2016高考物理复习预测题 第11题 选修3-4模块 预测题型1 选择、填空练含答案

第11题选修3－4
模块
预测题型1选择、填
空练
1．(2015·天津理综·3)图1甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为x a＝2 m和x b＝6 m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是()
图1
A．该波沿＋x方向传播，波速为1 m/s
B．质点a经4 s振动的路程为4 m
C．此时刻质点a的速度沿＋y方向
D．质点a在t＝2 s时速度为零
2．(2015·四川理综·3)直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图2所示．a、b光相比()
图2
A．玻璃对a光的折射率较大
B．玻璃对a光的临界角较小
C．b光在玻璃中的传播速度较小
D．b光在玻璃中的传播时间较短
3．(2015·福建理综·13)如图3，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，则()
图3
A ．λa ＜λb ，n a ＞n b
B ．λa ＞λb ，n a ＜n b
C ．λa ＜λb ，n a ＜n b
D ．λa ＞λb ，n a ＞n b
4．(2015·雅安三诊)下列有关光的描述，正确的是( )
A ．空气中的肥皂泡呈现五颜六色是光的色散现象
B ．一束单色光由空气斜射入水中时，频率不变，波长变小，传播速度变小
C ．一束复合光由水中斜射入空气时，在水中传播速度越大的单色光越容易发生全反射
D ．让红光和紫光分别通过同一单缝衍射装置时，均能产生等间距的明暗相间条纹，且红光的条纹间距较大
5．(2015·湖南省十三第二次联考)(1)下列说法中正确的有________．
A ．不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的
B ．水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象
C ．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象
D ．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率
(2)如图4所示为一个向右传播的t ＝0时刻的横波波形图，已知波从O 点传到D 点用0.2 s ，该波的波速为________ m/s ，频率为________ Hz ；t ＝0时，图中“A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 、I 、J ”各质点中，向y 轴正方向运动的速率最大的质点是________．
图4
6．一振动周期为T ，位于x ＝0处的波源从平衡位置开始沿y 轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x 轴正方向传播，波速为v ，关于在x ＝
3v T 2
处的质点P ，下列说法正确的是( ) A ．质点P 振动周期为T ，速度的最大值为v
B ．若某时刻质点P 的速度方向沿y 轴负方向，则该时刻波源速度方向沿y 轴正方向
C ．质点P 开始振动的方向沿y 轴正方向
D ．当P 开始振动后，若某时刻波源在波峰，则质点P 一定在波谷
7．如图5所示，为一个均匀透明介质球，球心位于O 点，半径为R .一束单色光从真空中沿DC 方向平行于直径AOB 射到介质球上的C 点，DC 与AB 的距离H ＝3R 2
.若该光束射入球体经一次反射后由E 点再次折射回真空中，此时的出射光线刚好与入射光线平行，已知光在真空中的速度为c ，则( )
图5
A ．介质球的折射率为n ＝3
B ．若增大入射光的频率，则该出射光线仍与入射光线平行
C ．光束从C 点射入到从E 点射出所经历的总时间为6R c
D ．若介质球的折射率增大，则该出射光线仍与入射光线平行
答案精析
四、选考突破练
第11题 选修3－4模块
预测题型1 选择、填空练
1．D [由题图可知，该简谐横波波长为λ＝8 m ，周期T ＝8 s ，所以波速为v ＝λT
＝1 m /s ，该时刻开始质点b 向上运动，所以该波沿－x 方向传播，A 错误；经过4 s(半个周期)质点a 振动的路程为2A ＝1 m ，B 错误；此时刻质点a 运动方向与质点b 相反，沿－y 方向，C 错误；在t ＝2 s 时质点a 在波谷处，速度为0，D 正确．]
2．C [由题图可知，b 折射程度较大，故玻璃对b 的折射率较大，A 错误；由sin C ＝1n
知b 的临界角较小，B 错误；由v ＝c n
知，b 在玻璃中的传播速度较小，C 正确；b 在玻璃中传播距离大且传播速度小，由t ＝s v 知，b 在玻璃中的传播时间较长，D 错误．]
3．B [由题图知，三棱镜对b 光的折射率较大，所以n a ＜n b .又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，故b 光的频率大于a 光的频率，又根据c ＝λν，所以b 光的波长小于a 光的波长，即λa ＞λb ，所以B 正确，A 、C 、D 错误．]
4．B [肥皂泡呈现彩色条纹是光的薄膜干涉现象造成的，故A 错误；据光的频率由光源决定，可知一束单色光由空气斜射入水中时，频率不变，根据：n ＝sin i sin β＝c v ＝λ0νλν
可知，光的波长变小，传播速度变小，故B 正确；一束复合光由水中斜射入空气时，根据：n ＝c v 可知，在水中
传播速度越大的单色光折射率越小，越不容易发生全反射，故C 错误；单缝衍射产生的条纹不是间距相等的明暗相间条纹，它的中间亮条纹最宽，故D 错误．]
5．(1)AB (2)10 2.5 D
解析 (1)在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象；声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率大于声源的频率，相同时间内接收到波的个数增加了．
(2)已知波从O 点传到D 点用0.2 s ，
则波速为v ＝s t 1＝20.2
m /s ＝10 m/s
由v ＝λf 得：f ＝v λ＝104
Hz ＝2.5 Hz t ＝0时，图中“A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 、I 、J ”各质点中，D 在平衡位置，向y 轴正方向运动的速率最大的质点是D .
6．BCD [质点P 振动周期与O 点振动周期相同，也为T ，但其振动速度与波速不同，故A
错误；x ＝3v T 2＝32
λ，P 与O 是反相点，若某时刻质点P 的速度方向沿y 轴负方向，则该时刻波源速度方向沿y 轴正方向，故B 正确；根据波的特点：简谐波传播过程中，质点的起振方向都与波源的起振方向相同，故质点P 开始振动的方向沿y 轴正方向，故C 正确；P 与O 是反相点，故若某时刻波源在波峰，则质点P 一定在波谷，故D 正确．]
7．C [A.根据对称性和反射定律、折射定律作出光路如图所示．光线经反射后到达介质与空气的界面时，由几何关系和折射定律得：
i ′＝r ，r ′＝i ①
折射光线EF 与入射光线DC 平行，则：
∠COA ＝i
则sin i ＝H R ＝32
，i ＝60°② 由图可知i ＝2r ，则得折射角r ＝30°
故球的折射率为n ＝sin i sin r ＝sin 60°sin 30°
＝ 3. 故A 错误；
B ．若增大入射光的频率，折射率增大，折射角r 减小，折射光线射到B 点的下方，光路不具有对称性，根据反射定律和折射定律可知，出射光线与入射光线不再平行，故B 错误．
C ．光从C 射入到射出通过的路程是s ＝4R cos 30°，光在介质中传播速度v ＝c n
，则该光从C 射入到从E 射出的总时间t ＝s v ＝4Rn cos 30°c ＝6R c
，故C 正确． D ．若介质球的折射率增大，折射角r 减小，i ′增大，r ′也增大，根据几何知识得知出射光线与入射光线不再平行，故D 错误．]。