课件82张PPT。板 块 一专 题 八专题跟踪训练(十七) 振动和波 光学 1．(2018·全国卷Ⅰ)(1)如图，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°.一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为_____．若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射角_____(填“小于”“等于”或“大于”)60°. (2)一列简谐横波在t＝ s时的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点．图(b)是质点Q的振动图象．求 ①波速及波的传播方向； ②质点Q的平衡位置的x坐标． [解析] (1)根据题述和题图可知，折射角i＝60°，入射角r＝30°，由折射定律可得，玻璃对红光的折射率n＝＝.若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率，则光线在D点射出时的折射角大于60°. (2)①由图(a)可以看出，该波的波长为 λ＝36 cm① 由图(b)可以看出，周期为T＝2 s② 波速为v＝＝18 cm/s③ 由图(b)知，当t＝ s时，Q点向上运动，结合图(a)可得，波沿x轴负方向传播． ②设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为xP、xQ.由图(a)知，x＝0处y＝－＝Asin(－30°)，因此xP＝λ＝3 cm④ 由图(b)知，在t＝0时Q点处于平衡位置，经Δt＝ s，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有 xQ－xP＝vΔt＝6 cm⑤ 由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为 xQ＝9 cm⑥ [答案] (1) 大于 (2)①18 cm/s x轴负方向 ②xQ＝9 cm 2．(2018·全国卷Ⅱ)(1)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4900 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)如图，△ABC是一直角三棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝60°.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？ [解析] (1)设声波在钢铁中的传播时间为t1、传播速度为v1，在空气中的传播时间为t2、传播速度为v2，桥长为l，则l＝v1t1＝v2t2，而t2－t1＝1.00 s，代入数据解得l≈365 m．又λ＝，声波频率不变，所以＝，得λ钢＝λ空＝λ. (2)①光线在BC面上折射，由折射定律有sini1＝nsinr1① 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＝r2② 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 nsini3＝sinr3③ 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＝60°，r1＝i3＝30°④ F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为 δ＝(r1－i1)＋(180°－i2－r2)＋(r3－i3)⑤ 由①②③④⑤式得 δ＝60°⑥ 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>nsini3⑦ 式中C是全反射临界角，满足 nsinC＝1⑧ 由④⑦⑧式知，棱镜的折射率n的取值范围应为 ≤n<2 [答案] (1)365 (2)①60° ②≤n<2 3．(2018·武汉武昌区调研)(1)(多选)已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示，在t2时刻该波的波形图如图中虚线所示，t2－t1＝0.1 s．波速、周期分别用v和T表示，则由图可知_____． A．若这列简谐横波是向右传播的，则波速一定为20 m/s B．若这列简谐横波是向左传播的，则波速可能为40 m/s C．若T
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