高考物理二轮复习高考题型四考情题型练题组1选修3_4
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选修3-4高考题组检测(链接《配餐》P148) 1.(2019年安徽蚌埠二模)(1)(多选)如图1所示,两束颜色不同的单色光a、b平行于三棱镜底边BC从AB 边射入,经三棱镜折射后相交于点P,下列说法正确的是()。
A.三棱镜对a光的折射率大于对b光的折射率B.在三棱镜中a光的传播速度大于b光的传播速度C.同一种介质对a光的全反射临界角大于对b光的全反射临界角D.在利用a光和b光做衍射实验时,b光的实验现象更明显E.经过同一双缝所得干涉条纹,a光的条纹间距小于b光的条纹间距(2)有两列简谐横波a和b在同一介质中传播,a沿x轴正方向传播,b沿x轴负方向传播,波速均为v=4m/s,a的振幅为5 cm,b的振幅为10 cm。
在t=0时刻两列波的图象如图2所示。
求:①这两列波的周期。
②x=0处的质点在t=2.25 s时的位移。
【解析】(1)由图1可知,a光的偏转角大,b光的偏转角小,所以三棱镜对a光的折射率大,对b光的折射率小,A项正确;根据光在介质中传播速度的公式v=c分析,因a光的折射率大,b光的折射率小,故在玻璃中nb光的传播速度较大,B项错误;根据sin C=1得知,同一种介质中,a光的全反射临界角小于b光的全反射临n界角,C项错误;因b光的折射率小,波长较长,波动性强,所以在利用a光和b光做衍射实验时,b光的实验现象更明显,D项正确;因a光的折射率大,b光的折射率小,所以a光的频率较大,波长较短,根据干涉条纹的间距与波长成正比,知让a光和b光通过同一双缝干涉装置,a光的条纹间距小,E项正确。
可得(2)①由图2可知λa=4 m,λb=6 m,根据T=λvT a=1 s,T b=1.5 s。
=0.5 s,则x=0处的质点随a波振动的时间②a波从图示时刻传播到x=0处需要的时间t1=Δx1vT a,t=2.25 s时x=0处的质点随a波振动到负向最大位移处,即y1=-5 cm, b波从图示时刻传t2=1.75 s=134=0.75 s,则x=0处的质点随b波振动的时间t4=1.5 s=T b,t=2.25 s时x=0播到x=0处需要的时间t3=Δx3v处的质点随b波振动到平衡位置处,即y2=0故在t=2.25 s时a、b波相遇叠加,x=0处质点的合位移为y=-5 cm。
高三物理二轮复习选修3-4专题第1课时例1.(单选)(重庆高考题)某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s 和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P 和水平弹簧振子H 组成(如图1所示).在一次地震中,震源在地震仪下方,观察到两振子相差5 s 开始振动,则 ( ). A .P 先开始振动,震源距地震仪约36 km B .P 先开始振动,震源距地震仪约25 km C .H 先开始振动,震源距地震仪约36 km D .H 先开始振动,震源距地震仪约25 km 解析:二、受迫振动和共振(低频考查)例2.(2009·宁夏理综)某振动系统的固有频率为f 0,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( ). A .当f <f 0时,该振动系统的振幅随f 增大而减小 B .当f >f 0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f 0 D .该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f解析:三、简谐运动的图象(中频考查)例3.(单选)(2009·浙江高考)一列波长大于1 m 的横波沿着x 轴正方向传播,处在x 1=1 m 和x 2=2 m 的两质点A 、B 的振动图象如图2所示.由此可知 ( ).图2A .波长为43 mB .波速为1 m/sC .3 s 末A 、B 两质点的位移相同D .1 s 末A 点的振动速度大于B 点的振动速度 解析:四、对波的图象理解及应用例4.一简谐横波以4 m/s 的波速沿x 轴正方向传播.已知t =0时的波形如图3所示,则 ( ).A .波的周期为1 sB .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 =14 s 时速度为0D .x =0处的质点在t =14 s 时速度值最大解析:五、振动图与波的图象的综合例5.(单选)(2010·北京理综,17)一列横波沿x 轴正向传播,a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置.某时刻的波形如图4所示,此后,若经过34周期开始计时,则图5图1图3描述的是 ( ).图4 图5A .a 处质点的振动图象B .b 处质点的振动图象C .c 处质点的振动图象D .d 处质点的振动图象 解析:六、波特有的现象例6.(单选)(2011·上海单科,10)两波源S 1、S 2在水槽中形成的波形如图6所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则 ( ). A .在两波相遇的区域中会产生干涉 B .在两波相遇的区域中不会产生干涉 C .a 点的振动始终加强 D .a 点的振动始终减弱 解析:课后研究·领会考点1.(单选)(2009·上海卷)做简谐振动的单摆摆长不变,若摆球质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时速率减小为原来的12,则单摆振动的 ( ).A .频率、振幅都不变B .频率、振幅都改变C .频率不变、振幅改变D .频率改变、振幅不变2.在t =0时刻,质点A 开始做简谐运动,其振动图象如图所示.质点A 振动的周期是________s ;t =8 s 时,质点A 的运动沿y 轴的________方向(填“正”或“负”);质点B 在波的传播方向上与A 相距16 m ,已知波的传播速度为2 m/s ,在t =9 s 时,质点B 偏离平衡位置的位移是________cm.3.(2011·浙江)在O 点有一波源,t =0时刻开始向上振动,形成向右传播的一列横波.t 1=4 s 时,距离O 点为3 m 的A 点第一次达到波峰;t 2=7 s 时,距离O 点为4 m 的B 点第一次达到波谷.则以下说法正确的是 ( ). A .该横波的波长为2 m B .该横波的周期为4 sC .该横波的波速为1 m/sD .距离O 点为5 m 的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s 末 4.(单选)(2011·重庆卷,17)介质中坐标原点O 处的波源在t =0时刻开始振动,产生的简谐波沿x 轴正向传播,t 0时刻传到L 处,波形如图所示.下列能描述x 0处质点振动的图象是 ( ).5.(单选)(2011·江苏卷,12B(1))如图所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A 、B 和C .假想有一列车沿AC 方向以接近光速行驶,当铁塔B 发出一个闪光,列车上的观测者测得A 、C 两铁塔被照亮的顺序是( ).图6A.同时被照亮B.A先被照亮C.C先被照亮D.无法判断届高三物理二轮复习选修3-4专题第2课时例1.(2010·全国卷Ⅰ,20)频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如图所示,下列说法正确的是().A.单色光1的波长小于单色光2的波长B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间D.单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角解析:例2.如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点,已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°,E、F分别为边AB、BC的中点,则().A.该棱镜的折射率为 3B.光在F点发生全反射C.光从空气进入棱镜,波长变小D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行解析:二、光的干涉和衍射(中频考查)例3.如图所示为双缝干涉的实验装置示意图,若要使干涉条纹的间距变大可改用波长更________(填“长”或“短”)的单色光,或是使双缝与光屏间的距离________(填“增大”或“减小”).解析:三、电磁波(低频考查)例4.(单选)下列关于电磁波的说法正确的是().A.电磁波必须依赖介质传播B.电磁波可以发生衍射现象C.电磁波不会发生偏振现象D.电磁波无法携带信息传播解析:四、相对论(低频考查)例5.(单选)属于狭义相对论基本假设的是:在不同的惯性系中().A .真空中光速不变B .时间间隔具有相对性C .物体的质量不变D .物体的能量与质量成正比 解析:课后研究·领会考点1.(单选)实验表明,可见光通过三棱镜时各色光的折射率n 随波长λ的变化符合科西经验公式:n =A +B λ2+Cλ4,其中A 、B 、C 是正的常量.太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图所示,则 ( ).A .屏上c 处是紫光B .屏上d 处是红光C .屏上b 处是紫光D .屏上a 处是红光 2.(单选)如图所示,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3.(单选) “B 超”可用于探测人体内脏的病变状况,右图是超声波从肝脏表面入射,经折射与反射,最后从肝脏表面射出的示意图.超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似,可表述为sin θ1sin θ2=v 1v 2(式中θ1是入射角,θ2是折射角,v 1、v 2分别是超声波在肝外和肝内的传播速度),超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同.已知v 2=0.9v 1,入射点与出射点之间的距离是d ,入射角是i ,肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行,则肿瘤离肝脏表面的深度h 为 ( ).A.9d sin i2100-81sin 2iB.d 81-100sin 2i 10sin iC.d 81-100sin 2i 20sin iD.d 100-81sin 2i18sin i4.(单选)下列说法正确的是 ( ). A .雨后路面的油膜出现彩色条纹,这是光的色散现象B .太阳光斜射在铁栅栏上,地面出现明暗相同条纹,这是光的干涉现象C .对着日光灯从两铅笔的狭缝中看到的彩色条纹,这是光的衍射现象D .从月亮光谱可以分析月亮的化学成份5. (单选)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6.(单选)关于电磁波,下列说法正确的是 ( ). A .雷达是用X 光来测定物体位置的设备 B .使用电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C .用红外线照射时,大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D .变化的电场可以产生磁场7.(单选)下列关于电磁波的说法正确的是 ( ). A .均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B .电磁波在真空和介质中传播速度相同 C .只要有电场和磁场,就能产生电磁波 D .电磁波在同种介质中只能沿直线传播8.(单选)电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等,按波长由长到短的排列顺序是 ( ).A .无线电波、红外线、紫外线、γ射线B.红外线、无线电波、γ射线、紫外线C.γ射线、红外线、紫外线、无线电波D.紫外线、无线电波、γ射线、红外线9.(单选)属于狭义相对论基本假设的是:在不同的惯性系中().A.真空中光速不变B.时间间隔具有相对性C.物体的质量不变D.物体的能量与质量成正比。
3-4 选考题满分练(三)34.[物理——选修3-4](2020·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n1=2到n2=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=12 T,所以A、B间的距离为半个波长,所以λ=2×(55-45)m=20 m②A、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:n1=sin β1sin θ,n2=sin β2sin θ,代入数据解得:β1=45°,β2=60°,故彩色光带的宽度为:d=Rtan(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n1的单色光在玻璃表面上恰好发生全反射,故sin C=1n1=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 =vΔt 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nsin 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 =Hcos 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。
亲爱的同学:这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获,我们一直投给你信任的目光……学习资料专题选修3—3题组(二)1.(1)(2018四川雅安三诊)下列说法正确的是。
A.理想气体吸热后温度一定升高B.可视为理想气体的相同质量和温度的氢气与氧气相比,平均动能一定相等,内能一定不相等C.某理想气体的摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为N A,则该理想气体单个的分子体积为D.甲、乙两个分子仅在分子力的作用下由无穷远处逐渐靠近直到不能再靠近的过程中,分子引力与分子斥力都增大,分子势能先减小后增大E.扩散现象与布朗运动都能说明分子在永不停息地运动(2)(2018河南濮阳二模)一横截面积为S的气缸竖直倒放,气缸内有一质量为m的活塞,将一定质量的理想气体封闭在气缸内,气柱的长度为L,活塞与气缸壁无摩擦,气体处于平衡状态,如图1所示,现保持温度不变,把气缸倾斜,使气缸侧壁与竖直方向夹角为θ=37°,重新达到平衡后,如图2所示,设大气压强为p0,气缸导热良好。
已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,重力加速度为g,求:①此时理想气柱的长度;②分析说明气缸从竖直到放倒倾斜过程,理想气体吸热还是放热。
2.(1)(2018山东枣庄二调)下列说法正确的是。
A.由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度,可以估算出理想气体分子间的平均距离B.分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高C.分子间的引力和斥力同时存在,都随分子之间距离的增大而减小D.机械能不可能全部转化为内能,内能也无法全部用来做功转化成机械能E.第二类永动机不可能制成,是因为它违反了热力学第二定律(2)(2018辽宁重点高中协作校三模)如图所示,开口向上、竖直放置的足够高的汽缸,内部有一定质量的理想气体被轻活塞A、B分成Ⅰ、Ⅱ容积均为V的两部分,开始时活塞A、B均被锁定,不能滑动,此时气体Ⅰ的压强与外界大气压p0相同;气体Ⅱ的压强是气体Ⅰ的3倍。
2021届高考物理二轮复习选修3-4精炼(4)1.如图所示,实线为空气和水的分界面,一束绿光从水中的A 点沿1AO 方向(1O 点在分界面上,图中1O 点和入射光线都未画出)射向空气中,折射后通过空气中的B 点(图中折射光线也未画出)。
图中O 点为A B 、连线与分界面的交点。
下列说法正确的是( )A.1O 点在O 点的左侧B.绿光从水中射入空气中时,速度变小C.若绿光沿AO 方向射向空气中,则折射光线有可能通过B 点正下方的C 点D.若沿1AO 方向射向空气中的是一束紫光,则折射光线也有可能通过B 点E.若沿1AO 方向射向空气中的是一束红光,则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点 2.如图所示,真空中有一个半径为R 、质量分布均匀的玻璃球.频率为ν的细光束在空中沿直线BC 传播,于C 点经折射进入玻璃球,并在玻璃球表面的D 点又经折射进入真空中,已知120COD ∠=°,玻璃球对该激光的折射率为3,则下列说法中正确的是(设c 为真空中的光速)( )A.激光束的入射角60α=°B.改变入射角α的大小,细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射C.光在射入玻璃球后,光的频率变小D.3cE.从C点射入玻璃球的激光束,在玻璃球中不经反射传播的最长时间为23R c3.现有一三棱柱工件,由透明玻璃材料组成。
如图所示,其截面ABC为直角三角形,30ABC∠=°。
现有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件,折射后到达BC边发生全反射,垂直AB边射出。
已知13CO AC L==,下列说法正确的是_______。
A.光线在AC边的折射角为30°B.该透明玻璃材料的折射率为2C.该光线在透明玻璃材料中发生全反射的临界角为45°D.光线在BC边的入射角为30°E.光线在工件中的传播时间为52L4.甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M N、两点沿x轴相向传播,波速为2m/s,振幅相同。
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。
高三物理选修3-4专项练习1、【物理一选修 3-4】(15分)(1) (6分)A 、B 两列简谐横波均沿 x 轴正向传播,在某时刻的波形分别如图中甲、 乙所示,经过时间t (t 小于A 波的周期T A ),这两列简谐横波的波形分别变为图中丙、丁 所示,则A 、B 两列波的波速V A 、V B 之比可能是 _____________________(2)(9分)如上图所示,横截面为直角三角形的玻璃砖ABC. AC 边长为L , / B=30 0 ,光线P 、Q 同时由AC 中点射入玻璃砖,其中光线 直BC 边射出。
光速为 c,求:① 玻璃砖的折射率;② 光线P 由进人玻璃砖到第一次由 BC 边出 射经历的时间。
2、【物理一选修 3-4】(15分)(1) ( 5分)下列说法正确的是( )A .机械波的振幅与波源无关B •机械波的传播速度由介质本身的性质决定C .一束单色光由空气射入玻璃,这束光的速度变慢,波长变短D •禾U 用紫外线可以进行电视机等电器的遥控E .在双缝干涉现象里,把入射光由红光换成紫光,相邻两个明条纹间距将变窄 (2) (10分)半径为 R 的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示,0点为圆心,00'为边夹角为45°。
发现光线Q 第一次到达BC 边后垂 A . 1:1C . 1:2 B . 2:1D . 3:1E . 1:3P 方向垂直AC 边,光线Q 方向与AC直径MN的垂线•足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与径方向与00成0= 30°角射向0点,已知复色光包含有折射率从m= 2到n2= ,3的光束,因而光屏上出现了彩色光带.(1)求彩色光带的宽度;(2)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B 角至少为多少?3、【物理一一选修3-4】(15分)(1) (6分)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像如图乙所示。
选修3—4题组(一)1.(1)(2018陕西榆林三模)如图所示是沿x轴传播的一列简谐横波,实线是在t=0时刻的波形图,虚线是在t=0.2 s时刻的波形图。
已知该波的波速是0.8 m/s,则下列说法正确的是。
A.这列波的周期是0.15 sB.这列波是沿x轴负方向传播C.t=0时,x=10 cm处的质点速度沿y轴负方向D.0~0.2 s内,x=4 cm处的质点振动方向改变了3次E.t=0.2 s时,x=4 cm处的质点加速度方向向下(2)(2018山西太原三模)三棱镜ABC主截面如图所示,其中∠A=90°,∠B=30°,AB=30 cm,将单色光从AB边上的a点垂直AB射入棱镜,测得从AC边上射出的光束与BC面垂直,已知Ba=21 cm,真空中的光速c=3.0×108 m/s,不考虑光在AC面的反射,求:①三棱镜对该单色光的折射率;②从a入射到AC边出射,单色光在棱镜中传播的时间。
2.(1)(2018河南濮阳三模)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形图如下图所示。
已知波速为0.4 m/s,且波刚传到c点。
下列选项正确的是。
A.波源的振动周期为0.2 sB.t=0时,质点d沿y轴正方向运动C.在t=0时,质点a的加速度比质点b的加速度小D.质点a比质点b先回到平衡位置E.t=0.1 s时,质点c将运动到x=12 cm(2)(2018重庆三诊)右图为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,PM为圆弧,O为圆心,PQ与QM垂直。
一细光束从A点沿AO方向进入棱镜,B为入射点,θ=30°,棱镜对光的折射率n=。
光束射入棱镜后,经QM面反射,再从圆弧的C点射出的光束恰好通过A点。
已知圆弧半径OB=R,OQ=,光在真空中的传播速度为c。
求:①光束在棱镜中的传播速度大小v;②AB间距d。
3.(1)(2018山东菏泽期末)关于机械波与电磁波,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有关B.电磁波可以发生衍射现象和偏振现象C.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D.紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度E.机械波不但能传递能量,而且能传递信息,其传播方向就是能量或信息传递的方向(2)(2018山东潍坊三模)如图所示,半球形玻璃砖半径为R,AB为其直径,O为球心。
亲爱的同学:这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获,我们一直投给你信任的目光……学习资料专题选修3—3题组(一)1.(1)(2018河北衡水金卷模拟)下列说法正确的是。
A.在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关B.脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药液C.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体D.在空间站完全失重的环境下,水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用E.在一定温度下,当人们感到潮湿时,水汽蒸发慢,空气的绝对湿度一定较大(2)(2018山东临沂三模)夏天的早晨用打气筒给车胎打气,某自行车轮胎的容积为V=2×103 cm3,里面已有压强为p0=1 atm的空气,打气筒每次将V0=200 cm3,压强为p0=1 atm的空气充入车胎,车胎所能承受的最大压强为p=3.1 atm,为了保证车胎在中午天气最热的时候不爆裂,早晨最多能用打气筒给车胎充气多少次?设早晨气温为t1=22 ℃,中午气温为t2=37 ℃,不考虑车胎容积的变化及充气过程中温度的变化。
2.(1)(2018山西孝义一模)下列说法正确的是。
A.若已知汞的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为N A,则可估算出汞原子的直径B.分子间距离增大时,分子间引力和斥力以及分子间作用力的合力均减小C.晶体熔化时要吸热而温度保持不变,说明晶体在熔化过程中分子势能增加D.小昆虫能站在水面上是由于液体表面张力的缘故E.第二类永动机不可能制成,是因为它违背了能量守恒定律(2)(2018山西太原三模)潜艇采用压缩空气排出海水控制浮沉,在海面上,潜艇将压强为1.0×105 Pa、总体积为600 m3的空气(包含贮气筒内空气,视为理想气体)压入容积为3 m3贮气筒。
潜至海面下方190 m水平航行时,为控制姿态,将贮气筒内一部分压缩空气通过节流阀压入水舱,使15 m3的水通过排水孔排向与之相通的大海。
选修3—4题组(一)
1.(1)(2018陕西榆林三模)如图所示是沿x轴传播的一列简谐横波,实线是在t=0时刻的波形图,虚线是在t=0.2 s时刻的波形图。
已知该波的波速是0.8 m/s,则下列说法正确的是 。
A.这列波的周期是0.15 s
B.这列波是沿x轴负方向传播
C.t=0时,x=10 cm处的质点速度沿y轴负方向
D.0~0.2 s内,x=4 cm处的质点振动方向改变了3次
E.t=0.2 s时,x=4 cm处的质点加速度方向向下
(2)(2018山西太原三模)三棱镜ABC主截面如图所示,其中∠A=90°,∠B=30°,AB=30 cm,将单色光从AB边上的a点垂直AB射入棱镜,测得从AC边上射出的光束与BC面垂直,已知Ba=21 cm,真空中的光速c=3.0×108 m/s,不考虑光在AC面的反射,求:
①三棱镜对该单色光的折射率;
②从a入射到AC边出射,单色光在棱镜中传播的时间。
2.(1)(2018河南濮阳三模)一列简谐横波沿x 轴正方向传播,在t=0时刻的波形图如下图所示。
已知波速为0.4 m/s,且波刚传到c 点。
下列选项正确的是 。
A.波源的振动周期为0.2 s
B.t=0时,质点d 沿y 轴正方向运动
C.在t=0时,质点a 的加速度比质点b 的加速度小
D.质点a 比质点b 先回到平衡位置
E.t=0.1 s 时,质点c 将运动到x=12 cm (2)
(2018重庆三诊)右图为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,PM 为圆弧,O 为圆心,PQ 与QM 垂直。
一细光束从A 点沿AO 方向进入棱镜,B 为入射点,θ=30°,棱镜对光的折射率n=。
光束射入棱镜后,3经QM 面反射,再从圆弧的C 点射出的光束恰好通过A 点。
已知圆弧半径OB=R ,OQ=,光在真空中R
2的传播速度为c 。
求:①光束在棱镜中的传播速度大小v ;
②AB 间距d 。
3.(1)(2018山东菏泽期末)关于机械波与电磁波,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有关
B.电磁波可以发生衍射现象和偏振现象
C.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
D.紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度
E.机械波不但能传递能量,而且能传递信息,其传播方向就是能量或信息传递的方向
(2)(2018山东潍坊三模)如图所示,半球形玻璃砖半径为R,AB为其直径,O为球心。
一束单色光垂直
3
于AB入射球面,入射角θ=60°,已知这束光在玻璃砖中的折射率为n=,光在真空中的传播速度为c,求:
①出射光线的方向;
②光在玻璃中的传播时间。
选修3—4题组(一)
1.答案 (1)ABD (2)① ②1.3×10-9 s
3解析 (1)从图中可以看出波长等于12 cm,由已知得波速等于0.8 m/s,周期T= s =0.15 s,故λv =
0.120.8
A 正确;经过0.2 s 即经过1周期,经过一个周期知道回到原位置,即只看经过周期的振动情况即可,1313根据波形的平移法可得知,该波沿x 轴负方向传播,故
B 正确;由于该波向左传播,所以根据振动和波动关系可知t=0时刻,x=10 cm 处的质点的速度沿y 轴正方向,故
C 错误;在0~0.2 s 内即经过1周1
3期,x=4 cm 处的质点振动方向改变了3次,故选项D 正确;t=0.2 s 时,x=4 cm 处的质点的位移为负,故该时刻加速度方向为正,即方向向上,故选项E 错误。
(2)①光路图如图,光在b 点发生反射,光在c 点发生折射;i 1=i 2=30°i 3=30°,i 4=60°
该介质的折射率n=sin i 4sin i 3=3
②光在棱镜中的传播速度v=,ab=aB tan 30°,bc=bC=c n AB -aB
cos30
°光在介质中的传播速度
t==1.3×10-9 s ab +bc v 2.答案 (1)ABC (2)①c ②(-1)R
333解析 (1)由题图可知,波长λ=0.08 m,而波速v=0.4 m/s,则周期T= s =0.2 s,故A 正确;因为λv =0.080.4波沿x 轴正方向传播,根据“上下坡法”,可知d 处于“下坡路”,故当t=0时刻质点d 沿y 轴正方向运动,故B 正确;在t=0时刻质点a 的位移小于质点b 的位移,故质点a 的加速度比质点b 的加速度小,故C 正确;在t=0时刻,质点a 的振动方向沿y 轴负方向向波谷运动,而质点b 的振动方向沿y 轴负方向向平衡位置运动,故质点a 比质点b 后回到平衡位置,故D 错误;质点不会随波移动,只是在平衡位置上下振动,故E 错误;故选ABC 。
(2)①光束在棱镜中的传播速度大小v=c
c n =33②作出光束在棱镜中的光路,如图所示
由OQ=,得OD=
R 2R 3
则OC=R=OD 3i=30°
n=sinr sini =
3
r=60°
∠CAB=∠COB=30°
间距AO=R3
AB间距d=AO-BO
解得d=(-1)R
3
3.答案 (1)BDE (2)①出射光线与AB夹角为30° ②R
c
解析 (1)电磁波在真空中的传播速度都等于光速,与电磁波的频率无关,故A错误;衍射现象是波特有的现象,而偏振现象是横波特有的现象,电磁波也是一种横波,可以发生衍射现象和偏振现象,故B正确;在同一种介质中传播时,简谐机械波的传播速度相等,故C错误;光在介质中传播,频率越高,传播速度越小。
紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度,故D正确;机械波沿其传播方向既能传递能量,又能传递信息,故E正确。
故选BDE。
(2)①由折射定律n=sinθ
sinα
解得:α=30°
由几何关系可知△OCD为等腰三角形
光线在AB面上的入射角β=30°
n=sinγ
sinβ
解得:γ=60°,即出射光线与AB夹角为30°
②由几何关系可知:CD=OD=1 2 R
cosα光在玻璃中的传播速度v=c
n
光在玻璃中的传播时间t=CD
v
解得:t=R
c。