D_广西省南宁市第四十二中学2017届高三物理复型专练专练3

专练3　光的折射、全反射和光的本性　机械振动和机械波

(限时：40分钟)

1．(2013·天津·8)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图1，O 点为圆心，OO ′为直径MN 的垂

线．足够大的光屏PQ 紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN .由A 、B 两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O 点，入射光线与OO ′夹角θ较小时，光屏NQ 区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ 区域A 光的光斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ 区域B 光的光斑消失，则( )

图1

A ．玻璃砖对A 光的折射率比对

B 光的大

B ．A 光在玻璃砖中传播速度比B 光的大

C ．α＜θ＜β时，光屏上只有1个光斑

D ．β＜θ＜时，光屏上只有1个光斑

π2答案　AD

解析　当入射角θ逐渐增大时，A 光斑先消失，说明A 光的折射角大

于B 光的折射角，即玻璃对A 光的折射率大于对B 光的折射率(n A ＞

n B )，所以νA ＞νB ，v A ＜v B ，选项A 正确，B 错误．当A 光、B 光都发

生全反射时，光屏上只有1个光斑，选项C 错误，D 正确．

2． (2013·福建·16)如图，t ＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y

轴

正向开始振动，振动周期为0.4 s ，在同一均匀介质中形成沿x 轴正、负两方向传播的简谐横波．下图中能够正确表示t ＝0.6 s 时波形的图是( )

答案　C

解析　波源在原点，波在同一介质中分别沿x 轴正、负两方向传播，故原点两边波形应该对称，故A 、B 选项错误；振动周期为0.4 s ，而且t ＝0时刻，波源向y 轴正方向振动，经0.6 s ，波源已经振动了一个半周期，故此时波源经平衡位置向y 轴负方向振动，C 选项

正确．

3． 某玻璃对蓝光的折射率大于对红光的折射率，比较这两种光有

( )

A ．在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大

B ．以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大

C ．从该玻璃中射向空气发生全反射时，红光临界角较大

D ．用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光在光屏上形成的相邻亮条纹的间距较大

答案　C 解析　由光在介质中传播速度公式v ＝可知，在该玻璃中传播时，蓝光的速度较小，选项c n A 错误；根据折射定律，以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较小，选项

B 错误；根据临界角公式sin

C ＝，从该玻璃中射向空气发生全反射时，红光临界角较大，

1n 选项C 正确；由双缝干涉条纹间距公式Δx ＝λ可知，用同一装置进行双缝干涉实验，蓝l d 光在光屏上形成的相邻亮条纹的间距较小，选项D 错误．

4． 弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，在振子向着平衡位置运动的过程中

( )

A ．振子所受的回复力逐渐增大

B ．振子离开平衡位置的位移逐渐增大

C ．振子的速度逐渐增大

D ．振子的加速度逐渐增大

答案　C

解析　在振子向着平衡位置运动的过程中，振子所受的回复力逐渐减小，振子离开平衡位置的位移逐渐减小，振子的速度逐渐增大，振子的加速度逐渐减小，选项C 正确．

5． 如图2所示，两段光滑圆弧轨道半径分别为R 1和R 2，圆心分别为O 1和O 2，所对应的圆心角

均小于5°，在最低点O 平滑连接．M 点和N 点分别位于O 点左右两侧，距离MO 小于NO .现分别将位于M 点和N 点的两个小球A 和B (均可视为质点)同时由静止释放．关于两小球第一次相遇点的位置，下列判断正确的是( )

图2

A ．恰好在O 点

B．一定在O点的左侧

C．一定在O点的右侧

D．条件不足，无法确定

答案　C

解析　两段光滑圆弧轨道所对应的圆心角均小于5°，两个小球的运动均可以等效为单摆的简谐运动．由于R1

6．一块半圆柱形玻璃砖放在空气中，如图3所示，一束白光从空气中沿着图示方向射向玻璃砖，经玻璃砖折射后在光屏P上形成彩色光带．下列说法正确的是( )

图3

A．红光穿越玻璃砖的时间比紫光穿越玻璃砖的时间长

B．光带从左到右排列顺序为红→紫

C．如果α逐渐减小时，则紫光最先消失

D．无论α多大，各色光都能从玻璃砖中射出

答案　C

解析　由于红光在玻璃砖中速度较大，所以红光穿越玻璃砖的时间比紫光穿越玻璃砖的时间短，选项A错误．由于红光折射率小，光带从左到右排列顺序为紫→红，选项B错

误．由于紫光全反射临界角最小，如果α逐渐减小时，则紫光最先消失，选项C正确，D 错误．

7．如图4所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是( )

图4

A．甲、乙两摆的振幅之比为2∶1

B．t＝2 s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零

C．甲、乙两摆的摆长之比为4∶1

D．甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等

答案　AB

解析　由题图知甲、乙两摆的振幅分别为2 cm 、1 cm ，故选项A 正确；t ＝2 s 时，甲摆在平衡位置处，乙摆在振动的最大位移处，故选项B 正确；由单摆的周期公式，推出甲、乙两摆的摆长之比为1∶4，故选项C 错误；因摆球摆动的最大偏角未知，故选项D 错误．

8． 折射率n ＝的直角玻璃三棱镜截面如图5所示，一条光线从AB 面入射，入射角为i (图中

2未标出)，ab 为其折射光线，ab 与AB 面的夹角θ＝60°.则( )

图5

A ．i ＝45°，光在AC 面上不发生全反射

B ．i ＝45°，光在A

C 面上发生全反射

C ．i ＝30°，光在AC 面上不发生全反射

D ．i ＝30°，光在AC 面上发生全反射

答案　B

解析　由折射定律，n ＝，r ＝30°，解得i ＝45°，sin C ＝1/n ，故C ＝45°，光在sin i

sin r AC 面入射角为60°，大于全反射临界角，所以光在AC 面上发生全反射，选项B 正确．

9． 如图6所示，平行厚玻璃板放在空气中，一束复色光斜射入玻璃板上表面，出射光分成

a 、

b 两束单色光．对于a 、b 两束光，下面说法正确的是( )

图6

A ．玻璃对a 光的折射率较小

B ．a 光在玻璃中的传播速度较小

C ．若a 、b 光从同一介质斜射入真空时，a 光的全反射临界角较大

D ．若a 光照射某金属能发射出光电子，则b 光照射该金属也一定能发射出光电子

答案　B

10．某横波在介质中沿x 轴正方向传播，t ＝0时刻，O 点开始向正方向运动，经t ＝0.2 s ，O

点第一次到达正方向最大位移处，某时刻形成的波形如图7所示，下列说法正确的是

( )