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1、
選考34題仿真2021·Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷高考模擬演練
1.(2021·山東德州二模)(1)如圖是水面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻的疊加情況,以波源S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時(shí)刻兩列波的波峰(實(shí)線)和波谷(虛線),S1的振幅A1=4 cm,S2的振幅A2=3 cm,那么以下說法正確的選項(xiàng)是________。
A.質(zhì)點(diǎn)D是振動(dòng)減弱點(diǎn)
B.質(zhì)點(diǎn)A、D在該時(shí)刻的高度差為14 cm
C.再過半個(gè)周期,質(zhì)點(diǎn)B、C是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)
D.質(zhì)點(diǎn)C的振幅為1 cm
E.質(zhì)點(diǎn)C此刻以后將向下振動(dòng)
(2)如下列圖的玻璃磚左側(cè)為矩形ABCD,AD邊長為R,AB邊長為2R;右側(cè)為四分之一圓周,
2、半徑為R。一束平行于CD邊的單色光線自右側(cè)的E點(diǎn)射向玻璃磚,進(jìn)入玻璃磚后在CD的中點(diǎn)O經(jīng)過一次反射,然后自AD邊的F點(diǎn)射出,D、F兩點(diǎn)間的距離為R,光在真空中的傳播速度為c。求:
①該單色光對(duì)此玻璃磚的折射率;
②該光線在此玻璃磚中傳播的時(shí)間。
解析 (1)由圖像可知,D點(diǎn)為兩波谷相遇應(yīng)該是加強(qiáng)點(diǎn),A錯(cuò)誤;此時(shí)A點(diǎn)在加強(qiáng)后的最高點(diǎn),D點(diǎn)在加強(qiáng)后的最低點(diǎn),由合成疊加關(guān)系可知A、D質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的高度差為14 cm,B正確;由于兩波的頻率相等,疊加后會(huì)形成穩(wěn)定的干預(yù)圖樣,所以A、D點(diǎn)始終是加強(qiáng)點(diǎn),B、C點(diǎn)始終是減弱點(diǎn),C錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)C為減弱點(diǎn),振幅為兩振幅之差,為1 cm,D正確;由題意可知
3、此時(shí)質(zhì)點(diǎn)C將向下振動(dòng),E正確。
(2)①該單色光在玻璃磚中的光路如下列圖
tanα==
得α=30°
由幾何知識(shí)得在E點(diǎn)的入射角i1=60°,i2=30°
得該單色光對(duì)此玻璃磚的折射率n==
②由n=
該單色光在此玻璃磚中的傳播速度v=
OF==R,OE=2Rcos30°=R
該單色光在此玻璃磚中的路程x=OF+OE=R
該單色光在此玻璃磚中傳播的時(shí)間t==。
答案 (1)BDE (2)①?、?
2.(2021·廣東汕頭第二次模擬)
(1)如下列圖,兩束單色光a、b從水下射向水面上A點(diǎn),光線經(jīng)折射后合成一束光c,那么以下說法正確的選項(xiàng)是________。
A.
4、用同一雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)裝置分別以a、b光做實(shí)驗(yàn),a光的干預(yù)條紋間距大于b光的干預(yù)條紋間距
B.a(chǎn)光比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
C.在水中a光的速度比b光的速度小
D.在水中a光的臨界角大于b光的臨界角
E.假設(shè)a光與b光以相同入射角從水中射向空氣,在不斷增大入射角時(shí)水面上首先消失的是a光
(2)如圖,水平桌面上有一水槽,槽中放置著平面鏡M,鏡面與水平面之間的夾角為θ。一束白光從O點(diǎn)射向水面,先經(jīng)水面折射,再經(jīng)平面鏡反射,又經(jīng)水面折射回到空氣中,最后在水槽左上方的豎直屏N上形成彩色光帶。假設(shè)逐漸增大θ角,各種色光陸續(xù)消失,假定所有光線均在同一豎直平面。
①________色光最先從屏上
5、消失;
②假設(shè)入射光線與水面成30°角,鏡面與水平面之間的夾角θ=45°,屏上的彩色光帶恰好全部消失。求最后消失的色光對(duì)水的折射率。(結(jié)果可以用根式表示)
解析 (1)根據(jù)題給的光路圖可知,a光的折射率較小,b光的折射率較大,根據(jù)n=可知,在水中a光的速度比b光的速度大,C錯(cuò)誤;根據(jù)折射率大的光的頻率大、波長短可知,a光的波長較長,a光比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,B正確;由條紋間距公式Δx=λ可知,用同一雙縫干預(yù)裝置實(shí)驗(yàn),波長較長的單色光a的干預(yù)條紋間距較大,A正確;由全反射臨界角公式sinC=,在水中a光的臨界角大于b光的臨界角,假設(shè)a光與b光以相同的入射角從水中射向空氣,在不斷增大入射角
6、時(shí)水面上首先消失的是b光,D正確,E錯(cuò)誤。
(2)①逐漸增大θ角,反射光線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),反射光線射到水面的入射角增大,由于紫光的臨界角最小,所以紫光的入射角首先到達(dá)臨界角,發(fā)生全反射,故從屏上最先消失的是紫色光。
②最后消失的是紅光,紅光傳播的光路如圖。
在空氣與水的界面,入射角α=60°,折射角為β。
由折射定律n=
紅光在平面鏡上的入射角為r,由幾何關(guān)系β+r=45°
紅光由水面射向空氣,恰好發(fā)生全反射時(shí)入射角為C,由幾何關(guān)系C=β+2r且sinC=,聯(lián)立解得n=。
答案 (1)ABD (2)①紫?、?
3.(2021·河南六市第二次聯(lián)考)
(1)如下列圖,一塊上、下外表
7、平行的玻璃磚的厚度為L,玻璃磚的折射率n=,假設(shè)光從上外表射入的入射角i=60°,真空中的光速為c,那么折射角r=________,光在玻璃磚中傳播的時(shí)間為________,改變?nèi)肷浣莍,光在下外表________(填“會(huì)〞或“不會(huì)〞)發(fā)生全反射。
(2)以下列圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10 s時(shí)刻的波形圖,P是平衡位置在x=1.0 m處的質(zhì)點(diǎn),Q是平衡位置在x=4.0 m處的質(zhì)點(diǎn);圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。
①判斷波的傳播方向,并求出質(zhì)點(diǎn)P處于波峰位置的時(shí)刻。
②試寫出質(zhì)點(diǎn)Q簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式。
甲 乙
解析 (1)由n=得sinr===0.5,那么r=
8、30°;光在玻璃磚中傳播的速度為v=,由幾何知識(shí)可知光在玻璃磚中傳播的路程為s=,那么光在玻璃磚中傳播的時(shí)間為t====;由于光在下外表上的入射角等于光在上外表上的折射角,根據(jù)光路可逆性原理可知光一定能從下外表射出。
(2)①由圖乙可知,在t=0.10 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng),那么波沿x軸正方向傳播
質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期T=0.2 s
從t=0開始,質(zhì)點(diǎn)P處于波峰位置需要振動(dòng)T(n=0、1、2、…)
所以質(zhì)點(diǎn)P處于波峰的時(shí)刻tP= s(n=0、1、2、…)
②質(zhì)點(diǎn)Q簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=-Asint
將A=10 cm、T=0.2 s代入表達(dá)式,
化簡可得y=-0.10sin10πt(m)
答案 (1)30° 不會(huì)
(2)①見解析?、趛=-0.10sin10πt(m)
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