高三物理專題訓(xùn)練之 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光

【答案】ADE4．【答案】ADE【解析】根據(jù)幾何知識(shí)可知,光線在玻璃磚上外表的折射角等于在下外表的入射角,由光路可逆性原理可知,出射光線的折射角等于入射光線的入射角,所以出射光線與入射光線平行,因此出射光線1與2相互平行,故A正確；在上外表,單色光1比單色光2偏折厲害,那么單色光1的折射率大,頻率大,那么單色光1的波長(zhǎng)小,故B錯(cuò)誤；根據(jù)v＝eq\f(c,n)知,玻璃磚對(duì)單色光1的折射率大,那么單色光1在玻璃中傳播的速度小,故C錯(cuò)誤；設(shè)玻璃磚的厚度為d,入射角為i,光線折射角為r,那么光線在玻璃磚中的路程s＝eq\f(d,cosr),光線的折射率n＝eq\f(sini,sinr),光線在玻璃磚中的傳播速度v＝eq\f(c,n)＝eq\f(csinr,sini),那么光線通過(guò)玻璃磚所需時(shí)間t＝eq\f(s,v)＝eq\f(dsini,csinr·cosr),單色光1、2在玻璃磚中的折射角分別為30°和60°,代入數(shù)據(jù)得t1＝t2,故D正確；根據(jù)sinC＝eq\f(1,n)知,單色光1的折射率大,那么全反射臨界角小,故E正確。二、計(jì)算題,解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。5.【解析】如下圖,設(shè)光線入射到D點(diǎn)時(shí)恰好發(fā)生全反射,那么在△ODF中在△O′FN中又O′F=d－OF解得：r=0.86m。6.【解析】光線在OA面上的E點(diǎn)發(fā)生折射,入射角為45°,折射角為β由,解得折射光線射向球面AC,在D點(diǎn)恰好發(fā)生全反射,入射角為α,那么在三角形OED中,由正弦定理有所以擋板高度解得：由對(duì)稱性可知擋板最小的高度為。7.【解析】(i)根據(jù)題意做出光路如圖,設(shè)光路在D點(diǎn)的入射角、折射角為α1、α2,在F點(diǎn)的入射角、折射角為β1、β2,由折射定律有：eq\f(sinα1,sinα2)=\f(sinβ2,sinβ1)=n由幾何關(guān)系sinα1=sinβ2=0.8α2=β1又因△ABC為等腰三角形且∠B=∠C,可知△BDE∽△CFE,根據(jù)D、F縱坐標(biāo)可得兩三角形長(zhǎng)度比例為1:3,故BE=100mm,所以E點(diǎn)坐標(biāo)為(－100mm,0)。(2)作DG⊥x軸,易求得BD=55mm,BG=44mm,GE=56mm,DE=65mm從而可求得,代入上面折射定律可得n=eq\f(52,25)。8.【解析】(1)由于質(zhì)點(diǎn)P從平衡位置開(kāi)始振動(dòng),且Δt＝1.05s＝5eq\f(1,4)T,故在Δt＝1.05s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程s＝21A＝84cm。(2)設(shè)該簡(jiǎn)諧波的波速為v,兩質(zhì)點(diǎn)O、P間的距離為Δx由題意可得Δx＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))λ＝9m(n＝0,1,2,…)所以v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(180,4n＋3)m/s(n＝0,1,2,…)當(dāng)n＝0時(shí),該簡(jiǎn)諧波的波速最大,vm＝60m/s。(3)簡(jiǎn)諧波從波源傳到(12m,0)點(diǎn)所用時(shí)間t1＝eq\f(12,12)s＝1s再經(jīng)t2＝t－t1＝0.05seq\b\lc\(\rc\)(\a\vs