高考物理大三輪復(fù)習(xí) 選考題熱點巧練 熱點22（含解析）（選修3-3）試題

熱點22(建議用時：20分鐘)1．(2019·青島質(zhì)檢)(1)在觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象的實驗中：①將激光束照在如圖甲所示的雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是圖乙中的________．②換用間隙更小的雙縫，保持雙縫到光屏的距離不變，在光屏上觀察到的條紋寬度將________；保持雙縫間隙不變，減小光屏到雙縫的距離，在光屏上觀察到的條紋寬度將________(選填“變寬”“變窄”或“不變”)．(2)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時刻的波形如圖甲所示，A、B、P和Q是介質(zhì)中的四個質(zhì)點，t＝0時刻波剛好傳播到B點，質(zhì)點A的振動圖象如圖乙所示，則：①該波的傳播速度是多大？②從t＝0到t＝1.6s，質(zhì)點P通過的路程為多少？③經(jīng)過多長時間質(zhì)點Q第二次到達(dá)波谷？2．(2019·聊城模擬)(1)圖甲是一列簡諧橫波在t＝1.2s時刻的圖象，圖乙是波上A質(zhì)點的振動圖象，下列說法正確的是________．(填正確答案標(biāo)號)A．位于這列波右邊的人感覺這列波的頻率可能為0.6HzB．這列波的波速是12.5m/sC．從t＝1.2s開始，質(zhì)點P比質(zhì)點Q晚0.4s回到平衡位置D．從t＝1.2s開始，緊接著的0.6s時間內(nèi)，A質(zhì)點通過的路程是4mE．若該波在傳播過程中遇到一個尺寸為10m的障礙物，不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象(2)如圖所示，一束平行光由真空垂直射向半圓形玻璃磚左側(cè)面，該玻璃對光的折射率為eq\f(2,3)eq\r(3)，半圓形玻璃磚的半徑為R，光在真空中的速度為c.①求光在玻璃磚中的傳播速度；②為使射向半圓形玻璃磚左側(cè)面的光不能從右側(cè)的圓弧面射出，可在右側(cè)的圓弧面貼上不透明的遮光紙，試求遮光紙的長度．3．(1)如圖所示為某時刻的兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中沿相同方向傳播的波形圖，此時a波上某質(zhì)點P的運動方向如圖所示，則下列說法正確的是()A．兩列波具有相同的波速B．此時b波上的質(zhì)點Q正向上運動C．一個周期內(nèi)，Q質(zhì)點沿x軸前進(jìn)的距離是P質(zhì)點的1.5倍D．在P質(zhì)點完成30次全振動的時間內(nèi)Q質(zhì)點可完成20次全振動E．a(chǎn)波和b波在空間相遇處會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣(2)某工件由相同透明玻璃材料的三棱柱和eq\f(1,4)圓柱組成，其截面如圖，該玻璃材料的折射率為n＝eq\r(2).△ABC為直角三角形，∠ABC＝30°，CDE為eq\f(1,4)圓，半徑為R，CE貼緊AC.一束單色平行光沿著截面從AB邊射入工件后垂直CE進(jìn)入eq\f(1,4)圓．①求該平行光進(jìn)入AB界面時的入射角θ.②若要使到達(dá)CD面的光線都能從CD面直接折射出來，該eq\f(1,4)圓至少要沿AC方向向上移動多大距離．熱點22選修3-41．解析：(1)①光照在雙縫上出現(xiàn)的是雙縫干涉現(xiàn)象，而雙縫干涉圖樣中間是亮條紋，兩側(cè)是明暗相間的等間距對稱的干涉條紋，所以A正確．②根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ，其中L表示雙縫到光屏的距離，d為雙縫之間的距離，換用間隙更小的雙縫，d減小，條紋間距將會變寬；保持雙縫間隙不變，減小光屏到雙縫的距離，則條紋間距將會變窄．(2)①由圖乙知，質(zhì)點的振動周期為T＝0.8s．由圖甲知，波長λ＝20m，則波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(20,0.8)m/s＝25m/s.②振幅為2m，從t＝0到t＝1.6s時，質(zhì)點P通過的路程為：s＝2×4A＝16m.③質(zhì)點P、Q的平衡位置之間的距離為：L＝85m－10m＝75m，由L＝vt，解得t＝3s，即經(jīng)過3s時間質(zhì)點Q第一次到達(dá)波谷，經(jīng)過3.8s時間質(zhì)點Q第二次到達(dá)波谷．答案：(1)①A②變寬變窄(2)①25m/s②16m③3.8s2．解析：(1)由振動圖象可知，t＝1.2s時A質(zhì)點沿y軸正方向振動，根據(jù)波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的關(guān)系，這列波沿x軸負(fù)方向傳播，根據(jù)多普勒效應(yīng)，A正確；這列波的波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(20,1.2)m/s＝eq\f(50,3)m/s，B錯誤；由y＝Acoseq\f(2π,T)t可求得Q質(zhì)點經(jīng)過0.1s回到平衡位置，P質(zhì)點經(jīng)過0.5s回到平衡位置，C正確；0.6s＝eq\f(T,2)，質(zhì)點振動的路程為s＝2A＝4m，D正確；發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物的尺寸與波的波長差不多或比波的波長小，E錯誤．(2)①由n＝eq\f(c,v)得光在玻璃磚中的傳播速度為v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(3),2)c.②如圖所示，設(shè)光射到M點處恰好發(fā)生全反射，臨界角為C，則sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),2)得C＝60°在M與對稱的N之間有光射出，故遮光紙的長度就是MN之間的弧長L＝R×eq\f(2π,3)＝eq\f(2πR,3).答案：(1)ACD(2)①eq\f(\r(3),2)c②eq\f(2πR,3)3．解析：(1)機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)決定，故波速相同，A項正確；由質(zhì)點P的振動方向可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故質(zhì)點Q正向上運動，B項正確；質(zhì)點Q和P沿y軸方向振動，并不沿x軸運動，C項錯誤；由波的圖象可知，a波波長是b波波長的eq\f(2,3)，根據(jù)v＝λf可知a波的頻率應(yīng)是b波頻率的eq\f(3,2)，D項正確；a、b兩波的頻率不同，所以在空間相遇處不會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，E項錯誤．(2)①光路如圖，光線在BC界面發(fā)生反射后垂直進(jìn)入CE，由折射定律有eq\f(sinθ,sinα)＝eq\r(2)由幾何關(guān)系可知光線在BC界面的入射角β＝60°，在AB界面的折射角α＝30°，解得θ＝45°.