2018年高考物理四轮复习押高考物理第34题

5月20日 押高考物理第34题
高考频度：★★★★☆
难易程度：★★★☆☆
（1）关于光的折射、全反射以及光的波动性，下面说法中正确的是________。
A．光由光密介质射入光疏介质一定发生全反射
B．光在两种不同介质的界面上发生折射时，光速一定发生改变
C．光的偏振现象说明光是一种纵波
D．不同色光通过棱镜，光的频率越大，折射率越大，偏折角度越大
E．利用激光可以测距
（2）如甲图所示，是一列简谐横波在均匀介质中传播时t=0时刻的波动图象，质点A的振动图象如图乙所示。A、B两点皆在x轴上，两者相距s=20 m。求：21世纪教育网版权所有
①此简谐波的传播速度；
②t=20 s时质点B运动的路程。
【参考答案】（1）BDE （2）①10 m/s 波沿x轴正向传播 ②18.2 m
【试题解析】（1）只有光由光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角，才会发生全反射，选项A错误；根据，不同介质折射率不同，光速必改变，选项B正确；光的偏振现象说明光是一种横波，选项C错误；不同色光通过棱镜，光的频率越大，折射率越大，偏折角度越大，选项D正确；激光方向性好，平行度高，可以远距离测距，选项E正确。21教育网
（2）①由图甲可知，此波的波长为λ=4 m
由图乙可知，此波的周期T=0.4 s
所以10 m/s
根据t=0时刻质点A的振动方向可知,此波沿x轴正向传播
②此波传播到B点所需的时间=1.8 s=
由图象可知此波的振幅A=0.1 m
质点B每个周期运动的路程为0.4 m
所以t=20 s时质点B运动的路程为=(50－4.5)×0.4 m=18.2 m
【知识补给】
解决光的折射问题的一般方法
（1）根据题意画出正确的光路图。
（2）利用几何关系确定光路中的边、角关系，确定入射角和折射角。
（3）利用折射定律建立方程进行求解。
（1）关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是 。
A．电磁场是一种客观存在的物质
B．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
C．电磁波有时候表现为横波，有时候表现为纵波
D．电磁波在真空中传播时，它的电场强度与磁感应强度相互垂直
E．电磁波由真空进入介质，频率不变，速度变小
（2）如图所示，一直角三角形ABC是玻璃砖的横截面，其中一个角∠A=30o，已知玻璃对光的折射率，一条光线从AB边上的O点射入，在玻璃砖内部的光路如图所示，三角形的边BC的长度为l，OB的长度是AB长度的四分之一。求：www.21-cn-jy.com
①光线的入射角i；
②出射点到A点间的距离d。
（1）下列说法中正确的是_______。
A．雷达是利用声波的反射来测定物体的位置的
B．受迫振动的物体总以它的固有频率振动
C．光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物
D．当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的频率大于声源振动的频率
E．火车以接近光速通过站台时，火车上乘客观察到站在站台上的旅客身高不变
（2）如图所示，一玻璃砖截面是半径为R的半圆，O为顶点，O'为半圆的圆心。在离玻璃砖顶点O距离2R处垂直OO'放置一较大的光屏。现有一细光束沿OO'方向照射到玻璃砖的左侧面。已知该玻璃砖的折射率n=，光在真空中的速度为c。2·1·c·n·j·y
①求该光束在玻璃砖中的传播速度v及它在该玻璃砖中发生全反射的临界角C；
②如果将玻璃砖绕圆心O'逆时针旋转，当玻璃砖转过多大角度时光屏上的亮点会消失？并请计算出能到达光屏的所有光束中，从O点到光屏所用的最短时间t1和最长时间t2。（不考虑光束在玻璃砖中的多次反射）
（1）一列简谐横波速沿x轴正向传播，波速v=2 m/s，在t=0时刻波传播到x轴上的a点处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t=3 s时a第一次到达最高点。b、c、d是x轴上距离a点为2 m、6 m和12 m的三个点。下列说法正确的是 。【来源：21·世纪·教育·网】
A．质点b振动周期为4 s
B．质点d在t=6 s时刻开始振动
C．质点c在t=5 s时刻加速度达到最大值
D．在4 sE．当质点d向下运动时，质点b一定向上运动
（2）如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖，其中AB⊥OP，OP=，从P点发射出两束不同的光线PM和PN，经玻璃砖折射后均与OP平行射出，已知玻璃砖对PN光线的折射率为，图中i=60°，α=53°，且sin 53°=0.8，求：21·cn·jy·com
①玻璃砖对PM光线的折射率；
②两条出射光线间的距离；
（1）一列简谐横波沿x轴传播，t=0.1 s时波形图如图中实线所示，波刚好传到c点；t=0.4 s时波形如图中虚线所示，波刚好传到e点。a、b、c、d、e是同一介质中的质点，下列说法正确的是________。
A．该波的波速为10 m/s
B．t=0.2 s时质点b和质点c的位移相等
C．质点d在0.1~0.4 s时间内通过的路程为40 cm
D．t=s时质点a运动到波峰位置
E．这列简谐横波遇到频率为2 Hz的另一列简谐横波时我们能够观察到稳定的干涉现象
（2）水深为H的池底有一单色点光源，在水面覆盖上平板玻璃，如图所示。当光源发光时，可在玻璃上表面形成半径为R的光斑（不考虑二次反射）。已知玻璃对该单色光的折射率为n1，水对该单色光的折射率为n2（n2（1）如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，其波速为10 m/s，下列说法中正确的是_________。www-2-1-cnjy-com
A．这列波的波长是4 m，周期是0.4 s
B．在t=1.0 s时刻，质点a的加速度最大，方向沿y轴正方向
C．在t=0时刻，质点b的速度方向沿y轴负方向
D．在2 s时间内，质点a运动的路程为60 cm
E．在2 s时间内，波沿x轴负方向传播20 m
（2）如图所示，一球体光学器件是用折射率为的某种玻璃制成的，其半径为R，现用一细光束垂直球体的轴线以i=45°的入射角从真空中射入球体，不考虑光线在球体内的反射。2-1-c-n-j-y
①求该光线从球体中射出时，出射光线偏离原方向的角度；
②若入射角i可以改变，求球体上有光线射出的面积。
【参考答案】
（1）ADE （2）①45° ②
（2）①作光路图如图所示，
根据折射定律有：，其中折射角r=30o
解得：i=45°
同理可得
（1）CDE （2）① 45° ②45°
（1）雷达是利用电磁波的反射来测定物体的位置的，A错误；受迫振动的物体的振动频率总是与驱动力的频率相等，与固有频率无关，B错误；光纤通信应用了激光在光导纤维中发生全反射的现象，C正确；根据多普勒效应知，当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的频率变大，故接收到的声音的频率大于声源振动的频率，D正确；火车中的乘客会看到沿着运动方向的物体长度变短，垂直于运动方向的长度不会变化，E正确。21cnjy.com
（2）①该光在玻璃砖中的传播速度v=
全反射临界角C满足sin C=
可得C=45°
②光路如图所示，当玻璃砖转过45°时，光束恰好发生全反射，即光将从屏上消失
由几何关系可知，从O点到光屏所用的最短时间t1=
最长时间t2=
（2）①如图，在△PMO中，根据正弦定理得
故
玻璃砖对PM光线的折射率
②由折射定律公式
解得 xkw
两条出射光线间的距离d=R+ R
解得d=
（1）ACD （2）(R–)
（1）由题意知该波向右传播，波长λ=4 m，0.3 s时间内传播的距离为λ，可得周期T=0.4 s，波速v==10 m/s，A正确；0.1~0.2 s内波传播了0.1 s=，t=0.2 s时质点b振动到平衡位置，质点c在波峰位置，B错误；
临界光线从玻璃射向空气，恰好发生全反射，有sin C=
光从水射向玻璃，根据折射定律有n2sin θ=n1sin C
由几何关系可得R=Htan θ+dtan C
代入数据有R=+
解得d=(R–)
（1）ABE （2）①30° ②
由几何知识，出射光线偏离原方向的角度为α=30°
②由
可得全反射临界角
当入射角等于90°时，折射角为45°，所以球体下半表面有光线射出
故有光线射出的面积为