【创新设计】（山东专用）2022高考物理二轮专题辅导训练专题6第14讲热点一 机械振动、机械波与光的折射、全反射的组合（含解析） 热点一 机械振动、机械波与光的折射、全反射的组合1．机械振动与机械波2．光的折射、全反射(1)折射率：n＝ n＝(2)全反射：sinC＝1．(2022·泰安模拟)(1)一列简谐横波，某时刻的波形如图6－14－10甲所示，从该时刻开始计时，波上某质点A的振动图象如乙所示，则下列判断正确的是________．(双选，填正确答案标号)图6－14－10a．该列波沿x轴负方向传播b．该列波的波速大小为1m/sc．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则所遇到的波的频率为0.4Hzd．从该时刻起，再经过0.4s的时间，质点A通过的路程为40cm图6－14－11(2)如图6－14－11所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，∠A＝30°，一条光线以45°的入射角从AC边上的D点射入棱镜，光线垂直BC射出，已知真空中的光速为c.求光在玻璃棱镜中的传播速度大小．-4-\n解析 (1)根据波的图象和振动图象可知，波沿x轴正方向传播，a错；波速v＝＝m/s＝1m/s.b对；根据干涉的条件c错；从该时刻起再经0.4s的时间，质点A完成一个振动周期走过的路程s＝40cm.d对；(2)在棱镜内的光路如图，由几何关系知α＝60°，θ＝30°根据折射定律得n＝而n＝所以v＝c答案 (1)bd (2)c2．(1)如图6－14－12所示为甲、乙两列沿绳传播的简谐横波(虚线表示甲波，实线表示乙波)在某时刻的波形图，M为绳上x＝0.2m处的质点，则下列说法中正确的是________．(双选，填正确答案标号)图6－14－12A．这两列波将发生干涉现象，质点M的振动始终加强B．由图示时刻开始，再经甲波周期的，质点M将位于波谷C．甲波的速度v1比乙波的速度v2大D．因波的周期未知，故两列波波速的大小无法比较图6－14－13(2)如图6－14－13所示，某透明液体深1m，一束与水平面成30°角的光线从空气照向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为45°.试求(光在真空中的速率c＝3.0×108m/s)①该液体的折射率；②进入液体的光线经多长时间可以射到底面．解析 (2)①因为入射角i＝90°－30°＝60°折射角r＝90°－45°＝45°所以n＝＝＝.②光在液体中传播时位移s＝＝m-4-\n速度v＝＝×108m/s所以：t＝＝×10－8s.答案 (1)AB (2)① ②×10－8s3.图6－14－14(1)如图6－14－14所示是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)；S1的振幅A1＝4cm，S2的振幅A2＝3cm，则下列说法正确的是________．(双选，填正确答案标号)A．质点D是振动减弱点B．质点A、D在该时刻的高度差为14cmC．再过半个周期，质点B、C是振动加强点D．质点C的振幅为1cm图6－14－15(2)如图6－14－15所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ＝75°，今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用．试求玻璃砖的折射率n.解析 (1)由干涉图样可知，D点为两波谷相遇应该是加强点，选项A错误；此时A点在加强后的最高点，D点在加强后的最低点，由合成叠加关系可知AD的高度差为14cm，选项B正确；由于两波的频率相等，叠加后会形成稳定的干涉图样，所以A、D点始终是加强点，B、C点始终是减弱点，选项C错误；质点C为减弱点，振幅为两振幅之差，为1cm，选项D正确．(2)如图所示因E点为OA的中点，所以入射角α＝30°①β＝θ＝75°②临界角C＝180°－2α－β＝45°③OB面恰好发生全反射，则sinC＝④解得n＝答案 (1)BD (2)-4-\n对几何光学问题，做好规范的光路图是解决问题的关键，特别应注意法线作为辅助线的作用，通过作图构建几何三角形，然后利用几何知识求解．-4-
