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高考物理试题分类汇编 十五、选修3-4-人教版高三选修3-4物理试题

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1 / 13 选修3-4

1. 〔全国新课标I卷，34〕〔15分〕

〔1〕〔5分〕某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s。如下说法正确的答案是__________。〔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．水面波是一种机械波

B．该水面波的频率为6Hz

C．该水面波的波长为3m

D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去

E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移

【答案】ACE

【解析】水面波是一种典型机械波，A对；从第一个波峰到第十个波峰中经历了九个波形，时间间隔为15秒，所以其振动周期为155ss93T，频率为0.6Hz，B错；其波长51.8m/ss3vT3m，C对；波中的质点都上下振动，不随波迁移，但是能传递能量，D错E对。

〔2〕〔10分〕如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0m。从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为43。

(i)求池内的水深；

(ii)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0m。当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所承受的光线与竖直方向的夹角恰好为45。求救生员的眼睛到池边的水平距离〔结果保存1位有效数字〕。

【解析】〔i〕光由A射向B发生全反射，光路如图： word

2 / 13 由反射公式可知：sin1n

得：3sin4；

由3mAO，由几何关系可得：

4m7mABBO，

所以水深7m。

〔ii〕光由A点射入救生员眼中光路图如图：

由折射率公式：sin45sinn

可知：32sin8，3323tan2323

设mBEx，得3tan7AQxQE

带入数据得：3161323x，

由几何关系得，救生员到池边水平距离为(2)m0.7mx

2. 〔全国新课标II卷，34〕〔15分〕

⑴〔5分〕关于电磁波，如下说法正确的答案是．〔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〕

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，假设波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失

⑵〔10分〕一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10cm．O和A是介质中平衡位置分别位于0x和5cmx处的两个质点．0t时开始观测，此时质点O的位移为4cmy，质点A处于波峰位置；1s3t时，质点O第一次回到平衡位置，1st时，质点A第一次回到平衡位置．求

〔ⅰ〕简谐波的周期、波速和波长；

〔ⅱ〕质点O的位移随时间变化的关系式．

【答案】 ⑴ABC word

3 / 13 ⑵〔i〕=4sT7.5cm/sv30cm

〔ii〕50.08sin(t)26y或者10.08cos(t)23y

【解析】〔1〕A选项，电磁波在真空中传播速度不变，与波长/频率无关

B选项，电磁波的形成即是变化的电场和变化的磁场互相激发得到

C选项，电磁波传播方向与电场方向与磁场方向垂直

D选项，光是一种电磁波，光可在光导纤维中传播

E选项，电磁振荡停止后，电磁波仍会在介质或真空中继续传播

〔2〕〔i〕0st时，A处质点位于波峰位置

1st时，A处质点第一次回到平衡位置

可知1s4T，=4sT

1s3t时，O第一次到平衡位置

1st时，A第一次到平衡位置

可知波从O传到A用时2s3，传播距离5cmx

故波速7.5cm/sxvt，波长30cmvT

〔ii〕设0sin(t)yA

可知2rad/s2T

又由0st时， 4cmy；1s3t，0y，

代入得 8cmA，再结合题意得 056

故50.08sin(t)26y或者10.08cos(t)23y

3. 〔全国新课标III卷，34〕〔15分〕

〔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。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开始震动后，如下判断正确的答案是_____。〔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〕 word

4 / 13 A．P、Q两质点运动的方向始终一样

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

【答案】BDE

【解析】根据题意信息10.0520Ts，16/vms，故波长为0.8,vTm找P点关于S点的对称点P’,根据对称性可知P’和P的振动情况完全一样，P’Q两点相距3,2x为半波长的整数倍，所以两点为反相点，故P’Q两点振动方向始终相反，即PQ两点振动方向始终相反，A错误B正确；P点距离S点319,4x当S恰好通过平衡位置向上振动时，P点在波峰，同理Q点相距S点，118,4x当S恰好通过平衡位置向下振动时，Q点在波峰，DE正确

考点：考查了机械波的传播

〔2〕如图，玻璃球冠的折射率为3，其底面镀银，底面的半径是球半径的32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。

【答案】180150ENO

【解析】折球半径R,球冠底面中心O’,连接OO’，如此OO’⊥AB，令∠OAO’=α,如此32cos,30ROAOAR

根据题意MA⊥AB,所以∠OAM=60°

设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点，所考虑的光线的光路图如下列图，设光线在Mword

5 / 13 点的入射角为i，折射角为r，在N点的入射角为r’，反射角为I’，玻璃折射率为n，由于⊿OAM为等边三角形，有i=60°,根据折射定律可得sinsinn

代入3,30nr，作底面在N点的法线NE,由于NE∥AM,有i=30°。连接ON，由几何关系可知,NAMNOM故有∠MNO=60°,故可得∠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，所以，经一次反射后射出玻璃球的光线相对于入射光线的偏角β为101805ENO。

4.〔卷，14〕如下说法正确的答案是

A.电磁波在真空中以光速c传播

B.在空气中传播的声波是横波

C.声波只能在空气中传播

D.光需要介质才能传播

【答案】A

【解析】电磁波在真空中的传播速度等于光速，A正确；在空气中传播的声波是纵波，B错误；声波的传播需要介质，可以在空气，液体，和固定中传播，C错误；光属于电磁波，其传播不需要介质，可以在真空中传播，D错误

考点：考查了机械波和电磁波

5.〔卷，15〕如下列图，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴。向右为x的轴的正方向。假设振子位于N点时开始计时，如此其振动图像为

【答案】A

【解析】由于向右为正方向，振子位于N点时开始计时，所以0时刻位移为正，在正向最大word

6 / 13 位移处，将向左运动，即负向运动，故A正确；

考点：考查了简谐振动图像

6.〔卷，20〕雾霾天气对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规如此，但可视为密度一样、直径不同的球体，并用PM10、PM2.5分别表示直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物〔PM是颗粒物的英文缩写〕。

某科研机构对地区的检测结果明确，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布根本不随时间变化。

据此材料，以下表示正确的答案是

A、PM10表示直径小于或等于1.0×10-6 m的悬浮颗粒物

B、PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力

C、PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动

D、PM2.5浓度随高度的增加逐渐增大

【答案】C

【解析】根据信息6101010.PMdmmA错误；由于微粒处于静止状态，受到空气分子作用力的合力与重力等大反向，故B错误；PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动，C正确；大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，D错误。

考点：考查了布朗运动

7.〔某某卷，2〕.一束单色光由空气进入水中，如此该光在空气和水中传播时

〔A〕速度一样，波长一样 〔B〕速度不同，波长一样

〔C〕速度一样，频率一样 〔D〕速度不同，频率一样

【答案】D

【解析】不同的单色光频率不一样，同一单色光在不同的介质内传播过程中，光的频率不会发生改变；由公式cvn可以判断，水的折射率大于空气的，所以该单色光进入水中后传播速度减小。应当选项D正确。

8.〔某某卷，3〕.各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是

〔A〕γ射线、紫外线、可见光、红外线

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2011年高考物理试题分类汇编——选修3-4

2011年高考物理试题分类汇编——选修3-4

1 2011年高考物理试题分类汇编——选修3-4

15（2011安徽）．实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长的变化符合科西经验公式：24BCnA，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下图所示。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

答案：D

解析：白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏由上至下（a、b、c、d）依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。屏上a处为红光，屏上d处是紫光，D正确。

16（2011全国卷1）雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是

A.紫光、黄光、蓝光和红光

B.紫光、蓝光、黄光和红光

C.红光、蓝光、黄光和紫光

D.红光、黄光、蓝光和紫光

解析：按照偏折程度从小到大的排序为d、c、b、a、故：折射率为:dcbannnn频率为：dcbaffff选B

21（2011全国卷1）一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2m，振幅为A。当坐标为x=0处质元的位移为32A且向y轴负方向运动时．坐标为x=0.4m处质元的位移为32A。当坐标为x=0.2m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x=0.4m处质元的位移和运动方向分别为

A．12A、延y轴正方向 B． 12A，延y轴负方向

C．32A、延y轴正方向 D．32A、延y轴负方向

解析：选C 屏

a

b cd

2 18（2011海南）.模块3-4试题（12分）

（1）（4分）一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin（5πt）cm。关于这列简谐波，下列说法正确的是______（填入正确选项前的字母。选对1个给2分，选对2个给4分；选错1个扣2分，最低得0分）。

物理选修3-4综合测试题(二)

物理选修3-4综合测试题(二)

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物理选修3-4综合测试题（二）

一、选择题：

1. 弹簧振子的一端系于竖直墙上的O点，当弹簧为原长时振子处于B点，现用力把弹簧压缩到A点，然后自由释放，振子能运动到C点静止。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则

A、物体从A到B的速度越来越大，从B到C速度越来越小；

B、物体从A到B的速度越来越小，从B到C加速度越来越大；

C、物体从A到B先加速后减速，从B到C一直减速；

D、振动过程中，物体在B点所受合外力为零。

2．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击．由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为12.6 m，列车固有振动周期为0.315s．下列说法正确的是 ( )

A．列车的危险速率为40m／s B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象

C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的

D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行

3.如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4„„为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4„„各个质点依次上下振动，把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，经过四分之一周期，质点5开始运动。下列判断正确的是（ ）

A．质点6开始振动时的运动方向向下 B．2Tt时质点6的加速度方向向上

C．43Tt时质点10的运动方向向上 D．Tt时质点16开始运动

4．关于波速公式v=λf，下面哪几句话是正确的 ( )

A．适用于一切波

B．对同一机械波来说，通过不同的介质时，只有频率f不变

2011年高考物理试题汇编(选修3-3)

2011年高考物理试题汇编(选修3-3)

2011普通高校招生考试试题汇编-选修3-3

1（2011全国卷1第14题）.关于一定量的气体，下列叙述正确的是

A.气体吸收的热量可以完全转化为功

B.气体体积增大时，其内能一定减少

C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加

D．外界对气体做功，气体内能可能减少

解析： A违背热力学第二定律，BCD考察热力学第一定律：QwU做功和热传递都可以改变内能故选D

2（2011全国卷1第22题）．(6分)

在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：

①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉

均匀地撒在水面上。

②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。

③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体

积和面积计算出油酸分子直径的大小。

④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增

加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。

⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。

完成下列填空：

(1)上述步骤中，正确的顺序是__________。(填写步骤前面的数字)

(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得l cm3的油酸

酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是

0.13 m2。由此估算出油酸分子的直径为_________m。(结果保留l位有效数字)

解析：(1) ④①②⑤③ (2)5×10-10m 61011110503005100.13vdmms

3（2011海南第17题模块3-3试题）（12分）

（1）（4分）关于空气湿度，下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母。选对1个给2分，选对2个给4分；选错1个扣2分，最低得0分）。

13.选修3-4机械振动和机械波(2014年高考物理真题分类汇编)

13.选修3-4机械振动和机械波(2014年高考物理真题分类汇编)

13.选修3-4机械振动和机械波

1.（2014年 安徽卷）16．一简谐横波沿x轴正向传播，图1是t=0时刻的波形图，图2是介质中某点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是

A．0.5m B．1.5m C．2.5m D．3.5m

【答案】C

【解析】由图2结合图1可知该质点x坐标值可能是1.5m和2.5m，而简谐横波沿x轴正向传播，由图1可得向下振动的质点为x坐标值2.5m的质点，故C正确。

2.（2014 北京）17.一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T,t=0时刻的波形如图1所示，a、b是波上的两个质点。图2是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是

A.t=0时质点a的速度比质点b的大

B.t=0时质点a的加速度比质点b的小

C.图2可以表示质点a的振动

D.图2可以表示质点b的振动

17．【答案】D

【考点】机械振动、机械波

【解析】由图1的波形图可知t＝0时刻，a在波峰,速度为零，加速度最大；b在平衡位置，速度最大，加速度为零，AB项错误；根据上下坡法可以确定0时刻b质点向下振动，所以图2是质点b的振动图象，C项错误，D项正确。

3.（2014 北京）20. 以往，已知材料的折射率都为正值(n>0)。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n<0)，称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足 但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。若该材料对于电磁波的折射率n=-1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是

A B

C D

20．【答案】B

【考点】光的折射定律

【解析】光从空气射入到材料中时，根据题意可知入射光线和折射光线位于法线的同侧，A项错误；根据折射定律可知：sin1sinri，可知折射角等于入射角，C项错误；根据光路可逆，光从材料射入到空气时，同理入射光线和折射光线也位于法线的同侧，D项错误，入射角也等于折射角，B项正确。