质点 a 沿 y 轴正方向运动，质点 b 沿 y 轴正方向运动，质点 c 沿 y 轴负方向运动，故质点 b 最先回到平衡位置，故 D 正确；平衡位置从x0 处传播到 x3 m 处时质点 a 回到平衡位置，需时间 t s0.015 s，故 E 正确3200(2)当 30时，光路图如图所示由题意可知 BN R，即 30，所以最大折射角 60，33由折射定律可知最大折射率 nmax .因为 45时，所有光均发生全反射，光屏上sin sin 3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
4、及题意可知 nmin ，1sin C 2所以玻璃对复色光的折射率范围 n2 3当 30 时，折射率为 的光的折射角为 45，2彩色光带的宽度为 LRtan 45 R(1 )R.33 332(2018福建省南平市 5 月综合质检)(1)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，在 x5 m 处的质点的振动图线如图 3 甲所示，在 x11 m 处的质点的振动图线如图乙所示，下列说法正确的是_图 3A该波的周期为 12 sB该波的传播速度可能为 2 m/sC从 t0 时开始计时，x5 m 处的质点做简谐运动的表达式为 y4sin t(m)12D在 04 s 内 x5 m 处的质点通过的路程等于 x11 m
5、处的质点通过的路程E该波在传播过程中若遇到 4.8 m 的障碍物，可能发生明显衍射现象(2)如图 4 甲所示是由某透明材料制成的横截面为正三角形的三棱镜一细红色光束 SO 从空气中射向 AB 面，与 AB 成 45角，经三棱镜折射后，从 AC 边射出，出射光线与 AC 边夹角也成 45，求：图 4这种透明材料的折射率；若用这种材料制成如图乙所示的器具，左侧是半径为 R 的半圆，右侧是长为 4 R、高为22R 的长方体，一束红色光从左侧 P 点沿半径方向射入器具要使光全部从器具的右端面射出，则光在器具中传播所需最长时间是多少？ 已知光在空气中的传播速度为 c.答案 (1)ABE (2) 292R
6、c解析 (1)由题图可知，该波的周期为 12 s，故 A 正确；由两图比较可知，x5 m 处的质点比 x11 m 处的质点早振动 3 s，即 ，所以两点之间的距离为：x(n )(n0,1,2,3，)，T4 14解得： (n0,1,2,3，) (n0,1,2,3，)，则波速为4x4n 1 244n 1v (n0,1,2,3，)，当 n0 时，v2 m/s，故 B 正确；由题图可知，振幅 A4 T 24n 1cm，角速度为 rad/s rad/s，则 x5 m 处的质点做简谐运动的表达式为 yAsin 212 6t 4sin t(m)，故 C 错误；04 s 的时间为 T，由题图可知， T 时间内
7、，两个质点通过的6 13 13路程不相等，故 D 错误；由波长 (n0,1,2,3，)，可知当 n0 时，波长为 24 244n 1m，故该波在传播过程中若遇到 4.8 m 的障碍物，可能发生明显衍射现象，故 E 正确(2)作出光路图，如图所示由图可知光在三棱镜中的折射角 r 为 30根据光的折射定律：nsin isin r得：n 2要使光全部从器具的右端面射出必须以全反射的方式传播，每次的入射角都大于或等于临界角，但等于临界角时路程最大，时间最长，如图所示第一次发生全反射时，由几何关系知：sin C ，s 1n l1l1s1 1n设光经 N 次全反射从右端面射出，则在长方体内的总路程为 s1s1 s1s 2s 3s n4 Rn2光在器具内总路程 ss 1s 24 RnR2光在器具中的传播速度 vcn所以光在器具中最长的传播时间 t sv 42Rn Rcn 92Rc
