高三物理(第02期)解析分项汇编 专题14 选修34(含解析)

（江苏专用）2014届高三物理（第02期）解析分项汇编 专题14 选修3-4（含解析）新人教版 江苏省物理单科卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。

为了给江苏考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。

本资料以江苏考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对江苏考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。

专题14 选修3-4(解析版)
一、选择题。

1．【辽宁五校协作体2013届高三冲刺考试题】 下列说法正确的是
A ．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光
B ．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现明条纹时而出现暗条纹
C ．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场向外传播就形成了电磁波
D ．根据相对论可知空间和时间与物质的运动状态有关
2.【2013·重庆市名校联盟2013届高三下学期第二次联考】如图11-1所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC 的单色光从空气射向E 点，并偏折到F 点，已知入射方向与边AB 的夹角为θ＝30°，E 、F 分别为AB 、BC 的中点，则( )
A 32
B ．光在F 点发生全反射
C ．光从空气进入棱镜，波长变小
D ．从F 点出射的光束与入射到
E 点的光束平行
2. C 解析：由几何知识得：光线在AB 面上入射角为o 60i =，折射角为o
30r =，则折射率为
sin 3sin i n r ==，故A 错误。

光线在F 点的入射角与AB 面上的折射角相等，根据光路可逆性原理，得知光在F 点不可能发生全反射，而且从F 点出射的光束与BC 的夹角为θ，所以从F 点出射的光束与入射到E 点的光束不平行，故B 、D 错误．光从空气进入棱镜，频率不变，波速变小，由公式v f λ=得知，波长变小，故C 正确。

故选C 。

考点：本题考查了光的折射定律、全反射。

3．【2014·江西省新余一中、宜春中学高三9月联考】 一列简谐波沿x 轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，此时质点P 正沿y 轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是（ ）
A ．沿x 轴负方向，60m/s
B ．沿x 轴正方向，60m/s
C ．沿x 轴负方向，30 m/s
D ．沿x 轴正方向，30m/s
3. A 解析：根据甲图可知波沿X 轴负方向传播，波长是24m ，根据乙图可知，周期是0.4s ，所以波速是。

考点：波的振动图象和波动图象
4.【2013•重庆市九校联盟高2013届高三上期期末】下列四幅图的有关说法中正确的是
A ．由两个简谐运动的图像可知：它们的相位差为2
π或者π B ．当球与横梁之间存在摩擦的情况下，球的振动不是简谐运动
C ．频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱
D ．当简谐波向右传播时，质点A 此时的速度沿y 轴正方向
4.BC 解析：根据数学知识得知，两个简谐运动的图象的相位差为(2)(0,1,2,3)2n n π
π⋅+=⋅⋅⋅，故A 错误。

当球与横梁之间存在摩擦的情况下，球的振动做的是阻尼振动，振幅不断减小，做的不是简谐运动；故B 正确。

频率相同的两列波叠加时，能产生稳定的干涉现象，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱；故C 正确。

当简谐波向右传播时，波形向右平移，则得质点A 此时的速度沿y 轴负方向，故D 错误。

故选BC 。

考点：本题考查了横波的图象、简谐运动的振幅周期和频率、波长与频率和波速的关系、波的叠加。

5.【2013·湖北省华中师大附中高三期中检测】沿x 轴正向传播的一列简谐横波在t ＝0时刻的波形如图
所示，M 为介质中的一个质点，该波的传播速度为40 m/s ，则t ＝140
s 时( )
A ．质点M 对平衡位置的位移一定为负值
B ．质点M 的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
C ．质点M 的加速度方向与速度方向一定相同
D ．质点M 的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反
6.【2013•重庆市六区2013届高三下期第二次学业调研抽测】 在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图1所示为某时刻这两列波的图像，则下列说法中正确的是
A ．波1速度比波2速度大
B ．相对于同一障碍物，波2比波1更容易发生衍射现象
C ．这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象
D ．这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同
6.C 解析：两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同，故A 错误。

由图读出声波1和声波2波长之比为12:2:1λλ=，波长越长，波动性越强，所以相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象，故B 错误。

由v f λ=得到两波频率之比为12:1:2f f =，而两列波发生干涉的必要条件是频率相同，所以在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象，故C 正确。

由于波2的频率大于波1的频率，在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率不会相同，故D 错误。

故选C 。

考点：本题考查了横波的图象、波的干涉、波的衍射、多普勒效应。

7.【2013·辽宁五校协作体2013届高三冲刺考试题】下列说法正确的是
A．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光
B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现明条纹时而出现暗条纹
C．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场向外传播就形成了电磁波
D．根据相对论可知空间和时间与物质的运动状态有关
8.【2013•重庆市高2013级三诊】下列有关光现象的说法不正确
．．．的是
A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B．泊松亮斑是光的衍射现象
C．双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度。

9.【2013•重庆市高2013级二诊】如题11图1所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图，图中①是光源、②是滤光片、③是单缝、④是双缝、⑤是光屏．下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是（仅有一个正确选项）
A．增大①和②之间的距离 B．减小④和⑤之间的距离
C．将红色滤光片改成蓝色滤光片 D．减小双缝之间的距离
10.【2014·江西省新余一中、宜春中学高三9月联考】 一列简谐波沿x 轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，此时质点P 正沿y 轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是（ ）
A ．沿x 轴负方向，60m/s
B ．沿x 轴正方向，60m/s
C ．沿x 轴负方向，30 m/s
D ．沿x 轴正方向，30m/s
10.A 解析：根据甲图可知波沿X 轴负方向传播，波长是24m ，根据乙图可知，周期是0.4s ，所以波速是。

考点：波的振动图象和波动图象
二、填空题。

11．【2013•淮安市第一学期期中】如图，蛇形摆是演示单摆周期与摆长关系的实验装置。

现将10个摆球由平衡位置沿x 轴正方向移动相同的一小位移，然后同时释放，摆球整体看上去像舞动的蛇。

从左向右，10个摆的振动周期依次 (选填“增大”、“减小”或“不变”)；若摆长最长的摆为秒摆(周期为2s)，则其摆长为 m(取g ＝9.80m/s 2
，结果保留1位有效数字)。

11．减小，1 解析：根据单摆周期公式T ＝g
L π2可知，摆长越长，其振动周期越大，因此从左向右，10个摆的振动周期依次减小，同时解得摆长L ＝224πgT ＝2
14.3448.9⨯⨯m ＝1m 。

考点：本题主要考查了单摆周期公式的应用问题。

12．【2014·山西省忻州一中、康杰中学等四校高三第一次联考】下图是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。

质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。

t＝0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T。

经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移为6cm, 则当t
＝4
T
时质点
5的运动方向为；t＝
3T
4
时质点9运动的路程为。

三、计算题。

14．【吉林白山市2014届高三8月摸底考试】如图所示，为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R=12 cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．一束红光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i=45o，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。

已知该介质对红光的折射率为
n=
23
，求两个亮斑与A点间的距离。

15．【辽宁五校协作体2013届高三冲刺考试题】如图甲所示是一列沿+x方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，已知波速v=2 m/s，质点PQ相距3.2 m。

求：
①在图18乙中画出质点Q的振动图象（至少画出一个周期）。

②从t – 0 到Q点第二次振动到波谷的这段时间内质点P通过的路程。

15．（1）见解析（2）0.22m
解析：
①图象如图所示（3分）
16．【陕西五校2013届高三第三次模拟考试】折射率为n 、长度为L 的玻璃纤维置于空气中，若从A 端射入的光线能在玻璃纤维中发生全反射，最后从B 端射出，如图所示，求：
①光在A 面上入射角的最大值．
②若光在纤维中恰能发生全反射，由A 端射入到从B 端射出经历的时间是多少？
16．①
1arcsin 2 n ②c L
n 2 解析：
17【2013·辽师大附中2013届高三第三次模拟考试】（9分）用透明物质做成内、外半径分别为a，b的空心球的内表面上，涂有能完全吸光的物质，当一束平行光射向此球时，被吸收掉的光束的横截面积S=2πa2，如图所示。

不考虑透明物质的吸收和外表面的反射，试求该透明物质的折射率n
17【答案】n2
【解析】
试题分析：依题意可作出光路图如图所示，从图中几何关系得：。