2018届高三物理二轮复习练习：波与相对论（选修3-4） 单元质量检测（十四） Word版含解析.docVIP

单元质量检测(十四)　波与相对论(选修3－4) 1．(2017·甘肃兰州一中模拟)(1)(多选)一列沿着x轴正方向传播的横波，在t＝0时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A．图乙表示质点L的振动图像 B．该波的波速为0.5 m/s C．t＝8 s时质点M的位移为零 D．在4 s内质点K所经过的路程为3.2 m 质点L经过1 s沿x轴正方向移动0.5 m 如图丙所示，一等腰直角三棱镜放在真空中，斜边BC长度为d，一束单色光以60°的入射角从AB侧面的中点D入射，折射后从侧面AC射出，不考虑光在AC面的反射。已知三棱镜的折射率n＝，单色光在真空中的光速为c，求此单色光通过三棱镜的时间。 解析：(1)题图乙中显示t＝0时刻该质点处于平衡位置向上振动，题图甲中，波向x轴正方向传播，则质点L正在平衡位置向上振动，选项A正确；根据题图甲可知，波长λ＝2 m；根据题图乙振动图像可得周期T＝4 s，该波的波速v＝＝0.5 m/s，选项B正确；由波的周期性可知，t＝8 s时质点M处于波谷，位移为－0.8 m，选项C错误；在4 s内质点K完成1次全振动，所经过的路程为3.2 m，选项D正确；波在传播过程中，质点只是在平衡位置附近振动，不会随波移动，选项E错误。 (2)此单色光在AB面上发生折射，光路图如图： 根据折射定律得，n＝＝，n＝，代入解得， α＝45° 根据几何知识得知，折射光线与BC面平行，射到AC面上时入射角为45°，从AC射出三棱镜，因D为AB侧面的中点，由几何知识知DE＝BC＝d。 光在三棱镜传播的速度为v＝＝ 此单色光通过三棱镜的时间t＝＝。 答案：(1)ABD　(2) 2.(2017·贵州遵义模拟)(1)(多选)一简谐横波沿x轴负向传播，t时刻的波形如图所示，则该时刻(　　) A．质点A的速度方向向下 B．质点B的动能为零 C．从该时刻经过半个周期，质点C将移动到质点B的位置 D．从该时刻经过个周期，质点D的加速度达到最大 E．B、D两质点的振动情况总相反 (2)如图所示，一束光线以60°的入射角照射到水平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P。现在将一块上下表面平行的透明玻璃砖放到平面镜M上，则进入玻璃砖的光线经平面镜反射后再从玻璃砖的上表面射出，打到光屏上的Q点(图中未画出)，Q在P点的左侧2 cm处，已知透明玻璃砖对光的折射率为，求：光在透明玻璃砖里运动的时间。(光在真空中的传播速度c＝3×108 m/s) 解析：(1)根据上坡下，下坡上可得质点A向下振动，A正确；该时刻质点B正通过平衡位置向下振动，速度最大，故动能不为零，B错误；简谐横波在传播过程中波上的各个质点只在平衡位置附近上下振动，不会随波移动，C错误；此时质点D正通过平衡位置向上振动，从该时刻经过个周期，D到达波峰，故加速度最大，D正确；B、D的平衡位置相隔半个波长，所以属于反相点，即振动步调相反，E正确。 (2)作出光路图如图所示 设光在射向透明玻璃砖的入射角为α，折射角为β，透明玻璃砖的厚度为d，根据折射定律n＝，代入数值计算 ＝，得出β＝30° 利用几何关系PQ＝2dtan α－2dtan β 代入数据得2 cm＝2d－2d，解得d＝1.5 cm； 光在介质中的速度v＝，光在透明玻璃砖中的路程 s＝2 光在透明玻璃砖里的时间t＝＝＝2×10－10 s。 答案：(1)ADE　(2)2×10－10 s 3.(2017·银川一中模拟)(1)(多选)一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过1.0 s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过0.2 s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断中正确的是(　　) A．波沿x轴负方向传播，波速为5 m/s B．波沿x轴正方向传播，波速为5 m/s C．若某时刻质点M到达波谷处，则质点P一定到达波峰处 D．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反 E．从图示位置开始计时，在2.0 s时刻，质点P的位移为20 cm (2)如图甲所示，在平静的水面下深d处有一个点光源S，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，其半径为R，周边为环状区域，其宽度为ΔL，且为a光的颜色如图乙所示，则：两种单色光的折射率na和nb分别是多少？ 解析：(1)根据题图可得λ＝6 m，根据经过1.0 s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过0.2 s它的速度大小、方向第二次与v相同，可得周期T＝1.2 s，根据公式可得v＝＝5 m/s。根据上坡下，下坡上，可得波沿x轴负方向传播，故A正确，B错误；此时质点M与质点P两点平衡位置之间的距离是半个波长，属于反相点，即振动