单元检测(14) 波与光及相对论-【名校有约】2025年新高考新教材物理一轮单元强化检测示范卷

单元检测(十四 波与光及相对论 A卷 高频考点练清卷 考点一 简谐运动 1.(多选)(2023·山东卷)如图所示,沿水平方向做简谐振动的质点,依次通过相距 L.的A、B两点,已知质点在A点的位移大小为振幅的一半,B点位移大小是A点 的、3倍,质点经过A点时开始计时,.时刻第二次经过B点,该振动的振幅和周期可能是 1 -1 3-1 2.(2023·6月浙江卷)主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号,并产生相应的 抵消声波,某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示,取得最好降噪效果的抵 消声波(声音在空气中的传播速度为340m/s) ) 10/10-1 A.振幅为2A B.频率为100Hz -A C.波长应为1.7m的奇数倍 D.在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相 考点二 波的产生及传播、波的图像 3.(2023·北京卷)位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波..一0时波源开始振动 a(2d),则,)一T时的波形图为 其位移y随时间:变化的关系式为y一Asin 。 ) C B A D 4.(多选)(2023·天津卷)一列机械波的波源是坐标轴原点,从7一0时 fcrn 波源开始振动,.一0.5s时波形如图,则下列说法正确的有 A.在这种介质中波速v-4m/s B.x-1m处质点在/一0.3s时位于波谷 C.波源振动方程y-0.02sin(5nt十x)m D.x二-1m处质点半个周期内向左位移半个波长 考点三 波的多解性问题 5.(2023·海南卷)下面两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、Q的振动图像,下列 说法正确的是 ) A.该波的周期是5s B.该波的波速是3ms C.4s时P质点向上振动 D.4s时Q质点向上振动 105 6.(2024·黄冈一模)一列沿x轴传播的简谐横波,在/一0.2s时刻的波形如图实线所示,在一0.4s时刻的 波形如图虚线所示,在/到时间内,x一2m处的P质点运动的路程为s.且0.2m s0.4m.试求; (1)波的传播的方向和传播速度的大小; fem 1n_ (2)P质点第二次出现波谷的时刻. -1 考点四 光的折射及全反射 7.(多选)(2023·湖南卷)一位潜水爱好者在水下活动时,利用激光器向 岸上救援人员 岸上救援人员发射激光信号,设激光光束与水面的夹角为a,如图所示 他发现只有当。大于41}时,岸上救援人员才能收到他发出的激光光 水i . 束,下列说法正确的是 A.水的折射率为in41{ 1 B.水的折射率为sin49{} 潜水爱好者激光器 C.当他以a三60{向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60 D. 当他以。三60{}向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60 8.(2023·湖北卷)如图所示,形玻璃的横截面POQ的顶角为30{},OP边上的 点光源S到顶点O的距离为d,垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为 45^{*},不考虑多次反射,OQ边上有光射出部分的长度为 ) A.# D.2d C.d _30 考点五 光的干涉及衍射 9.(2023·江苏卷)用某种单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示,改变双缝间的 ( 距离后,干涉条纹如图乙所示,图中虚线是亮纹中心的位置,则双缝间的距离变为原来的 - 过L , A1 B1 C.2倍 D.3倍 106 10.(2023·山东卷)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图.G为标准石英环,C为待测柱形样品,C的上表 面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层,用单色平行光垂直照射上方石英板,会形成干涉条纹 已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数,当温度升高时,下列说法正确的是 ) 。 G A.劈形空气层的厚度变大,条纹向左移动 B.劈形空气层的厚度变小,条纹向左移动 C. 壁形空气层的厚度变大,条纹向右移动 D.壁形空气层的厚度变小,条纹向右移动 11.(多选)(2023·辽宁卷)“球鼻媚”是位于远洋轮船船头水面下方的装置,当轮船以设计的标准速度航行 时,球鼻暗推起的波与船首推起的波如图所示,两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力,下列现 象的物理原理与之相同的是 C ) 首 球亮推起的波 首推起的波 球鼻崩 A.插入水中的筷子、看起来折断了 B.阳光下的肥皂膜,呈现彩色条纹 C.驶近站台的火车,汽笛音调变高 D.振动音叉的周围,声音忽高忽低 考点六 {电磁波 12.(多选)(2024·广东佛山二模)随着科技的进步,越来越多的人使用蓝牙耳机,手机与基站及耳机的通 信如下图所示,若基站与耳机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波和乙波,则下列说法正确的是 ) 可见光 渡KA/n10 10- 10- 10 10-1210-1 f) __飞机 耳机 松乙) 千机与(波) 渡长0.121~0.125)n A.甲、乙波的频率都比可见光的频率小 B.真空中甲波的传播速度比乙波慢 C.真空中甲波比乙波更容易绕过障碍物 D.甲波与乙波有可能发生干涉 107 13.(2024·西城区二模)使用蓝牙耳机可以接听手机来电,蓝牙通信的电磁波波段为(2.4~2.48)×10{}Hz. 已知可见光的波段为(3.9~7.5)×10Hz.则蓝牙通信的电磁波 ( ) A.是蓝光 B.波长比可见光短 C.比可见光更容易发生衍射现象 D.在直空中的传播速度比可见光小 14.(2024·浙江萧山名校联考)从1985年开始,全国两会有在3月召开的惯例,今年中华人民共和国第十 四届全国人民代表大会第一次会议于2023年3月5日在北京召开,某司机通过车载收音机收听相关 新闻,他接收的无线电波频率是FM100.4MHz则下列说法中正确的是 7 ) A.赫兹最早预言了电磁波的存在,并通过自己的实验证实了电磁波的存在 B.无线电波的传播速度是340m/s,司机收听到的新闻信息比在人民大会堂实时信息有所滞后 C.无线电波与光一样都是电磁波,都能发生干涉、衍射现象 D.由干汽车外壳是金属,则在雷电天气,在空旷地面上人在车子里比在木屋里更不安全 考点七 实验 15.(2023·新课标卷)一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验 杆 0角度盘 7 图(h) 图(a) 图(:) (1)用实验室提供的甥旋测微器测量摆球直径,首先,调节蝶旋测微器,拧动微调旋纽使测微杆和测砧相 触时,发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐,如图(a)所示,该示数为 mm;蝶旋测微 mm,则摆球的直径为 器在夹有摆球时示数如图(b)所示,该示数为 m. (2)单摆实验的装置示意图如图(c)所示,其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处,摆线在角度盘上 所指的示数为摆角的大小,若将角度盘固定在O点上方,则摆线在角度盘上所指的示数为5{时,实际摆 角 (填“大于”或“小于”)5{. (3)某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm,则摆长为 cm.实验中观测到从摆球第1次经 过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s,则此单摆周期为 s.该小组测得的重力 加速度大小为 ms^{2}.(结果均保留三位有效数字,n^{取9.870) 16.(2024·温州二模)在“测定玻璃的折射率”实验时; (1)下列做法正确的是 A.人射角越大,误差越小 B.画出玻璃砖边界面后,实验过程中玻璃砖就可以任意移动了 C.插大头针时,要尽量让针处于竖直状态且间距适当远一些 D. 所用玻璃砖必须是平行玻璃砖,用其他形状的玻璃砖无法测得其折射率 (2)某学生在插第三枚大头针P。时,在视线中看到P,、P。两枚大头针“断”成了a、、 c、d四截,如图所示,正确的做法是让P。同时挡住 A.ab B.c、d C.a、c D.b、d 108 单元检测(十四 波与光及相对论 B卷 高考能力评价卷 (满分:100分 时间:75分钟) 一、实验题;本题共2小题,共24分. 1.(2023·广东卷)某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率,实验过程如下; (1)将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上,用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界。 (2)①激光笔发出的激光从玻璃砖上的M点水平人射,到达ef面上的O点后反射到N点射出.用大头 针在白纸上标记O点、M点和激光笔出光孔Q的位置; ②移走玻璃砖,在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路,作QM连线的延长线与ef面的边界交于P 点,如图(a)所示; _玻璃砖 ③用刻度尺测量PM和OM的长度d和d.PM的示数如图(b)所示,d为 cm.测得d2为 3.40cm. 0cm 图() (3)利用所测量的物理量,写出玻璃砖折射率的表达式n一 :由测得的数据可得折射率n为 .(结果保留三位有效数字) (4)相对误差的计算式为测量值一真实值, 真实值 ×100%,为了减小d、d。测量的相对误差,实验中激光在 M点入射时应尽量使入射角 2.(2023·海南卷)用激光测玻璃砖折射率的实验中,玻璃砖与屏P平行放置,从另一侧用激光笔以一定角 度照射,此时在屏上的S;处有激光点,移走玻璃砖,光点移到S。处,回答下列问题 (1)请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图 (2)已经测出AB-l,OA-l。,SS。-/,则折射率n- (用、/2、/;表示). (3)若改用宽ab更小的玻璃砖做实验,则S.S2间的距离会 (填“变大”,“变小”或“不变”) 109 二、计算题:本题共6小题,共76分 3.(2023·全国乙卷)如图,一折射率为②的梭镜的横截面为等腰直角三角形 △ABC,AB一AC一/,BC边所在底面上键有一层反射膜.一细光束沿垂直于 BC方向经AB边上的M点射人校镜,若这束光被BC边反射后恰好射向顶点 A,求M点到A点的距离. BXIXC 4.(2023·山东卷)一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量,其部分 0 原理简化如图所示.两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N,相距为d,直径均为 2a,折射率为n(n2).M、N下端横截面平齐且与被测物体表面平行,激光在 M内多次全反射后从下端面射向被测物体,经被测物体表面镜面反射至N下 端面,N下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关. (1)从M下端面出射的光与坚直方向的最大偏角为2,求9的正弦值 (2)被测物体自上而下微小移动,使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部 被照亮,求玻璃丝下端面到被测物体距离6的相应范围(只考虑在被测物体表 被测物体表而 面反射一次的光线). 110 5.(2022·湖北卷)如图所示,水族馆训练员在训练海豚时,将一发光小球高举 在水面上方的A位置,海豚的眼睛在B位置,A位置和B位置的水平距离 光线。 为d,A位置离水面的高度为d.训练员将小球向左水平抛出,人水点在B 水面 位置的正上方,入水前瞬间速度方向与水面夹角为.小球在A位置发出的 一束光线经水面折射后到达B位置,折射光线与水平方向的夹角也为6.已 知水的折射率n一 (1)tan0的值; (2)B位置到水面的距离H. 6.(2022·全国甲卷)如图,边长为a的正方形ABCD为一校镜的横截面,M为AB边 的中点,在截面所在平面内,一光线自M点射入校镜,入射角为60^{},经折射后在BC 边的N点恰好发生全反射,反射光线从CD边的P点射出梭镜,求梭镜的折射率以 及P、C两点之间的距离. 111 7.(2023·全国甲卷)分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q的振动方向相同,振幅均为5cm 波长均为8m,波速均为4m/s.1一0时刻,P波刚好传播到坐标原点,该处的质点将自平衡位置向下振 动;Q波刚好传到x一10m处,该处的质点将自平衡位置向上振动,经过一段时间后,两列波相遇 (1)在坐标图上分别画出P、Q两列波在1一2.5s时刻的波形图(P波用虚线,Q波用实线); _ icm (2)求出图示范围内的介质中,因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的质点的平衡位置 8.(2024·济宁二模)某型号的网红“水帘秋千”如图所示,它与平常秋千的不同之处是秋 ,出水孔 千架顶端水平横梁上装有很多个独立竖直向下的出水孔,在系统控制下能够间断性出 水,从而形成一个“水帘秋千”.假设秋千摆长L一3.6m.人坐在座板上,头顶到座板的距离 为=1.15m,鞋底到座板的距离为h一0.45m,可把人看成处于秋千平面内的模型,忽 略绳的重力和空气阻力,人与座板整体的重心在座板上,假设秋千的摆动周期与同摆 长的单摆做简谐运动的周期相同;出水孔打开时,水的初速度为零,以秋千座板从最高 点刚要向下摆动时作为计时起点,此刻,比座板略宽的范围内的所有出水孔都是关闭 的.取g-10m/s2,x-3.14.求: (1)秋千第一次从最高点运动到最低点的过程中,哪个时刻打开出水孔,水刚好不能淋湿人的头顶; (2)秋千第二次到达最低点之前最迟哪个时刻关闭出水孔,水刚好不能淋湿人体的任何部位 112(2)根据理想气体状态方程可知V-D Ta Te 单元检测（十四）波与光及相对论 解得T=1.9T (3)根据热力学第一定律可知U=W+Q A卷高频考点练清卷 其中Q=0,故气体内能增加U=W L,C作出质点的振动图僚，如图所示，若平衡位置在A点的 答案：)号(21.9T。(3)增加w 右偶，则有号+1=-L解得振格A 2L 2 质点从A点到 6.解析：(1)第1次抽气过程，助力气室发生等温变化，由玻意耳 3+1 定律有 第二欢经过B点的时同为1，则有品+ =1,解得周期T pV。=p,(Vo+V,) V。 12:若平衡位置在A点的左树，时有4- =L,解得叛幅 解得n=十VP 22 21. (2)第2次抽气过程，有pV。=p(V。十V,) A- ,质点从A点到第二次经过B点的时间为，则有 5-1 邻得A=()n 子=1，解得周有T=,B.C正确，A.D错民， 故第m次抽气后，助力气室内的压强为A=(卡V)广D 故第n次抽气后，驾驶员省力的大小△F=(p,一p,)S 7T 2T 3T 5T 解得aF--(v)s 12346 0 43122 答案：n=vA2ar-[1-(）广门]ps B 7,解析：(1)从状态A到状态B的过程中气体发生等压变化，根 2.B主动降噪耳机是根据波的干涉条件，抵消声波与噪声的振 据益一吕萨克定律得红-么十 Ta 幅、频率相同，相位相反，叠加后才能相互燕消来实现降噪的 代入数据解得：Tg=330K 抵消声波与噪声的振幅相同，也为A,Λ错误；抵消声波与噪 (2)气体在状态B的压强为Aa=A十誉=0.9X10Ph十 声的频率相网，由了=宁=100，B正确：燕消声波与噪声 100X10 Pa=1X10 Pa 1×10 的波速、频率相同，则波长也相同，为入=vT=340×0.01m= 3.4m,C错误：抵消声波在耳膜中产生的振动与图中所示的 从状态B到状态C的过程中气体发生等容变化，根据查理定 振动反相，D错误， 3.D由于=0时波源从平衡位置开始振动，由振动方程可知， 波源起振方向沿y轴正方向，且1一T时波的图像应和1=0 代入数据解得：pe=1.1×10Pa 时的相同，根据“上坡下，下坡上”可知t=T时的波形图为选 (3)从状态A到状态B的过程中气体对外微的功为W=pSd 项D图，故选D, =1×103×100×104×0.03J=30J 4,BC由图中可知1=0.5s时，波传播的距离为x=2.5m,故 从状态B到状态C的过程中气体不微功.由状态A到状态C 过程中，根据热力学第一定律得U=W十Q 流的选度为=子-忌m=5m:故A错民：由调可知铁 代入数据解得：Q=△U十W=188J 波的瓷长为=2m,所以波的周期为T=名-号、=0,45选 答案：(1)330K(2)1.1×10Pa(3)188J 8.解析：(1)给左管封闭气体援慢加热，使封闭气体气柱长度变 待播到=1m需要的时间一吾-吉=0,2s由图可知演 为L,=10cm 左右两管水银面的高度差为 波的起振方向向下，1=0.3s该波振动了0.1s,即子T,所以 h=2(L-L,)=2×(10-8)cm=4cm 位于波谷，故B正确：根据图像可知该波的振动方程为y 加热后封闭气体的压强 Asm(9+）=-0.02sin(5t)m=0.02sin(5t+x）m =P+=(76+4)cmHg=80 cmHg. (2)设封闭气柱长度恢复为11=8cm时封闭气体的压强 故C正确：质点只是上下振动，不随波左右移动，故D错误. 为p, 5.C由振动图像可看出该波的周期是4s,A错误：由于Q,P 设玻病管的横截面积为S,气体发生等温变化，由玻意耳定律 两个质点振动反相，则可知两者间距离等于（口十号）A=6m, 有pL,S=pL1S n=0,1,2,… 代入数据解得p'=100cmHg 从右端再次注入的水银柱长度为1=(100一76)cm=24cm. 报据产-2高ms=01:2…B特误：由P质点的 3 答案：(1)80cmHg(2)24cm 振动图像可看出，在4s时P质点在平衡位置向上振动，C正 179 确：由Q质点的振动图像可看出，在45时Q质点在平衡位置： 10。A当温度升高时，由于C的膨胀系数小于G的膨胀系数， 向下振动，D错误 所以标准平面石英板被顶起，劈形空气层的厚度支大，B、D 6.解析：(1)由图可知，波长1=3m,振幅A=0.1m,由1=0.28时 错误：经待测柱形样品上表面反射后透过石英板的光线与 刻到11=0.48时刻的时间内，0.2ms<0.4m知2A<s<4A 直接经石英板下表面反射的光线的路程差变大，干涉条纹 故2T<<T 将提前出现，条纹向左移动，A正确，C错误. 11,BD该现象属于波的叠加原理：插入水中的筷子看起来折 设y时间内波传指的距离为△虹，则宁<△r< 断了是光的折射造成的，与该问题的物理原理不相符：阳光 即号m<4r<3m 下的肥皂膜呈现彩色条纹，是由于光从等膜上下表面的反 射光叠加造成的千涉现象，与这问题的物理原理相符：驶近 根据图像可知： 站台的火车汽笛音调变高是多普勒现象造成的，与该问题 若沿轴正方向传橋，则△x1=以十1m(n=0,1,2,3,…), 的物理原理不相符：振动青义的周围声音忽高忽低，是声音 n无解 的叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符，故 若沿x轴负方向传播，则△4=m十2m(n=0,1,2,3,…), 选BD, n=0符合 12.AC由图示可知，甲，乙波的波长大于可见光，根据波长与 由上述可知，这列波一定沿x轴负方向传播且△：=2m 频率成反比可知，甲、乙波的顿率都比可见光的频率小，A 又△f=t4-1=0.2s 正确：真空中所有电磁波的传播速度都是光速，B错误：由 由△r=v△t 于甲波的波长大于乙，所以真空中甲波比乙波更容易绕过 得v=10m/s. 障碍物，C正确：由于甲乙两波波长不同，不能够产生稳定 (2)根据实线图像可知：P质点第二次出现波谷时，波向负方 向传播了△r=3.25m 的千涉，D错误， 13.C根据题意，可知蓝牙通信的电磁波频率小于可见光的 由△x=v△Y 得△r=0.325s 波段频率，所以蓝牙通信的电磁波属于无线电波，根据公式 枚P质点第二次出现波谷的时刻为0.5258. =入∫，可得其波长比可见光的波长要长，根据明显衍射的 答案：(1)沿x轴负方向传播10ms(2)0.525s 条件，可知蓝牙通信的电磁波比可见光更客易发生衍射现 a=41° C=0.=49° 象，故A,B错误，C正确：所有电磁波在真空中的传福速度 7.BC 恰好全反射A错B对 接收 都等于光速，故D错误.故选：C ● 1 14,C麦克斯韦最早预言了电磁波的存在，赫蓝通过自己的 sin 495. 实险证实了电磁波的存在，A错误： 月=30 0>302<60. 无线电波的传播速度是光速，B错误： a=60→sinm8 C对，D错 无线电波与光一样都是电陆波，都能发生干涉、衍射现象， 发射 C正确： 8.C设光纤在OQ界面的入射角为 由于汽车外壳是金属，则在雷电天气，汽车是等势体，电流 a,折射角为B几何关系可知a=30°，则有折射定律n=m里 sin a 会直接通过外壳流向地面，人在车子里比在木屋里安全，D -√2 错误. 光纤射出OQ界面的临界为发生全反射，光路图如下，其中 15.解析：(1)题图(a)中，螺旋测微器固定刻度读数为0.0mm, OB⊥CS 可动刻度部分读数为0.8×0.01mm=0.008mm,所以读 敦为0.008mm:题图(b)中，蝶旋测微暑固定刻度读数为 20.0mm,可动刻度部分读数为3.5X0.01mm=0.035mm,所 以读数为20.035mm:摆球的直径d=20.035mm 0.008mm=20.027mm. (2)角度盘固定在O点时，摆线在角度盘上所指角度为摆 角大小，若将角度盘国定在O点上方，由几何知识可知，摆 光线在AB两点发生全反射，有全反射定律snC=上一昌 线在角度盘上所指的示数为5”时，实际摆角大于5°， (3)单摆的据长L等于摆线长1与摆球半径之和，即L=1 即AB两处全反射的临界角为45°，AB之间有光线射出，由 几何关系可知AB=2AC=2CS=O0S=d,C正确」 十号-82.5cm:从摆球第1次经过最低点到第61次经过 9.B光的双缝干涉条纹中，相邻亮（暗）条纹之间的距离为 最低点，单摆完成30次金振动，故单据的周期T=545 8 30 4=宁1，式中L为双缝到光屏的距离，d为双缝的间距，A 为光的波长：根据题图可知4△rp=2△rL,L与入相同，则 =1.8251由单据的周期公式T=2 匹可得g 1 dz=2drB对，ACD辑. 半R入相关故据解得g=983m记 180 答案：(1)0.008(0.007~0.009均可)20.035(20.034 20.036均可)20.027(20.025~20.029均可)(2)大于 (3)82.51.829.83 16.解析：(1)入射角不宜太大也不宜太小，入射角过大，会使折 射光线亮度变暗，入射角太小则测量的相对误差较大，故A 错误：实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变，故 B错误：插大头针时，让针处于竖直状态且间距适当远一 可看出S,S,间的距离变小 些，有利于减小误差，故C正确：除了平行玻璃砖其他形状 S2 S 的砖也能测出折射率，故D错误；故逃：C. (2)在本实验中，P,应挡住P,、P,透过玻璃砖的像而不是 答案：(1) P1、P:,图中a、b为P,、Pc,d为P,、P:透过玻璃砖的像， 即应让P,同时挡住c,d,故B正确，ACD错误：故选：B 答案：(1)C(2)B 单元检测（十四）波与光及相对论 (2)4V(4-4)P+1 (3)变小 (1-l3W/+ B卷高考能力评价卷 3.解析：光束由M点射入后发生折射，经BC边反射后经过A 点，作出M,点关于BC的对称点M',连接MA交BC于D, 1.解析：(2)刻度尺的最小分度为0.1cm,由图可知，d,为2,25cm 光路图如图所示 fM (3)玻璃砖折射率的表达式m=n MP OM d sin r TMPM d OM 代入教据可知n=0-1.51 2.25 (4)相对误差的计算式为=测量值二真实值×100%，为了 D C 真实值 减小山、d:测量的相对误差，实验中d,、d要尽量稍大一 些，即激光在M点入射时应尽量使入射角稍小一些 M 答案：2③2.25（3尝 由几何关系可知入射角i=45° 1.51(4)稍小一些 设折射角为r,由折射定律可知n=n 2.解析：(1)根据题意画出光路图如下图所示 sin r SS 解得r=30° 设AM间的距离为d,由几何关系可知 ∠ABD=∠DBM=45°，∠AMM=15°，则∠BAD=30 在R△ABM中，BM=ABan∠BAD- 又AN=B= (2)设光线入射角为0、折射角为α，则在C点根据折射定律 有nsin0=sina 则d=-马=3-图 3 3 由于射入玻璃砖的入射角是射出玻璃砖的折射角，则SS =CB 答案3 根据儿何关系可知sin0= 11- 4.解析：(1)当激光在光纤内发生全反射后从M下端面出射的 √/(l,-4)+ 光在竖直方向的偏角最大时，设激光的入射角为α，设激光 sin a- 从M下端面射出时，入射角为3 + 根据几何关系有a十3=90°， 联立解得n= 4(L-)+ 则当Q为发生全反射的临界角时，0有最大值， (4,-4√G+ 根据折射定律，有n一sma 1 (3)若改用宽b更小的玻璃砖做实验，则画出光路图如下 181 n=sin0 2 由数学知识可求得：tana=了3 60: sin B' M 联立解得in0=/-1. 且由几何关系可得：BN=BM·tana, B (2)当N恰好能接收到反射的激光时，M右侧端，点处射出的 NC-BC-BN.PC-NC tan a 激光恰好被N左侧瑞点接收到，设此时玻璃丝下端面到被测 M是AB的中点，所以BM= 物体表面的距离为A,根据几何关系，有1an0一六 d 2a,且 D BC=a d d i2-n 解得6=2m02Vr-1' 联立解得：C- 当N恰好能接收到全部反射的激光时，M左侧端，点处射出 的激光恰好被V左侧端点接收到，M右侧端点处射出的激 即PC两点之间的距高为高。 光恰好被N右侧端点接收到，设此时玻璃丝下端面到被刚 答案复。 物体表面的距离为b,根据几何关系，有am0=中24 2b: 7.解析：(1)波传播的距离x==10m 解特-结名生气哥 波上各质点的振动周期T=文=2s1=2.5s=1工，故波 综上可知b的范围为 形图如图所示，P波为虚线，Q波为实线 ↑yfcm 0 2 6/810x/m -5 5.解析：(1)由平抛运动的规律可知 (2)两波源起叛方向相反，故考察，点到两波源的距高差为半 水平方向：d=w1 波长的奇数倍的为加强点，在x轴上坐标为x1=3m·2 竖直方向：号d=7g,an0= 1 7m处，山r=4m=1,为加强点，振幅最大 解得1an0=3 4 考察点到两波源的距离差为波长的整数倍的为减弱点，在x 轴上坐标为xa=1m,=9m处，△r'=8m=入，为减弱点， (2)因m0=青可知0=53，从A点射到水面的完线的入制角 在T物上坐标为T:=5m处，△x”=0,也为减弱点，振幅 最小 为a,折射角为i=90°-0=37，则由折射定律可知n=ne sin i 答案：见解析 解得a=53 8.解析：(1)计时开始后，设第一滴水经历自由落体时间是△， 由几何关系可知Htn37°十dtan53°=d 刚好落到人头顶处，其下落距离应为L一h1, 解得H=号 由运动学公式有：L一A=立(， 答案：号2号 解得：△11=0.7s, 6.解析：设孩棱镜的临界角为a,折射率为n,由临界角和折射 设单摆的运动周期是T,则有：T=2皮 率的关系可知：sina三 解得：T=3,7688, 设光线从M点射入棱镜后折射角为B,由几何关系可得：= 设在计时开始后山时到打开出水孔则有：山，=于-4出 90°-a 解得：1=0.2425 由折射定律可知：n _sin 60 (2)设关闭出水孔时的最后一滴水经历自由落体时间△1：刚 sin 好落到人脚底处，其下落距离应为L十山， sin60° 1 联立可得1in(90一a)sna 1 由运动学公式有山十h,=2(△，》 解释：sn。-子厅，-号 解得：△1=0.9s. 即枝镜的折铅率为写 设从计时开始后山时翻美闭出水孔，期有：站=受T-山 解得：12=1.926s 将上述几何关系表示在右图： 答案：(1)0.242s(2)1.9268 182