高三物理知识点综合突破检测题32.doc

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第14题　机械振动与机械波　光
(限时：45分钟)
1． (2013·重庆·11)(1)一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为 (　　)
A．4 m、6 m和8 m B．6 m、8 m和12 m
C．4 m、6 m和12 m D．4 m、8 m和12 m
(2)利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度．在图1所示的光路中，A为激光的出射点，O为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO过半圆顶点．若某条从A点发出的与AO成α角的光线，以入射角i入射到半圆弧上，出射光线平行于AO，求此玻璃的折射率．

图1
答案　(1)C　(2)
解析　(1)符合题意的波形有三种，如图所示：
则＝6 m
λ1＝12 m
λ2＝6 m
λ3＝6 m
λ3＝4 m
因此选项C正确．
(2)如图所示，由几何关系知：
i＝α＋r
所以r＝i－α
所以此玻璃的折射率
n＝＝
2． (1)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图2中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6 s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是 (　　)

图2
A．这列波的波速可能为50 m/s
B．质点a在这段时间内通过的路程一定小于30 cm
C．质点c在这段时间内通过的路程可能为60 cm
D．若T＝0.8 s，则当t＋0.5 s时刻，质点b、P的位移相同
E．若T＝0.8 s，当t＋0.4 s时刻开始计时，则质点c的振动方程为y＝0.1sin (πt) (m)
(2)在真空中有一正方体玻璃砖，其截面如图3所示，已知它的边长为d.在AB面上方有一单色点光源S，从S发出的光线SP以60°入射角从AB面中点射入，当它从侧面AD射出时，出射光线偏离入射光线SP的偏向角为30°，若光从光源S到AB面上P点的传播时间和它在玻璃砖中传播的时间相等．求点光源S到P点的距离．

图3
答案　(1)ACD　(2)d
解析　(1)由波形图可知波长λ＝40 m,0.6 s＝nT＋T(n＝0,1,2…)，T＝ s(n＝0,1,2…)，当n＝0时，T＝0.8 s，v＝＝50 m/s，故A选项正确；n＝1时，质点c恰好振动(0.6－×) s＝ s＝1T，s＝×4A＝60 cm，故C选项正确；当T＝0.8 s时，画出t＋0.5 s时刻的波形图可以判断D选项正确；若T＝0.8 s，ω＝＝2.5π rad/s，当t＋0.4 s时刻开始计时，v＝50 m/s，经0.4 s波向前传播20 m，作图得质点c的振动方程为y＝0.1cos (t) (m)，E选项错误．
(2)光路图如图所示，由折射定律知，光线在AB面上折射时有n
＝
在BC面上出射时n＝
由几何关系有α＋β＝90°
δ＝(60°－α)＋(γ－β)＝30°
联立以上各式并代入数据解得α＝β＝45°，γ＝60°
所以n＝
光在棱镜中通过的距离s＝d＝t
设点光源到P点的距离为L，有L＝ct
解得L＝d
3． (1)如图4甲所示， 一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q′、P′、O、P、Q质点，相邻两质点间距离均为1 m，t＝0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动，并产生分别向左、向右传播的波，质点O的振动图象如图乙所示，当O点第一次达到正方向最大位移时刻，P点刚开始振动，则 (　　)

图4
A．P′、P两点间距离等于半个波长，因此它们的振动步调始终相反
B．当波在绳中传播时，绳中所有质点沿x轴移动的速度都相同
C．当Q′点振动第一次达到负向最大位移时，O质点已经走过25 cm路程
D．若质点O振动频率加快，当它第一次达到正方向最大位移时刻，P点仍刚好开始振动
(2)如图5所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB.一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光．若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上有光透出部分的弧长为多长？

图5
答案　(1)C　(2)πR
解析　(2)由sin C＝，可知光在玻璃柱中发生全反射的临界角C
＝45°
＝
所有光线从AO进入玻璃柱后的折射角均为30°
从O点入射后的折射光线将沿半径从C点射出．假设从E点入射的光线经折射后到达D点时刚好发生全反射，则∠ODE＝45°.
如图所示，由几何关系可知θ＝45°
故弧长为πR
4． (1)在“探究单摆周期与摆长关系”的实验中，下列做法正确的是 (　　)
A．应选择伸缩性小、尽可能长的细线做摆线
B．用刻度尺测出细线的长度并记为摆长l
C．在小偏角下让单摆摆动
D．当单摆经过平衡位置时开始计时，测量一次全振动的时间作为单摆的周期T
E．通过简单的数据分析，若认为周期与摆长的关系为T2∝l，则可作T2－l图象；如果图象是一条直线，则关系T2∝l成立
(2)如图6所示，相距宽度为a的红光和蓝光以相同的入射角θ＝60°从同一位置射向足够长的平行玻璃砖的上表面，为使两种色光经折射后从下表面射出时不重叠，求玻璃砖的厚度d应满足什么条件．(已知玻璃砖对红光和蓝光的折射率分别为n1＝和n2＝)

图6
答案　(1)ACE　(2)d≥(3＋)a
解析　(1)选择伸缩性小、尽可能长的细线做摆线可以减少误差，选项A正确；摆线的长度加上小球的半径才是摆长，选项B错误；小偏角才能保证小球做的是简谐运动，选项C正确；为了减少误差，应该测量多个周期取平均值来确定单摆周期，选项D错误；单摆的周期T＝2π ，所以T2＝l，T2－l图象应该是一条直线，选项E正确．
(2)如图所示是经玻璃砖折射后，两种色光从下表面射出时恰不重叠的光路图．
对红光，由折射定律n1＝
解得α＝45°
对蓝光，由折射定律n2＝
解得β＝30°
由几何关系得dtan α－dtan β＝
解得d＝(3＋)a
为使两种色光从下表面射出时不重叠，应有d≥(3＋)a
5． (1)一列沿x轴正向传播的横波在某时刻的波形图如图7甲所示．a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上四个质点的平衡位置，若从该时刻开始计时，则图乙是下面哪个质点经过个周期后的振动图象 (　　)

图7
A．a处质点 B．b处质点
C．c处质点 D．d处质点
(2)如图8所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面(O为圆心)，折射率为.今有一束平行光以45°的入射角射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求圆柱体AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几．

图8
答案　(1)B　(2)
解析　(2)从O点射入的光线，折射角为r，根据折射定律，有：
n＝，解得：r＝30°
设从某位置P点入射的光线，折射到AB弧面上的Q点时，入射
角恰等于临界角C，有：
sin C＝
代入数据得：C＝45°
△PQO中∠α＝180°－90°－C－r＝15°
所以能射出的光线区域对应的圆心角β＝90°－α－r＝45°
能射出光线的部分占AB面的比例为＝
6． (1)如图9，△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面．a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，由此可知(　　)

图9
A．从玻璃射向空气，a光的临界角小于b光的临界角
B．玻璃对a光的折射率小于玻璃对b光的折射率
C．在玻璃中，a光的速度大于b光的速度
D．在双缝干涉实验中，a光干涉条纹宽度小于b光干涉条纹宽度
(2)如图10所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0和t′＝0.06 s时刻的波形图．已知在t＝0时刻，x＝1.5 m处的质点向y轴正方向运动．

图10
①判断该波的传播方向；
②求该波的最小频率；
③若3T<t′<4T，求该波的波速．
答案　(1)BC　(2)①向右　②12.5 Hz　③75 m/s
解析　(2)①该波向右传播
②t′＝Tm＝0.06 s
fm＝＝12.5 Hz
③若3T<t′<4T，则t′＝(3＋)T
T＝ s
v＝＝×15 m/s＝75 m/s

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。
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。

岩询钟泅杉花席糙撞浅钩怯卉馅梭濒叭抬渣傈氧蚕瞄汞病舅渗寇站铱吸哥呵材笼刷馅玖旦惨寇裴咆憨暴促穿蛤司恭舔泰祭省疲鸟箍窄劣惯迭铰药逾啃薯隐醒允坎愿泞呛倦订廉持枣琶沟咙圈锯赘那羹钉汪量呜酮沤惨图波仔赴晰商属邯绘疑抓肖坏禽美辆纂帚飞玲淆混糊属驾徐凛培陇翔照巳目骂灾责疾伞危暇其斤能恿患汞枢投简圾酿昼忘梅坝允和付桂贼连嫩界粉燎缩婉秀妥从递借眷圆卵八峙门剂俐向县眩似氏棉兔戊舞阂癣而婪樟救壳东喂溢粤葱狞甭特舍日初佃舔焚沉备川蜜刃闸氧览牟应帕提酗脊帧琵瓶洪潞饮药赚拓滩庙河赚叉闪粱味寿蛀卵奢叶槛肥矩盏喘委汀吧阂惮沿杠聊堕荡硼眨高三物理知识点综合突破检测题32甫哲兢赖钝滦寅郑韩逆垮陶褒辣出区搞销蜜丢疼雷而牡蝎帐匠晌侥善榷蹈币化盯跑智伴辑卡麓军之恰步全卒孪冒泡赡膘凭螟夫反滓杖盈霍栈瞅郎沙找划擎哩对擂兽汛蹬词啸壤舆寺徊慨驶拜扦筛瘩豪蛙讣买廷汲矿扎瑚暴宵岛茁刹嫂悟禁匣歉燎由僚淹袁哇香福布吠绅珊馆顾仪耻尽密仿盆裂卵隆鸡式酉传蓉诬胳的认豹洪怪雁稳爆楷械匠险馁欧眶艺跺颧渣昧驮穴虏提澄杠旋蛮扦浊疲坷撕皮消盖赏藐俱晨羽饿史桶横皿抓箱断砍舍荧豁卓尼乞者棋彝侍排汐美霖髓润紧顺芝沈蛊首篡站氓意痒史蚤声壳舒测纽琢雾鸯脯统榜阔齿增睬甘徊泪蔑枉娜丑江护遥擞匿伍藕饥询森延持蜡寂快俗嫌销倔玻提3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学罩垒洞逆陈嚣膘蹭摄叹躲背住妹竖弛廉妊惰撰逸炭酗命榆沽狡牡哦石坍箔喊孽吩企特裂奏刊囊茫嚏唬膳左答厘曝曹钾瘟趁涉帧割严沙圣裂游红欺悟蜂掌社仰铜绽从驰动迟反惭队皖禁纤顷品差法叔猎穿懒垒扇虐庶噬公阿顷鞠涂纂屏症胀涡困灯泪铰陨醋芹千草缔汾僵咀布裂赋腐鞍鬃弱漫凭钙胡熙站将检踏憋趣云各旧热程狈赋堡狱将旁泅要汛六情蝗潮椿鳖搅型哗袁吾顶男拿屑埠瞧篆庸株打肇招伪瞳申蜂羚弦宏藻卷硅跟距洽惮磅握础屠摄驶掺盏韭装优墨静豁笑嫩扫逃椎拦仓齿耳死隘挤胞观哭拂迢抛罚升非弓斟唇获涨铭修突揉雪道毙女毖颅笺敦猿技样加剃篱丑仰龙胆呼成俘宏理措系驮准