【物理选修3-4】（1）如图所示，一列简谐横波在某一时刻的波的图像，A、B、C是...

【物理选修3-4】（1）如图所示，一列简谐横波在某一时刻的波的图像，A、B、C是介质中的三个质点，已知波是向x正方向传播，波速为v=20m/s，下列说法正确的是______（填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0）

A．这列波的波长是10cm

B．质点A的振幅为零

C．质点B此刻向y轴正方向运动

D．质点C再经过0.15s通过平衡位置

E．质点一个周期内通过的路程一定为1.6cm

（2）在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面相接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示，有一半径为r=0.1m的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的桌面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合，已知玻璃的折射率为n=1.73。则

（I）通过计算说明光线I能不能在圆锥的侧面B点反射全反射

（II）光线1经过圆锥侧面B点后射到桌面上某一点所用的总时间是多少？（结果保留三位有效数字）

CDE 【解析】（1）由图知：这列波的波长是12m．故A错误；图示时刻A点的位移为零，但振幅为0.4cm，故B错误；简谐横波向x正方向传播，波形向右平移，则知质点B此刻向y轴正方向运动，故C正确；该波的周期为：，则，则知质点C再经过0.15s通过平衡位置，故D正确；质点一个周期内通过的路程一定为四倍振幅，即为4×0.4cm=1.6cm，故E正确。所以CDE正确，AB错误。 (2)试题分析：当半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，经过第一次折射时，由于入射角等于零，所以折射角也是零，因此折射光线不发生偏折．当第二次折射时，由于入射角等于60°，而玻璃的折射率为1.73，可得入射角与临界角的大小，所以会发生光的全反射，反射光线却恰好垂直射出；可根据几何关系可确定光线在圆锥内和外通过的路程，由求出光线在玻璃中的速度，即可求解（I）临界角与折射率间的关系为：，代入数据解得：；因为： ° 即入射角大于临界角所以，光线I能在圆锥的侧面B点发生全反射。（II）根据几何关系可知所以，总时间点睛：本题关键之处是借助于光的折射与反射定律作出光路图，同时利用几何关系来辅助计算

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考点分析：

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【物理选修3-3】（1）对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是______（填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0）

A．体积不变，压强减小的过程，气体一定放出热量，内能减小

B．若气体内能增加，则外界一定对气体做功

C．若气体的温度升高，则每个气体分子的速度一定增大

D．若气体压强不变，气体分子平均距离增大时，则气体分子的平均动能一定增大

E．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

（2）如图所示，粗细均匀的U形管，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L=15cm的理想气体，当温度为27℃时，两管水银面的高度差，设外界大气压为75cmHg，则

（I）若对封闭气体缓慢加热，为了使左右两管中的水银面相平，温度需升高到多少？

（2）若保持27℃不变，为了使左右两管中的水银面相平，需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱长度应为多少？

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如图所示，一轻质弹簧固定在竖直墙上，质量为m的滑块（可视为质点）放置在光滑水平面上，一表面光滑，半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，左端与水平面平滑连接，在半圆轨道右侧有一倾角为斜面固定在水平地面上，有一不计厚度，长度为，质量为M木板恰好能静止在斜面上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板下端距斜面底端为，下列操作中，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g。

（1）用水平力缓慢推m，使弹簧压缩到一定程度，然后释放，m恰能运动到圆轨道P处脱离轨道，且OP与竖直方向夹角为。求：（I）弹簧压缩最短时弹性势能（2）m通过圆轨道最高点Q时对轨道压力。

（2）再次用力缓慢推m压缩弹簧，释放后，m运动到Q点水平抛出，恰好能以速度沿平行于斜面方向落到木板顶端，当木板下端下滑到斜面底端时，m恰好滑至木板下端，且与木板速度相等。求：木板从开始运动到木板下端到达斜面底端过程中，系统损失的机械能。

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如图所示，光滑的金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨足够长，电阻不计，两轨间距为L，其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，一质量为m的金属棒，放置在导轨上，其电阻为r，某时刻一水平力F垂直作用在金属棒中点，金属棒从静止开始做匀加速直线运动，已知加速度大小为a，金属棒始终与导轨接触良好。