由几何关系可知,从Q点射入的光线的入射角为i=60° sin i
由折射定律有:n==3;
sin r
②垂直AB射入介质的光线到达圆弧面时入射角为α=60°,设全反射的临界角为C 13
由sin C==,因α>C,因此光线在P点发生全反射在介质中的传播路程为s=2R
n3+2Rsin 30°
c3
光在介质中传播速度为:v==c
n3
s33R
光线在半圆柱介质中的传播时间为t=v=.
c33R
答案:(1)ABE (2)①3 ②
c
选修3-4专项练(三) (建议用时:30分钟)
试卷 考点 振动图象的理解
1.(1)△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,ON=OM,a、b两束可见单色光(关于OO′)对称,从空气垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示,则下列说法正确的是( )
定律的应用 射定律的应用 1 光的折射定律及波动和2 声波的理解和光的折射3 机械波的传播和光的折
A.在玻璃砖中a光束的折射率小于b光束的折射率 B.在玻璃砖中,a光束的传播速度小于b光束的传播速度
C.若a、b两光束从玻璃砖中射向空气,则b光束的临界角比a光束的临界角小 D.用同样的装置做双缝干涉实验,a光束的条纹间距小 E.用a、b两光束照射同一狭缝,a光束衍射现象更明显
(2)如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,t1=0,和t2=0.05 s时的波形图分别为图示的实线和虚线,质点P是介质中的一点,且在0时刻的坐标为(4 m,0).
①若周期大于0.05 s,求波速;
②若周期小于0.05 s,并且波速为600 m/s,求质点P在0~0.05 s内运动的位移大小和路程.
2.(1)下列说法正确的是________.
A.不管系统的固有频率如何,它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率,与系
统的固有频率无关
B.游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的,说明机械波从一种介质进入另一种介质,频率并不改变
C.当光从一种介质射入另一种介质时,如果入射角足够大,就会发生全反射现象 D.麦克斯韦电磁场理论的主要论点是变化的磁场激发电场,变化的电场激发磁场 E.相对论认为:一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度大 (2)“道威棱镜”广泛地应用在光学仪器中,如图所示,将一等腰直角棱镜截去棱角,使其平行于底面,可制成“道威棱镜”,这样就减
小了棱镜的重量和杂散的内部反射.从M点发出的一束平行于底边CD的单色光从AC边射入,已知棱镜玻璃的折射率n=2,光在真空中的速度为c.
①请通过计算判断该光线能否从CD边射出;
②若CD=6l,光在“道威棱镜”内部传播的时间为多少.
3.(1)如图,轴上S1与S2是两个波源,产生的简谐波分别沿轴向右、向左传播,波速均为v=0.4 m/s,振幅均为A=2 cm,图示为t=0时刻两列波的图象,此时分别传播到P点和Q点,下列说法正确的是________.
A.图示时刻质点P、Q都沿y轴负向运动 B.t=0.75 s时刻,质点P、Q都运动到M点 C.t=1 s时刻,x=0.5 m处的质点M的位移为-4 cm D.t=1.25 s时刻,x=0.5 m处的质点M为振动减弱点 E.t=3.5 s时刻,质点P的位移为0
(2)如图,上下表面平行的玻璃砖折射率n=2,下表面镀有反射膜,玻璃砖右侧竖直放置一标尺.一束单色光以入射角i=45°射到玻璃砖上表面的A点,在标尺上出现两个光点(图中未画出).不考虑多次反射,已知折射光在玻璃砖内的传播时间为t,真空中的光速为c,求:
①标尺上两光点的距离;
②光在标尺上形成两光点的时间差.
选修3-4专项练(三)
1.解析:(1)a、b两光在侧面上的入射角相同,但是b光发生全反射,说明b光的临界1c
角小于a光的临界角,根据sin C=知,a光的折射率小,故A、C正确.根据v=知,a
nn光的折射率小,则a光在棱镜中的传播速度大,故B错误.a光的折射率小,其波长长,根L
据干涉条纹间距公式知Δx=λ,a光的干涉条纹宽度大,故D错误.a光的波长长,则容
d易发生衍射现象,用两束光照射同一狭缝时,a光衍射的明显,选项E正确.
(2)①由图可知波长λ=8 m,在一个周期内,若波沿x轴正方向传播,则在0.05 s内向1
右传播了λ=2 m;
4
1λ4
由v=,解得v=40 m/s;同理,若波沿x轴负方向传播,则波速为120 m/s.
t3
②若波速为600 m/s,则在0.05 s内,波传播的距离为30 m,即3λ,波沿x轴负方向
4