【高考复习】2018届高考物理二轮专题复习文档：寒假作业(九) 选修3-4 Word版含解析
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。
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。
2018学年高中物理选修3-4：期末考试复习题
绝密★启用前2018学年高中物理选修3-4期末考试复习题考试范围：人教版高中物理选修3-4全册；考试时间：100分钟；学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________分卷I一、单选题(共10小题)1.一弹簧振子的振幅为A，下列说法正确的是()A．在时间内，振子发生的位移一定是A，路程也是AB．在时间内，振子发生的位移不可能是零，路程不可能为AC．在时间内，振子发生的位移一定是2A，路程一定是2AD．在T时间内，振子发生的位移一定为零，路程一定是4A2.一个质点做简谐运动，它的振幅是2 cm，频率是2 Hz.从该质点经过平衡位置开始计时，经过1 s 的时间，质点相对于平衡位置的位移的大小和所通过的路程分别为()A． 0,16 cmB． 0,32 cmC． 4 cm,16 cmD． 4 cm,32 cm3.如图，某时刻振幅、频率均相同的两列波相遇，实线表示波峰，虚线表示波谷．则再过半个周期，在波谷的质点是()A．O质点B．P质点C．N质点D．M质点4.地球的大气层中，基本不变的成分为氧、氮、氩等，占大气总量的99.96%，可变气体成分主要有二氧化碳(CO2)，水气和臭氧等，这些气体的含量很少，但对大气物理状况影响却很大．据研究：人类大量燃烧矿物燃料放出大量CO2，使大气中的CO2浓度不断增大，是导致“温室效应”的主要原因，使大气的平均温度上升，从而导致一系列生态环境问题，由此可判断CO2()A．对可见光的吸收作用很强B．对无线电波的吸收作用很强C．对紫外线的吸收作用很强D．对红外线的吸收作用很强5.下列不属于电磁波的是()A．水波B．无线电波C． X射线D．γ射线6.人在室内讲话的声音比在空旷的室外讲话声音要洪亮，是因为()A．室内空气不流动B．室内声音多次被反射C．室内声音发生折射D．室内物体会吸收声音7.激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛．下面关于激光的叙述正确的是()A．激光是纵波B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同C．两束频率不同的激光能产生干涉现象D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离8.关于电磁波，下列说法中正确的是()A．紫外线具有杀菌作用B．无线电波是波长最短的电磁波C． X射线是频率最小的电磁波D．医学上利用红外线对人体进行透射9.一单摆做小角度摆动，其振动图象如图所示，以下说法正确的是()A．t1时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小B．t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小C．t3时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大D．t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大10.一架低空飞行的飞机，从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空，若飞机振动的频率始终不变，从听到声音至飞机飞临该同学头顶上空时刻前，他听到的飞机声音的音调(即频率)()A．不变，且一直与飞机实际发出的声音音调相同B．不变，且一直比飞机实际发出的声音音调低C．不变，且一直比飞机实际发出的声音音调高D．一直比飞机实际发出的声音音调高二、多选题(共10小题，每小题1.0分,共10分)11.(多选)质点沿直线以O点为平衡位置做简谐运动，A、B两点分别为正向最大位移处与负向最大位移处的点，A、B相距10 cm，质点从A到B的时间为0.1 s，从质点经过O点时开始计时，经0.5 s，则下述说法正确的是()A．振幅为5 cmB．振幅为10 cmC．质点通过的路程为50 cmD．质点位移为50 cm12.(多选)一弹簧振子A的位移y随时间t变化的关系式为y＝0.1sin (2.5πt)，位移y的单位为m，时间t的单位为s.则()A．弹簧振子的振幅为0.2 mB．弹簧振子的周期为1.25 sC．在t＝0.2 s时，振子的运动速度为零D．若另一弹簧振子B的位移y随时间变化的关系式为y＝0.2 sin(2.5πt＋)，则振动A滞后B13.(多选)如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc.某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是与a相邻的两列波的波谷相遇点，则()A．a、b、c处都是振动加强的点B．b处都是振动削弱的点C．经过质点b在波峰D．经过质点b在波谷14.(多选)物理学中有很多研究问题的方法，如控制变量法，类比的方法等．关于物理学方法的使用，下列叙述正确的是()A．伽利略通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因，用到了科学假设和逻辑推理的方法B．探究加速度与合外力、加速度与质量的关系时，用到了控制变量的方法C．引入质点的概念，用到了建立理想模型的方法D．通过类比的方法可知电磁波和机械波都是横波15.（多选）拍摄全息照片时，常用激光做光源，这主要是应用激光的什么特性()A．亮度高B．平行性好C．单色性好D．相干性好16.(多选)如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，P点的振动周期为0.4 s，从波传到x＝5 m 的M点时开始计时，下面说法中正确的是()A．这列波的波长是5 mB．波源的起振方向向下C． 1 s内质点M经过的路程为1 mD．质点Q(x＝9 m) 经过0.7 s第一次到达波峰17.(多选)以下说法中正确的是()A．肥皂泡上呈现彩色条纹是光的色散现象B．肥皂泡上呈现彩色条纹是光的干涉现象C．水面上的油膜呈现彩色条纹，是油膜表面反射光与入射光叠加的结果D．水面上的油膜呈现彩色条纹，是油膜的上下两表面反射光叠加的结果18.(多选)如图所示，一轻弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一质量为m的小物体靠着弹簧，将弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能在水平面上运动到C点静止，AC距离为s；若将小物体系在弹簧上，在A由静止释放，小物体将最后静止，设小物体通过的总路程为l，则下列答案中可能正确的是()A．l＝2sB．l＝sC．l＝0.5sD．无法确定19.(多选)如图所示是一列简谐波在t＝0时的波形图象，波速为v＝10 m/s，此时波恰传到I点，下列说法中正确的是()A．此列波的周期为T＝0.4 sB．质点B、F在振动过程中位移总是相等C．质点I的起振方向沿y轴负方向D．质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同20.(多选)关于红外线的作用和来源的正确叙述有()A．一切物体都在不停地辐射红外线B．红外线有很强的荧光效应和热作用C．红外线的主要作用是化学作用D．红外线容易穿过云雾烟尘分卷II三、实验题(共5小题，每小题8.0分,共40分)21.(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，提供的器材有：铁架台、铁夹、细线、有孔的小铁球、秒表、刻度尺，还需补充的器材是______．(2)在用单摆测重力加速度的实验中，若测出的g值比当地的重力加速度实际值偏大，其原因可能是______A．小球的质量偏大B．单摆的振幅偏小C．用摆线的长度当作摆长，未加小球的半径D．将单摆实际振动次数误记为n＋122.某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当(填“是”或“否”)．①把单摆从平衡位置拉开约5°释放；______②在摆球经过最低点时启动秒表计时；______③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期．______该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表．用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图．该球的直径为______mm.根据表中数据可以初步判断单摆周期随______的增大而增大.23.在探究单摆的振动周期T和摆长L的关系实验中，某同学在细线的一端扎上一个匀质圆柱体制成一个单摆．(1)如图，该同学把单摆挂在力传感器的挂钩上，使小球偏离平衡位置一小段距离后释放，电脑中记录拉力随时间变化的图象如图所示．在图中读出N个峰值之间的时间间隔为t，则重物的周期为____________．(2)为测量摆长，该同学用米尺测得摆线长为85.72 cm，又用游标卡尺测量出圆柱体的直径(如图甲)与高度(如图乙)，由此可知此次实验单摆的摆长为______cm.(3)该同学改变摆长，多次测量，完成操作后得到了下表中所列实验数据．请在坐标系中画出相应图线(4)根据所画的周期T与摆长L间的关系图线，你能得到关于单摆的周期与摆长关系的哪些信息．24.两位同学用如图所示的装置测量重力加速度．(1)测量中一位同学有如下步骤：A．用米尺测量出悬线的长度l，并将它记为摆长；B．用天平测量出摆球的质量m；C．使单摆小角度摆动后，用秒表记录全振动n次的时间，并计算出摆动周期T以上步骤中不正确的是______，不必要的是______．(填写步骤前字母)(2)另一位同学测量了不同摆长(L)情况下单摆的振动周期(T)，并做出T2－L图线．然后计算出图线的斜率k，这位同学根据图线求出重力加速度的计算公式为g＝______.25.在“探究单摆摆长与周期关系”的实验中，某同学的主要操作步骤如下：A．取一根符合实验要求的摆线，下端系一金属小球，上端固定在O点；B．在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离L；C．拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度(约5°)，然后由静止释放小球；D．用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t(1)用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值，其表达式为g＝____________；(2)若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是______(选填下列选项前的序号)A．测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长B．摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线越摆越长C．测量周期时，误将摆球(n－1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间，并由计算式T＝求得周期D．摆球的质量过大(3)用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图1所示，摆球直径为______cm.然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图2所示，秒表读数为______s.图1图2四、计算题(共5小题，每小题8.0分,共40分)26.一质点在平衡位置O附近做简谐运动，从它经过平衡位置起开始计时，经0.13 s质点第一次通过M点，再经0.1 s第二次通过M点，则质点振动周期的可能值为多大？27.一列沿着x轴正方向传播的横波，在t＝0时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图象如图乙所示．求：(1)该波的波速．(2)甲图中的质点L从图示位置到波峰的时间．(3)写出t＝0开始计时x＝2 m 处的振动方程．28.如图所示，三角架质量为M，沿其中轴线用两根轻弹簧拴一质量为m的小球，原来三角架静止在水平面上．现使小球做上下振动，已知三角架对水平面的压力最小为零，求：(重力加速度为g)(1)此时小球的瞬时加速度；(2)若上、下两弹簧的劲度系数均为k，则小球做简谐运动的振幅为多少？29.在LC振荡电路中，如果C＝100 pF，要发出波长为30 m的无线电波，应用多大电感的电感线圈？30.如图所示为一透明玻璃半球，在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏．两束关于中心轴OO＇对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球，恰能从球面射出．当光屏距半球上表面h1＝40 cm时，从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与OO＇轴的交点，当光屏距上表面h2＝70 cm时，在光屏上形成半径r＝40 cm的圆形光斑．求该半球形玻璃的折射率．答案解析1.【答案】D【解析】若不是从平衡位置和位移最大处经过周期，位移和路程都不是A，故A错误；若从平衡位置计时，经过周期，路程为A，故B错误；从平衡位置开始计时，经过周期，位移为0，故C错误；在T时间内，振子完成一次全振动，位移为零，路程为4A，故D正确．2.【答案】A【解析】振子振动的周期为：T＝＝s＝0.5 s，时间：t＝1 s＝2T，由于从平衡位置开始计时，经过2T，振子又回到平衡位置处，其位移大小为0；在 1 s内振子通过的路程为：s＝2×4A＝2×4×2 cm＝16 cm，故A正确．3.【答案】D【解析】再过半个周期，在波谷的质点在该时刻处于波峰，应该是波峰与波峰相遇点，故应该是M点．4.【答案】D【解析】红外线有显著的热效应，大气中的二氧化碳对红外线的吸收作用很强，CO2吸收了大量的红光外线，使热量不能散失到大气层之外，从而使地球环境温度升高，导致了“温室效应”．5.【答案】A【解析】6.【答案】B【解析】人在室内说话，声波会被室内物体、墙壁反射，甚至反射多次，因而显得声音洪亮．7.【答案】D【解析】8.【答案】A【解析】紫外线具有杀菌作用，故A正确；无线电波是波长最长的电磁波，故B错误；γ射线是频率最高的电磁波，X射线次于γ射线，同样具有很高的频率，故C错误；医学上利用X射线对人体进行透射，故D错误．9.【答案】D【解析】单摆摆动的最低点为平衡位置，当偏角为θ时，拉力为F，F－mg cosθ＝m，F＝mg cosθ＋m.当位移最大时，速度为零，θ大，则F最小，A、C错误．当在平衡位置时，速度最大，θ为零，则F最大，B错，D对．10.【答案】D【解析】飞机和人的关系如图所示，其中S为飞机，P为该同学．利用运动的分解把飞机的速度分解为两个速度，不难得到v1＝v cosθ，v为飞机水平速度，v1为靠近速度，随着飞机飞临该同学头顶，θ角逐渐增大，容易看出v1逐渐减小，所以他听到的飞机声音的音调是变的，但始终比飞机实际发出的声音音调高，故选D.11.【答案】AC【解析】A、B相距10 cm，则振幅为5 cm.由A到B历时0.1 s，则周期T＝0.2 s，从平衡位置开始经过0.5 s，即为2.5个周期，通过的路程为s＝2.5×4×5 cm＝50 cm，位移为0，故正确答案为A、C.12.【答案】CD【解析】由振动方程为y＝0.1sin 2.5πt，可读出振幅A＝0.1 m，圆频率ω＝2.5π，故周期T＝＝＝0.8 s，故A、B错误；在t＝0.2 s时，振子的位移最大，故速度最小，为零，故C正确；两振动的相位差Δφ＝φ2－φ1＝2.5πt＋－2.5πt＝，即B超前A，或说A滞后B，选项D正确．13.【答案】AC【解析】S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源．由于a、b、c三点都在S1、S2连线的中垂线上，它们到两波源的距离相等，都是振动加强的点，故A正确，B错误；a是两列波的波峰相遇点，c是与a相邻的两列波的波谷相遇点，此时b正处在平衡位置向上振动，所以当再经过时质点b处于波峰，故C正确，D错误．14.【答案】ABC【解析】伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法：在实验的基础上，进行理想化推理(也称作理想化实验)，它标志着物理学的真正开端．用到的方法是理想实验法，故A正确；探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法．故B正确；质点是只计质量、不计大小、形状的一个几何点，是实际物体在一定条件的科学抽象，是一个理想化的模型，故C正确；机械波有横波和纵波，电磁波只有横波．故D错误．15.【答案】C D【解析】全息照相利用光的干涉原理，要求参考光和物光有很高的相干性，而激光符合这个要求。
赢在高考2018高三物理二轮复习习题：3-4 选考题满分练
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 ＝cv 解得v ＝22c 平行光束在长方体中传播路程s ＝Hcos r ＝233H 平行光束通过长方体的时间t ＝s v ＝26H 3c答案 (1)BCE (2)(ⅰ)62d (ⅱ)26H 3c。
物理人教版高考复习精练与解析——物理选修3-4(3)
1.(全反射)(2019年江西上饶模拟)(多选)光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维,它的结构如图所示。
光导纤维可看成一段直线,其内芯和外套的材料不同,光在内芯中传播,下列关于光导纤维的说法正确的是()。
A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B.内芯的折射率比外套的大,光传播时在外套与外界的界面上发生全反射C.波长越长的光在光纤中传播的速度越大D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大E.若紫光以如图所示角度入射时,恰能在光纤中发生全反射,则改用红光以同样角度入射时,不能在光纤中发生全反射【解析】当内芯的折射率比外套的大时,光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射,A项正确,B可知,折射率越小的光在光纤中传项错误;波长越长的光,频率越小,介质对它的折射率n越小,根据公式v=cn播的速度越大,C项正确,D项错误;根据sin C=1知,折射率越大,全反射临界角越小,红光的折射率小,则全反n射临界角大,若紫光恰能发生全反射,则红光不能发生全反射,E项正确。
【答案】ACE2.(光学现象、电磁波)(2019年商丘四校联考)(多选)关于光学现象,下列说法中正确的是()。
A.电磁波和其他可见光一样,也能产生衍射现象B.水中蓝光的传播速度比红光的慢C.光的偏振现象说明光是纵波D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距更宽E.一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹,是因为玻璃三棱镜吸收了白光中的一些色光【解析】一切波都有干涉、衍射现象,电磁波也是波,因此电磁波和其他可见光一样具有干涉、衍射等现象,A项正确;蓝光的折射率大于红光的折射率,根据v=c知,水中蓝光的传播速度比红光的慢,B项正确;光nλ,可知在同一装置上做的偏振现象说明光是横波,C项错误;红光的波长大于蓝光的波长,根据条纹间距Δx=ld双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距更宽,D项正确;一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹是因为光的折射,不是因为三棱镜吸收了光,E项错误。
高考物理二轮复习-选考题专练(选修3-4)上课讲义
B，选项 A
4π 2 对 . 斜率不是重力加速度而是 g ，选项 B 错 . a、 b 两摆球振动周期之比为 2∶3，选项 C 错 .
由于都在同一地，重力加速度相等，根据
T2 4π 2 ＝ 可判断周期平方与摆长成正比，所以摆长
Lg
之比为 4∶9，选项 D 对 . t ＝ 2 s 时，质点 b 在平衡位置，后一时刻质点 b 在平衡位置以上，
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选考题专练 ( 选修 3－4)
1. 有两个同学利用假期分别去参观位于天津市的“南开大学”和上海市的“复旦大学”，他
们各自在那里的物理实验室利用先进的 DIS 系统较准确的探究了单摆周期 T 和摆长 L 的关系 .
然后他们通过互联网交流实验数据，并由计算机绘制了
T2— L 图象，如图 1 甲所示，已知天
(2) 细光束射向玻璃砖的上表面，由折射定律，
n1 sin α
n2
＝ sin
β，
解得 sin β＝ 0.45 n2.
由图中几何关系， x＝ 2htan α ＋2dtan β，
0.9 dn2
联立解得： x＝ 1.5 h＋ 1－
0.45 n2 2.
3. 综合运用相关知识，分析下列说法，其中正确的是
()
A. 水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的薄膜干涉造成的
答案 ACD
解析 水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的薄膜干涉造成的，选项
A 正确 .
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精品文档 根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生磁场，但不一定产生变化的 磁场； 根据麦克斯韦的电磁场理论可知， 均匀变化的电场周围产生恒定的磁场， 选项 B 错误 . 狭义相对论认为：光在真空中的传播速度是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对 运动而改变， 选项 C 正确 . 在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中， 测量单摆周期应该从 小球经过平衡位置处开始计时， 以减小实验误差， 选项 D 正确 . 沙漠中的“蜃景”现象是光的 折射和全反射现象引起的，选项 E 错误 . 4. 两质点所在的直线传播，其间距为 Δ x＝ 6 m. 如图 3 所示为这两质点的振动图象，已知这 列波的波长满足 4 m<λ<5 m，求这列波的传播速度 .
专题18选修3-4(命题透析) 2018年高考物理二轮考试命题精准透析 Word版含解析
（一）三年考试命题分析（二）命题类型剖析命题类型一：机械振动和机械波例1如图1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________．图1A．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 mE．从该时刻起经过0.25 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度【答案】ABD深入剖析1．“一分、一看、二找”巧解波动图象与振动图象的综合问题(1)分清振动图象与波动图象．只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则为振动图象．(2)看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级．(3)找准波动图象对应的时刻．(4)找准振动图象对应的质点．2．分析简谐运动中各物理量的变化情况时，一定要以位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之，则产生相反的变化．另外，各矢量均在其值为零时改变方向．3．波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同．4．振源经过一个周期T 完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以有v ＝T λ＝λf .5．质点振动nT (波传播nλ)时，波形不变．6．相隔波长整数倍的两个质点，振动状态总相同；相隔半波长奇数倍的两个质点，振动状态总相反．2．如图2所示是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等距离的质点，相邻两质点间的距离均为10 cm ，绳处于水平方向；质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，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，t ＝0.1 s 时质点1在最大位移20 cm 处，这时质点3开始运动，以向上为正方向，下列说法正确的是________．图2A ．该波的波速一定是2 m/sB ．该波的波长一定是0.8 mC ．质点3振动后的周期可能是0.08 sD ．质点3开始运动时运动方向一定向上E ．质点3的振动方程一定是y ＝20sin 5πt (cm) 【答案】ACD命题类型二：光的折射和全反射例2.如图4所示，用折射率n ＝的玻璃做成一个外径为R 的半球形空心球壳．一束与O ′O 平行的平行光，射向此半球的外表面．若让一个半径为22R 的圆形遮光板的圆心过O ′O 轴，并且垂直该轴放置，则球壳内部恰好没有光线射入．问：图4(1)临界光线射入球壳时的折射角r 为多大？ (2)球壳的内径R ′为多少？ 【答案】(1)30° (2)22R深入剖析1．折射率：光从真空射入某种介质，入射角的正弦与折射角的正弦之比叫做介质的折射率，公式为n ＝sin θ2sin θ1.实验和研究证明，某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度c 跟光在这种介质中的传播速度v 之比，即n ＝v c.2．临界角：折射角等于90°时的入射角，称为临界角．当光从折射率为n 的某种介质射向真空(空气)时发生全反射的临界角为C ，则sin C ＝n 1.3．全反射的条件：(1)光从光密介质射向光疏介质． (2)入射角大于或等于临界角．4．光的几何计算题往往是光路现象与光的反射、折射、全反射(临界点)及几何图形关系的综合问题．解决此类问题应注意以下四个方面：(1)依据题目条件，正确分析可能的全反射及临界角．(2)通过分析、计算确定光传播过程中可能的折射、反射，把握光的“多过程”现象． (3)准确作出光路图．(4)充分考虑三角形、圆的特点，运用几何图形中的角关系、三角函数、相似形、全等形等，仔细分析光传播过程中产生的几何关系．4．一般常见材料的折射率都为正值(n >0)，现针对某些电磁波设计的人工材料，其折射率可为负值(n <0)，称为负折射率材料，电磁波通过空气与这种材料的界面时，传播规律仍然不变，入射角和折射角的大小关系仍遵从折射定律(此时折射角取负值)，但折射波线与入射波线位于法线的同一侧．现有一束电磁波从空气中以i ＝60°的角度射入由负折射率材料制成、厚度d ＝10 cm 的长方体并从下表面射出，已知该材料对电磁波的折射率n ＝－，电磁波在真空中的速度c ＝3×108 m/s.图5(1)在图5中大致画出电磁波穿过该材料的示意图；(2)求电磁波穿过该材料时的传播时间和在传播方向的侧移量． 【答案】(1)见解析图 (2)6.67×10－10s 33cm【解析】(1)光路图如图所示．命题类型三：电磁波和光的几种特有现象例3.下列说法中正确的是________．A ．除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光B ．简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大C ．光速不变原理是指真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的D ．两列波相叠加产生干涉现象，在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小E ．用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出明、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx ，如果只增大双缝到光屏之间的距离，Δx 将增大【答案】(1)ACE深入剖析1．机械波和光波都能发生干涉、衍射、多普勒效应等波特有的现象．偏振现象是横波特有的现象．要观察到稳定的干涉现象和明显的衍射现象需要一定的条件．2．机械波的干涉图样中，实线和实线的交点、虚线和虚线的交点及其连线为振动加强点；实线和虚线的交点及其连线为振动减弱点．振动加强点有时位移也为零，只是振幅为两列波的振幅之和，显得振动剧烈．3．光的双缝干涉条纹间距Δx ＝d lλ：(1)l 、d 相同时，Δx ∝λ，可见光中的红光条纹间距最大，紫光最小； (2)间隔均匀，亮度均匀，中央为亮条纹；(3)如用白光做实验，中间为白色，两边为由紫到红的彩色．4．光的干涉现象：薄膜干涉(油膜、空气膜、增透膜、牛顿环)；光的衍射现象：圆孔衍射、泊松亮斑．5．电磁波的特点：(1)横波；(2)传播不需要介质；(3)真空中传播速度等于光速． 6．下列说法正确的是________．A ．频率越高，振荡电路向外辐射电磁波的本领越大。
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。
高考物理试题模块汇编(选修3-4)备课讲稿
A ．波的周期为 1s
B ． x=0 处的质点在 t=0 时向 y 轴负向运动
C ． x=0 处的质点在 t= 1 s 时速度为 0 4 1
D ． x=0 处的质点在 t= s 时速度值最大
4
答案 ： AB
解析 ：由波的图像可知半个波长是
2m，波长是 4m，周期是 T
4 1s ，A 正确。波在沿 x 轴正方
3
3
=1.0m，波峰到 x=1.0m 处， x=0.4 的 b 在波峰， D
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本题考查波的传播，出现非 难度：难。
1 T 和非 1 得整数倍的情况，有新意。
4
4
（天津卷） 4.一列简谐横波沿 x 轴正向传播，传到 M 点时波形如图所示，再经 0.6s，N 点开始振动， 则该波的振幅 A 和频率 f 为
v4
向传播，则 x =0 的质点在沿 y 轴的负方向传播， B 正确。 x=0 的质点的位移是振幅的一半则要运动到平衡
1T 1
1
位置的时间是
s ，则 t 时刻 x=0 的质点越过了平衡位置速度不是最大，
3 4 12
4
【命题意图与考点定位】本题属于波的图像的识图和对质点振动的判断。
CD错误。
（新课标卷） 33.[ 物理——选修 3-4]
(2)(10 分 ) 波源 S1 和 S2 振动方向相同，频率均为 精品文档
4Hz，分别置于均匀介质中 x 轴上的 O、A 两点处，
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OA=2m ，如图所示 . 两波源产生的简谐横波沿
x 轴相向传播，波速为 4m / s . 己知两波源振动的初始相位
相同 . 求：
（ i）简谐波的波长；
（ ii ） OA 间合振动振幅最小的点的位置。
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。
高考物理二轮复习选修3_4作业1含解析新人教版
选修3-4精炼（1）1.用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。
关于该实验，下列说法正确的是( )A.取下滤光片，光屏上将只见到白光B.若光屏与双缝间距增大，光屏上相邻两条亮纹中心的距离增大C.若将双缝间的距离d 增大，光屏上相邻两条亮纹中心的距离减小D.测出n 条亮条纹间的距离a ，则相邻两条亮条纹间距为/(1)x a n ∆=+E.若将滤光片由红色换成绿色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小2.如图甲所示，在平静的水面下深h 处有一个点光源s ，它发出不同颜色的a 光和b 光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区城的中间为由a b 、两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为a 光的颜色（见图乙）。
设b 光的折射率为b n ，则下列说法正确的是( )A.在水中，a 光的波长比b 光的大B.水对a 光的折射率比b 光的大C.在水中，a 光的传播速度比b 光的大D.复色光圆形区域的面积为22π1b h S n =- E.在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a 光的干涉条纹间距比b 光的窄3.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4.如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体,一束单色细光束由真空沿着径向与AB 成θ角射入,对射出的折射光线的强度随θ角的变化进行记录,得到的关系如图乙所示。
图丙是这种材料制成的透明体,左侧是半径为R 的半圆柱体,右侧是长为8R ,高为2R 的长方体,一束该单色光从左侧A ′点沿半径方向,且与长方体的长边成︒37角射入透明体。
2018高二物理下学期作业选修3-4作业本答案
2018高二物理下学期作业选修3-4作业本答案以下是查字典物理网为大家整理的高二物理下学期作业，选修3-4作业本答案，希望可以解决您所遇到的问题，加油，查字典物理网一直陪伴您。
第十一章机械振动一、简谐运动1.AC2.CD3.D4.不是5.AB6.(1)8cm(2)2s(3)A位置速度最大，A、B位置速度沿x轴正方向(C位置时速度为零)7.略8.甲二、简谐运动的描述1.BD2.AD3.A4.C5.966.2∶12∶17.200.125-1038.x=4cos4tcm9.AB10.AC11.10cm三、简谐运动的回复力和能量1.ACD2.B3.BCD4.BC5.AB6.C7.BC8.C9.C四、单摆(一)1.D2.B3.C4.C5.D6.D7.2+34T8.AD9.39?7410.(1)略(2)T2=kl4l(3)9?86单摆(二)1.D2.D3.C4.C5.B6.T=2Lsing7.1?001T8.C9.AC五、外力作用下的振动1.D2.B3.C4.AB5.C6.玻璃杯发生了共振7.2?5r/s8.310-3J9.AC10.C第十一章复习题1.AD2.A3.C4.AC5.AD6.B7.C8.AD9.AC10.AD11.AD12.2?0101 3.1014.当手对盆耳的摩擦频率与“鱼洗”盆腔的固有频率相同时，会使盆发生共振15.A.要用游标卡尺测量摆球直径d，摆长l等于摆线长加上d2。
B.周期应为T=t29.5。
C.只测一次重力加速度就作为最终结果不妥当，应改变摆长多测量几次，然后取g的平均值作为实验的最后结果16.h=TT0-1R第十二章机械波一、波的形成和传播1.ABC2.D3.B4.AD5.略6.波本质上传播的是能量7.略8.B9.(1)B摆(2)61?875km二、波的图象1.D2.BC3.AC4.BD5.C6.略7.(1)80?20(2)-88.略9.C10.(1)向x轴正方向传播(2)5m/s，方向向上三、波长、频率和波速(一)1.BC2.D3.AC4.C5.AD6.D7.A8.由B向A0?61?59.AC10.BD11.D12.AB波长、频率和波速(二)1.BC2.D3.B4.A5.ABD6.D7.C8.2341?59.AD10.B11.t甲=l4v，t乙=l16v，t丙=l6v，t丁=l8v四、波的反射与折射1.ACD2.ACD3.dvd2v4.略5.17m6.略7.2?0103m8.2∶3五、波的衍射1.波可以绕过障碍物继续传播的现象缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小2.C3.AB4.D5.CA6.水因为频率相同的声波在水中的波长比在空气中长7.约为1?1cm或比1?1cm更小8.ABC六、波的干涉1.C2.BC3.CD4.CD5.BD6.AB7.AC8.略七、多普勒效应1.ABD2.BD3.C4.CD5.略6.飞机模型与观察者之间有相对运动多普勒效应7.因为人与声源之间没有相对运动，人听到的声音频率不会发生变化8.B9.略第十二章复习题1.ABC2.ACD3.BC4.AC5.C6.B7.AC8.D9.AC10.波长和波速11.34012.b、a13.略14.(1)2s(2)向x轴负方向(3)0?6m15.=16m，v=5?33m/s16.略17.(1)v=2m/s、T=1?6s、=3?2m(2)可行，图略第十三章光一、光的折射1.OBODOCOA2.1?941083.BCD4.A5.BD6.C7.C8.A9.310.B11.45，略12.l=dncos1-sin2n2二、光的干涉1.波略2.亮暗相间、间距相等3.两盏白炽灯是各自独立光源，发出的光不是相干光4.光的干涉现象近5.0，0?5，6.ABD7.D8.D三、光的颜色色散(一)1.A2.ACD3.C4.A5.BD6.ABD7.D8.因为各色光在中间均是亮条纹9.产生相干光源小短10.C11.凹10-8光的颜色色散(二)1.BC2.AC3.C4.C5.A6.BD7.v红v蓝红theta;黄theta;蓝n 红四、光的衍射1.BC2.D3.C4.C5.C6.A7.衍射小于8.DBCA五、光的偏振1.C2.①②3.BD4.AD5.横波六、全反射(一)1.A2.AC3.B4.BC5.BD6.A7.ABD8.略9.2，5?310-7m10.C11.BC 图答1全反射(二)1.BD2.D3.BC4.BD5.AC6.D7.A8.B9.D10.B11.A12.见图答1七、激光1.BCD2.ABCD3.亮度高高方向性4.相干性5.略第十三章复习题1.B2.C3.C4.D5.B6.ACD7.ABC8.BC9.AC10.AB11.ABC12.ABC13.314.偏振15.P1、P2的像P1、P2的像和P316.单缝双缝59417.53，37，1?3318.43L，屏离BC的距离在L以内选修34综合练习(一)图答21.A2.D3.AB4.BC5.BCD6.BD7.AD8.C9.C10.BC11.ABD12.A点O点O点A点、B点13.0?51?414.3m或2cm15.亮条纹16.2r17.0?518.略19.(1)见图答2(2)当t=2?1s时，位移为负方向，加速度与速度为正方向20.OP=22R，P点在O点的右边选修34综合练习(二)图答31.AB2.BC3.D4.CD5.B6.BD7.A8.C9.ABD10.A11.B12.BCD13.相同14.1∶615.ACEH16.15m/s5m/s17.318.略19.见图答320.(1)30(2)1?73108m/s(3)3?46以上就是查字典物理网为大家整理的高二物理下学期作业，希望对您有帮助，最后祝同学们学习进步。
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年高考真题3-4选修部分
xP 30 3cm 360
A A sin(30) ， 2
④
1 s ，其振动状态向 x 轴负方向传 3
由图（b）知，在 t 0 时 Q 点处于平衡位置，经 t 播至 P 点处，由此及③式有
xQ xP vt 6 cm
由④⑤式得，质点 Q 的平衡位置的 x 坐标为
⑤
xQ 9 cm
⑥
2018年全国卷II
34.（1）（2018•新课标2）（5分）声波在空气中的传损速度为340m/s，在钢铁中的速度为 4900m/s，一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音，分别经空气和 桥传到另一端的时间之差为1.00s，桥的长度为_____m，若该声波在空气中的波长为λ ， 则它在钢铁中的波长为λ 的______倍
34.（2）（2018•新课标2）（10分）如图，△ABC是一直角三棱镜的横截面面，∠A=90°， ∠B=60°，一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射 出，EG垂直于AC交BC于G.D恰好是CG的中点，不计多次反射 （1）求出射光相对于D点的入射光的偏角 （i）为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围?
A．波速为 0.40 m/s B．波长为 0.08 m C．x=0.08 m 的质点在 t=0.70 s 时位于波谷 D．x=0.08 m 的质点在 t=0.12 s 时位于波谷 E．若此波传入另一介质中其波速变为 0.80 m/s ，则它在该介质中的波长为 0.32 m
”(图中 O 点)， （2） （10 分）如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“· D位 然后用横截面为等边三角形 ABC 的三棱镜压在这个标记上， 小标记位于 AC 边上。 于 AB 边上，过 D 点做 AC 边的垂线交 AC 于 F。该同学在 D 点正上方向下顺着直线 D F 的方向观察。恰好可以看到小标记的像；过 O 点做 AB 边的垂线交直线 DF 于 E；DE =2 cm，EF=1 cm 。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)
2018年高三物理二轮复习物理专题八： 选修3-4
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
高考物理二轮复习选考强化练3选修3-4(2021学年)
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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。
５ｓ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，距离错误!错误!d，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=＼f(λ，T)＝错误!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＝错误!时间，质点P又回到平衡位置，位移为零，路程为s=2Ａ＝2×0。
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寒假作业(九) 选修3－41．(2017·马鞍山一模)(1)下列说法正确的是( )A ．光的偏振现象说明光是横波B ．变化的磁场一定会产生变化的电场C ．照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的全反射现象D ．相对论认为时间和空间与物体的运动状态有关E ．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从蓝光改为红光，则相邻亮条纹间距一定变大(2)一列简谐横波沿x 轴正向传播，波源的平衡位置坐标为x 0＝0。
M 、N 是传播方向上两质点，横坐标分别为x 1＝4 m 、x 2＝12 m 。
t ＝0时波源开始振动，t ＝0.5 s 时质点M 开始振动，M 点的振动图像如图所示。
求：(ⅰ)波从波源传到N 点的时间；(ⅱ)从t ＝0时刻到N 点第一次达到波峰时，波源质点所经过的路程。
解析：(1)光的偏振现象说明光是横波，故A 正确；均匀变化的磁场只会产生恒定的电场，而非均匀变化的磁场会产生变化的电场，故B 错误；照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象，故C 错误；相对论认为时间、空间都会随物体运动的速度而发生变化，故D 正确；光的双缝干涉实验中，光的双缝干涉条纹间距Δx ＝L dλ，若仅将入射光从蓝光改为红光，由于红光波长大于蓝光波长，则相邻亮条纹间距变大，故E 正确。
(2)(ⅰ)根据波从波源传到M 点的过程，可得波速为：v ＝x 1t ＝40.5m /s ＝8 m/s ， 波从波源传到N 点的时间为：t 2＝x 2v ＝128s ＝1.5 s 。
(ⅱ)波传到N 点后N 点向上开始振动，再经过14周期第一次达到波峰。
由题图读出波的周期为：T ＝1 s所以从t ＝0时刻到N 点第一次达到波峰时经历时间为：t ＝t 2＋T 4＝1.75 s ＝1.75T ，波源质点所经过的路程为：s ＝1.75×4A ＝1.75×4×0.2 cm ＝1.4 cm 。
答案：(1)ADE (2)(ⅰ)1.5 s (ⅱ)1.4 cm2.(1)如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图，此时a 波上某质点P 的运动方向如图所示，则下列说法正确的是( )A ．两列波具有相同的波速B ．此时b 波上的质点Q 正向上运动C ．一个周期内，Q 质点沿x 轴前进的距离是P 质点的1.5倍D ．在P 质点完成30次全振动的时间内Q 质点可完成20次全振动E ．a 波和b 波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样(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 ′与直径AB 垂直。
足够大的光屏CD 紧靠在玻璃砖的左侧且与AB 垂直。
一光束沿半径方向与OO ′成θ＝30°射向O 点，光屏CD 区域出现两个光斑，两光斑间的距离为(3＋1)R 。
求：(ⅰ)此玻璃的折射率；(ⅱ)当θ变为多大时，两光斑恰好变为一个。
解析：(1)两列简谐横波在同一介质中波速相同，故A 正确。
此时a 波上某质点P 的运动方向向下，由波形平移法可知，波向左传播，可知此时b 波上的质点Q 正向上运动，故B 正确。
在简谐波传播过程中，介质中质点只上下振动，不会沿x 轴前进，故C 错误。
由题图可知，两列波波长之比λa ∶λb ＝2∶3，波速相同，由波速公式v ＝λf 得a 、b 两波频率之比为f a ∶f b ＝3∶2。
所以在P 质点完成30次全振动的时间内Q 质点可完成20次全振动，故D 正确。
两列波的频率不同，不能产生稳定的干涉图样，故E 错误。
(2)(ⅰ)细光束在AB 界面一部分反射，另一部分折射，设折射角为β，光路图如图所示，由几何关系得：L 1＝R tan θ＝R tan 30°＝3R 根据题意两光斑间的距离为 (3＋1)R所以L 2＝R由几何关系知β＝45°根据折射定律，折射率n ＝sin βsin θ＝sin 45°sin 30°＝2。
(ⅱ)若光屏CD 上恰好只剩一个光斑，则说明该光束恰好发生全反射。
由sin C ＝1n 得临界角为：C ＝45°即当θ＝45°时，光屏上恰好只剩下一个光斑。
答案：(1)ABD (2)(ⅰ)2 (ⅱ)45°3．(1)如图所示，a 、b 、c 、…、k 为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点，e 点为波源，t ＝0时刻从平衡位置开始向上做简谐运动，振幅为3 cm ，周期为0.2 s 。
在波的传播方向上，后一质点比前一质点迟0.05 s 开始振动。
t ＝0.25 s 时，x 轴上距e 点2.0 m 的某质点第一次到达最高点，则( )A ．该机械波在弹性介质中的传播速度为8 m/sB ．该机械波的波长为2 mC ．图中相邻质点间距离为0.5 mD ．当a 点经过的路程为9 cm 时，h 点经过的路程为12 cmE ．当b 点在平衡位置向下振动时，c 点位于平衡位置的上方(2)如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A ＝60°，∠C ＝90°，一束极细的光于AC 边的中点D 垂直AC 边入射，AD ＝a ，棱镜的折射率n ＝2。
求：(ⅰ)光从棱镜第一次射入空气时的折射角；(ⅱ)光从进入棱镜到它第一次从BC 边和AB 边射入空气所经历的时间分别为多少？(设光在真空中的传播速度为c )解析：(1)根据题意可知波的周期为0.2 s ，t ＝0时刻e 点从平衡位置开始向上做简谐运动，经过t ＝0.05 s ，e 点第一到达最高点。
t ＝0.25 s 时，x 轴上距e 点2.0 m 的某质点第一次到达最高点，则知该质点的振动比e 点落后一个周期，所以波长为λ＝2 m ，波速为v ＝10 m/s ，故A 错误，B 正确。
由波的周期为T ＝0.2 s ，后一质点比前一质点迟0.05 s ＝T 4开始振动，可知相邻质点间的距离等于14波长，为0.5 m ，故C 正确。
根据对称性知，当a 点经过的路程为9 cm 时，h 点经过的路程为12 cm ，故D 正确。
波从e 点向左右两侧传播，根据波的传播方向知，当b 点在平衡位置向下振动时，c 点位于波谷，故E 错误。
(2)(ⅰ)如图所示，i 1＝60°，设玻璃对空气的临界角为C ，则sin C ＝1n ＝12，得C ＝45° 因为i 1＞45°，发生全反射由几何知识可得，i 2＝i 1－30°＝30°＜C ，则光线从BC 边折射而出，由折射定律有： sin r sin i 2＝ 2所以r ＝45°。
由几何关系可知在BC 边上反射的光线将垂直AB 边射出。
(ⅱ)三棱镜中光速v ＝c n ＝c 2从BC 边射出的光线所用的时间：t 1＝3a v ＋a v ·cos 30°＝56a 3c。
从AB 边射出的光线所用的时间：t 2＝t 1＋3a 3v＝26a c 。
答案：(1)BCD (2)(ⅰ)45° (ⅱ)56a 3c26a c 4．(2018届高三·湖南师大附中检测)(1)如图所示，甲图为沿x 轴传播的一列简谐横波在t ＝0时刻的波动图像，乙图为参与波动质点P 的振动图像，则下列判断正确的是( )A ．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)如图所示，横截面为矩形ABCD 的玻璃砖竖直放置在水平面上，其厚度为d ，AD 面镀有银，用一束与BC 面成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，距离为233d ，求玻璃砖的折射率。
解析：(1)由题图甲读出该波的波长为λ＝4 m ，由题图乙读出周期为T＝1 s ，则波速为v ＝λT ＝41m /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 ＝T 2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与折射光线FG 平行，且OH 与水平面的夹角为45°。
则得OF ＝GH ＝233d IE ＝12OF ＝33d tan r ＝IE IO ＝33，可得r ＝30° 所以折射率n ＝sin i sin r ＝2。
答案：(1)ADE (2) 25.(1)某同学利用平行玻璃砖测量玻璃的折射率，按插针法步骤正确操作，借助刻度尺完成了光路图。
该同学有圆规，却没有量角器，他就以O 点为圆心，15.00 cm 为半径画圆，分别交入射光线于A 点，交直线OO ′的延长线于C 点，分别过A 、C 点作法线NN ′的垂线交NN ′于B 、D 点，如图所示。
用刻度尺测得AB ＝9.00 cm ，CD ＝6.00 cm ，则玻璃的折射率n ＝_________(请用已知线段表示)，代入数据求得n ＝_________。
若玻璃砖前后两面并不平行，按正确实验操作，则他测出的折射率________(填“会”或“不会”)受到影响。
(2)如图所示，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图中的实线和虚线分别是该波在t ＝0.02 s 和t ′＝0.08 s 时刻的波形图。
(ⅰ)在t ＝0.02 s 时，求x ＝0.9 m 处质点的振动方向及该波的最大周期；(ⅱ)若波传播的周期为T ，且8T <t ′≤9T ，求该波传播的波速大小。
解析：(1)由题图可得sin ∠AOB ＝AB OA ，sin ∠DOC ＝CD OC，OA ＝OC ，根据折射定律得n ＝sin ∠AOB sin ∠DOC ＝AB CD ＝9.006.00＝1.5。
由于在确定玻璃中的折射光线的位置时与前后两面是否平行无关，所以只要操作正确，折射率的测量就不会受玻璃砖的形状的影响。
(2)(ⅰ)该波沿x 轴正方向传播，根据前一质点带动后一质点振动的原理，t ＝0.02 s 时，x ＝0.9 m 处的质点向y 轴负方向振动。
由题意有34T max ＝t ′－t 解得T max ＝0.08 s 。
(ⅱ)若8T ＜t ′≤9T ，则依题意有t ′－t ＝⎝⎛⎭⎫6＋34T 解得T ＝0.089s 由题图可知该波的波长λ＝1.2 m ，则波速v ＝λT ＝135 m/s 。