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1、熱點22
(建議用時:20分鐘)
1.(1)下列關于波的說法中符合實際的有________.
A.電視機遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號來遙控電視機
B.根據(jù)多普勒效應可以算出宇宙中的星球靠近或遠離地球的速度
C.可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波在空氣中的傳播速度相同
D.電磁波和聲波均能產(chǎn)生干涉、衍射、反射和折射現(xiàn)象
(2)如圖甲所示,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0.2 s 時剛好傳播到x1=4 m處.波源在坐標原點,其振動圖象如圖乙所示,則這列波的波速為____________m/s.從圖甲所示時刻起,再經(jīng)____________s,x2=42 m處的質點P第一次處于波峰.
2、
(3)“雪碧”的廣告詞中“晶晶亮,透心涼”描述了光在水中發(fā)生全反射的現(xiàn)象,一個邊長為L的正方形玻璃杯中盛有雪碧汽水,假設在玻璃杯正中間處有一個小氣泡,一束從杯子左下角入射的光在小氣泡處恰好發(fā)生全反射并從玻璃杯的右下角射出,如圖所示.已知θ=45°,光速為c,杯子厚度不計.求:
①汽水的折射率n;
②該束光在汽水中傳播的時間t.
2.(2019·南通市模擬)(1)以下說法正確的是________.
A.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波
B.雨后路面上的油膜呈現(xiàn)彩色,是光的折射現(xiàn)象
C.相對論認為空間和時間與物質的運動狀態(tài)無關
D.光導纖維中
3、內層的折射率小于外層的折射率
(2)測定玻璃的折射率.取一塊半圓形玻璃磚,O點為圓心,一束紅色光從左側圓面對準圓心O進入玻璃磚,最初入射光線垂直于玻璃磚右側平面,如圖中實線所示.保持入射光方向和O點位置不變,讓玻璃磚繞O點沿逆時針方向緩慢旋轉,當轉過θ角時(圖中虛線位置),折射光線消失.則玻璃對紅光的折射率n=____________.若換成一束綠光重復上述實驗,則折射光線消失時,玻璃磚轉過的角度θ′____________θ(選填“>”“=”或“<”).
(3)如圖所示,在xOy平面內有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,頻率為2.5 Hz.在t=0時,xP=2 m 的P點位于平衡位置,速度
4、沿-y方向;xQ=6 m的Q點位于平衡位置下方最大位移處.求:
①質點P第一次有+y方向最大加速度需經(jīng)過的時間t;
②波的傳播速度v.
3.(2019·如皋市模擬)(1)下列說法中正確的是________.
A.被拍打的籃球上下運動是簡諧運動
B.受迫振動的物體總以它的固有頻率振動
C.當觀察者和波源間存在相對運動時一定能觀察到多普勒效應現(xiàn)象
D.在以速度v高速運行的航天器上看地球上的時間進程變慢
(2)1971年,屠呦呦等獲得了青蒿乙醚提取物結晶,研究人員通過X射線衍射分析確定了青蒿素的結構.X射線衍射是研究物質微觀結構的最常用方法,用于分析的X射
5、線波長在0.05~0.25 nm范圍之間,因為X射線的波長____________(選填“接近”或“遠小于”)晶體內部原子間的距離,所以衍射現(xiàn)象明顯.分析在照相底片上得到的衍射圖樣,便可確定晶體結構.X射線是____________(選填“縱波”或“橫波”).
(3)如圖所示,有一四棱鏡ABCD,∠B=∠C=90°,∠D=75°.某同學想測量其折射率,從BC面上的P點射入一束單色光,從Q點射出時與AD面的夾角為30°,Q點到BC面垂線的垂足為E,P、Q兩點到E點的距離分別為a、a,已知真空中光速為c,求:
①該棱鏡材料的折射率n;
②該光從P點傳播到Q點所需的時間t.
6、
熱點22 選修3-4
1.解析:(1)用紅外線作為脈沖信號來遙控電視,選項A錯誤;根據(jù)多普勒效應,因為波源與接收者的相對位移的改變,而導致接收頻率的變化,稱為多普勒效應,所以可以判斷遙遠天體相對于地球的運動速度,選項B正確;可見光傳播的速度是光速,超聲波在空氣中的傳播速度是聲速,二者傳播的速度是不相等的,選項C錯誤;干涉、衍射、反射和折射現(xiàn)象都是波的特性,電磁波和聲波均能產(chǎn)生上述現(xiàn)象,選項D正確.
(2)由題圖甲知該波的波長λ=8 m,由題圖乙知,該波的周期 T=0.4 s,則波速為:v==20 m/s,當甲圖中波峰傳到P點時,質點P第一次處于波峰,所傳播的距離為:s=42 m
7、-2 m=40 m
所用時間為:t== s=2 s.
(3)①入射光在小氣泡處恰好發(fā)生全反射,入射角等于臨界角,則知臨界角 C=θ=45°
由臨界角公式sin C=得折射率為:
n=.
②該束光在汽水中傳播的速度為:
v==c
該束光在汽水中傳播的時間為:
t==.
答案:(1)BD (2)20 2
(3)①?、?
2.解析:(3)①質點P經(jīng)過到達負向最大位移處,此刻第一次有+y方向最大加速度波的周期T==0.4 s
所以t==0.1 s.
②P、Q兩點間距離xPQ=λ(n=0,1,2,…)
波長λ= m(n=0,1,2,…)
波速v=λf= m/s(n=0,1
8、,2,…).
答案:(1)A (2) < (3)見解析
3.解析:(1)根據(jù)質點做簡諧運動的條件可知,做簡諧運動的條件是回復力為F=-kx,被拍打的籃球上下運動顯然不是簡諧運動,故A錯誤;做受迫振動的物體的振動頻率與驅動力的頻率相等,與物體的固有頻率無關,故B錯誤;當觀察者和波源間存在相對運動時不一定能觀察到多普勒效應現(xiàn)象,如觀察者繞波源做勻速圓周運動,故C錯誤;根據(jù)相對論的兩個基本假設,在以速度v高速運行的航天器上看地球上的時間進程變慢,故D正確.
(2)能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是:孔或障礙物的尺寸比波長小或者相差不多.當X射線透過晶體內部原子間隙時,發(fā)生了明顯的衍射現(xiàn)象,用于分析的X射線波長應接近晶體內部原子間的距離;X射線是一種橫波.
(3)①由題意,根據(jù)QE⊥BC,QE=PE,得∠PQE=30°
由幾何關系可知,光在AD面上的入射角 i=45°,折射角 r=60°
由折射定律得,該棱鏡材料的折射率
n==.
②該光在棱鏡中的傳播速度v=
PQ==2a
故該光從P點傳播到Q點所需的時間t=,解得t=.
答案:(1)D (2)接近 橫波
(3)①?、?
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