发布时间 : 星期三 文章通用版2020版高考物理大一轮复习单元质检十四选修3 - 4（含答案）更新完毕开始阅读
答案(1)① ② ×10 (2)①L ②0.5 m/s
解析(1)①因为入射角i=9 °- °=6 °,折射角γ=9 °- °= °,所以n= 6 -8
6。
②光在液体中传播时:距离x=co m,速度v= 6×108m/s,所以t=
-8
×10s。
(2)①因为据图乙知,t=0时刻,质点向上振动,结合图甲,波向右传播,经该质点到达波峰,所以L点符合此振动规律。
②由甲图可知λ=2.0m
由乙图可知T=4s
故该波的波速v==0.5m/s。
5.(15分)(2018·全国卷Ⅱ)(1)(5分)声波在空气中的传播速度为340 m/s,在钢铁中的传播速度为4 900 m/s。一平直桥由钢铁制成,某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音,分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00 s,桥的长度为 m,若该声波在空气中的波长为λ,则它在钢铁中的波长为λ的 倍。
(2)(10分)如图所示,△ABC是一直角三棱镜的横截面,∠A=9 °,∠B=6 °。一细光束从BC边的D点折射后,射到AC边的E点,发生全反射后经AB边的F点射出,EG垂直于AC交BC于G,D恰好是CG的中点,不计多次反射。
①求出射光相对于D点的入射光的偏角;
②为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?
答案(1)365
(2)①6 ° ②
≤n<2
气
铁
解析(1)设桥长为l,声音在空气或钢铁中匀速传播,根据题意,有 =1.00s,得l≈365m。声音在钢铁、空气中传播时的周期不变,则波长之比为
气
气
气
铁 铁 铁
。
(2)
5
①光线在BC面上折射,由折射定律有
sini1=nsinr1
①
式中,n为棱镜的折射率,i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角。光线在AC面上发生全反射,由反射定律有
i2=r2
式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角。 光线在AB面上发生折射,由折射定律有
②
nsini3=sinr3
式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角。 由几何关系得i2=r2=6 °,r1=i3= °④
③
F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为
δ=(r1-i1)+ 8 °-i2-r2)+(r3-i3) 由①②③④⑤式得δ=6 °⑥
⑤
②光线在AC面上发生全反射,光线在AB面上不发生全反射,有nsini2≥nsinC>nsini3
式中C是全反射临界角,满足nsinC=1
由④⑦⑧式知,棱镜的折射率n的取值范围应为
⑦ ⑧
≤n<2。 ⑨
6.(15分)(1)(5分)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
①他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图
甲所示。这样做的目的是 。
6
甲
A.保证摆动过程中摆长不变 B.可使周期测量得更加准确 C.需要改变摆长时便于调节 D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺测量从悬点到摆球的最低端的长度l0=0.999 0 m,
再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图乙所示,则该摆球的直径为 mm,单摆摆长为 m。
乙
(2)
(10分)右图为某种透明材料做成的三棱镜的横截面,其形状是边长为a的等边三角形。现有一束宽度为a的单色平行光束,以垂直于BC面的方向正好全部射到该三棱镜的AB及AC面上,结果所有从AB、AC面入射的光线进入棱镜后恰好全部直接到达BC面。
①求该棱镜材料对此平行光束的折射率;
②这些到达BC面的光线从BC面折射出后,如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑,则当屏到BC面的距
离d满足什么条件时,此光斑分为两块?
答案(1)①AC ②12.0 0.993 0 (2)① ②d>6a
解析(1)①在探究影响单摆周期的因素实验中,单摆在摆动过程中摆长不变,便于调节,故选项A、C正确,选项B、D错误。 7
②摆球的直径d=12mm+0×0.1mm=12.0mm
摆长l=l0-=0.9990m-0.0060m=0.9930m。
(2)①由于对称性,先只考虑从AB面入射的光线,这些光线在棱镜中平行于AC面,如图所示。由几何关系可得,光线进入AB面时的入射角α=6 °,折射角β= °,由折射定律,该棱镜材料对此平行光束的折射率
n= 。
②O为BC中点,在B点附近折射的光线从BC射出后与直线AO交于D,可看出只要光屏放得比D点远,光
斑就会分成两块。由几何关系可得OD=a,所以当光屏到BC距离d>a时,光斑分为两块。
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6
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