2018版高考物理二轮复习选考强化练3 选修3-4

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2018年高考物理复习选修3-4

[高考导航]基础课1 机械振动知识点一、简谐运动单摆、单摆的周期公式 1．简谐运动(1)定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动。

(2)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置。

(3)回复力①定义：使物体返回到平衡位置的力。

②方向：总是指向平衡位置。

③来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力。

(4)简谐运动的特征①动力学特征：F 回＝－kx 。

②运动学特征：x 、v 、a 均按正弦或余弦规律发生周期性变化(注意v 、a 的变化趋势相反)。

③能量特征：系统的机械能守恒，振幅A 不变。

2．简谐运动的两种模型知识点二、简谐运动的公式和图象 1．简谐运动的表达式(1)动力学表达式：F ＝－kx ，其中“－”表示回复力与位移的方向相反。

(2)运动学表达式：x ＝A sin(ωt ＋φ)，其中A 代表振幅，ω＝2πf 表示简谐运动的快慢。

2．简谐运动的图象(1)从平衡位置开始计时，函数表达式为x ＝A sin ωt ，图象如图1甲所示。

图1(2)从最大位移处开始计时，函数表达式为x ＝A cos ωt ，图象如图1乙所示。

知识点三、受迫振动和共振1．受迫振动系统在驱动力作用下的振动。

做受迫振动的物体，它做受迫振动的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率)无关。

2．共振图2做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近，其振幅就越大，当二者相等时，振幅达到最大，这就是共振现象。

共振曲线如图2所示。

[思考判断](1)简谐运动平衡位置就是质点所受合力为零的位置。

()(2)做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移都是相同的。

()(3)做简谐运动的质点，速度增大时，加速度可能增大。

()(4)简谐运动的周期与振幅成正比。

()(5)单摆在任何情况下的运动都是简谐运动。

()(6)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。

2018年高考物理二轮复习题型专练选考题满分练3 新人教版选修3-4

3－4 选考题满分练(三)34．[物理——选修3－4](2017·山东滨州一模)(1)某波源S 发出一列简谐横波，波源S 的振动图象如图所示．在波的传播方向上有A 、B 两点，他们到S 的距离分别为45 m 和55 m ．测得A 、B 两点开始振动的时间间隔为1.0 s ．由此可知①波长λ＝________m ；②当B 点离开平衡位置的位移为＋6 cm 时，A 点离开平衡位置的位移是________cm.(2)半径为R 的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O 点为圆心，OO ′为直径MN 的垂线．足够大的光屏PQ 紧靠在玻璃砖的右侧且与MN 垂直．一束复色光沿半径方向与OO ′成 θ＝30°角射向O 点，已知复色光包含有折射率从n 1＝2到n 2＝3的光束，因而屏NQ 部分出现了彩色光带．(ⅰ)求彩色光带的宽度；(ⅱ)当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求O 角至少为多少？解析 (1)①由振动图象可知该波的周期 T ＝2 s ，A 、B 两点开始振动的时间间隔为Δt ＝1.0 s ＝12T ，所以A 、B 间的距离为半个波长，所以λ＝2×(55－45)m ＝20 m ②A 、B 两点间距离是半个波长，振动情况总是相反，所以当B 点离开平衡位置的位移为＋6 cm 时，A 点离开平衡位置的位移是－6 cm(2)(ⅰ)由折射定律得：n 1＝sin β1sin θ，n 2＝sin β2sin θ，代入数据解得：β1＝45°，β2＝60°，故彩色光带的宽度为：d ＝R tan(90°－β1)－tan(90°－β2)＝(1－33)R (ⅱ)当所有光线均发生全反射时，光屏上的光带消失，反射光束将在PN 上形成一个光点．即此时折射率为n 1的单色光在玻璃表面上恰好发生全反射，故sin C ＝1n 1＝12即入射角 θ＝C ＝45°答案 (1)①20 ②－6(2)(ⅰ)彩色光带的宽度为(1－33)R (ⅱ)O 角至少为45° 34．[物理——选修3－4](1)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t ＝0时刻的波形如图甲所示，A 、B 、P 和Q 是介质中波传播方向上的四个质点，t ＝0时刻波刚好传播到B 点．质点A 的振动图象如图乙所示，则下列判断正确的是________．(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分)A ．该波的周期为8 sB ．该波的传播速度为25 m/sC ．t ＝0时刻质点P 所受的合外力沿y 轴正方向D ．0～1.6 s 时间内，质点P 通过的路程为16 cmE ．经过3.8 s 时间质点Q 第二次到达波谷(2)用折射率为2的透明材料做成一个高度为H 的长方体，一束宽度为d 的平行光束，从真空中以与上表面夹角为45°的方向射入该长方体，从长方体下表面射出．已知真空中光速为c ，求：(ⅰ)平行光束在长方体中的宽度；(ⅱ)平行光束通过长方体的时间．解析 (1)由题图甲可知，该波的波长为λ＝20 m ，由题图乙可知，周期T ＝0.8 s ，传播速度v ＝λT＝25 m/s ，A 错误，B 正确；t ＝0时刻质点P 位于波谷，所受的合外力沿y 轴正方向，C 正确；0～1.6 s 时间内，经过两个周期，质点P 通过的路程为2×4A ＝2×4×2 m＝16 m ，D 错误；质点P 、Q 平衡位置之间的距离L ＝85 m －10 m ＝75 m ，由L ＝v Δt 解得t ＝3 s ，即经过3 s 时间质点Q 第一次到达波谷，再经过一周期，即0.8 s 时间质点Q 第二次到达波谷，E 正确．(2)(ⅰ)光路图如图所示，宽度为d 的平行光束射到长方体上表面时的入射角i ＝45°，由折射定律有n sin r ＝sin i解得折射角r ＝30°设平行光束在长方体中的宽度为D ，由d cos 45°＝D cos 30°解得D ＝62d(ⅱ)由n ＝c v 解得v ＝22c平行光束在长方体中传播路程s ＝H cos r ＝233H平行光束通过长方体的时间t ＝sv ＝26H3c答案 (1)BCE (2)(ⅰ)62d (ⅱ)26H3c。

18版高考物理二轮复习选考强化练3选修3_4

选考强化练(三) 选修3－4(时间：20分钟分值：45分)1．(2017·湖南师大附中模拟)(1)(5分)如图1所示，甲图为沿x 轴传播的一列简谐横波在t ＝0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P 的振动图象，则下列判断正确的是________．(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)图1A ．该波的传播速率为4 m/sB ．该波的传播方向沿x 轴正方向C ．经过0.5 s 时间，质点P 沿波的传播方向向前传播2 mD ．该波在传播过程中若遇到3 m 的障碍物，能发生明显衍射现象E ．经过0.5 s 时间，质点P 的位移为零，路程为0.4 m(2)(10分)如图2所示，横截面为矩形ABCD 的玻璃砖竖直放置在水平桌面上，其厚度为d ，AD 面镀有水银，用一束与BC 成45°角的细微光向下照射在BC 面上，在水平面上出现两个光斑，距离233d ，求玻璃砖的折射率．图2【解析】 (1)选ADE.由甲读出该波的波长为λ＝4 m ，由乙图读出周期为T ＝1 s ，则波速为v ＝λT ＝41 m/s ＝4 m/s ，故A 正确．在乙图上读出t ＝0时刻P 质点的振动方向沿y 轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x 轴负方向，故B 错误．质点P 只在自己的平衡位置附近上下振动，并不沿波的传播方向向前传播，故C 错误．由于该波的波长为4 m ，所以该波在传播过程中若遇到3 m 的障碍物，能发生明显的衍射现象，故D 正确．经过t ＝0.5 s ＝T2时间，质点P 又回到平衡位置，位移为零，路程为s ＝2A ＝2×0.2 m＝0.4 m ，故E 正确．(2)作出光路图，由光的反射定律和光路可逆性可知，反射光线OH 与FG 平行，且OH 与水平面的夹角为45°.则得OF ＝GH ＝233dIE ＝12OF ＝33d tan r ＝IE IO＝33，可得r ＝30° 所以折射率n ＝sin isin r ＝ 2.【答案】 (1)ADE (2) 22．(2017·武汉十一中模拟)(1)(5分)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ．下列说法正确的是________．(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)A ．水面波是一种机械波B ．该水面波的频率为6 HzC ．该水面波的波长为3 mD ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 (2)(10分)如图3所示，三角形ABC 为某透明介质的横截面，O 为BC 边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O 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： ①入射角i ；②从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c ，可能用到sin 75°＝6＋24或sin 15°＝2－3) 【导学号：19624281】图3【解析】 (1)选ACE.水面波是由机械振动引起的在介质(水)中传播的一种波，是一种机械波，选项A 正确．由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ，可得知振动的周期T 为：T ＝t n ＝1510－1 s ＝53 s ，频率为：f ＝1T＝0.6 Hz ，选项B 错误．由公式λ＝vT ，有λ＝1.8×53 s ＝3 m ，选项C 正确．参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动，并不会“随波逐流”，但振动的能量和振动形式却会不断地向外传播，所以选项D 错误，E 正确．(2)①根据全反射定律可知，光线在AB 面上的P 点的入射角等于临界角C 由折射定律得 sin C ＝1n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 ＋C ＝90°－θ 所以：r ＝30°n ＝sin isin r联立得：i ＝45°.②在△OPB 中，根据正弦定理得： OP sin 75°＝Lsin 45°设所用时间为t ，光线在介质中的速度为v ，得：OP ＝vtv ＝c n联立得：t ＝6＋22cL . 【答案】 (1)ACE (2)①45° ②6＋22cL 3．(2017·晋城市三模)(1)(5分)下列说法正确的是________．(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)A ．电场总是由变化的磁场产生的B ．真空中的光速在任何惯性系中测得的数值都相同C ．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象D ．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄水下的景物，可使景象更清晰E ．白光被分解为单色光的现象叫作光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可能发生色散(2)(10分)如图4甲、乙分别是波传播路径上M 、N 两点的振动图象，已知MN ＝1 m.图4①若此波从M 向N 方向传播，则波传播的最大速度为多少？②若波传播的速度为1 000 m/s ，则此波的波长为多少？波沿什么方向传播？【解析】 (1)选BDE.电场也可以由电荷产生，故A 错误；根据爱因斯坦的狭义相对论，真空中的光速在任何惯性系中测得的数值都相同，故B 正确；照相机镜头上的增透膜能增强透射光是因为光照射在薄膜两表面上被反射回去，在叠加处由于光程差等于波长的一半使得两束反射光出现振动减弱，导致相互抵消，即减弱了反射光从而增强光的透射能力，这是依据光的干涉现象，故C 错误；由于水面形成的反射光会造成干扰，故在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄水下的景物，可使景象更清晰，故D 正确；多种颜色的光被分解为单色光的现象叫作光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以将复色光进行分解，故E 正确． (2)①由图可知，该波的周期为T ＝4×10－3s当简谐波从M 向N 方向传播时，M 、N 两点间的距离s ＝(n ＋34)λ则得λ＝4s 4n ＋3＝44n ＋3 m(n ＝0,1,2,3，…)波速v ＝λT ＝1 0004n ＋3m/s(n ＝0,1,2,3，…)当n ＝0时，波速最大，即最大速度为1 0003m/s.②若波传播的速度为1 000 m/s ，则此波的波长为λ＝vT ＝4 m 则MN ＝14λ，根据波形的平移法可知，波从N 向M 方向传播．【答案】 (1)BDE (2)①10003m/s ②4 m 从N 向M 方向传播。

专题18选修3-4(精准训练) 2018年高考物理二轮考试命题精准透析 Word版含解析

1.(2017·全国卷Ⅱ·34(1))在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样．若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是__________．A ．改用红色激光B ．改用蓝色激光C ．减小双缝间距D ．将屏幕向远离双缝的位置移动E ．将光源向远离双缝的位置移动【答案】ACD【解析】根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx ＝d lλ 可知，要使Δx 增大，可以增大波长或增大双缝到屏的距离或缩小双缝间的距离，所以选项A 、C 、D 正确，B 、E 错误．2．(2017·全国卷Ⅰ·34(1))如图1(a)，在xy 平面内有两个沿z 方向做简谐振动的点波源S 1(0,4)和S 2(0，－2)．两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示．两列波的波速均为1.00 m/s.两列波从波源传播到点A (8，－2)的路程差为________m ，两列波引起的点B (4,1)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)，点C (0,0.5)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)．图1【答案】2 减弱加强3．(2017·全国卷Ⅰ·34(2))如图2，一玻璃工件的上半部是半径为R 的半球体，O 点为球心；下半部是半径为R 、高为2R 的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜．有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为0.6R.已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)．求该玻璃的折射率．图2【答案】(或1.43)【解析】如图，4．(2017·全国卷Ⅲ·34)(1)如图6，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5 s．关于该简谐波，下列说法正确的是________．图6A ．波长为2 mB ．波速为6 m/sC ．频率为1.5 HzD ．t ＝1 s 时，x ＝1 m 处的质点处于波峰E ．t ＝2 s 时，x ＝2 m 处的质点经过平衡位置(2)如图7，一半径为R 的玻璃半球，O 点是半球的球心，虚线OO ′表示光轴(过球心O 与半球底面垂直的直线)．已知玻璃的折射率为 1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)．求：图7(ⅰ)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值； (ⅱ)距光轴3R的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离．【答案】(1)BCE (2)(ⅰ)32R (ⅱ)2.74R(2)(ⅰ)如图甲，从底面上A 处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为i ，当i 等于全反射临界角i C 时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为l .i ＝i C ①设n 是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有 n sin i C ＝1② 由几何关系有 sin i ＝R l ③联立①②③式并利用题给条件，得 l ＝32R ④(ⅱ)如图乙，设与光轴相距3R的光线在球面B 点发生折射时的入射角和折射角分别为i 1和r 1，由折射定律有n sin i 1＝sin r 1⑤设折射光线与光轴的交点为C ，在△OBC 中，由正弦定理有 R sin ∠C ＝OC sin(180°－r1⑥ 由几何关系有 ∠C ＝r 1－i 1⑦ sin i 1＝31⑧联立⑤⑥⑦⑧式及题给条件得 OC ＝53R ≈2.74R ⑨5．(2016·全国卷Ⅱ·34)(1)关于电磁波，下列说法正确的是________． A ．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B ．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C ．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D ．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输E ．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失 (2)一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播，波长不小于10 cm.O 和A 是介质中平衡位置分别位于x ＝0和x ＝5 cm 处的两个质点．t ＝0时开始观测，此时质点O 的位移为y ＝4 cm ，质点A 处于波峰位置；t ＝31s 时，质点O 第一次回到平衡位置，t ＝1 s 时，质点A 第一次回到平衡位置．求：①简谐波的周期、波速和波长； ②质点O 的位移随时间变化的关系式．【答案】(1)ABC (2)①4 s 7.5 cm/s 30 cm ②y ＝0.08cos(2πt ＋3π) m 或y ＝0.08sin(2πt ＋65π) m(2)①设振动周期为T .由于质点A 在0到1 s 内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是41个周期，由此可知T ＝4 s ①由于质点O 与A 的距离Δx ＝5 cm 小于半个波长，且波沿x 轴正向传播，O 在t ＝31s 时回到平衡位置，而A 在t ＝1 s 时回到平衡位置，时间相差Δt ＝32s ，可得波的速度v ＝Δt Δx＝7.5 cm/s ②由λ＝vT 得，简谐波的波长 λ＝30 cm ③6．(2016·全国卷Ⅲ·34)(1)由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20 Hz ，波速为16 m/s.已知介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧，且P 、Q 和S 的平衡位置在一条直线上，P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为15.8 m 、14.6 m ．P 、Q 开始振动后，下列判断正确的是________．A ．P 、Q 两质点运动的方向始终相同B ．P 、Q 两质点运动的方向始终相反C ．当S 恰好通过平衡位置时，P 、Q 两点也正好通过平衡位置D ．当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰E ．当S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰(2)如图7所示，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面的半径是球半径的23倍；在过球心O 且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A 点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．图7【答案】(1)BDE (2)150°(2)设图中N 点为光线在球冠内底面上的反射点，光线的光路图如图所示．设光线在M 点的入射角为i 、折射角为r ，在N 点的入射角为i ′，反射角为i ″，玻璃折射率为n .由于△OAM 为等边三角形，i ＝60°① 由折射定律有 sin i ＝n sin r ② 代入题给条件n ＝得 r ＝30°③作底面在N 点的法线NE ，由于NE ∥AM ，有 i ′＝30°④根据反射定律，有 i ″＝30°⑤连接ON ，由几何关系知△MAN ≌△MON ，故有 ∠MNO ＝60°⑥ 由④⑥式得 ∠ENO ＝30°于是∠ENO 为反射角，ON 为反射光线．这一反射光线经球面再次折射后不改变方向．所。

高考物理二轮复习选考题分强化选修34

选考题12分强化练(选修3－4)1. (1)如图1所示，装有多普勒测速仪的汽车测速监视器安装在公路旁，它向行驶中的车辆发射已知频率的超声波，并接收被车辆反射回来的反射波．当某汽车向测速监视器靠近时，被该汽车反射回来的反射波与测速监视器发出的超声波相比________．图1A．频率不变，波速变小B．波速不变，频率变小C．频率不变，波速变大D．波速不变，频率变大(2)如图2所示，火车以0.8c(c是真空中光速)向右行驶，车厢中央的光源O发出一个闪光，地面上的人看到闪光向前传播的速度为________．光到达前壁的时间________(选填“大于”“等于”或“小于”)到达后壁的时间．图2(3)如图3所示，ABCD是厚度为d的圆柱形玻璃体截面．厚度不计、半径为r的圆形LED 灯贴在玻璃体CD面上，圆心与CD面中心P重合，其发出的光从AB面射出，玻璃的折射率为 2.不考虑光在AD和BC面上的反射，要使光从AB面射出的角度范围为180°，求玻璃体的最小半径R.图3【解析】(1)当汽车向测速监视器最近时，测速监视器接收到的反射波的频率变大，但其在空气中传播的速度不变，D正确．(2)根据光速不变原理可知，地面上的人看到闪光向前传播的速度为c，因为火车的后壁向前运动，与光速方向反向，故光到达前壁的时间大于光到达后壁的时间．(3)只要使发光灯上边缘的光在B点射出时，折射角为90°即可使光从AB面射出的角度范围为180°，此时应满足：n ＝sin 90°sin θ，tan θ＝R ＋r d解得：θ＝45°，R ＝d －r .【答案】 (1)D (2)c 大于 (3)d －r2．(1)下列说法中正确的是__________．【导学号：25702117】A ．拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度B ．未见其人先闻其声，是因为声波波长较长，容易发生衍射现象C ．宇航员驾驶宇宙飞船以接近光速经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变快D ．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率(2)一列简谐横波，在t ＝0时刻的波形如图4所示，质点Q 恰在平衡位置且向上振动．再过0.2 s ，质点Q 第一次到达波峰，该波的传播速度为________，质点P 的振动位移随时间变化的关系式为________ m.图4(3)如图5所示，一半径为R 的1/4球体放置在水平桌面上，球体由透明材料制成．现有一束位于过球心O 的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，若光线距桌面的距离为22R ，且光线恰好在OA 面发生全反射，求透明材料的折射率．图5【解析】 (1)拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，A 错误；未见其人先闻其声，这是声波容易发生衍射的结果，B 正确；地球上的人观察飞船上的时钟时，时钟变慢了，C 错误；在受迫振动中，物体的振动频率一定等于驱动力的频率，但驱动力的频率不一定等于物体的固有频率，D 正确．(2)由t ＝0时刻质点Q 恰好经过平衡位置向上振动，该波沿x 轴正方向传播，由图可知，λ＝24 m ，又T ＝0.8 s ，则该波的速度v ＝λT ＝30 m/s ，质点P 的振动方程为x ＝A cos 2πTt (m)＝0.2cos 5π2t (m)． (3)此光线恰好在OA 面上发生全反射，则光线在OA 面上的入射角为临界角C ，如图所示．sin isin r＝nsin C ＝1nsin i＝22RR又i＝r＋C由以上各式可求得：n＝ 5.【答案】(1)BD (2)30 m/s 0.2cos5π2t(3) 53．(1)以下各种说法中，正确的是________．A．一单摆做简谐运动，摆球相继两次通过同一位置时的速度必相同B．机械波和电磁波本质上不相同，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象C．红外线的频率与固体物质分子频率接近，容易引起固体物质分子的共振D．透过旋转偏振片，看到平静湖面反射光的明暗变化，说明太阳光是偏振光(2)一个遥远的星体正以速度v背离地球远去，地球上观测到该星体发出的氢光谱中某一条谱线的波长为λ1，而地球实验室中对应的该谱线测量的波长为λ2，则λ1________λ2(选填“>”“＝”或“<”)，地球观察者观测到该星体上发生一个事件的持续时间为t，则该事件在星体上持续时间t0________t(选填“>”“＝”或“<”)．(3)图示6是一只折射率n＝1.5的棱镜，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小i＝arcsin 0.75.图6①已知真空中光速c＝3×108 m/s，求光在棱镜中传播速率；②求此束光线射出棱镜时与边界的夹角．【解析】(1)作简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度，而速度有两种方向，可能不同，A错误；发生反射、折射、干涉、衍射现象是所有波的特性，故B正确；红外线的频率与固体物质分子频率接近，容易引起固体物质分子的共振，C正确；透过旋转偏振片，看到平静湖面反射光的明暗变化，说明湖面的反射光是偏振光，D错误．(2)由于该星体远离地球运动，地球上观测到该星体发出的氢光谱中某一条谱线的频率比地球上对应谱线的频率小，由c＝λf可知，λ1>λ2，由时间间隔的相对性可知t>t0.(3)①光在棱镜中传播的速度为v＝cn＝2×108 m/s.②如图所示，由n ＝sin i sin r可得r ＝30° 可求得θ＝45°，因sin C ＝23<22，故θ>C . 折射光在BC 面上发生全反射，因∠C ＝45°，故射到AC 面上的光恰好垂直AC 面射出棱镜．【答案】 (1)BC (2)> < (3)①2×108m/s ②90°4．(1)下列说法正确的是________．A ．机械波能发生多普勒效应，电磁波则不能B ．全息照相利用了激光平行度好的特点C ．考虑相对论效应，沿杆方向高速运动的杆长度比静止时短D ．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变宽(2)如图7甲所示，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t ＝0.2 s 时刚好传播到x 1＝4 m 处．波源在坐标原点，其振动图象如图乙所示，则这列波的波速为________ m/s.从甲图所示时刻起，再经________ s ，x 2＝42 m 处的质点P 第一次处于波峰．甲乙图8(3)“雪碧”的广告词中“晶晶亮，透心凉”描述了光在水中发生全反射的现象．一个边长为l 的正方形玻璃杯中盛有雪碧汽水，假设在玻璃杯正中间处有一个小气泡，一束从杯子左下角入射的光在小气泡处恰好发生全反射并从玻璃杯的右下角射出，如图8所示．已知θ＝45°，光速为c ，杯子厚度不计．求：图8①汽水的折射率n ；②该束光在汽水中传播的时间t .【解析】 (1)声波和电磁波都能发生多普勒效应，A 错误；全息照相利用了激光的相干性好的特点，B 错误；相对论效应是对不同参考系而言的，相对地面高速运动的杆在自身参考系内测量就是静止的原长，而地面观察者测量时发现其长度变短，所以应该强调在哪个参考系内测量的，C 错误；在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光．由Δx ＝Ldλ可知，相邻干涉条纹间距变宽，D 正确．(2)由甲图可知λ＝8 m ，由乙图可知T ＝0.4 s ，由v ＝λT可得这列波的波速v ＝20 m/s ，从甲图所示时刻起，要使x 2＝42 m 处质点P 第一次处于波峰位置，相当于x ＝2 m 处的波峰传至P 点，Δx ＝40 m ，由Δt ＝Δx v可得Δt ＝2 s. (3)①由全反射条件sin θ＝1n 可得汽水的折射率n ＝1sin θ＝ 2. ②光在汽水中的传播速度v ＝c n ＝22c . 由几何关系可知，光在汽水中传播的路程s ＝lsin θ＝2l 所以光在汽水中传播的时间t ＝s v ＝2l c. 【答案】 (1)D (2)20 2 (3)① 2 ②2l c。

高三物理专题复习《选修3-4》强化提高训练(新含答案)

高中物理专题复习选考部分《选修3-4》强化提高训练1．(1)下列说法正确的是________．A．只有物体温度较高时，才能向外辐射红外线B．物体做机械振动，不一定产生机械波C．单摆具有等时性，即周期与振幅无关D．X射线在磁场中偏转，穿透力较强，可用来进行人体透视E．机械波从一种介质传播进入另一种介质时，其频率一定不变(2)如图所示为一横截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，其中∠A＝30°，D 点在AC边上，A、D间距为L，AB＝23L.一条光线平行于AB边从D点射入棱镜，光线垂直BC边射出，已知真空中的光速为c，求：①玻璃的折射率；②光线在棱镜中传播的时间．2.(1)如图，一透明球体置于空气中，球半径R＝10 cm，MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为5 2 cm，已知出射光线CD与直线MN的夹角为30°，则透明球体对该光的折射率n＝________．若改变光束AB的入射角，则经折射进入该球体内的光线再次向空气出射时，________(填“有”或“不”)可能发生全反射现象．(2)一列沿水平x轴传播的简谐横波，频率为10 Hz，某时刻，当质点M到达其平衡位置且向上运动时，在其右方相距0.8 m处的质点N恰好到达最高点．求该列简谐横波的传播速度．3．(1)2015年12月30日在新疆阿克陶县发生3.3级地震，震源深度7千米．如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为4 km/s.如图所示，波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到N处，则________．A．从波源开始振动到波源迁移到地面需要1.75 s时间B．波的周期为0.015 sC．从波传到N处开始计时，经过t＝0.03 s位于x＝240 m 处的质点加速度最小D．图示时刻，波的图象上M点的速度沿y轴负方向，经过一段极短时间动能减小E．图示时刻，波的图象上除M点外与M点势能相等的质点有7个(2)某探究小组的同学利用直角三棱镜做光学实验，直角三棱镜的截面如图所示，棱镜的折射率为2，α＝30°，BC边长度为a.P为垂直于直线BCO的光屏．现有一宽度等于AB边长度的平行单色光束垂直射向AB面，已知sin 75°＝24＋64，cos 75°＝64－24.求：①光线从AC面射出时的折射角；②在光屏P上被折射光线照亮的光带的宽度．4．(1)下列对光学和相对论的认识正确的是________．A．相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关B．用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度利用了光的衍射C．要确定雷达和目标的距离需要直接测出电磁波从发射到被目标接收的时间D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变小E．全息照片往往用激光来拍摄，主要利用了激光的相干性(2)沿x轴方向传播的简谐横波如图所示，其中实线为t＝0时刻的波形，虚线为t＝0.3 s时刻的波形，求：(导学号59230115)①该波的周期；②该波的波速最小值．5．(1)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s．下列说法正确的是______．A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6 HzC．该水面波的波长为3 mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移(2)如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m．从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为4 3.①求池内的水深；②一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m．当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)．高中物理专题复习选考部分《选修3-4》强化提高训练（参考答案）1．(1)下列说法正确的是________．A．只有物体温度较高时，才能向外辐射红外线B．物体做机械振动，不一定产生机械波C．单摆具有等时性，即周期与振幅无关D．X射线在磁场中偏转，穿透力较强，可用来进行人体透视E．机械波从一种介质传播进入另一种介质时，其频率一定不变(2)如图所示为一横截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，其中∠A＝30°，D 点在AC边上，A、D间距为L，AB＝23L.一条光线平行于AB边从D点射入棱镜，光线垂直BC边射出，已知真空中的光速为c，求：①玻璃的折射率；②光线在棱镜中传播的时间．解析：(1)一切物体在任何温度都能向外辐射红外线，A错误；由于机械波传播需要介质，故当物体在真空中做机械振动时，不会产生机械波，B正确；单摆具有等时性，即周期与振幅无关，C正确；X射线不带电，不会在磁场中偏转，X射线的穿透力较强，可用来进行人体透视，D错误；机械波从一种介质传播进入另一种介质时，其频率一定不变，E正确．(2)①光路如图，因为光线垂直BC边射出，有β＝30°，光线在E点发生反射，有α＝30°，可知r＝180°－90°－2×30°＝30°.光线平行于AB边从D点射入棱镜，入射角θ＝60°，由折射定律有n＝sin θsin r＝ 3.②△ADE为等腰三角形，有DE＝AD＝L，EB＝AB－2L cos 30°，解得EF＝EB·cos β＝3L 2.光线在棱镜中传播的路程s＝DE＋EF＝2.5L，光线在棱镜中传播的速度v＝cn，光线在棱镜中传播的时间t＝s v＝53L2c.答案：(1)BCE(2)①3②53L 2c2.(1)如图，一透明球体置于空气中，球半径R＝10 cm，MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为5 2 cm，已知出射光线CD与直线MN的夹角为30°，则透明球体对该光的折射率n＝________．若改变光束AB的入射角，则经折射进入该球体内的光线再次向空气出射时，________(填“有”或“不”)可能发生全反射现象．(2)一列沿水平x轴传播的简谐横波，频率为10 Hz，某时刻，当质点M到达其平衡位置且向上运动时，在其右方相距0.8 m处的质点N恰好到达最高点．求该列简谐横波的传播速度．解析：(1)作法线OB、OC，连接透明球内的折射光线BC，设光束在B点的入射角为i，由sin i＝5210＝22，得i＝45°，根据球体的对称关系，光束在C点的折射角也为45°，由几何关系得∠BOC ＝120°，所以光束AB 在B 点的折射角r ＝30°，在B 点由折射定律有n ＝sin i sin r ＝sin 45°sin 30°＝ 2.因为光进入透明球体时的折射角等于出射时的入射角，总是小于全反射临界角，所以不可能发生全反射现象．(2)波沿x 轴有向左和向右传播两种情况，若波向右传播，其波形如图1所示，根据题意有⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ1＝0.8 m(n ＝1，2，…)，波速v 1＝λ1f ＝324n ＋3m/s(n ＝0，1，2，…)．若波向左传播，其波形如图2所示，根据题意有⎝ ⎛⎭⎪⎫k ＋14λ2＝0.8 m(k ＝0，1，2，…)，波速v 2＝λ2f ＝324k ＋1m/s(k ＝0，1，2，…)．答案：(1)2 不 (2)向右传播时，324n ＋3m/s(n ＝0，1，2，…) 向左传播时，324k ＋1m/s(k ＝0，1，2，…) 3．(1)2015年12月30日在新疆阿克陶县发生3.3级地震，震源深度7千米．如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为4 km/s.如图所示，波沿x 轴正方向传播，某时刻刚好传到N 处，则________．A ．从波源开始振动到波源迁移到地面需要1.75 s 时间B ．波的周期为0.015 sC ．从波传到N 处开始计时，经过t ＝0.03 s 位于x ＝240 m 处的质点加速度最小D．图示时刻，波的图象上M点的速度沿y轴负方向，经过一段极短时间动能减小E．图示时刻，波的图象上除M点外与M点势能相等的质点有7个(2)某探究小组的同学利用直角三棱镜做光学实验，直角三棱镜的截面如图所示，棱镜的折射率为2，α＝30°，BC边长度为a.P为垂直于直线BCO的光屏．现有一宽度等于AB边长度的平行单色光束垂直射向AB面，已知sin 75°＝24＋64，cos 75°＝64－24.求：①光线从AC面射出时的折射角；②在光屏P上被折射光线照亮的光带的宽度．解析：(1)波上质点并不随波迁移，选项A错误；由题意可知该波的周期为T＝60 m4 km/s＝0.015 s，从波传到x＝120 m处开始计时，经过t＝0.03 s，波刚好传到x＝240 m处，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“上下波”法可得，题图所示时刻，M点的速度沿y轴负方向，正在向平衡位置运动，速度增大，则动能增大，选项D错误；由简谐运动的对称性可得除M点外与M点势能相等的质点有7个，选项E正确．(2)①光线在AB面上折射后方向不变，射到AC面上的入射角i＝30°，如图甲所示，折射角为r，根据折射定律有n＝sin rsin i，解得r＝45°.甲乙②如图乙所示，可画出折射光线在光屏上的光带宽度等于CE，∠EAC＝45°，∠ECA＝30°，AC＝2a，在△AEC中，根据正弦定理有CEsin 45°＝ACsin 105°，解得CE＝(23－2)a.答案：(1)BCE(2)①45°②(23－2)a4．(1)下列对光学和相对论的认识正确的是________．A．相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关B．用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度利用了光的衍射C．要确定雷达和目标的距离需要直接测出电磁波从发射到被目标接收的时间D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变小E．全息照片往往用激光来拍摄，主要利用了激光的相干性(2)沿x轴方向传播的简谐横波如图所示，其中实线为t＝0时刻的波形，虚线为t＝0.3 s时刻的波形，求：(导学号59230115)①该波的周期；②该波的波速最小值．解析：(1)相对论认为空间和时间与物质的运动快慢有关，A正确；检查平面的平整度的原理是经过空气层的前后两面反射的光线在标准样板的下表面叠加，发生薄膜干涉，形成干涉条纹，B错误；雷达利用了电磁波的反射原理，雷达和目标的距离s＝12cΔt，直接测出的是从发射电磁波至接收到反射的电磁波的时间间隔Δt，C错误；在双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，由于波长变小，故干涉条纹间距变小，D正确；激光具有良好的相干性，全息照片就是利用激光的相干性进行拍摄的，E正确．(2)①若波沿x轴负方向传播，由14T＋nT＝0.3 s(n＝0，1，2，…)解得波的周期可能为T＝ 1.21＋4ns(n＝0，1，2，…)，若波沿x轴正方向传播，由34T＋nT＝0.3 s(n＝0，1，2，…)．解得波的周期可能为T＝ 1.23＋4ns(n＝0，1，2，…)②由波形图可知，波长λ＝1.2 m，若波沿x轴负方向传播，当n＝0时，可得T max＝1.2 s，v min＝λTmax＝1 m/s，同理，若波沿x轴正方向传播，可得v min＝3 m/s.答案：(1)ADE(2)①－1.21＋4ns或1.23＋4ns(n＝0，1，2，…)②1 m/s或3 m/s5．(1)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s．下列说法正确的是______．A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6 HzC．该水面波的波长为3 mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移(2)如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m．从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为4 3.①求池内的水深；②一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m ．当他看到正前下方的点光源A 时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)．解析：(1)水面波是一种机械波，说法A 正确．根据题意得周期T ＝159 s ＝53s ，频率f ＝1T ＝0.6 Hz ，说法B 错误．波长λ＝v f ＝1.80.6m ＝3 m ，说法C 正确．波传播过程中，传播的是振动形式，能量可以传递出去，但质点并不随波迁移，说法D 错误，说法E 正确．(2)①如图，设到达池边的光线的入射角为i ，依题意，水的折射率n ＝43，光线的折射角θ＝90°.由折射定律有n sin i ＝sin θ①由几何关系有sin i ＝ll 2＋h 2②式中，l ＝3.0 m ，h 是池内水的深度．联立①②式并代入题给数据得 h ＝7m ≈2.6 m ．③②设此时救生员的眼睛到池边的距离为x .依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为θ′＝45°.由折射定律有n sin i ′＝sin θ′④式中，i ′是光线在水面的入射角．设池底点光源A 到水面入射点的水平距离为a .由几何关系有sin i ′＝aa 2＋h 2⑤x ＋l ＝a ＋h ′⑥式中h ′＝2 m ．联立③④⑤⑥式得x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫3723－1m ≈0.7 m. 答案：(1)ACE (2)①2.6 m ②0.7 m。

高考物理二轮复习选考强化练选修

选考强化练(一) 选修3－3(时间：20分钟分值：45分)1．(1)(5分)下列说法正确的是________．(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)A．水的饱和汽压随温度的升高而增大B．扩散现象表明，分子在永不停息地运动C．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小D．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能E．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能增大(2)(10分)如图1封闭端有一段长40厘米的空气柱，左右两边水银柱的高度差是19厘米，大气压强为76厘米汞柱，要使两边管中的水银面一样高，需要再注入多少厘米长的水银柱？图1【解析】(1)选ABE.水的饱和汽压随温度的升高而增大，故A正确；扩散现象证明了组成物质的分子永不停息地做无规则运动，故B正确；当分子间距离增大时，分子间引力减小，分子间斥力减小，故C错误；根据热力学第二定律可知，理想热机不能把吸收的能量全部转化为机械能，故D错误；一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，体积变大，由理想气体方程可知，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，故E正确．(2)设管的横截面积为S，对管内封闭的气体进行状态分析有：初态：p1＝57 cmHg V1＝40S末态：p2＝76 cmHg V2＝L2S由玻意耳定律有：p1V1＝p2V2解得：L2＝30 cm左边水银柱上升的高度为40－30＝10 cm故需要加入水银柱的长度为：L＝10 cm＋10 cm＋19 cm＝39 cm.【答案】(1)ABE (2)39 cm2．(2020·皖南八校联考)(1)(5分)下列说法正确的是________．(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)A．已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，能估算出气体分子的大小B．若两个分子只受到它们之间的分子力作用，当分子间的距离减小时，分子的动能一定增大C．系统吸收热量时，它的内能不一定增加D．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E ．气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁频繁碰撞引起的(2)(10分)如图2所示，某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面100 cm 不变，因上部混有少量的空气使读数不准，当气温为27 ℃时，实际大气压为76 cmHg ，而该气压计读数为70 cmHg.求：图2①若气温为27 ℃时，该气压计中水银柱高度为64 cm ，则此时实际气压为多少cmHg? ②在气温为－3 ℃时，该气压计中水银柱高度变为73 cm ，则此时实际气压应为多少cmHg? 【导学号：19624279】【解析】 (1)选CDE.由于气体分子的间隙很大，仅由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，只能估算每个分子占据的空间体积，是不能估算该种气体分子大小的，选项A 错误．分子力做功等于分子势能的减小量；若两个分子只受到它们间的分子力作用，在两分子间距离减小的过程中，如果是引力，分子的动能一定增大；如果是斥力，分子的动能一定减小，选项B 错误．物体吸收热量时，可能同时对外做功，根据热力学第一定律，它的内能不一定增加，选项C 正确．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化，如电冰箱要耗电，选项D 正确．容器中的气体对器壁的压强是由于大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的，取决于分子的数密度和分子热运动的平均动能，故E 正确；选C 、D 、E. (2)①根据平衡知识得：上部混有少量的空气压强为：p 1＝76 cmHg －70 cmHg ＝6 cmHg 上部混有少量的空气体积：V 1＝(100－70)S ＝30 cm·S 若在气温为27 ℃时，用该气压计测得的气压读数为64 cmHg ，空气体积：V 2＝(100－64)S ＝36 cm·S 气体温度不变，根据玻意耳定律得：p 1V 1＝p 2V 2 p 2＝5 cmHgp 0′＝64 cmHg ＋5 cmHg ＝69 cmHg. ②T 1＝(273＋27) K ＝300 K V 3＝(100－73)S ＝27 cm·S T 3＝(273－3) K ＝270 K根据气体状态方程pV T ＝C 得：p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3代入数据解得：p 3＝6 cmHg p 0″＝73 cmHg ＋6 cmHg ＝79 cmHg.【答案】 (1)CDE (2)①69 cmHg ②79 cmHg3.[2020·高三第二次全国大联考(新课标卷Ⅲ)](1)(5分)关于热现象，下列说法中正确的是________．(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)A．液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈B．分子间距离为r0时没有作用力，大于r0时只有引力，小于r0时只有斥力C．液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化D．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则E．当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小(2)(10分)如图3甲所示水平放置的汽缸内被活塞封闭一定质量的理想气体，气体的温度为17 ℃，活塞与汽缸底的距离L1＝12 cm，离汽缸口的距离L2＝3 cm，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平为止如图乙所示．取g＝10 m/s2，大气压强为1.0×105 Pa，活塞的横截面积S＝100 cm2，质量m＝20 kg，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，求：图3①活塞上表面刚好与汽缸口相平时气体的温度为多少？②在对汽缸内气体逐渐加热的过程中，气体吸收340 J的热量，则气体增加的内能多大？【解析】(1)选ACE.影响布朗运动的因素是温度和颗粒大小，温度越高、颗粒越小，布朗运动就越明显，故A正确；分子在相互作用的距离内都既有引力，又有斥力，故B错误；液晶的光学性质随温度、压力、外加电压的变化而变化，选项C正确；沿晶体的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理性质不同，这就是晶体的各向异性，故D错误；在一定气温条件下，大气中相对湿度越小，水汽蒸发也就越快，人们就越感到干燥，故当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，故E正确．(2)①当汽缸水平放置时，p0＝1.0×105 PaV0＝L1S，T0＝(273＋17) K当汽缸口朝上，活塞到达汽缸口时，活塞的受力分析图如图所示，有p1S＝p0S＋mg (1分)则p 1＝p 0＋mg S ＝1.0×105 Pa ＋20010－2 Pa ＝1.2×105Pa (1分) V 1＝(L 1＋L 2)S(1分) 由理想气体状态方程得p 0L 1S T 0＝p 1L 1＋L 2S T 1(1分) 则T 1＝p 1L 1＋L 2p 0L 1T 0＝1.2×105×151.0×105×12×290 K＝435 K ． (1分)②当汽缸口向上，未加热稳定时：由玻意耳定律得 p 0L 1S ＝p 1LS(1分)则L ＝p 0L 1p 1＝1.0×105×121.2×105cm ＝10 cm (1分) 加热后，气体做等压变化，外界对气体做功为 W ＝－p 0(L 1＋L 2－L)S －mg(L 1＋L 2－L)＝－60 J (2分) 根据热力学第一定律ΔU＝W ＋Q 得ΔU＝280 J ． (1分)【答案】 (1)ACE (2)①435 K ②280 J高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2018届高考物理三轮专题提升训练选修3-4

2018 届高考物理三轮专题提高训练七、选修 3－ 4切记骨干，考场不茫然sin θ1cλ真1．光的折射率：n＝sinθ2＝v＝λ介12．临界角公式：sin C＝nl3．条纹间距：x＝dλ4．能级跃迁： hν＝ E m－ E n2n n－ 15．光谱线条数：N＝ C n＝1 26．光电效应方程：2mv ＝hν－W7．质能方程：E＝mc28．单摆周期： T＝ 2πl gλx9．波速的计算： v＝T＝λf＝t10．动量守恒定律：p1＋p2＝p1′＋p2′11．光学：（1） .n1 1 22n1λ1=n 2λ2 1 1 2 2n 红＜ n 紫υ红＜υ紫 ( 频次 )sin =n sin n V =n V （2） .nsinC=1sin90 °紫光最易发生全反射c v小孔透过光子数r 2 n（3） .Pt=nh υ =nh =nh4 R2 n总介（4） .干预S=nλ明条纹S=(2n-1) λ /2 暗条纹x= L(条纹间距 ) d介增透膜S=2d=n λ明条纹S=2d=(2n-1) λ/2 暗条纹d=4（5） . h υ= W+ 1 mV22一、选择题 (共 5 小题，每题 4 分，共 20 分，在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项切合题目要求，有的小题有多个选项切合题目要求，所有选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分 )1． (2015 ·北八校二联湖 )以下说法中正确的选项是 ()A ．军队士兵过桥时使用便步，是为了防备桥发生共振现象B ．机械波和电磁波在介质中的流传速度仅由介质决定C ．泊松亮斑是光经过圆孔发生衍射时形成的D ．拍摄玻璃橱窗内的物件时，常常在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃的反射光E ．赫兹第一次用实考证明了电磁波的存在答案： ADE分析：电磁波的流传不需要介质，在真空中也能流传，但在介质中的流传速度由介质和频次共同决定， B 错；泊松亮斑是用光照耀不透光的小圆盘时产生的衍射现象， C 错。

2018版高考物理二轮选考强化练4 选修3-4 含解析精品

选考强化练(四) 选修3－4(时间：20分钟分值：45分)1．(1)(5分)一列沿x轴传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图1所示，此时质点P恰在波峰，质点Q恰在平衡位置且向下振动．再过0.5 s，质点Q第二次到达波谷，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分)图1A．波沿x轴负方向传播B．波的传播速度为60 m/sC．波的传播周期为0.2 sD．0至0.9 s时间内P点通过的路程为1.8 mE．1 s末质点P的位移是零(2)(10分)如图2所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ＝76°，今有一细束单色光在横截面内从OA边上的点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，光线直接到达AB面且恰好未从AB面射出．已知OE＝35OA，cos 53°＝0.6，试求：①玻璃砖的折射率n；②光线第一次从OB射出时折射角的正弦值.【导学号：19624282】图2【解析】 (1)由题意，质点Q 恰好在平衡位置且向下振动，则知波沿x轴负方向传播，故A 正确；根据题意知14T ＋T ＝0.5 s ，则周期为：T ＝0.4 s ，根据v ＝λT ＝240.4m/s ＝60 m/s ，故选项B 正确，选项C 错误；0.9 s ＝2T ＋14T ，则P 点通过的路程为：s ＝2×4A ＋A ＝1.8 m ，故选项D 正确；1 s ＝2T ＋12T ，故该时刻P 处于负的最大位移处，选项E 错误．故选A 、B 、D.(2)①因OE ＝35OA ，由数学知识知光线在AB 面的入射角等于37°光线恰好未从AB 面射出，所以AB 面入射角等于临界角，则临界角为：C ＝37°由sin C ＝1n得：n ＝53.②据几何知识得：β＝θ＝76°，则OB 面入射角为：α＝180°－2C －β＝30°设光线第一次从OB 射出的折射角为γ，由sin γsin α＝n 得： sin γ＝56.【答案】 (1)ABD (2)①53 ②562．(2018·鸡西市模拟)(1)(5分)一列简谐横波在t ＝0.2 s 时的波形图如图3甲所示，P 为x ＝1 m 处的质点，Q 为x ＝4 m 处的质点，图乙所示为质点Q 的振动图象．则下列关于该波的说法中正确的是________．(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)图3A．该波的周期是0.4 sB．该波的传播速度大小为40 m/sC．该波一定沿x轴的负方向传播D．t＝0.1 s时刻，质点Q的加速度大小为零E．从t＝0.2 s到t＝0.4 s，质点P通过的路程为20 cm(2)(10分)如图4所示，一直角三棱镜放置在真空中，其截面三角形的斜边BC的长度为d，一束单色光从AB侧面的中点垂直AB入射．若三棱镜的折射率为2，∠C＝30°，单色光在真空中的传播速度为c，求：图4①该单色光第一次从棱镜射入真空时的折射角；②该单色光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间．【解析】(1)选ACE.由乙图知，质点的振动周期为T＝0.4 s，故A正确；由甲图知，波长λ＝8 m，则波速为：v＝λT＝80.4m/s＝20 m/s，故B错误；由乙图知，t＝0.2 s时刻，质点Q向下运动，根据甲图可知，该波沿x轴负方向传播，故C正确；由图乙可知，t＝0.1 s时刻，质点Q位于最大位移处，所以加速度大小一定不为零，故D错误；因为T＝0.4 s，则从t＝0.2 s到t＝0.4 s为半个周期，所以质点P通过的路程为20 cm，故E正确．(2)①画出该单色光在三棱镜中传播的光路如图所示．当光线到达三棱镜的BC边时，因∠C＝30°，由几何关系可知α＝60°又因为三棱镜的折射率n＝2，所以光发生全反射的临界角为45°因α＝60°，所以该单色光在BC边发生全反射．当该单色光到达三棱镜的AC边时，由几何关系可知，其入射角为β＝30°设其折射角为γ，则由折射定律n＝sin γsin β可得：γ＝45°.②因为截面三角形的斜边BC的长度为d，D为AB边的中点，∠C＝30°，由几何关系可知DE＝3d 4因为α＝60°，所以∠CEF＝30°，又∠C＝30°，由几何关系可知EF＝3d 6该单色光在三棱镜中的传播速度为v＝cn＝c2所以单色光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间t＝DE＋EFv代入数据可解得：t＝56d 12c.【答案】(1)ACE(2)①45°②56d 12c3．(2018·宝鸡市一模)(1)(5分)一列简谐横波沿着x轴正方向传播，波中A、B两质点在平衡位置间的距离为0.5 m，且小于一个波长，如图5甲所示，A、B 两质点振动图象如图乙所示．由此可知________．(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)图5A．波中质点在一个周期内通过的路程为8 cmB．该机械波的波长为4 mC．该机械波的波速为0.5 m/sD．t＝1.5 s时A、B两质点的位移相同E ．t ＝1.5 s 时A 、B 两质点的振动速度相同(2)(10分)有一个上、下表面平行且足够大的玻璃平板，玻璃平板的折射率为n ＝43、厚度为d ＝12 cm.现在其上方的空气中放置一点光源S ，点光源距玻璃板的距离为L ＝18 cm ，从S 发出的光射向玻璃板，光线与竖直方向夹角最大为θ＝53°，经过玻璃板后从下表面射出，形成一个圆形光斑，如图6所示．求玻璃板下表面圆形光斑的半径(sin 53°＝0.8)．图6【解析】 (1)选ACE.由图可知，该波的振幅为2 cm ，波中质点在一个周期内通过的路程为4倍的振幅，即8 cm ，故A 正确；由图知，t ＝0时刻B点通过平衡位置向上运动，A 点位于波峰，则有：Δx ＝x 2－x 1＝(n ＋14)λ，n＝0,1,2,3…由题λ>Δx ＝0.5 m ，则知n 只能取0，故λ＝2 m ，故B 错误；由图知周期T ＝4 s ，则波速为v ＝λT ＝24 m/s ＝0.5 m/s ，故C 正确；由图可知，在t ＝1.5s 时刻，A 的位移为负，而B 的位移为正，故D 错误．由图知，t ＝1.5 s 时A 、B 两质点到平衡位置的距离是相等的，所以振动的速度大小相等；又由图可知，在t ＝1.5 s 时刻二者运动的方向相同，所以它们的振动速度相同，故E 正确．(2)由题意可知光在玻璃板上表面发生折射时的入射角为θ，设其折射角为r ，由折射定律可得：n ＝sin θsin r ，代入数据可得：r ＝37°.光在玻璃板下表面发生折射时，由于入射角r 始终小于玻璃板的临界角，所以不会发生全反射，光在玻璃板中传播的光路图如图所示．所以光从玻璃板下表面射出时形成一个圆形发光面，设其半径大小为R，则有：R＝L tan θ＋d tan r，代入数据可得：R＝33 cm.【答案】(1)ACE(2)33 cm。

全国2018年高考物理第2轮复习考前第2天机械振动和机械波光电磁波选修3-4

________，单色光 b 在第一次到达玻璃砖圆弧面上________(填
“能”或“不能”)发生全反射。
(2)如图2所示为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，简谐横波沿x 轴正方向传播。从t＝0到t＝1.7 s时间内，质点P共五次振动到波谷位置，且在t＝1.7 s时质点P刚好在波谷位置。求：
图2 (ⅰ)该简谐横波的周期； (ⅱ)这列简谐横波从t＝1.7 s开始经过多长时间传到平衡位置在x ＝24 cm的质点Q处。
由几何关系可知，光在 E 点的入射角 θ＝60°
设全反射的临界角为 C，则 sin C＝n1 根据已知条件得 C＝45°，因为 θ>C，所以光在 E 点发生全反
射，不能从 BC 边射出。
(ⅱ)设光线的出射点为 F，由几何关系可知光线垂直 AC 边射出玻
Hale Waihona Puke 璃砖，过 D 点作 BC 边的垂线且垂足为 G，
由题中的条件描绘出 t＝0 时的波形图，如图所示，此时质点 a 处
于 x 轴上方且向上振动，原点的振动形式从原点传播到 a 点所需
的时间为 t3＝xv2＝155 s＝13 s，故 t＝13 s 时，a 点处于平衡位置，振动方向沿 y 轴的负方向，D 正确；0.5 s＝58T，则在 0～0.5 s 内质点 b 先由 x 轴上方最大位移处向下运动到达 x 轴下方最大位移处，再
图3
A.该简谐波的速度大小为 20 cm/s B.该简谐波的周期为 0.8 s C.在 Δt＝0.6 s 时间内，质点 d 通过的路程为 3A D.在 t＝13 s 时质点 a 应处于平衡位置且沿 y 轴的负方向振动 E.在 t＝0.5 s 时质点 b、c 的位移相同
(2)一三棱柱形玻璃砖的横截面如图 4 所示，∠A＝90°、∠C＝60°，已知 AC＝l，玻璃砖的折射率为 n＝ 2。一细光束从 AB 边的中点沿与 AB 边成 45°角的方向射入玻璃砖。已知光在真空中的速度为 c。

2018年高考物理二轮复习题型专练选考题满分练3 新人教版选修3-3

3－3 选考题满分练(三)33．[物理——选修3－3](1)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分)A ．给变速自行车轮胎充气时费力，说明分子间有斥力B ．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的C ．扩散现象说明了分子的迁移规律，布朗运动说明了分子运动的无规则性规律D ．单晶体和多晶体都有确定的熔点E ．对于一定质量的理想气体，若气体的温度升高，则单位时间内气体分子对容器器壁撞击的次数也一定增多(2)如图所示，绝热汽缸内封闭着一定质量的理想气体．汽缸内部有一根电热丝，轻质绝热活塞的横截面积为S ，活塞到汽缸顶部的距离为H .活塞下面挂着一个质量为m 的物块．用电热丝给理想气体缓慢加热，电热丝放出热量为Q 时，停止加热．这时活塞向下移动了h ，气体的温度为T 0.若重力加速度为g ，大气压强为p 0，不计一切摩擦．(ⅰ)整个加热过程，气体的内能增加还是减少？求出气体内能的变化量；(ⅱ)若移走物块，活塞又缓慢回到原来的高度，求出此时气体的温度．解析 (1)给变速自行车轮胎充气时费力，是因为轮胎内气体的压强变大，并不是分子斥力作用的结果，其实气体分子之间的作用力很小，几乎为零，选项A 错误；内能的改变有两种方式：做功是不同形式的能之间的转化，热传递是同种能之间的转移，选项B 正确；两个现象说明了分子运动的两个不同的规律，选项C 正确；根据晶体的特点，选项D 正确；气体的温度升高时，分子平均速率增大，但气体体积变化不确定，单位体积内的分子数变化不确定，因此单位时间内气体分子对容器器壁碰撞的次数不一定增多，选项E 错误．(2)(ⅰ)整个加热过程，气体的压强不变，体积增大，温度一定升高，气体的内能增加整个加热过程，气体对外界做功，W ＝－(p 0S －mg )h气体内能的变化量ΔU ＝W ＋Q ＝Q －(p 0S －mg )h(ⅱ)初状态，温度为T 0，压强为p 0－mg S，体积为(H ＋h )S末状态，温度为T ，压强为p 0，体积为HS根据理想气体状态方程有p 0－mg S H ＋h S T 0＝p 0HS T 解得T ＝p 0SHT 0p 0S －mg H ＋h答案 (1)BCD (2)(ⅰ)增加 Q －(p 0S －mg )h (ⅱ)p 0SHT 0p 0S －mg H ＋h 33．[物理——选修3－3](2017·辽宁省大连二模)(1)下列说法中正确的是________．(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0分)A ．无论技术怎样改进，热机的效率都不能达到100%B ．空气中所含水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比为空气的相对湿度C ．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，是多晶体D ．已知阿伏加德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子体积的大小E ．“油膜法估测分子的大小”实验中，用一滴油酸溶液的体积与浅盘中油膜面积的比值可估测油酸分子直径(2)一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B 再变化到状态C ，其状态变化过程的p －V 图象如图所示．已知该气体在状态A 时的温度为27 ℃.求：(ⅰ)该气体在状态B 、C 时的温度分别为多少 ℃？(ⅱ)该气体从状态A 经B 再到C 的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？解析 (2)(ⅰ)对一定质量的理想气体，由A →B 是等容变化由查理定律得，p A T A ＝p B T B解得T B ＝450 K ，即t B ＝177 ℃由理想气体状态方程得p A V A T A ＝p C V C T C解得T C ＝300 K ，即t C ＝27 ℃.(ⅱ)由于T A ＝T C ，一定质量理想气体在状态A 和状态C 内能相等，ΔU ＝0从A到B气体体积不变，外界对气体做功为0从B到C气体体积减小，外界对气体做正功，由p－V图线与横轴所围成的面积可得：W＝p B＋p C V B－V C2＝1 200 J由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可得Q＝－1 200 J，即气体向外界放出热量传递的热量为1 200 J答案(1)ABC (2)(ⅰ)177 ℃27 ℃(ⅱ)放热 1 200 J。

2018版高考物理江苏版二轮专题复习配套文档：专题十一选修3-4含答案

专题十一选修3－4考情分析201520162017选修3－4T12B(1）：多普勒效应T12B（2）：波速与波长、频率的关系，波的干涉和衍射T12B(3）:光的折射定律T12B(1):狭义相对论的基本假设及长度的相对性T12B（2）：光发生干涉的条件、光的叠加T12(3)：双缝干涉条纹间距公式的应用T12B（1）：相对论T12B(2)：波长、波速、频率的关系T12（3)：光的折射,眼球模型命题解读本专题13个考点，皆为Ⅰ要求.从三年命题情况看，命题特点为：（1）注重基础.如2013年的“共振”、2014年的“光谱”、2015年与2016年和2017年的“多普勒效应"“相对论”等都较好的考查了学生的理解能力。

（2)联系实际。

2013年的“单反照相机"、2014年的“蝴蝶的翅膀”、2015年的“眼镜片”、2017年的“人的眼球聚光"等都是STS问题，体现了学以致用的课标理念。

整体难度中等,命题指数★★★★★，复习目标是达B必会.1．（2016·江苏高考）(1）一艘太空飞船静止时的长度为30 m,他以0.6c（c为光速）的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的是________.A．飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 mB．地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 mC．飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD．地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c(2)杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上,两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光的________相同。

如图1所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在________(选填“A”“B"或“C"）点会出现暗条纹.(3)在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ＝5.8910－7 m，双缝间的距离d＝1 mm，双缝到屏的距离l＝2 m.求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距.解析（1)飞船上的观察者测得飞船的长度不变，仍为30 m，由l＝l0错误!＜l0可知，地球上的观察者测得该飞船的长度小于30 m，A错误，B正确；由光速不变原理可知C、D错误。

2018年高考物理二轮复习选考题15分强化练(选修3-4)

选考题15分强化练(选修3－4)1．(1)(5分)如图1所示，甲图是一列横波某一刻的图象，乙图是离O点3 cm 处的质点从这一刻的振动图象，则下述正确的是________(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分)甲乙图1A．3 cm处的这个质点t＝0时向y轴正方向运动B．这列波沿x轴负方向传播C．质点的振动周期8 sD．波速为50 m/sE．3 cm处的这个质点再次回到平衡位置需要的时间为0.04 s(2)(10分)如图2所示，某透明材料制成的半球形光学元件直立放置，其直径与水平光屏垂直接触于M点，球心O与M间的距离为10 3 cm.一束激光与该元件的竖直圆面成30°角射向圆心O，结果在光屏上出现间距为d＝40 cm的两个光斑，请完成光路图并求该透明材料的折射率．图2【解析】(1)由乙图读出该时刻即t＝0时刻3 cm处质点的速度方向为沿y 轴正方向，由甲图判断出波的传播方向为沿x轴负向，故A、B正确；由甲图读出该波的波长为λ＝4 cm，由乙图知周期为T＝0.08 s，则波速为v＝λT＝0.040.08m/s＝0.5 m/s，故C、D错误；3 cm处的这个质点经过半个周期再次回到平衡位置，因此需要时间为0.04 s，故选项E正确．选A、B、E.(2)光屏上的两个光斑分别是激光束经光学元件反射与折射的光线形成，其光路图如图3所示：图3依题意知R＝10 3 cm，据反射规律与几何关系知，反射光线形成光斑P1与M点的距离为：d1＝R tan 30 °激光束的入射角i＝60°，设其折射角为γ，由几何关系可知折射光线形成光斑P2与M点间距为：d2＝R cot γ据题意有：d1＋d2＝d联立各式并代入数据解得：cot γ＝3，即γ＝30°据折射规律得：n＝sin isin γ＝sin 60°sin 30°＝ 3.【答案】(1)ABE(2)3图见解析2．(1)(5分)2017年7月15日21时，“2017中国·黑河大黑河岛国际经贸洽谈会焰火晚会”在黑龙江畔拉开了帷幕．整场焰火晚会共分为“礼花缤纷、增进友谊”“魅力黑河、发展黑河”“合作双赢、再创辉煌”三个焰章．下列关于光的认识，说法正确的是()A．焰火中各种五颜六色的光中红光比绿光的衍射效果好B．利用相机拍下这些壮观景象时，涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，说明增透膜增强了对淡紫色光的透射C．通过电视观看焰火晚会时，所用电视机遥控器是利用红外线脉冲信号进行遥控的D．焰火晚会舞台上所用的激光是一种相干光E. 焰火中各种五颜六色的光中红光比绿光的折射效果好(2)(10分)机械横波某时刻的波形图如图3所示，波沿x 轴正方向传播．质点P 的横坐标x ＝0.32 m ．从此时刻开始计时．图3①若P 点经0.4 s 第一次达到正向最大位移．求波速的大小；②若P 点经0.4 s 到达平衡位置，求波速的大小．【解析】 (1)焰火中各种五颜六色的光中红光比绿光的波长较长，故衍射效果好，选项A 正确；涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，是因为增透膜对淡紫色光的透射较少，有一部分反射的紫光，故B 错误；通过电视观看焰火晚会时，所用电视机遥控器是利用红外线脉冲信号进行遥控的，选项C 正确；焰火晚会舞台上所用的激光是一种相干光，选项D 正确；焰火中各种五颜六色的光，红光比绿光的折射效果差，选项E 错误．故选A 、C 、D.(2)①波沿x 轴正方向传播，P 点恰好第一次达到正向最大位移时，波峰传播的距离Δx ＝0.32 m －0.2 m ＝0.12 m波速v ＝Δx Δt ＝0.3 m/s.②波沿x 轴正方向传播，若P 点恰好第一次到达平衡位置，则Δx ＝0.32 m 由周期性可知波0.4 s 内传播的可能距离Δx ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫0.32＋λ2n m(n ＝0,1,2…) 波速v ＝Δx Δt ＝(0.8＋n )m/s (n ＝0,1,2…)．【答案】 (1)ACD (2)①0.3 m/s ②(0.8＋n )m/s(n ＝0,1,2…)3．(1)(5分)一列频率为2.5 Hz 的简谐横波沿x 轴传播，在t 1＝0时刻波形如图4中实线所示，在t 2＝0.7 s 时刻波形如图中虚线所示．则该波沿x 轴________(填“正向”或“负向”)传播．其传播速度为________m/s.在t 3＝0.9 s 时位于0＜x ＜4 m 区间的部分质点正在向y 轴正方向运动，这些质点在x 轴上的坐标区间是________________．图4(2)(10分)如图5所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC ，∠A ＝30°.它对红光的折射率为n 1.对紫光的折射率为n 2.在右侧距AC 边d 处有一与AC 平行的光屏，现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB 边射入棱镜．①红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？②若两种光都能从AC 面射出，求在光屏MN 上两光点间的距离．【导学号：37162123】图5【解析】 (1)该波的周期为：T ＝1f ＝12.5 s ＝0.4 s ，t 2－t 1＝0.7 s ＝134T ，由波形的平移法可知，该波沿x 轴负向传播．由图知，波长为 λ＝4 m ，波速为 v ＝λT＝10 m/s ，在t 1＝0时刻，在x 轴上坐标区间为2 m ＜x ＜4 m 的质点正向y 轴正方向运动，在t 3＝0.9 s ＝214T 时刻，波形向左平移14λ＝1 m ，则正向y 轴正方向运动的质点在x 轴上的坐标区间是：1 m ＜x ＜3 m.(2)①根据v ＝c n 得： v 红＝c n 1，v 紫＝c n 2，联立可解得：v 红v 紫＝n 2n 1. ②根据几何关系，光从AC 面上折射时的入射角为30°，根据折射定律有： n 1＝sin r 1sin 30°， n 2＝sin r 2sin 30°，则tan r 2＝n 24－n 22，tan r 1＝n 14－n 21，所以x ＝d (tan r 2－tan r 1)＝d ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 24－n 22－n 14－n 21 【答案】 (1)负向 10 m/s 1 m ＜x ＜3 m.(2)①n 2n 1②d ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 24－n 22－n 14－n 21 4．(1)(5分)一列简谐横波，沿x 轴正向传播．t ＝0时刻的波形图如图6甲所示，图乙是图甲中某质点的振动图象．则该波的波速为________m/s ；图乙表示甲图中________(选填 “A ”、“ B ”、“C ”、“ D ”)质点的振动图象．图6(2)(10分)如图7所示，三角形ABC 为某透明介质的横截面，O 为BC 中点，位于截面所在平面内的一束光线自O 以角度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：①入射角i ；②从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c ，可能用到：sin 75°＝6＋24或tan 15°＝2－3)．图7【解析】 (1)从甲图中可得波长为λ＝2 m ，从图乙中可得周期为T ＝0.2 s ，故波速为v ＝λT ＝10 m/s.图乙中的质点在0时刻从平衡位置向上振动，根据走坡法可得甲图中的A 点在波峰，将向下运动，B 点在平衡位置向上运动，C 点在波谷，将向上运动，D 点在平衡位置向下运动，故图乙为图甲中B 点的振动图象．(2)①根据全反射定律可知，光线在AB 面上P 点的入射角等于临界角C 如图所示，由折射定律得：sin C ＝1n ，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°由折射定律得：n ＝sin i sin r，联立代入数据得：i ＝45°. ②在△OPB 中，根据正弦定理得：OP sin 75°＝L sin 45°，设所用时间为t ，光线在介质中的速度为v ，得： OP ＝v t ，光在玻璃中的传播速度v ＝c n ，联立代入数据得：t ＝(6＋2)L 2c. 【答案】 (1)10 m/s B (2)②i ＝45°②t ＝(6＋2)L 2c5．(1)(5分)某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏P ，让一复色光束SA 射向玻璃砖的圆心O 后，有两束单色光a 和b 射向光屏P ，如图8所示．他们根据实验现象提出了以下四个猜想，你认为正确的是________(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．每选错一个扣3分，最低得分为0分)图8A ．单色光a 的波长大于单色光b 的波长B ．在玻璃中单色光a 的传播速度小于单色光b 的传播速度C ．单色光a 通过玻璃砖所需的时间大于单色光b 通过玻璃砖所需的时间D ．当光束SA 绕圆心O 逆时针转动过程中，在光屏P 上最早消失的是b 光E ．相同条件下，a 光比b 光的干涉条纹间距大(2)(10分)一根弹性绳沿x 轴方向放置，左端在原点O 处，用手握住绳的左端使其沿y 轴方向做周期为1 s 的简谐运动，于是在绳上形成一简谐横波，绳上质点N 的平衡位置为x ＝5 m ，经某一时间振动传播到质点M 时的波形如图9所示，求：图9①经过多长时间N 点第一次出现波谷；②质点N 开始振动时的振动方向以及此时绳的左端已振动所通过的路程．【解析】 (1) 由图知，a 光的偏折程度小于b 光，所以a 光的折射率小于b 光的折射率，则a 光的波长大于b 光的波长，故A 正确．由v ＝c n知，在玻璃中单色光a 的传播速度大于单色光b 的传播速度，在玻璃中通过的路程相等，则单色光a 通过玻璃砖所需的时间小于单色光b 通过玻璃砖所需的时间，故B 、C错误；由sin C ＝1n 知a 光的临界角较大，b 光的临界角较小，则当光束SA 绕圆心O 逆时针转动过程中，入射角增大，b 光最早发生全反射，所以在光屏P 上最早消失的是b 光，故D 正确；a 光的波长大于b 光的波长，相同条件下，干涉条纹间距大小与波长成正比，故E正确．选A、D、E.(2)①由图可知，波长λ＝2 m，周期T＝1 s，则波速v＝λT＝2 m/s质点N第一次出现波谷经历的时间t＝xv＝5－0.52＝2.25 s.②任何一个质点的振动都在重复波源的振动，此时，质点M在重复波源刚刚开始振动，振动方向沿y轴负向，所以质点N开始振动时的振动方向也是沿y 轴负向．从M传播到N，需要时间t＝xv＝5－12＝2 s质点N开始振动时，绳的左端振动时间t＝2 s＝2T，而目前绳的左端已经振动半个周期，所以通过的路程s1＝4A×2＋2A＝80 cm.【答案】(1)ADE(2)①经过2.25 s时间N点第一次出现波谷②质点N 开始振动时的振动方向沿y轴负向，此时绳的左端已振动所通过的路程为80 cm 6．(1)(5分)一列沿x轴传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图10所示，此时质点P恰在波峰，质点Q恰在平衡位置且向下振动．再过0.5 s，质点Q第二次到达波谷，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分)图10A．波沿x轴负方向传播B．波的传播速度为60 m/sC．波的传播周期为0.2 sD．0至0.9 s时间内P点通过的路程为1.8 mE．1 s末质点P的位移是零(2)(10分)如图11所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ＝76°，今有一细束单色光在横截面内从OA 边上的点E 沿垂直OA 的方向射入玻璃砖，光线直接到达AB 面且恰好未从AB 面射出．已知OE ＝35OA ，cos 53°＝0.6，试求：①玻璃砖的折射率n ；②光线第一次从OB 射出时折射角的正弦值．图11【解析】 (1)由题意，质点Q 恰好在平衡位置且向下振动，则知波沿x 轴负方向传播，故A 正确；根据题意则14T ＋T ＝0.5 s ，则周期为：T ＝0.4 s ，根据v＝λT ＝240.4m/s ＝60 m/s ，故选项B 正确，选项C 错误；0.9 s ＝2T ＋14T ，则P 点通过的路程为：s ＝2×4A ＋A ＝1.8 m ，故选项D 正确；1 s ＝2T ＋12T ，故该时刻P处于负在最大位移处，选项E 错误．故选A 、B 、D.(2)①因OE ＝35OA ，由数学知识知光线在AB 面的入射角等于37°光线恰好未从AB 面射出，所以AB 面入射角等于临界角，则临界角为：C ＝37°由sin C ＝1n得：n ＝53.②据几何知识得：β＝θ＝76°，则OB 面入射角为：α＝180°－2C －β＝30°设光线第一次从OB 射出的折射角为γ，由sin γsin α＝n 得： sin γ＝56.【答案】(1)ABD(2)①53②56。

2018人教版高中物理选修3-4模块检测卷(附答案)

选修3－4模块检测卷第Ⅰ卷一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1．对简谐运动的回复力公式F＝－kx的理解，正确的是()A．k只表示弹簧的劲度系数B．式中的负号表示回复力总是负值C．位移x是相对平衡位置的位移D．回复力不随位移变化，只随时间变化2．我国南宋时的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述道；“凡风雨初霁(雨后转晴)，或露之未晞(干)，其余点缀于草木枝之末，日光入之，五色俱足，闪烁不定，是乃日之光品著色于光，而非雨露有所五色也”．这段文字记叙的现象是光的()A．反射B．干涉C．色散D．衍射3．蝉的家族中的高音歌手是一种被称做“双鼓手”的蝉．它的身体两侧有大大的环形发声器官，身体的中部是可以内外开合的圆盘．圆盘开合的速度很快，抖动的蝉鸣就是由此发出的．某同学围绕蝉歇息的树干走了一圈，听到忽高忽低的蝉鸣声，以下说法中错误的是() A．这种现象属于声波的衍射现象B．这种现象属于声波的干涉现象C．身体两侧有大大的环形发声器官可以看做是相干波源D．蝉发出的两列声波的传播速度一定相同4.如图所示，弹簧振子在B、C两点间做简谐运动，B、C间距为12 cm，O是平衡位置，振子从C点第一次运动到B点的时间为0.5 s，则下列说法中正确的是()A．该弹簧振子的周期为1 sB．该弹簧振子的频率为2 HzC．该弹簧振子的振幅为12 cmD．振子从O点出发第一次回到O点的过程就是一次全振动5．质点做简谐运动，其x－t关系如图所示．以x轴正向为速度v的正方向，该质点的v－t 关系是()6．如图为某质点的振动图象，由图象可知()A．质点的振动方程为x＝2sin 50πt(cm)B．在t＝0.01 s时质点的速度为负向最大C．P时刻质点的振动方向向下D．从0.02 s至0.03 s质点的位移增大，速度减小7．一束复色光由空气斜射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b.已知a光的频率小于b光的频率，下列光路图正确的是()8．a、b两种单色光组成的光束从空气进入介质时，其折射光束如图所示．则关于a、b两束光，下列说法正确的是()A．介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率B．a光在介质中的速度大于b光在介质中的速度C．a光在真空中的波长大于b光在真空中的波长D．光从介质射向空气时，a光的临界角大于b光的临界角9.如图5所示，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带．若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是()A．减弱，紫光B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强，红光10．如图所示，明暗相间的条纹是红光和蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样，下列说法正确的是()A．a光是红光B．在同一种玻璃中a光的速度小于b光的速度C．b光的光子能量较高D．当a和b以相同入射角从玻璃射入空气时，若a刚好能发生全反射，则b也一定能发生全反射11．一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，t＝0.02 s时刻的波形如图中虚线所示，若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是()A ．2 m /sB ．3 m/sC ．4 m /sD ．5 m/s12．现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成．夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目．这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，反光膜内均匀分布着一层直径为10 μm 的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为3，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射——反射——折射后恰好和入射光线平行，如图所示，那么第一次入射的入射角应是( ) A ．15° B ．30° C ．45°D ．60°13．如图所示，某同学将一枚大头针从一边长为6 cm 的正方形不透光的轻质薄板正中心垂直于板插入，制作成了一个测定液体折射率的简单装置．他将该装置放在某种液体液面上，调整大头针插入深度，当插入液体中深度为4 cm 时，恰好无论从液面上方任何方向都看不到液体中的大头针，则该液体的折射率为( ) A.53 B.43C.54D.34二、选择题Ⅱ(本题共3小题，每小题2分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)14．如图所示，列车上安装一个声源，发出一定频率的乐音．当列车与观察者都静止时，观察者记住了这个乐音的音调．以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是( ) A ．观察者静止，列车向他驶来 B ．观察者静止，列车离他驶去 C ．列车静止，观察者靠近列车 D ．列车静止，观察者远离列车 15．下列说法正确的是( )A ．赫兹预言了电磁波的存在并用实验加以证实B ．与平面镜相比，全反射棱镜的反射率最大，几乎可达100%C ．单摆在驱动力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关D ．在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时，可以用衍射法检查平面的平整程度16．如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．则由图可知()A．质点振动的周期T＝0.2 sB．波速v＝20 m/sC．因一个周期质点运动0.8 m，所以波长λ＝0.8 mD．从该时刻起经过0.15 s，波沿x轴的正方向传播了3 m第Ⅱ卷三、非选择题(本题共7小题，共55分)17．(5分)某同学在“研究单摆周期与摆长的关系”的实验中进行了如下的操作：(1)用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示，可读出摆球的直径为________ cm.把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L.(2)用秒表测量单摆的周期．当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n＝1，单摆每经过最低点记一次数，当数到n＝60时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是T＝________ s(结果保留三位有效数字)．18．(5分)利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率．实验方法如下：如图，在白纸上作一直线MN，并作出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上，使它的直边与直线MN对齐，在垂线AB上竖直插两枚大头针P1和P2，然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率．实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等．(1)为了确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧最少应插________枚大头针．(2)请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置，并用“×”表示，作出光路图．为了计算折射率，应该测量的量(图上标出)有____________________，计算折射率的公式是________．19．(6分)如图所示，在“用双缝干涉测量单色光的波长”实验中，某同学准备的实验仪器包括以下元件：A．白炽灯；B.单缝；C.毛玻璃屏；D.双缝；E.遮光筒；F．红色滤光片；G.凸透镜；(其中双缝和光屏连在遮光筒上)．(1)把以上元件安装在光具座上时，正确排列顺序是：A、____、____、____、____、E、C.(2)把测量头的分划板中心刻线与某亮条纹对齐，并将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时15等分的游标卡尺位置如图15甲所示，其读数为________mm，继续转动测量头，使分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐，此时游标卡尺位置如图乙所示，其读数为________mm.(3)若已知双缝间距为0.2 mm，测得双缝到屏的距离为70.00 cm，则所测红光波长为________．20．(9分)如图所示为一列横波在某时刻的波动图象，此波中d质点到达波谷的时间比e质点早0.05 s.(1)求此列波的传播方向和波速是多大？(2)Δt＝1.5 s内a质点通过的路程是多少？(3)画出从图示时刻起x＝3 m处质点的振动图象．21．(10分)如图甲所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，知波速v＝2 m/s，质点P、Q相距3.2 m．则：(1)在图乙中画出质点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．22．(10分)(2017·余姚市联考)为了测定等腰玻璃三棱镜的折射率，如图所示，我们测出了等腰玻璃三棱镜ABC的顶角为30°，让激光由空气垂直AB面进入棱镜，由AC面进入空气中，我们又测出了其折射光线与入射光线之间的夹角为30°.已知光在真空中速度为3.0×108 m/s，请回答下列问题：(1)请作出光路图；(2)求棱镜的折射率；(3)光在这种玻璃中的传播速度．23．(10分)为从军事工事内部观察外面的目标，在工事壁上开一圆柱形孔，如图所示．设工事壁厚d＝20 3 cm，孔的直径L＝20 cm，孔内嵌入折射率n＝3的玻璃砖．(1)嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少？(2)要想使外界180°范围内的景物全被观察到，应嵌入至少多大折射率的玻璃砖？参考答案1．答案 C解析位移x 是相对平衡位置的位移；F ＝－kx 中的负号表示回复力总是与振动物体的位移方向相反． 2．答案 C 3．答案 A解析 “听到忽高忽低的蝉鸣声”说明这是声波的干涉现象，选项A 错误，B 正确；身体两侧的发声器官可以看做是相干波源，选项C 正确；因波速由介质决定，故选项D 正确． 4答案 A解析振子从C 点第一次运动到B 点的时间为0.5 s ，故该弹簧振子的周期为1 s ，故A 正确；该弹簧振子的周期为1 s ，故该弹簧振子的频率为f ＝1T ＝1 Hz ，故B 错误；B 、C 间距为12 cm ，故该弹簧振子的振幅为6 cm ，故C 错误；振子从O 点出发到第一次回到O 点的过程是一次全振动的一半，故D 错误． 5．答案 B解析在t ＝0时刻，质点的位移最大，速度为0，则下一时刻质点应向下运动，故选项A 、C 错误；在t ＝T4时刻，质点的位移为0，速率最大，故选项B 正确，选项D 错误．6．答案 D解析由题图可知，质点振动方程为x ＝2sin (50πt ＋π)(cm)＝－2sin 50πt (cm)；t ＝0.01 s 时质点速度为零；P 时刻质点振动方向向上；在0.02 s 至0.03 s ，质点离开平衡位置，位移增大，速度减小，故选项D 正确． 7．答案 D解析两种单色光射入玻璃砖时的折射角小于入射角，据此可排除选A 、B ；已知a 光的频率小于b 光的频率，那么a 光在玻璃砖中的折射率较小，入射角相同时，折射角较大，选项D 正确． 8．答案 A解析根据折射率的定义n ＝sin θ1sin θ2，因入射角相等，a 光的折射角较小，则a 光的折射率较大，故A 正确；由公式v ＝cn分析可知，a 光在介质中的速度较小，故B 错误；光的折射率越大，其频率越大，波长越短，则a 光在真空中的波长较短，故C 错误；根据临界角公式sin C ＝1n 分析知，a 光的折射率大，临界角小，故D 错误． 9.答案 C解析由临界角公式sin C ＝1n 可知，当增大入射角时，紫光先发生全反射，紫光先消失，且当入射光的入射角逐渐增大时，折射光强度会逐渐减弱，反射光强度会逐渐增强，故应选C. 10．答案 B解析根据双缝干涉相邻条纹间距公式Δx ＝ld λ可得在其他条件不变的情况下，相干光的波长越大，条纹间距越大，由题图可知a 光的波长小于b 光的波长，那么a 光是蓝光，b 是红光，且b 光的光子能量较低，故A 、C 错误；因a 光的波长小于b 光的波长，则a 光的频率大于b 光的频率，那么a 光的折射率大于b 光的折射率，根据v ＝cn ，知在玻璃中，a 光的速度小于b 光的速度，故B 正确；当a 和b 以相同入射角从玻璃射入空气时，因a 光的临界角小，若a 刚好能发生全反射，则b 一定不会发生全反射，故D 错误． 11．答案 B解析由题图知波长λ＝8 cm ，若因T >0.02 s ，波向右传播，则14T ＝0.02 s ，得T ＝0.08 s ，波速v ＝λT ＝8 cm 0.08 s ＝1 m/s ；若波向左传播，则34T ＝0.02 s ，得T ＝0.083 s ，波速v ＝λT ＝8 cm 0.083 s ＝3 m/s ，选项B 正确．12．答案 D 解析作光路图如图所示，设入射角为θ，折射角为α，则θ＝2α，n ＝sin θsin α＝2sin αcos αsin α，cos α＝n 2＝32，α＝30°，所以θ＝60°.故选项D 正确．13．答案 A 解析要恰好在液面上各处均看不到大头针，要求光线射到薄板边缘界面处时恰好发生全反射，设临界角为C .由临界角与折射率的关系得：sin C ＝1n①由几何关系得：sin C ＝r r 2＋h 2＝332＋42＝35② 联立①②式可得：n ＝5314．答案 BD解析当波源和观察者相对远离时，观察者接收到的频率小于声源发出的频率，B 、D 正确，A 、C 错误． 15．答案 BC解析赫兹用实验证实了电磁波的存在，但预言电磁波存在的是麦克斯韦，选项A 错误；平面镜有折射，而全反射棱镜在全反射时没有折射，故选项B 正确；受迫振动的频率只与驱动力的频率有关，故选项C 正确；检查平面的平整程度的原理是光的干涉，选项D 错误． 16．答案 ABD解析由题图甲读出波长λ＝4 m ，由题图乙读出周期T ＝0.2 s ，波速v ＝λT ＝20 m/s.故A 、B正确，C 错误．由题图乙可知x ＝2 m 处的质点开始时向下振动，结合甲图知简谐波沿x 轴正方向传播，经过0.15 s ，传播距离s ＝v t ＝20×0.15 m ＝3 m ，故D 正确． 17．答案 (1)2.06 (2)2.28解析 (1)摆球的直径为d ＝20 mm ＋6×110mm ＝20.6 mm ＝2.06 cm. (2)秒表的读数为t ＝60 s ＋7.4 s ＝67.4 s ，根据题意t ＝60－12T ＝592T ，所以周期T ＝2t59＝2.28 s.18．答案 (1)1(2)光路图如图入射角i 和折射角r n ＝sin rsin i解析 (1)由题图分析可知，在玻璃砖的右侧最少插一枚大头针即可确定光路．(2)光在圆弧面上D 点发生折射，法线为OD 直线，测出入射角i 和折射角r ，折射率n ＝sin rsin i .19．答案 (1)G F B D (2)19.8 30.3 (3)5×10－7 m解析 (1)该实验中各元件的作用分别是：A.白炽灯——光源；B.单缝——产生相干光；C.毛玻璃屏——呈现能观察的像；D.双缝——作为产生干涉现象的两个波源；E.遮光筒——避免外界光线干扰，便于观察；F.红色滤光片——将白炽灯的其他色光过滤掉，只剩下红光；G .凸透镜——将光源的发散光束汇聚，产生放大的效果．所以正确的排列顺序是AGFBDEC. (2)甲图中游标尺上第8条线与主尺刻度对齐，读数为19 mm ＋110×8 mm ＝19.8 mm ；乙图中游标尺上第3条线与主尺刻度对齐，读数为30 mm ＋110×3 mm ＝30.3 mm. (3)在双缝干涉现象中，条纹间距Δx ＝ld λ，由(2)可知，条纹间距为Δx ＝30.3－19.86 mm ＝1.75mm ，所以λ＝d l Δx ＝0.2 mm700 mm×1.75 mm ＝5×10－7 m.20．答案 (1)沿x 轴向右传播 20 m/s (2)1.5 m (3)如解析图所示解析 (1)由题意知，图示时刻质点d 向下振动，所以波向右传播．周期T ＝4×0.05 s ＝0.2 s 波速v ＝λT ＝40.2m /s ＝20 m/s(2)Δt ＝1.5 s ＝7.5T ，故在此时间内质点a 通过的路程为30A ＝150 cm ＝1.5 m.(3)图示时刻x ＝3 m 处的质点位于平衡位置且向下振动，则从图示时刻起x ＝3 m 处质点的振动图象如图所示． 21．答案 (1)见解析图 (2)0.22 m 解析 (1)图象如图所示(2)从t ＝0到质点Q 第二次到达波谷所需时间 t ＝Δxv ＋T ＝3.2＋0.4－0.82s ＋0.8 s ＝2.2 s(或由质点Q 的振动图象得质点Q 在t ＝2.2 s 时第二次到达波谷)在这2.2 s 内质点P 经历t ＝2.20.8T ＝234T 因而通过的路程为s ＝234×4A ＝22 cm ＝0.22 m. 22．答案 (1)见解析图 (2) 3(3)3×108 m/s解析 (1)光路图如图所示．(2)由图得，入射角i ＝30°，折射角r ＝60°，由光的折射定律得n ＝sin 60°sin 30°，解得n ＝ 3(3)根据公式v ＝c n可得v ＝3×108 m/s. 23．答案 (1)120° (2)2解析 (1)光路图如图所示，由折射定律得n ＝sim θ1sim θ2.由几何关系得sin θ2＝LL 2＋d 2由以上两式解得θ1＝60°，θ2＝30°则视野的最大张角为θ＝2θ1＝120°(2)为使外界180°范围内的景物全被观察到，则当θ1＝90°时，θ2＝30°应是光线在该玻璃砖中的临界角，即sin 30°＝1n ′. 解得玻璃砖的折射率应为n ′＝2.。

2018年高三物理二轮复习物理专题八：选修3-4

由单摆的周期公式 T＝2π l 4π2l 得 g＝，由于单摆的摆长不知道， g T
所以不能求得重力加速度，故 E 错误．
答案 ABD
预测2 如图4甲所示是用沙摆演示振动图象
的实验装置，沙摆可视为摆长L＝1.0 m的单
摆，沙摆的运动可看做简谐运动．实验中，
图4 细沙从摆动着的漏斗底部均匀漏出，用手沿与摆动方向垂直的方向
三、波的图象
1.波的图象及其物理意义.
物理意义：某时刻各个质点离开平衡位置的位移。
横坐标：各个振动质点在平衡位置时的距离纵坐标：某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移
注意：双向性和重复性。波形图的重复性是指相隔时间为
整数倍周期的两个时刻的波形图是相同的.
2.图象特征：正弦或余弦曲线。
化动为静
动画
3.由图象获取的信息：质点的振位移、质点振动方向、振幅；
插动画：机械振动
A -A
x
T
o
t T
例1
如图2所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列
ABD
说法中正确的是(
)
A．甲、乙两单摆的摆长相等
B．甲摆的振幅比乙摆大
C．甲摆的机械能比乙摆大
D．在t＝0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆
图2
E．由图象可以求出当地的重力加速度
解析
由题图看出，两单摆的周期相同，同一地点 g 相同，由单摆的周 l 知，甲、乙两单摆的摆长 l 相等，故 A 正确； g
波长、波速方向
研究：波形在传，波中指点在振
横波：振动方向与传播方向“卡”
4.波与振动图象的区别
振动的图像
研究对象
波的图象
波的传播方向上所有的振动质点

2018年高考物理二轮复习保分小题自主演练：专题六第15讲选修3-4部分含解析精品

专题六选考部分第15讲选修3-4部分(均为5选3选择题型)1．下列说法正确的是()(导学号57180076)A．在稳定的干涉区域内，波峰和波峰叠加得到振动加强点，波谷和波谷叠加得到振动减弱点B．光的偏振特征说明光是横波C．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高D．摆钟偏快时可缩短摆长进行校准E．平衡位置是指回复力为零的位置，物体在该位置所受的合外力不一定为零解析：振动加强点为波峰和波峰，波谷和波谷相遇处，A错误；只有横波才能发生偏振，所以光的偏振特征说明光是横波，B正确；火车鸣笛向我们驶来时，间距变小，则我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，故C正确；摆钟偏快时，说明周期偏小，若要周期变大，则可伸长摆长进行校准，故D错误；例如单摆，平衡位置在其最低点，回复力为零，但此时的合力不为零，E正确．答案：BCE2．下列说法正确的是()(导学号57180077)A．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色的是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象B．光纤通信，全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理C．做双缝干涉实验时，用绿光照射单缝，在光屏P上观察到干涉条纹，用红光替绿光照射单缝将得到相邻条纹间距更大的干涉图样D．相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了E．在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短解析：肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色的是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象，故选项A正确；全息照相不是利用全反射，是和光的干涉有关，选项B错误；由Δx＝Ldλ可知用红光代替绿光，条纹间距变大，选项C正确；相对论认为：高速运动的物体在运动方向上，长度变短，选项D错误；在真空中传播的电磁波，传播速度不变，由v＝λf得，频率增加时，波长变短，选项E正确；故选ACE.答案：ACE3．下列说法正确的是()(导学号57180078)A．光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定B．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的C．杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小D．光的偏振特征说明光是横波E．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故解析：光在介质中传播的速度由介质本身，及频率共同决定，故A错误；油膜形成的彩色条纹，是由膜的前后表面反射光，进行光的叠加，形成的干涉条纹，故B正确；根据光的干涉条纹间距公式Δx＝Ldλ，可知，红光的波长长，则红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距大，故C错误；光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波，故D正确；玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为光从玻璃射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发生了全反射，故E 正确．答案：BDE4．下列说法正确的是()(导学号57180079)A．在真空中传播的电磁波，频率越大，波长越短B．让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距较大C．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理D．要确定雷达和目标的距离需要直接测出电磁波从发射到被目标接收的时间E．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减弱玻璃反射光的影响解析：根据λ＝cf，在真空中传播的电磁波速度相同，频率越大，波长越短，选项A正确；绿光的波长大于蓝光，让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，根据Δx＝Ldλ可知，绿光形成的干涉条纹间距较大，选项B正确；光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，全息照相是光的干涉原理，选项C错误；要确定雷达和目标的距离需要测出电磁波从发射到被雷达接收的时间t，再根据x＝c·t2求解距离，选项D错误；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减弱玻璃反射光的影响，选项E正确；故选ABE.答案：ABE一、选择题(均为“5选3”多选题)1.(2017·太原二模)波源S在t＝0时刻从平衡位置开始向上振动，形成向左、右两侧传播的简谐横波．a、b、c和a′、b′、c′是沿波传播方向上的间距为1 m的6个质点，t＝0时刻各质点均处于平衡位置，如图所示．已知波的传播速度为8 m/s，当t＝0.125 s时波源S 第一次达最高点，则()A．任意时刻质点c与质点c′振动状态完全相同B．t＝0.28 s时质点a的速度正在减小C．t＝2.375 s时质点b′处于波谷D．波传到c点时，质点c开始向上振动E．若波源S向距它40 m的接收器匀速靠近，接收器接收到的频率将大于2 Hz解析：由题图知，质点c与质点c′距离波源位移相同，所以振动状态完全相同，A正确；当t＝0.125 s时波源S第一次达最高点，可求周期T＝0.5 s，波长λ＝v T＝4 m，在t＝0.125 s时质点a开始向上振动，在t＝0.25 s时，质点a到达波峰，所以t＝0.28 s时质点a向平衡位置运动，速度正在增大，故B错误；在t＝0.25 s时质点b′开始振动，所以在t＝2.375 s时质点b′处于波峰，故C错误；由于波源开始向上振动，所以介质中所有质点开始振动的方向都是向上，故D 正确；根据多普勒效应，若波源S向距它40 m的接收器匀速靠近，接收器接收到的频率将大于波源发出的频率2 Hz，E正确．答案：ADE2．下列物理现象正确的是()A．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时，能观察到彩色条纹，这是光的色散现象B．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰C．经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度D．紫外线比红外线更容易发生衍射现象E．人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射解析：当光通过狭缝时，若缝的尺寸与光的波长相当，则会发生明显的衍射现象，故A错误；可使景像清晰是利用光的偏振，只能让振动方向与透振方向一致的通过，故B正确；根据公式Δx＝Ldλ，红光的波长比绿光长，则红光的干涉条纹间距比绿光宽，故C正确；紫外线波长小于红外线，则比红外线不容易发生衍射现象，故D错误；人耳能够听到的声波的波长比超声波的波长长，比超声波更容易发生衍射，故E正确．答案：BCE3．(2017·绵阳模拟)下列说法正确的是()A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度B．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出C．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的E．图戊中的M、N是偏振片，P是光屏．当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波解析：根据折射率和光的传播速度之间的关系n＝cv可知，折射率越大，传播速度越小，从图中可以看出，b光线在水中偏折得厉害，即b的折射率大于a的折射率，则a在水中的传播速度大于b的传播速度，故A正确．当入射角i逐渐增大折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会消失，故肯定有光线从bb′面射出，故B错误．根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距Δx与双缝间距离d及光的波长λ的关系式Δx＝Ldλ可知，只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离Δx将减小，故C正确．由于不知道被测样表的放置方向，故不能判断此处是凸起的，故D错误．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波．故E正确．故选ACE.答案：ACE4．一列沿x轴正方向传播的机械波，波速为4 m/s，t＝0时刻波形如图所示，下面说法正确的是()A．这列波传播的周期为2 sB．平衡位置为x＝10 m处的质点起振方向为竖直向下C．平衡位置为x＝3.5 m处的质点在t＝0到t＝T4时间段内路程等于2 cmD．t＝9 s时，平衡位置为x＝3.5 m处的质点正在向下振动E．平衡位置为x＝4 m处的质点位移总是和平衡位置为x＝8 m 处的质点位移相同解析：从题图中可知λ＝8 m，故这列波传播的周期为T＝λv＝84s＝2 s，A正确；波上所有质点的起振方向都相同，t＝0时刻x＝8 m 处的质点开始振动，沿y负方向，故x＝10 m处质点的起振方向也为竖直向下，B正确；平衡位置为x＝3.5 m处的质点此刻不在波峰或者波谷，故在四分之一周期内的路程不等于2 cm，C错误；平衡位置为x＝3.5 m处的质点在t＝1 s时和t＝9 s时振动情况相同，根据波的平移法，此时和x＝7.5 m时振动情况相同，故质点正向下振动，D正确；平衡位置为x＝4 m处的质点和平衡位置为x＝8 m处的质点相距半个波长，为反相点，两者振动情况总是相反，故E错误．答案：ABD5．(2017·武汉联考)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻，波恰好传播到x ＝5.5 m 处，此时，x ＝0处的质点已经振动了0.55 s ，波形如图所示．下列判断正确的是( )A ．图示时刻x ＝1.5 m 处的质点向＋y 方向振动B ．波源的起振方向可能沿＋y 方向，也可能沿－y 方向C ．该波的波速为10 m/sD ．再经过0.05 s ，x ＝0处的质点恰好在平衡位置E ．再经过0.25 s ，x ＝0处的质点恰好在负向最大位移处解析：根据走坡法可知，图示时刻x ＝1.5 m 处的质点向＋y 方向振动，A 正确；波上所有质点的起振方向都和波源的起振方向相同，x ＝5.5 m 处的质点开始运动时是向y 轴正方向，故波源起振方向也沿y 轴正方向，B 错误；波在0.55 s 的时间内向前传播了5.5 m ，故波速为v ＝5.50.55m/s ＝10 m/s ，C 正确；经过0.05 s ，波向前传播了0.5 m ，根据平移法，此时x ＝0处的质点与t ＝0时x ＝－0.5 m 处质点的位移相同，而x ＝－0.5 m 处的质点正好在平衡位置处，故D 正确；从题图中可知λ＝4 m ，故周期T ＝λv ＝410s ＝0.4 s ，因为t ＝0.05 s 时，x ＝0处的质点在平衡位置，向下振动，所以再过t ＝0.2 s 时，质点振动了T 2，所以质点仍处于平衡位置，向上振动，故E 错误．答案：ACD6．(2017·江淮联考)某实验小组在研究单摆时改进了实验方案，将一力传感器连接到计算机上．图甲中O 点为单摆的固定悬点，现将小摆球(可视为质点)拉至A 点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A 、B 、C 之间来回摆动，其中B 点为运动中的最低位置，∠AOB ＝∠COB ＝α，α小于10°且是未知量．同时由计算机得到了摆线对摆球的拉力大小F 随时间t 变化的曲线图乙(均为已知量)，且图中t ＝0时刻为摆球从A 点开始运动的时刻(重力加速度为g )．根据题中(包括图中)所给的信息，下列说法正确的是( )A ．该单摆的周期为t 2B ．根据题中(包括图中)所给的信息可求出摆球的质量C ．根据题中(包括图中)所给的信息不能求出摆球在最低点B 时的速度D ．若实验时，摆球做了圆锥摆，则测得的周期变长E ．若增加摆球的质量，摆球的周期不变解析：由题给乙图可知单摆的周期T ＝t 2，故选项A 正确；在B点拉力有最大值，根据牛顿第二定律可知F max －mg ＝m v 2l，在AC 两点有拉力最小值，F min ＝mg cos α，由A 到B 机械能守恒，即mgl ·(1－cos θ)＝12m v 2由此可知摆球的质量m ＝F max ＋2F min 3g，选项B 正确，选项C 错误；若实验时摆球做了圆锥摆，则周期的表达式为T ＝2πL cos αg ，周期变小，选项D 错误；根据单摆周期公式T ＝2πL g 可知，单摆周期与摆球的质量无关，故选项E 正确；故选ABE.答案：ABE二、计算题7．如图所示，直角三角形ABC 为一玻璃棱镜的截面，∠B ＝60°，斜边AB ＝L .玻璃镜的折射率为n ＝ 2.一条光线以45°的入射角从AC 边的中点M 射入经过棱镜．求：(导学号 57180143)(1)光线能否在AB 边发生全反射；(2)光的出射点到B 点的距离．解析：(1)根据折射定律：n ＝sin αsin β，得β＝30° 如图所示，由几何关系知，在AB 边的入射角等于60°，反射光线垂直BC 射出，而sin C ＝1n ＝22，可知C <60° 在AB 边发生全反射．(2)由图知，AM ＝MD ＝34L ，所以AD ＝3L 4，BD ＝L 4又因为反射光线垂直BC 射出，可得BE ＝L 8. 答案：(1)能 (2)18L 8．(2017·楚雄模拟)如图所示，真空有一个下表面镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率n ＝2，一束单色光与界面成θ＝45°角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧竖直平面光屏上出现两个光点A 和B ，A 和B 相距h ＝4.0 cm.已知光在真空中的传播速度c ＝3.0×108m/s.(1)画出光路图； (2)求玻璃砖的厚度．解析：(1)根据折射率公式n ＝sin θ1sin θ2，得sin θ2＝12，θ2＝30°，作出光路图如图所示：(2)如图所示的光路，△CDE 为等边三角形，四边形ABEC 为梯形，CE ＝AB ＝h .玻璃的厚度d 就是底边长为h 的等边三角形的高，故d ＝h cos 30°＝32h ＝32×4.0 cm ＝3.46 cm. 答案：(1)(2)3.46 cm9．(2017·惠州模拟)如图所示，一束平行光以45°的入射角照射到半径为R 的半圆柱形玻璃砖的上表面上，已知玻璃砖对平行光的折射率为 2.(1)圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角θ是多少？ (2)能从圆柱面射出的光线中，在玻璃砖中传播时间最长为多少？(光在真空中的速度为c )解析：(1)作出光路图，如图所示：由折射定律，有：n ＝sin isin γ得sin γ＝sin i n ＝12，得γ＝30°如果光线EA 刚好在A 点发生全反射，则有 n ＝sin 90°sin ∠EAO即有∠EAO ＝45° 此时∠EOA ＝75°因EA 与OB 平行，所以∠EAO ＝∠AOB ＝45°如果光线FC 刚好在C 点发生全反射，则有∠FCO ＝45° 此时∠FOC ＝15°故知圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角θ＝180°－∠EOA －∠FOC ＝180°－75°－15°＝90°.(2)能从圆柱面射出的光线中，光线在玻璃砖中传播的最长距离s ＝R光线在玻璃砖中传播的速度v ＝c n光线在玻璃砖中传播的最长时间t ＝sv ＝2R c .答案：(1)90° (2)2R c10．横截面边长为3L 的正方形薄壁透明容器内，盛有透明液体，在容器的右侧壁上液面下方3L 的位置有一点光源S .在容器左侧与容器距离为L 、液面上方 3 L 处有一点P ，从P 点通过液面上方观察S ，发现P 与S 的像连线的延长线与右侧器壁交于S 1点，S 1位于液面下方33L 处，其正视图如图所示．若从P 点通过侧壁沿液面与器壁交点b 观察S ，发现P 与S 的像连线的延长线与右侧器壁交于S 2点．忽略器壁厚度，求：(1)透明液体的折射率n; (2)S 2与液面的距离．解析：(1)延长ab ，过P 作ab 的垂线交于c ，连接PS 1与液面交点为O ，设折射角为i 1，入射角为i 2，则：Pc S 1a ＝Oc Oa可求： n ＝sin i 1sin i 2＝OSOS 1＝ 3. (2)连接Pb 并延长交侧壁于S 2，连Sb ，设折射角为i 3，入射角为i4，则：n＝sin i3sin i4，又aS2Pc＝abbcaS2＝ab tan i3所以S2a＝33L.答案：(1)3(2)33L。

高三物理复习跟踪演练强化提升(选修3-4)第一章机械振动机械波第2讲机械波(2021年

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机械波跟踪演练·强化提升【课堂达标检测】1。

（多选）一列简谐横波沿直线传播,该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图象如图所示,下列描述该波的图象可能正确的是（）【解析】选A、C。

由振动图象可知t=0时刻,a在正向最大位移处，b处在平衡位置且向下振动，当简谐波由b向a传播时,其可能的波形图如图所示，则a、b相距9m,等于（n+)λ,即λ=m（n=0,1,2，3…），当n=2时,λ=4m,只有A正确。

当简谐波由a向b传播时,其可能的波形图如图所示，则a、b相距9m,等于(n+)λ，即λ=m（n=0,1,2,3…)当n=0时,λ=12m,只有C正确。

综上所述，A、C正确，B、D错误.2。

（多选）A、B两列波在某时刻的波形如图所示,经过t=T A时间（T A为波A的周期),两波再次出现如图波形,则两波的波速之比v A∶v B可能是( )导学号42722298A.1∶3 B。

1∶2 C.2∶1 D。

3∶1【解析】选A、B、C。

由图可知:λA=a，λB=a，根据题意周期关系为：t=T A，t=nT B（n=1、2、3……），所以有：v A=，v B=(n=1、2、3……),故有：=（n=1、2、3……),故选项D 错误，A、B、C正确。

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