物理选修3-4专题突破(有答案)

选修3-4专题训练

34．【物理——选修3-4】

（1）振动周期为T ，振幅为A ，位于x=0点的波源从平衡位置沿y 轴正向开始做简谐振动，该波源产生的一维简谐横波沿x 轴正向传播，波速为υ，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点p ，关于质点p 振动的说法正确的是______。 A ．振幅一定为A B ．周期一定为T C ．速度的最大值一定为v

D ．开始振动的方向沿y 轴向上活向下取决于它离波源的距离

E ．若p 点与波源距离s=vT ，则质点p 的位移与波源的相同 （2）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，地面AOB 镀银，（图中粗线），O 表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M 点的入射，经过AB 面反射后从N 点射出，已知光线在M 点的入射角为30︒，∠MOA=60︒，∠NOB=30︒。求

（i ）光线在M 点的折射角 （ii ）透明物体的折射率

34．（1）ABE （选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

（2）解：如图，透明物体内部的光路为折线MPN ，Q 、M 点相对于氏面EF 对称，Q 、P 和N 三点共线。

设在M 点处，光的和射角为i ，折射角为r ，,OMQ PNF αβ∠=∠=。 根据题意有30α=︒

①

由几何关系得，PNO PQO r ∠=∠=，于是60r β+=︒② 且r αβ+=③ 由①②③式得15r =︒④

（ii ）解：根据折射率公式有sin sin i n r =⑤ 由④⑤式得62

2

n += ⑥

34．[物理——选修3-4](15分)

（1）(5分)如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC ，A ∠为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边，进入棱镜后直接射到AC 边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为 。(填入正确选项前的字母) A.6

2

B.2

C.

3

2

D.3 （2）(10分)波源S 1和S 2振动方向相同，频率均为4Hz ，分别置于均匀介质中x 轴上的O A 、两点处，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4/m s 。己知两波源振动的初始相位相同。求：

(i )简谐横波的波长：

(ii )OA 间合振动振幅最小的点的位置。 34. [物理——选修3-4]（15分）

（1）（5分）A （2）（10分）

解：（ⅰ）设简谐横波波长为λ，频率为ν，波速为v ，则v

λν

=

①

代入已知数据得1m λ= ②

（ⅱ）以O 为坐标原点，设P 为OA 间的任意一点，其坐标为x ，则两波源到P 点的波程差l ∆为(2),02l x x x ∆=--≤≤ ③ 其中x 、l ∆以m 为单位。

合振动振幅最小的点的位置满足1(),2

l k k λ∆=+为整数 ④ 联立③④式，得0.25,0.75,1.25,1.75x m m m m = ⑤

35．［物理——选修3-4］（15分） （1）（5分）某振动系统的固有频率为0f ，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f 。若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是_______（填入选项前的字母，有填错的不得分）

A ．当0f f <时，该振动系统的振幅随f 增大而减小

B ．当0f f >时，该振动系统的振幅随f 减小而增大

C ．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于0f

D ．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f （2）（10分）一棱镜的截面为直角三角形ABC ，∠A=30o ，斜边AB ＝a 。棱镜材料的折射率为2n =。在此截面所在的平面内，一条光线以45o 的入射角从AC 边

的中点M 射入棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）。 【解析】35.[物理——选修3-4]（15分） （1）BD （2）

设入射角为i ，折射角为r ，由折射定律得

sin sin i

n r

= ① 由已知条件及①式得

030r = ②

如果入射光线在法线的右侧，光路图如图1所示。设出射点为F ，由几何关系可得

3

8

AF a = ③

即出射点在AB 边上离A 点3

8

a 的位置。

如果入射光线在法线的左侧，光路图如图2所示。设折射光线与AB 的交点为D 。 由几何关系可知，在D 点的入射角

060θ= ④

设全发射的临界角为c θ，则

1

sin c n

θ=

⑤ 由⑤和已知条件得

045c θ= ⑥

因此，光在D 点全反射。

设此光线的出射点为E ，由几何关系得 ∠DEB=0

90

a 2BD AF =- ⑦

0sin 30BE BD = ⑧

联立③⑦⑧式得

1

8

BE a = ⑨

即出射点在BC 边上离B 点1

8

a 的位置。

1．如图所示，沿x 轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s ，下列说法中正确的是 A ．图示时刻质点b 的加速度正在减小

B ．从图示时刻开始，经过0.01s ， 质点a 通过的路程为0.4m

C ．若此波遇到另一列波并发生稳定 干涉现象，则另一列波 的频率为50Hz

D ．若该波传播中遇到宽约4m 的障碍物，能发生明显的衍射现象

2．如图，MN 是一条通过透明球体球心的直线。在真空中波长为λ0＝564nm 的单色细光束AB

34. 2．（1 在B 在∆

又：（2）因为：λ

λ0

=

n ……………………………………………………………………………⑤ 所以单色光在透明体中的波长nm 3992

nm

564n 0

≈==　λλ…………………………………

［物理——选修3-4］（15分）

⑴（5分）如图所示，a 、b 是两束不同的单色光平行地从空气射入水中，发生折射。α>β，则下列说法正确的是

A ．水对光束a 的折射率较大