高考物理 模拟新题精选分类解析(第9期)专题15 选修3-4

2013年高考物理模拟新题精选分类解析（第9期）专题15 选修3-4
1．（2013上海市浦东新区4月高考预测）如图所示，两段光滑圆弧轨道半径分别为R1和R2，圆心分别为O1和O2，所对应的圆心角均小于5°，在最低点O平滑连接。

M点和N点分别位于O点
左右两侧，距离MO小于NO。

现分别将位于M点和N点的两个小球A
和B（均可视为质点）同时由静止释放。

关于两小球第一次相遇点的位
置，下列判断正确的是
A．恰好在O点
B．一定在O点的左侧
C．一定在O点的右侧
D．条件不足，无法确定
2. （2013浙江省温州市二模）在均质弹性绳中有一振源S，它以5H Z的频率上下做简谐运动，振幅为5cm…形成的波沿绳向左、右两边传播。

从振源开始振动计时，t时刻的波形如图所示，质点P右边的绳还未振动，S左边的波形没有画出，则
A. 该波的波速为60cm/s
B. 波源S开始振动的方向向下.
C. 图中的质点Q在t时刻处在波谷
D. 在t=0至t=1.0s时间内质点P运动的路程为70cm
答案：BD
解析：该波的波长8cm，波速为v=λf=8×5=40cm/s，选项A错误。

波源S开始振动的方向向下，选项B正确。

图中的质点Q在t时刻处在波峰，选项C错误。

在t=0至t=1.0s时间内质点P运动了3.5个周期，质点P运动的路程为3.5×4×5cm=70cm，选项D正确。

3.（2013四川泸州一模）下列说法中正确的是
A．沙漠蜃景出现时较高层空气的密度大于贴近地面的空气密度
B．用白光做双缝干涉测光的波长实验时，在第一级亮条纹中，红光在最外侧
C．在地面上空飞行的卫星，从地面上测量并按相对论计算，其长度比固有长度长
D．在LC振荡电路中，保持线圈电感L不变增大电容C，则振荡电路的频率增大
4（2013江苏省质检）下列说法中正确的有．
A．2008年5月12日14时28分，四川汶川县发生8.0级强烈地震，造成重大人员财产损失，地震波是机械波，地震波中既有横波也有纵波
B．太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的衍射原理
C．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的
D．医院里用于检测的“彩超”的原理是：向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速．这一技术应用了多普勒效应
答案：AD
解析：地震波是机械波，地震波中既有横波也有纵波，选项A正确。

太阳能真空玻
5（4分）（2013江苏省质检）在以下各种说法中，正确的是
A．一单摆做简谐运动，摆球的运动周期不随摆角和摆球质量的改变而改变
B．光的偏振现象说明光具有波动性，实际上，所有波动形式都可以发生偏振现象．
C．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
E．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
F．真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系G．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁H．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大
内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要小，选项H错误。

5（2013江苏省质检）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”
（）A．医院中用于检查病情的“B超”利用了电磁波的反射原理
（）B．由于电磁波的频率越高，它所能携带的信息量越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
（）C．物体做受迫振动的频率与自身固有频率差值越小，其振幅越大
（）D．在波动中,振动相位总是相同的两个质点间的距离叫做波长
（）E．水波传播速度与水深有关，水深越深，水波传播速度越大
（）F．光的双缝干涉中，相邻明条纹间距与相邻暗条纹间距相等，且与光波频率成正比
6（2013江苏省质检）（2013江苏省质检）下列说法中正确的是（）
Ａ．把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟将变慢，若要重新调准，应增加摆长
Ｂ．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短
Ｃ．1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的Ｄ．调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程
Ｅ．日光灯启动时，启动器内的玻璃泡中的氖气发出红光，这是由于氖原子的外层电子受激发而产生的
Ｆ．照相机等的镜头涂有一层增透膜, 其厚度应为入射光在真空中波长的1/4 ；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
7．（2013浙江省金华十校模拟）歼—20隐形战斗机的横空出世，极大增强了我国的国防力量。

其隐形的基本原理是机身通过结构或者涂料的技术，使得侦测雷达发出的电磁波出现漫反射，或被特殊涂料吸收，从而避过雷达的侦测。

已知目前雷达发射的电磁波频率在200MHz至1000MHz 的范围内。

下列说法正确的是
A．隐形战斗机具有“隐身”的功能，是巧妙地利用了雷达波的衍射能力
B．雷达发射的电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C．雷达发射的电磁波在真空中的波长范围在0.3m至1.5m之间
D．雷达发射的电磁波可能是纵波也可能是横波
8．（浙江省台州市2013年高三年级调考试题）某位同学进行“水流导光”的课外实验，他在长直塑料瓶下侧开一个直径约6mm的小孔，用由激光笔产生的细激光束水塑料瓶
平射向塑料瓶小孔，如图所示。

现向瓶内倒入适量的清水后，水从小孔流出形成弯曲的水束，但他发现激光没有完全被限制在水束内，下列哪些操作有助于使激光被完全限制在水束内
A ．向瓶内加一些清水
B ．换用频率更低的激光
C ．将激光的强度增大一些
D ．将孔开得更大些，并将激光打到孔的下端
答案：A
解析：向瓶内加一些清水，可以使水从小孔流出水速度增大，形成的水束弯曲程度减小，选项A 正确。

9（10分）（2013甘肃省兰州市模拟）如图所示，一束光线以60º的入射角照射到水平放置的平面
镜上，反射后射到平面镜上方与平面镜平行的光屏上P 点。

现在将一块上下表面平行的透明玻璃砖放到平面镜M 上，则进入玻璃砖的光线经平面镜反射后再从玻璃砖的上表面射出，打到光屏上的另一点Q 点（图中未画出），Q 与P 相比较向左平移了32cm ，已知玻璃砖的折射率n ＝3，光在真空中的传播速度c = 3×108m/s 。

求：①玻璃砖的厚度；②光在玻璃砖中运动时间。

解析（2）设玻璃砖的厚度为d ，光线进入玻璃砖后的折射角为r ，由折射定律得
r
i n sin sin = r =30° ………………………① 由几何关系可知)d 2(d PQ ︒-︒=30tan 60tan ………………②
解得 d =1.5cm ……………………………………………………③
激光笔
10（9分）（2013江西省南昌市10校冲刺二模）如图所示，一个横截面
n=3．一束与BC面成θ＝30°角的光线射向BC面．
①试通过计算说明在AC面下方能否观察到折射光线？
②作出三棱镜内完整的光路图，指出最终的出射光线与最初的入射光线
之间的夹角．
为L。

一足够大的光屏MN平行于BC竖直放置。

以MN为y轴建立如图所示直角坐标系，B点坐标为
（，0）。

在0<y<L的范围内，一簇平行于AC的平行光射到AB面上。

过AB中点的光线经AB面折射后恰好射向C点。

○1求该棱镜的折射率。

○2求光屏上有光照射到的坐标范围。

入射角射向BC，折射角为60º,（1分）
OE= =。

BC=EF。

所以，这部分光线的坐标范围为：.（1分）
综上得，最后光屏上被照亮的坐标范围为和。

12（10分）有一玻璃球冠，右侧面镀银，光源S就在其对称轴上，如图所示。

从光源S发出的一束光射到球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光折入玻璃球冠
内，经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回。

若球面半径为R求光源S与球冠顶点M之间的距离SM为多大？
13.在图中，实线是0时刻一列简谐横波的波形图，虚线是0.2s时该波的波形图。

求这列波的周期
和波速。

14（9分）（2013陕西省五校模拟）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？
15（10分）（2013陕西师大附中六模）如图所示，半径为R 的半圆柱形玻璃砖，放置在直角坐标系xOy 中，圆心与坐标系原点O 重合。

在第二象限中坐标为（－1.5R ，R 2
3）的点A 处，放置一个激光器（图中未画出），发出的两束细激光束a 和b ，其中，激光束a 平行于x 轴射向玻璃砖，激光束b 沿AO 方向射向玻璃砖。

已知激光在玻璃砖中的折射率为3。

①作出光束a 和b 通过玻璃砖的光路图，并证明a 和b 射出玻璃砖后是
否相交；
②求出激光束a 射出玻璃砖后与x 轴交点的坐标。

16（9分）（2013河南十所名校联考）如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由红光和紫光组成的复色光沿AO方向从真空斜射入玻璃，B、C点为两单色光的射出点（设光线在
B、C处未发生全反射）。

已知从B点射出的单色光由O到B的传播时间为t。

①若OB、OC两束单色光在真空中的波长分别为λB、
λC，试比较λB、λC的大小。

②求从C点射出的单色光由O到C的传播时间t C。

已知
sin
B
B
d
t
v
θ
=（1分）
所以
sin
C
C
C
d
t
v
θ
=（1分）
即
C
t t=（1分）
17、（2013保定市唐县一中二模）如图所示，是一种折射率n=1．5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB 面上，入射角的大小，求：
（i）光在棱镜中传播的速率。

（ii）画出此束光线射出棱镜后的方向，要求写出简要的分析过程。

（不考虑返回到AB和BC面上的光线）。