河南省安阳市洹北中学高考物理一轮复习第二十一单元波与相对论（3）真题与模拟单元重组卷新人教版选修3-4

1、第二十一单元 波与相对论（3）测试时间：15分钟满分：30分12017江西赣中南模拟（15分）（1)（5分)如图，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m。一列简谐横波以2 m/s 的波速沿x轴正向传播，在t0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t3 s时a第一次到达最高点.下列说法正确的是_。（填正确选项前的字母。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）a在t6 s时刻波恰好传到质点d处b在t5 s时刻质点c恰好到达最高点c质点b开始振动后，其振动周期为4 sd在4 st6 s的时间间隔内

2、质点c向上运动e当质点d向下运动时,质点b一定向上运动（2）（10分）图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为l,折射率为n，ab代表端面。已知光在真空中的传播速度为c。为使光线能从玻璃丝的ab端面传播到另一端面,求光线在端面ab上的入射角应满足的条件;求光线从玻璃丝的ab端面传播到另一端面所需的最长时间。答案(1）acd（5分）（2）见解析解析(1)因为a开始向下运动，经t3 s后恰好第一次到达最高点,所以波的周期t4 s,波长vt8 m，在t6 s时，波向前传播的距离为sv t12 m，即恰好传到d点，故a正确.当t5 s时，波向前传播了10 m,作出波形图可知c恰好处于

3、平衡位置，故b错误.b振动的周期即为波的周期，故c正确。在4 st6 s时间内质点c从最低点运动到最高点，故d正确。因b与d相距，所以d向下运动时，质点b不一定向上运动，故e错误。(2）设光线在端面ab上c点（如图)的入射角为i，折射角为r，由折射定律有sininsinr(2分）设该光线射向玻璃丝内壁d点的入射角为,为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有（1分）式中是光在玻璃丝内发生全反射时的临界角，则nsin1(1分）由几何关系得r90（1分）由式得sini(1分）光在玻璃丝中传播速度的大小为v（1分）光速在玻璃丝轴线方向的分量为vzvsin(1分）光线从玻璃丝端面ab传播到其另一端面所需时

4、间为t(1分）光线在玻璃丝中传播，在刚好发射全反射时，光线从端面ab传播到其另一端面所需的时间最长,由式得tmax（1分)22016贵州三校联考（15分）（1)（6分)某时刻o处质点沿y轴向下开始简谐振动，形成沿x轴正向传播的简谐横波，o处质点开始振动后t0.8 s时波的图象如图所示。p点是x轴上距坐标原点96 cm处的质点。则该波的波速是_m/s；从o处质点开始振动计时，经过_s，p处质点开始振动;从p处质点开始振动，再经_s，p处质点第一次经过波峰。(2)（9分）细束平行光以一定的入射角从空气射到直角棱镜的侧面ab，光线进入棱镜后直接射向另一侧面ac。逐渐调整光线在ab面的入射角，使ac面

5、恰好无光线射出，测得此时光线在ab面的入射角为.画出光线在ab面的入射角为时,在ab面、ac面两次折射的光路图；计算该棱镜的折射率。答案(1)0.3（2分)3.2(2分）0。6（2分)（2)见解析解析（1）由题意可知，波的周期为t0。8 s,由波的图象可知，波长为24 cm0.24 m,则波速为v0。3 m/s.则经t1 s3.2 s，波源的振动传至p处，p处质点开始向下振动，再经t2t0.6 s，p处质点第一次经过波峰。(2)画出光线在ab面的入射角为时恰在ac面发生全反射，折射光线沿ac面传播，光路如图所示(3分)由于光在ac面恰好全反射。故有：sin（2分）由几何关系有:（2分)对光在a

6、b面的折射有：n(1分)解得棱镜的折射率为n(1分）尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文稿在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。文中部分文字受到网友的关怀和支持，在此表示感谢！在往后的日子希望与大家共同进步，成长。this article is collected and compiled by my colleagues and i in our busy schedule. we proofread the content carefully before the release of this article, but it is inevitable that there will be some unsatisfactory points. if there are omissions, please correct them. i hope this article can solve your doubts and arouse your thinking. part of the tex