選做題(3—4)專項(xiàng)練(五)1.(2021廣東高三一模)如圖所示,一列簡諧橫波平行于x軸傳播,圖中的實(shí)線和虛線分別為t=0和t=0.1s時的波形圖。已知平衡位置在x=6m處的質(zhì)點(diǎn),在0到0.1s時間內(nèi)運(yùn)動方向不變。這列簡諧波的周期為 s,波速為 m/s。?2.(2021江西九江高三二模)從物理學(xué)的角度看,虹是太陽光經(jīng)過雨滴的兩次折射和一次反射形成的。我們通過如圖所示的簡化示意圖來研究彩虹的形成。圖中細(xì)光束在過球心的平面內(nèi),包含紅光和紫光兩種單色光,入射角θ=45°,透明球?qū)t光的折射率為n紅=,球的半徑為R,真空中的光速為c。(1)分析判斷a和b哪個是紅光。(2)光線從入射方向到出射方向轉(zhuǎn)過的角度稱為偏向角,求紅光的偏向角和紅光在球內(nèi)傳播的時間。選做題(3—4)專項(xiàng)練(五)一、選做題1.答案0.4 10解析:平衡位置在x=6m處的質(zhì)點(diǎn),在0到0.1s時間內(nèi)運(yùn)動方向不變,則T=0.4s;波長為4m,故波速v==10m/s。2.答案(1)b是紅光 (2)150° 解析:(1)在介質(zhì)中,頻率越高,折射率越大,紫光偏折程度更大,故a是紫光,b是紅光。
(2)如圖所示,從A點(diǎn)入射時,設(shè)折射角為r,根據(jù)光的折射定律有n紅=根據(jù)已知條件可知,折射角r=30°因此在A點(diǎn)入射時紅光沿順時針方向旋轉(zhuǎn)了Δθ1=θ-r=15°在B點(diǎn)發(fā)生反射時,△OAB為等腰三角形,∠ABO=r在B點(diǎn)光線沿順時針偏轉(zhuǎn)了Δθ2=180°-2r=120°在出射點(diǎn)C,根據(jù)對稱性,光線沿順時針旋轉(zhuǎn)了Δθ1,因此光線的偏向角Δθ=2Δθ1+Δθ2=150°根據(jù)幾何關(guān)系及對稱性,紅光在球內(nèi)傳播的路程s=4Rcosr=2R紅光在球內(nèi)傳播的速率v=紅光在球內(nèi)傳播的時間t=整理得t=。