2020版高考物理通用版二轮复习专题检测：(二十九) 振动和波、光、电磁波(选修3-4)

(2)如图，等腰三角形ABC为某透明介质的横截面，AB＝AC，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O点以角i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射。已知θ＝15°，BC边长为2L，该介质的折射率为2。求：

(ⅰ)入射角i；

(ⅱ)光从入射到发生第一次全反射所用的时间6＋2???设光在真空中的速度为c，可能用到：sin 75°＝或tan 15°＝2－3?。

4??

60

解析：(1)波上的质点并不随波迁移，选项A错误；由题意可知该波的周期为T＝ s

4×103

＝0.015 s，从波传到x＝120 m处开始计时，经过t＝0.03 s，波向前传播的距离s＝4×103× 0.03 m＝120 m，位于x＝240 m处的质点在平衡位置，加速度最小，选项B、C正确；由“上下坡法”可得M点的速度方向沿y轴负方向，正在往平衡位置运动，速度增大，动能增大，50选项D错误；M、N两点的平衡位置之间相距50 m，波从M点传到N点所需时间t1＝ s

4×103＝0.012 5 s，选项E正确。

(2)(ⅰ)作出光路图如图所示，根据全反射规律可知，光线在AB面上1

P点的入射角等于临界角C，由折射定律得sin C＝

n

代入数据得C＝45°

设光线在BC面上的折射角为r，由几何关系得r＝30° sin i由折射定律得n＝

sin r联立以上各式，代入数据得 i＝45°。

(ⅱ)在△OPB中，根据正弦定理得 L

＝ sin 75°sin 45°

设所用时间为t，光线在介质中的传播速度为v，得 OP＝vt c又v＝n OP

联立以上各式，代入数据得 6＋2t＝L。

2c

答案：(1)BCE (2)(ⅰ)45° (ⅱ)

6＋2

L 2c