高中物理二輪復(fù)習(xí)-選考題專項2-選修

選考題專項2選修3－41．[選修3－4](15分)(1)(5分)(多選)一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t＝0時刻的波形如圖甲所示，A、B是介質(zhì)中的兩個點，A的x坐標為1m。圖乙是質(zhì)點A的振動圖象，則以下說法正確的是()甲乙A．該簡諧波沿著x軸負向傳播，波長為5cmB．t＝0.1s時，質(zhì)點B沿著y軸負方向運動C．0.1～0.3s內(nèi)，質(zhì)點B的路程為20cmD．t＝0.45s時質(zhì)點A的加速度大于質(zhì)點B的加速度且都為正值E．t＝0.9s時質(zhì)點A距平衡位置的距離小于質(zhì)點B距平衡位置的距離(2)(10分)如圖所示，直角三角形玻璃磚ABC放置在水平桌面上。已知∠A＝30°，P點為斜邊AC上靠近C點的四等分點。一束光沿平行于AB方向從P點射入玻璃磚。不考慮從AB邊反射過來的光。(ⅰ)若光束恰好從BC邊的中點射出玻璃磚，求玻璃磚的折射率；(ⅱ)若要使光束不從BC邊射出，求其入射角θ1的正弦值應(yīng)滿足的條件。(結(jié)果可用根號表示)[解析](1)由題圖甲知，波長λ＝2m，且t＝0時刻，A點開始向下運動，由上下坡法可判斷波沿著x軸負向傳播，故A錯誤；由題圖乙知，T＝0.2s，B在t＝0時向上運動，而t＝0.1s為半個周期，此時質(zhì)點B沿著y軸負方向運動，故B正確；0.1～0.3s剛好一個周期，所以質(zhì)點B的路程為s＝4A＝20cm，故C正確；t＝0.45s＝2eq\f(1,4)T，此時，A在最低點，加速度達到最大，且方向為正，此時B正在向上運動，且沒有達到最高點，所以此時B的加速度向下，為負值，大小小于A的加速度大小，故D錯誤；t＝0.9s＝4eq\f(1,2)T，此時A在平衡位置，而B不在平衡位置，所以質(zhì)點A距平衡位置的距離小于質(zhì)點B距平衡位置的距離，故E正確。(2)(ⅰ)作出如圖所示光路圖，設(shè)BC中點為D。由數(shù)學(xué)關(guān)系知，入射角為θ1＝60°，折射角為θ2＝30°根據(jù)折射定律n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可得n＝eq\r(3)。(ⅱ)臨界狀態(tài)：當(dāng)光束恰好不從BC邊射出時，即在BC邊發(fā)生全反射。作出如圖所示光路圖。臨界角記為C。由數(shù)學(xué)關(guān)系知θ2＝60°－C根據(jù)全反射公式sinC＝eq\f(1,n)根據(jù)折射定律n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)聯(lián)立可得sinθ1＝eq\f(\r(6)－1,2)故入射角θ1應(yīng)滿足的條件為0<sinθ1≤eq\f(\r(6)－1,2)。[答案](1)BCE(2)(ⅰ)eq\r(3)(ⅱ)0<sinθ1≤eq\f(\r(6)－1,2)2．[選修3－4](15分)(1)(5分)如圖，實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t＝0時的波形圖，虛線是這列波在t＝0.05s時的波形圖。若該波的波速是80cm/s，則這列波沿x軸________(選填“正方向”或“負方向”)傳播。t＝0.20s時，x＝3cm處的質(zhì)點位移為________cm。(2)(10分)如圖所示為等腰直角三角形玻璃磚的截面圖，AB的長度為d，∠B＝45°，折射率n＝eq\r(2)。一單色光從AB面距B點eq\f(1,4)d處垂直射入，已知光在真空中的傳播速度為c，求：(ⅰ)出射光線的傳播方向；(ⅱ)該單色光通過玻璃磚的時間。[解析](1)在0.05s內(nèi)波傳播的距離為x＝vt＝0.05×80cm＝4cm，結(jié)合波形圖可知，波沿x軸負向傳播；t＝0.20s時波沿x軸負向傳播的距離為s＝vt＝16cm＝λ＋4cm，則將t＝0時刻的波形圖沿x軸負向平移4cm，正好與虛線波形重合，可知此時x＝3cm處的質(zhì)點恰好到達波谷位置，則位移為－3cm。(2)(ⅰ)如圖所示，由全反射知識有sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(2),2)解得臨界角C＝45°由幾何關(guān)系知α＝β＝γ＝θ＝45°該單色光在BC面恰好發(fā)生全反射，在AC面也發(fā)生全反射，則出射光線垂直于AB面由F指向G。(ⅱ)根據(jù)幾何關(guān)系可知，該單色光在玻璃磚中通過的距離為L＝eq\f(1,2)d＋2×eq\f(1,4)d＝d該單色光在玻璃磚中的傳播速度為v＝eq\f(c,n