2019年高考物理试题分类汇编：选修3-4专题

《选修3-4》综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分,在每小题给出的选项中,有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)1.下列说法正确的是( ABE )A.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变小B.一个单摆在海平面上的振动周期为T,那么将其放在高山之巅,其振动周期一定变大C.光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理D.X射线在磁场中能偏转,穿透能力强,可用来进行人体透视E.X射线是波长很短的电磁波解析:在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,由于波长变短,根据公式Δ,则干涉条纹间距变小,故A正确;单摆从海平面到高山之巅,重力加速度变小,由单摆的周期公式T=2π可知振动周期一定变大,故B正确;全息照相不是利用全反射,而是利用了光的干涉原理,故C错误;X射线是波长很短的电磁波,穿透力较强,但它不带电,不能在磁场中偏转,故D错误,E正确.2.关于机械振动与机械波说法正确的是( ADE )A.机械波的频率等于振源的振动频率B.介质中各质点一边在各自的平衡位置附近振动,一边沿波的传播方向移动C.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向D.在一个周期内,沿着波的传播方向,振动在介质中传播一个波长的距离E.机械波在介质中传播的速度由介质本身决定解析:机械波的频率是振源的振动频率,故A正确;波中各质点只是在各自的平衡位置附近振动而不发生迁移,故B错误;波分横波与纵波,纵波的质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上,故C错误;由,沿波的传播方向,振动在介质中传播一个波长的距离,故D 正确;机械波在介质中传播的速度由介质本身决定,故E正确.3.下列说法正确的是( BCE )A.在干涉现象中,振动加强点的位移总比减弱点的位移要大B.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长无关C.火车鸣笛向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高D.当水波通过障碍物时,若障碍物尺寸与波长差不多,或比波长大时,将发生明显的衍射现象E.用两束单色光A,B分别在同一套装置上做干涉实验,若A光的条纹间距比B光的大,则说明A光波长大于B光波长解析:在干涉现象中,振动加强点振幅最大,位移时刻在变化,所以振动加强点的位移不是总比减弱点的位移大,故A错误.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,单摆的周期与驱动力的周期相等,与固有周期无关,故B正确.火车鸣笛向我们驶来时,根据多普勒效应知,我们接收的频率大于波源发出的频率,故C正确.当水波通过障碍物时,若障碍物的尺寸与波长差不多,或比波长小时,将发生明显的衍射现象,故D错误.根据Δ知,A光的条纹间距比B光的条纹间距大,则A 光的波长大于B光的波长,故E正确.4.以下说法正确的是( ADE )A.利用红外线进行遥感、遥控,主要是因为红外线的波长长,容易发生衍射B.在不同的惯性参考系中,物理规律不一定相同C.α射线、β射线、γ射线基本上都是电磁波D.真空中的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E.α射线是氦原子核,β射线是电子流,γ射线是电磁波解析:波长越长,越容易发生衍射,故利用红外线进行遥感是因为其波长长,易于发生衍射现象;故A正确;根据狭义相对论的基本原理可知,一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同,故B错误;α射线是氦原子核,β射线是电子流,而γ射线是电磁波,故C错误,E正确;真空中的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,故D正确.5.如图所示,MN是空气与某种液体的分界面,一束红光由空气射到分界面,一部分光被反射,一部分光进入液体中.当入射角是45°时,折射角为30°,以下说法正确的是( ACE )A.反射光线与折射光线的夹角为105°B.该液体对红光的折射率为C.该液体对红光的全反射临界角为45°D.当紫光以同样的入射角从空气射到分界面,折射角也是30°E.当紫光以同样的入射角从空气射到分界面,折射角小于30°解析:根据光的反射定律可知,反射角为45°,则反射光线与折射光线的夹角为105°,选项A正确;该液体对红光的折射率为选项B错误;该液体对红光的全反射临界角C满足sin C==故C=45°,选项C正确;因为紫光的折射率大于红光,故当紫光以同样的入射角从空气射到分界面时,折射角小于30°,选项D错误,E正确.6.如图所示,夏天,在平静无风的海面上,向远方望去,有时能看到山峰、船舶、楼台、亭阁、集市、庙宇等出现在远方的空中.沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近在咫尺,可望而不可及,这就是“蜃景”.下列有关蜃景的说法中正确的是( ACD )A.海面上层空气的折射率比下层空气的折射率要小B.沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率要小C.A是蜃景,B是景物D.C是蜃景,D是景物E.A是景物,B是蜃景解析:海面上层空气的温度比下层高,密度比下层小,故海面附近的空气折射率从上到下逐渐增大.远处的楼台、亭阁等发出的光线射向空中时,由于不断被折射,越来越偏离法线方向,进入上层的入射角不断变大,以致发生全反射,光线又从空中返回海面处的人眼中,反向看去,就会看到远方的景物悬在空中,而产生了“海市蜃楼”现象;沙漠下层空气温度比上层高,密度比上层小,故沙漠地表附近的空气折射率从下到上逐渐增大.远处的水源、仙人掌等发出的光线射向沙漠地表时,由于不断被折射,越来越偏离法线方向,进入下层的入射角不断增大,以致发生全反射,光线反射回空气,人们逆着光线看去,就会看到远方的景物倒立的虚像,而产生了“海市蜃楼”现象.故A,C,D正确,B,E 错误.7.如图所示,一横截面为矩形的玻璃砖置于空气中,两束细平行单色光a,b射向玻璃砖的下表面,设玻璃砖足够长,若发现玻璃砖的上表面只有一束光线射出,则下列说法中正确的是( CDE )A.其中有一束单色光在玻璃砖的上表面发生了全反射B.其中有一束单色光没能进入玻璃砖C.在玻璃中单色光a的传播速率大于单色光b的传播速率D.若用同一装置分别使两束光发生干涉,则光束a的相邻明条纹间距大E.减小光束与玻璃砖下表面间的夹角θ,上表面会有两束平行单色光射出解析:产生全反射的必要条件是光线必须从光密介质射入光疏介质,入射角大于临界角;光线射入玻璃砖后折射角必定小于临界角,由几何知识知光线射到玻璃砖的上表面时入射角等于下表面的折射角,所以光线射到玻璃砖的上表面时入射角必定小于临界角,所以光线射到玻璃砖的上表面不可能发生全反射,故A,B错误;由于只有一束光线射出玻璃砖,说明两束光线的折射率不同,射出时沿同一方向出来,由图知a光偏折程度越小,则a光的折射率小于b的折射率,根据v=,在玻璃砖中a的传播速率大于b的传播速率,故C正确;a光的频率比b光的频率低,由c=λf可知,a光波长长,在干涉现象中,由Δ得到光束a的相邻明条纹间距大,故D正确;减小光束与玻璃砖下表面的夹角θ,光线射入玻璃砖的折射角不同,上表面会有两束平行单色光射出,E正确.8.如图(甲)为一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1 m处的质点,Q是平衡位置为x=4 m处的质点.图(乙)为质点Q 的振动图像,则( ABE )A.t=0.15 s时,质点Q的加速度达到正向最大B.t=0.15 s时,质点P的运动方向沿y轴负方向C.从t=0.10 s到t=0.25 s,该波沿x轴正方向传播了6 mD.从t=0.10 s到t=0.25 s,质点P通过的路程大于30 cmE.从t=0.10 s到t=0.25 s,质点P通过的路程小于30 cm解析:由图(乙)知,t=0.15 s时,质点Q处于负向最大位移处,所以此时Q的加速度达到正向最大,故A正确.由图(乙)知,该波的周期T=0.20 s,且在t=0.10 s时Q点在平衡位置沿y轴负方向运动,则该波沿x轴负方向传播.波速为从t=0.10 s到t=0.25 s,该波沿x轴负方向传播的距离为x=vt=40×0.15 m=6 m,C错误.从t=0.10 s到t=0.15 s,Δt=0.05 点从图(甲)所示位置先向正最大位移处运动再返回平衡位置的时间大于则在t=0.15 s 时质点P的运动方向沿y轴负方向,故B正确.质点在t=1T内,质点运动的路程为4A,从t=0.10 s到t=0.25 s,由于t=0.10 s时刻质点P正向上运动,速度减小,则从t=0.10 s到t=0.25 s,质点P通过的路程小于30 cm,故D错误,E正确.9.如图所示,在一根绷紧的水平绳上挂着五个单摆,其中B和D的摆长相等.原来各摆都静止,当B摆振动的时候,其余各摆也随之振动起来.关于各摆的振动情况,下列说法中正确的是( ACE )A.各摆的振幅不相同,D摆振幅最大B.各摆的振动周期不相同,C摆的振动周期最大,A摆的振动周期最小C.各摆的振动频率都跟B摆相同D.各摆的振幅相同E.各摆的振动周期都相同解析:B摆振动起来后,使得A,C,D,E各摆做受迫振动,振动频率都等于B的振动频率,所以各摆振动的周期都相等.D摆的摆长与B摆相等,则固有周期相等,即固有频率相等,D摆与B摆发生共振,振幅最大.故B,D错误,A,C,E正确.10.一列简谐横波沿x轴传播,x=0与x=1 m处两质点的振动图线分别如图中实线与虚线所示,由此可以得出( BCE )A.波长一定是4 mB.周期一定是4 sC.最大波速一定是1 m/sD.波的传播速度可能是0.125 m/sE.波的传播速度可能是0.2 m/s解析:若波向左传播时,t=0时刻,x=0处质点位于波峰,x=1 m处的质点处于平衡位置向上振动,结合波形,则有Δλ得到波长λ其中n=0,1,2,3,…)同理得到,若波向右传播时,Δλ,波长λ…)故波长有多个可能的值,不一定为4 m;从图中看出质点的振动周期为4 s;根据波长最大时波速最大,由以上分析可得最大波长为4 m,故最大波速为1 m/s;若波向左传播时,波速…).若波向右传播时,…);如果波速为 m/s,则n不可能为整数;当波向右传播,且中n为1时,波速为0.2 m/s.11.如图所示,质量相等的甲、乙两个物体分别做简谐运动时的图像,则( ABE )A.甲、乙物体的振幅分别是2 cm和1 cmB.甲的振动频率比乙的大C.前1 s内两物体的加速度均为正值D.第2 s末甲的速度最大,乙的加速度最小E.第2 s末甲的速度最大,乙的加速度最大解析:由图读出,甲、乙两振子的振幅分别是A甲=2 cm,A乙=1 cm.故A正确.甲、乙两振子的周期分别是T甲=4 s,T乙=8 s,又频率所以甲、乙两个振子的振动频率之比为2∶1,甲的振动频率比乙的大.故B正确.前1 s内两物体的位移均为正值,根据,它们的加速度均为负值,故C错误.第2 s末甲经过平衡位置,速度最大,而乙的位移最大,则加速度最大,故D错误,E正确.12.如图所示,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=-0.2 cm和x=1.2 m处,两列波的速度大小均为v=0.4 m/s,两列波的振幅均为A=2 cm.图示为t=0时刻两列波的图像(传播方向如图所示),该时刻平衡位置位于x=0.2 m和x=0.8 cm的P,Q两质点刚开始振动,另有一质点M,平衡位置处于x=0.5 m处.关于各质点运动情况的判断正确的是( ABD )A.两波源的起振方向均为y轴负方向B.t=0时刻质点P,Q均沿y轴负方向运动C.t=0.75 s时刻,质点P,Q都运动到x=0.5 m处D.t=1 s时刻,质点M的位移为-4 cmE.t=1 s时刻,质点M的位移为4 cm解析:根据波形平移法判断可知:t=0时刻质点P,Q均沿y轴负方向运动,则两波源的起振方向均沿y轴负方向,故A,B正确;简谐横波在传播的过程中,质点并不随波向前移动,只在自己平衡位置附近振动,故C错误.由图知,波长λ=0.4 m,由,该波的周期为T=s,则t=1 s时刻,两列波的波谷都传到M点,质点M的位移为-4 cm,故D 正确,E错误.二、非选择题(共52分)13.(6分)为了研究滑块的运动,选用滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图(甲)所示装置,实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时让单摆垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动,漏斗可以漏出很细的有色液体,在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置,如图(乙)所示.(1)漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列仪器相同的是(填写仪器序号).A.打点计时器B.停表C.天平(2)已知单摆周期T=2 s,在图(乙)中AB=24.10 cm,BC=27.90 cm, CD=31.80 cm,DE=35.50 cm,则单摆在经过D点时,滑块的瞬时速度为v D= m/s,滑块的加速度为a= m/s2(结果保留两位有效数字).解析:(1)单摆振动具有周期性,摆球每隔半个周期经过纸带中线一次,打点计时器打点也具有周期性,故单摆的作用与打点计时器相同.故选A.(2)D点的瞬时速度等于CE段的平均速度,则v D根据Δx=a()2,运用逐差法得,a=2=0.038 m/s2.答案:(1)A(2分) (2)0.34(2分) 0.038(2分)14.(8分)在“用插针法测玻璃砖折射率”的实验中,玻璃砖的ab边与a′b′边相互平行,aa′边与bb′边不平行.某同学在白纸上仔细画出了玻璃砖的两条边线aa′和bb′,如图所示.(1)实验时,先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO.接着,眼睛在玻璃砖的(选填“同一侧”“另一侧”)观察所插的两枚大头针P1和P2,同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线.(2)实验中是否要求四枚大头针的针帽在同一视线上? (填“是”或“否”).(3)下列操作可以减小实验误差的是(填字母代号).A.适当增大大头针P1,P2的间距B.选择玻璃砖相互平行的ab,a′b′边来测量C.选用尽可能细的笔画线D.使AO的入射角接近于90°解析:(1)实验时,先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO;接着,眼睛在玻璃砖的另一侧观察所插的两枚大头针P1和P2,同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线;(2)实验中要求四枚大头针的针尖在同一视线上,而不是针帽;(3)大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时,相同的距离误差,引起的角度误差会减小,角度的测量误差会小些,故A正确.作插针法测定折射率时,玻璃砖上下表面不一定要平行,故B错误.为了准确确定入射光线和折射光线,选用尽可能细的笔画线,故C正确.为了减小测量的相对误差,选择的入射角应尽量大些,效果会更好,但不是接近90°,故D错误.答案:(1)另一侧(2分) (2)否(2分) (3)AC(4分)15.(8分)某同学用如图(甲)所示装置做“用双缝干涉测光的波长”实验.(1)下列说法正确的是;A.英国物理学家麦克斯韦首先成功地观察到了光的双缝干涉现象B.仅撤去单缝屏,光屏上双缝干涉的条纹仍然存在C.图中的a,b,c三个元件可以分别为滤光片、单缝屏、双缝屏D.只要按白炽灯、滤光片、双缝屏、单缝屏的顺序沿着遮光筒的轴线放置,就可以在光屏上成功观察到清晰的干涉条纹(2)该同学用蓝色滤光片成功地观察到了如图(乙)所示的干涉条纹,若仅将滤光片换成红色,其他元件及位置都不动,他将看到的条纹是图(丙)中的;(3)该同学某次实验中,将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数记为x1,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第n条亮条纹中心对齐,记下此时手轮上的示数为x2(x2>x1),已知双缝间距为L1,单缝与双缝的距离为L2,双缝到光屏的距离为L3,则入射光波长的表达式为λ= .解析:(1)英国物理学家托马斯·杨首先成功地观察到了光的双缝干涉现象,故A错误.双缝干涉的条件是频率相同、相位差恒定,当仅撤去单缝屏,不能获得相干光源,所以光屏上双缝干涉的条纹不存在了,故B错误.为获取单色线光源,白色光源后面要有滤光片、单缝,为得到相干光源,单缝右边要有双缝.故C正确.从左到右,只有按白炽灯、滤光片、单缝屏、双缝屏这样的顺序沿遮光筒的轴线放置,才可以在光屏上成功观察到清晰的干涉条纹,故D错误.(2)红光的波长比蓝光的长,根据Δ分析知,红光的干涉条纹间距比蓝光的大,故A错误,C正确.双缝干涉条纹是宽度和间距均相等的条纹,故B,D错误.(3)由题意可知,双缝干涉条纹的间距为Δ根据Δλ得,λ答案:(1)C(2分) (2)C(2分) 分)16.(10分)在桌面上固定有一个倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示.有一半径为r=0.1 m的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的桌面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合.已知玻璃的折射率为n= 1.73.则:(1)通过计算说明光线1能不能在圆锥的侧面B点发生全反射?(2)光线1经过圆锥侧面B点后射到桌面上某一点所用的总时间是多少?(结果保留三位有效数字)解析:(1)根据全反射规律得,sin C=分)解得,临界角C<60°(2分)由几何关系知,光线1在圆锥的侧面B点的入射角i=60°(2分)所以,光线1能在圆锥的侧面B点发生全反射.(1分)(2)根据几何关系知分)所以,总时间 1.58×10-9 s.(2分)答案:(1)见解析(2)1.58×10-9 s17.(10分)一玻璃三棱柱竖直放在水平桌面上,其底面A1B1C1是边长a=12 cm的等边三角形,柱高L=12 cm.现在底面的中心O处放置一点光源,不考虑三棱柱内的反射光,求三个侧面的发光的总面积.解析:因点光源在底面的中点,可知光源到三个侧面的距离相等,根据分)根据全反射规律有分)解得临界角C=45°(2分)根据几何知识可知每个侧面的发光的面积为半径为r=的圆面积的一半.(2分)所以三个侧面的发光面积为S=2=18π cm2.(2分)答案:三个侧面的发光的总面积为18π cm2.18.(10分)一列向右传播的简谐横波传到R点时的波形如图所示,波速为v=0.06 m/s,质点P,Q的坐标分别为x P=0.96 m,x Q=0.36 m,求:(1)质点P开始振动时,振动方向如何;(2)从图示时刻经多长时间,质点P第一次到达波谷;(3)质点P到达波峰时,质点Q在何处.解析:(1)在波的传播方向上,各质点的起振方向都相同,与此时刻x=0.30m处质点R的振动方向相同,沿y轴负方向.(3分)(2)由图读出波长λ=0.24 m,P点第一次到达波谷的时间即为P点左侧距离P点最近的波谷传到P点所用的时间s. (3分)(3)因P,Q两点间的距离为Δx PQ=0.6 ,所以P,Q两质点的振动情况完全相反,当质点P到达波峰时,质点Q在波谷.(4分)答案:(1)沿y轴负方向(2)12 s(3)波谷。

专题23 选修3-4（1）振动和波一．选择题1．（2019湘东六校联考）如下图，甲图为沿x轴流传的一列简谐横波在t=0时辰的颠簸图象，乙图为参加颠簸质点P的振动图象，则以下判断正确的选项是()（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分。

每选错1个扣2分，最低得分为0分）A．该波的流传速率为4m/sB．该波的流传方向沿x轴正方向C．经过0.5s，质点P沿波的流传方向向前流传2mD．该波在流传过程中若碰到4m的阻碍物，能发生显然衍射现象E．经过0.5s时间，质点P【参照答案】ADE【命题企图】此题考察颠簸图像、振动图像、波的流传、波的衍射及其有关知识点。

2.【齐鲁名校2019届高三第一次联考】对于波的干预和衍射，以下说法正确的选项是() A．波碰到阻碍物时，必定会发生显然的衍射现象B．当孔的大小比波长小时，会发生显然的衍射现象C．“闻其声而不见其人”，说明声波也能发生衍射D．频次不相同的两列波也能发生干预E．声波、电磁波等全部波都能发生衍射和干预现象【参照答案】BCE3．（201 9铜仁一中月考）以下说法正确的选项是()A．简谐运动的周期与振幅没关B．在弹簧振子做简谐运动的答复力表达式F＝－kx中，F为振动物体遇到的合外力，k为弹簧的劲度系数C．在波流传方向上，某个质点的振动速度就是波的流传速度D．在双缝干预实验中，同种条件下用紫光做实验比红光做实验获得的条纹更宽E．在单缝衍射现象中要产生显然的衍射现象，狭缝宽度一定比波长小或许相差不多【名师分析】简谐运动的周期由振动系统内部要素决定，与振动幅度没关，故A正确；在简谐运动的答复力表达式F=-kx中，对于弹簧振子，F为振动物体遇到的合外力，k为弹簧的劲度系数，故B正确；对于机械波，某个质点的振动速度与波的流传速度不一样，横波二者垂直，纵波二者平行，故C错误；在双缝干预实验中，依据干预条纹间距公式，同种条件下，因紫光波长小于红光，则用紫光做实验比红光做实验获得的条纹更窄，故D错误；在单缝衍射现象中要产生显然的衍射现象，依据显然衍射的条件可知，狭缝宽度一定比波长小或许相差不太多，故E正确。

（2019全国Ⅰ卷）1.氢原子能级示意图如图所示。

光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光。

要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为A. 12.09 eVB. 10.20 eVC. 1.89 eVD. 1.5l eV[物理—选修3-3]13.某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。

初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。

现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。

此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。

14.热等静压设备广泛用于材料加工中。

该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其性能。

一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为013 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。

已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa；室温温度为27 ℃。

氩气可视为理想气体。

（1）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；（2）将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。

[物理一选修3-4]15.一简谐横波沿x轴正方向传播，在t=5时刻，该波的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点。

图（b）表示介质中某质点的振动图像。

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）A. 质点Q的振动图像与图（b）相同B. 在t=0时刻，质点P的速率比质点Q的大C. 在t=0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大D. 平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b）所示E. 在t=0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大16.如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。

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考点13 选修3-4模块1.（2018·安徽理综·T15）一列沿X轴方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示。

P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是( )A．v变小，a变大 [:B．v变小，a变小C．v变大，a变大D．v变大，a变小【【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：P的下一时刻的振动方向是沿y轴正向的，即靠近平衡位置，速度逐渐变大，加速度逐渐减小，所以D正确。

2.（2018·北京理综·T13）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【【思路点拨】解答本题的关键是牢记狭义相对论基本假设，要与时间间隔的相对性、相对论质量、质能方程区分开来。

【规范解答】选A，狭义相对论基本假设为：一是在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；二是真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，即光速不变原理，由此可知A属于狭义相对论基本假设，故A正确，B、C、D皆错误。

3.（2018·北京理综·T14）对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是( )Ａ．在相同介质中，绿光的折射率最大Ｂ．红光的频率最高Ｃ．在相同介质中，蓝光的波长最短Ｄ．黄光光子的能量最小【【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：【规范解答】选C.对于红、黄、绿、蓝四种单色光，在相同介质中，折射率：小 大；波长：长 短；频率：低 高，故A 、B 错误，C 正确；由νh E =，可知红光光子的能量最小，故D 错误。

4.（2018·北京理综·T17）一列横波沿x 轴正向传播，ａ、ｂ、ｃ、ｄ为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置。

2019年高考最新模拟试题汇编物理选修3-4含答案选修3-4模块包含机械振动、机械波、光、电磁波和相对论简介五个部分。

这些内容是高考的选考内容，考查的较为简单，主要考查基本概念的理解与识记。

其中，简谐运动、简谐运动的公式和图像、横波的图象、波的干涉和衍射现象、光的折射定律和折射率等是考查的重点。

高考热点为简谐运动的图像和应用、横波的图象、波速、波长和频率（周期）的关系、测定玻璃的折射率（实验）等。

选修3-4模块在高考中一般占总分值的10%左右，题型、题量为选择题1题、填空题1题、小型简单计算题1题。

试题难度简单，几乎没有与其他知识点结合考查的试题。

近年来高考试卷对本模块的考查呈现的趋势为：（1）横波和纵波、多普勒效应、全发射、光导纤维、电磁波的特点、电磁波的应用等知识组合成一道选择题，考查重点概念、重点知识的识记与理解；（2）简谐运动的图像和横波图象结合考查，往往以填空题的形式，尤其要注意两种图象的联系与区别以及能够从图象中直接获得的物理量；（3）测定玻璃的折射率（实验）、波速、波长和频率（周期）的关系等重要内容往往以简单的计算题出现，充分考查相关公式的理解与应用，且计算量不大。

以下是一道选修3-4模块的试题：（2018届XXX检测考试）⑴下列说法中正确的是__________。

A．X射线穿透物质的本领比γ射线更强；B．光的偏振现象说明光是纵波；C．同一列声波在不同介质中传播速度不同，光波在不同介质中传播速度相同；D．爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。

1.在图上绘制从水珠射入后第一次射出的光线路径。

求光线从射向水珠到第一次射出水珠时的偏转角度。

2.选项：A正确，B正确，C错误，D错误。

3.(1) 通过雷达发射的电磁波频率f=3×103MHz，屏幕上显示为尖形波，经过Δt=0.4ms的时间从雷达接收到信号，计算被监测目标到雷达的距离为多少公里，雷达发射的电磁波波长为多少米。

a b c复色光8. (2018安徽合肥一模).一列简谐波在t=0.2s ，时刻波的图像如图（甲）所示，x=0的质点的振动图像如图（乙）所示，由此可知： A.波沿x 轴负方向传播，波速V=10m/s B.波沿x 轴正方向传播，波速V=10m/sC.t=0.2s 时刻，质点c 向y 轴负方向运动D.t=0.3s 时刻，质点b 的位移y=10cm 答案：A9(2018安徽合肥一模)..一束由红、蓝两单光组成的光以入射角由空气射到半圆形玻璃砖表面的A 处，AB 是半圆的直径。

进入玻璃后分为两束，分别为AC 、AD ，它们从A 到C 和从A 到D 的时间分别为和，则A.AC 是蓝光，小于B.AC 是红光，小于C.AC 是蓝光，等于D.AC 是红光，大于 答案：C34．(2018江西景德镇二检)．【物理—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，某时刻的他们的波形分别如图甲、丙所示，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乙、丁所示，则A 、B 两列波的波速v A 、v B 之比可能的是（ ） A.1∶1 B.3∶2 C.1∶3 D.3∶1 E.1:5（2）（9分）如图，厚度为D 的玻璃砖与水平实验桌成45°角放置。

红色激光束平行于水平桌面射到玻璃砖的表面，在桌面上得到两个较亮的光点A B 、，测得AB 间的距离为L 。

求玻璃砖对该红色激光的折射率。

34答案．【物理—选修3—4】（15分） (1)ACE(2) 解：由折射定律有：sin450/sinγ=n （3分）直角三角形MNR 中sinγ=PN/2MN MN=22)2(PN D + （3分）在直角三角形PQN 中PN=2L 解得n=21)(2+L D （3分） 2. (2018北京房山区期末) 如图所示，一细束复色光通过三棱镜折射后分为a 、b 、c 三种单色光，下列说法中正确的是0 bc y /cmx /ma 10 4 2 y /cmt /s0.2 0.4 O 10图乙图甲 第8题图 第9题图θA 0 BDC-50 5y /cm x /cm 4 812 P A ．在真空中c 种色光的波长最长 B ．在三棱镜中a 光的传播速度最大 C ．a 种色光的光子能量最大D ．如果c 种色光能使某种金属发生光电效应，则b 种色光一定也能使该种金属发生光电效应答案：B6．(2018北京房山区期末) 如图所示，甲图为一列简谐横波在t=0.2s 时刻的波动图象，乙图为这列波上质点P 的振动图象，则该波 A ．沿x 轴负方向传播，波速为0.8m/s B ．沿x 轴正方向传播，波速为0.8m/sC ．沿x 轴负方向传播，波速为5m/sD ．沿x 轴正方向传播，波速为5m/s答案：C6（2018北京石景山期末）．如图6所示，实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t-=0．2 s 时刻的波形图。

模块综合试卷(二)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分)1．关于电磁波谱，下列说法中正确的是()A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率低C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线答案 A解析X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，故A正确；γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率高，故B错误；在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越大，波动性越强，越容易发生干涉、衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，故C、D错．2．(多选)下列有关光现象的说法正确的是()A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象B．泊松亮斑是光的衍射现象C．全息照片的拍摄利用了光的衍射原理D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度答案AB解析增透膜是利用光的薄膜干涉现象，以消弱反射光的强度，增大透射光的强度，故A正确；当光照到不透光的小圆板上时，在光屏的阴影中心出现的亮斑叫泊松亮斑，泊松亮斑是光的衍射现象，故B正确；全息照相利用了激光的相干性好的特点，利用光的干涉原理工作的，故C错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片，以消除玻璃的反射光的影响，故D 错误．3．(多选)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有( )A ．飞船上的人观测到飞船上的钟较快B ．飞船上的人观测到飞船上的钟较慢C ．地球上的人观测到地球上的钟较快D ．地球上的人观测到地球上的钟较慢答案 AC解析 由相对论知识Δt ＝Δτ1－(v c )2知，Δt ＞Δτ.则地面上的人观察飞船上的时间进程比地面上慢，即地球上的人观测到地球上的钟较快，同理可知，飞船上的人观测到飞船上的钟较快，A 、C 正确，B 、D 错误．4．如图1所示，实线与虚线分别表示振幅(A )、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M 是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是( )图1A ．该时刻质点O 正处于平衡位置B ．P 、N 两质点始终处在平衡位置C ．随着时间的推移，质点M 将向O 点处移动D ．从该时刻起，经过四分之一周期，质点M 到达平衡位置，此时质点M 是振动减弱的点答案 B解析由题图知O点是波谷和波谷叠加，是振动加强点，该时刻正处于波谷，故A错误；P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，故B正确；振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动，不会“随波逐流”，故C错误；从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置，但仍然是振动加强点，故D错误．5．如图2甲所示，O点为振源，OP＝s，t＝0时刻O点由平衡位置开始振动，产生沿直线向右传播的简谐横波，如图乙为P点从t1时刻开始沿y轴正方向振动的振动图象，则以下说法错误的是()图2A．t＝0时刻振源O的振动方向沿y轴正方向B．t2时刻P点振动速度最大，方向沿y轴负方向C．该波与另一频率为1t2－t1Hz的同类波叠加能产生稳定的干涉现象D．某障碍物的尺寸为st1(t2－t1)，该波遇到此障碍物时能发生明显的衍射现象答案 B解析介质中各质点起振方向与振源起振方向相同，由题图乙知P点起振方向沿y轴正方向，故t＝0时刻振源O的振动方向沿y轴正方向，选项A正确；由题图乙知t2时刻P点振动速度最大，方向沿y轴正方向，故选项B错误；由题图乙知质点振动周期为T＝t2－t1，故波的频率为1T ＝1t2－t1Hz，根据波的稳定干涉条件知只有频率相同的波相遇才可产生稳定干涉现象，故选项C正确；波速为v＝st1，由题图乙知波的周期为T＝t2－t1，所以波长为λ＝v T＝s(t2－t1)t1，选项D中障碍物尺寸为λ与波长相同，故能发生明显衍射，选项D正确．6．(多选)如图3所示是一列简谐横波在某一时刻的波的图象，A、B、C是介质中的三个质点，已知波是向x正方向传播，波速为v＝20 m/s，下列说法正确的是()图3A．这列波的波长是10 mB．质点B此刻向y轴正方向运动C．质点C再经过0.15 s通过平衡位置D．质点在一个周期内通过的路程一定为1.6 cm答案BCD解析由题图知，这列波的波长是12 m，故A错误；简谐横波向x正方向传播，波形向右平移，则知质点B此刻向y轴正方向运动，故B正确；该波的周期为T＝λv＝1220s＝0.6 s，则t＝0.15 s＝T4，则知质点C再经过0.15 s通过平衡位置，故C正确；质点在一个周期内通过的路程为四倍振幅，即为4×0.4 cm＝1.6 cm，故D正确．7．(多选)如图4，空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置，一细光束从空气中以某一角度θ(0°＜θ＜90°)入射到第一块玻璃板的上表面．下列说法正确的是()图4A．在第一块玻璃板下表面一定有出射光B．在第二块玻璃板下表面一定没有出射光C．第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行D．第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧答案ACD解析光线从第一块玻璃板的上表面射入，在第一块玻璃板上表面的折射角和下表面的入射角相等，根据光的可逆原理可知，光在第一块玻璃板下表面一定有出射光，同理，在第二块玻璃板下表面也一定有出射光，故A正确，B错误；因为光在玻璃板的上表面的折射角和下表面的入射角相等，根据光的可逆原理知，从下表面出射光的折射角和开始在上表面的入射角相等，即两光线平行，所以第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行，故C正确；根据光线在玻璃板中发生偏折，由于折射角小于入射角，可知第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧，故D正确．8．(多选)某学习小组在探究三棱镜对光的色散的实验中，用一束含有两种A、B不同颜色的光束以一定的角度从三棱镜的一边射入，并从另一面射出，如图5所示．由此我们可以知道()图5A．在同种介质中，A光的波长比B光的波长长B．从空气中以相同的入射角射入同样的介质，A光的折射角比B光的小C．A、B两种光在水中的速度一样大D．A、B两种光从相同的介质入射到空气中，逐渐增大入射角，B光先发生全反射E．A光比B光易发生明显的衍射现象答案ADE9．打磨某剖面如图6所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ1<θ<θ2的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ过后射向MN边的情况)，则下列判断正确的是()图6A ．若θ>θ2，光线一定在OP 边发生全反射B ．若θ>θ2，光线会从OQ 边射出C ．若θ<θ1，光线会从OP 边射出D ．若θ<θ1，光线会在OP 边发生全反射答案 D解析 由全反射的临界角满足sin C ＝1n，则入射角满足i ≥C 发生全反射，作出光路可知当θ>θ2时，根据几何关系，可知光线在PO 边上的入射角较小，光线将从PO 射出，A 、B 项错误；同理当θ<θ1时，光线在PO 边上的入射角较大，大于临界角，光线将在PO 边上发生全反射，C 项错误，D 项正确．10．(多选)如图7，一列简谐横波沿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7A ．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答案 BCE解析 由波形图可知，波长λ＝4 m ，故A 错误；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．又该简谐波的周期大于0.5 s ，波传播的距离Δx ＝34λ，34T ＝0.5 s ，故周期T ＝23 s ，频率为1.5 Hz ，波速v ＝λf ＝6 m/s ，故B 、C 正确；t ＝1 s ＝32T 时，x ＝1 m 处的质点处于波谷位置，故D 错误；t ＝2 s ＝3T 时，x ＝2 m 处的质点正经过平衡位置向上运动，故E 正确．11．图8甲所示为一列简谐横波在t ＝0时的波动图象，图乙所示为该波中x ＝4 m 处质点P 的振动图象，下列说法正确的是( )图8A ．此波的波速为0.25 m/sB ．此波沿x 轴正方向传播C ．t ＝0.5 s 时质点P 移动到x ＝2 m 处D ．t ＝0.5 s 时质点P 偏离平衡位置的位移为0答案 D解析 由题图可知，周期T ＝1.0 s ，波长λ＝4 m ，则波速v ＝λT ＝41.0m/s ＝4 m/s ，故A 错误；x ＝4 m 处的质点在t ＝0时刻向下振动，根据上下坡法知，波沿x 轴负方向传播，故B 错误；t ＝0.5 s 时，质点P 正经过平衡位置向上振动，偏离平衡位置的位移为零，质点不随波迁移，故C 错误，D 正确．12．如图9所示，一质量为M 的木质框架放在水平桌面上，框架上悬挂一劲度系数为k 的轻质弹簧，弹簧下端拴接一质量为m 的铁球．用手向下拉一小段距离后释放铁球，铁球便上下做简谐运动，则( )图9A ．弹簧处于原长时的位置是铁球做简谐运动的平衡位置B ．在小球从最高点向平衡位置运动的过程中，小球的位移逐渐减小，回复力、加速度先减小后增大C ．若铁球的振动周期恰好等于以铁球平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期，则该铁球的周期T ＝2πm kD ．若弹簧振动过程的振幅可调，则当框架对地面的压力为零时，弹簧的压缩量为mg k答案 C解析 平衡位置是振子处于平衡状态时所处的位置，小球处于平衡位置时，其所受的重力大小与弹簧的弹力大小相等，即mg ＝kx ，此时弹簧处于拉伸状态，故选项A 错误；振动中的位移指由平衡位置指向振动物体所在位置的有向线段，因而小球向平衡位置运动时位移逐渐减小，而回复力与位移成正比，故回复力也减小，由牛顿第二定律a ＝F m得，加速度也减小，小球向着平衡位置运动时，回复力与速度方向一致，故小球的速度逐渐增大，故选项B 错误；单摆周期公式T ＝2πL g ，根据平衡条件有kL ＝mg ，联立解得T ＝2πm k，故选项C 正确；当框架对地面压力为零瞬间，弹簧对框架向上的作用力等于框架重力Mg，则轻弹簧处于压缩状态，弹力F＝Mg＝kx，解得弹簧的压缩量为x＝Mg，故选项D错误．k二、非选择题(本题共6小题，共52分)13．(6分)用单摆测定重力加速度的实验装置如图10所示．图10(1)测出悬点O至小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝________(用L、n、t表示)．(2)用多组实验数据作出T2－L图象，也可以求出重力加速度g，已知三位同学作出的T2－L 图线的示意图如图11中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b，下列分析正确的是________(选填选项前的字母)．图11A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值D．图线a对应的g值大于图线b对应的g值(3)某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2－L图线，如图12所示，再利用图线上任意两点A、B的坐标(x1，y1)、B(x2，y2)，可求得g＝________.若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其他测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是________的(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．图12答案 (1)4n 2π2Lt 2 (2)B (3)4π2(x 2－x 1)y 2－y 1不变解析 (1)单摆的周期：T ＝tn，由单摆周期公式：T ＝2πL g 可知，重力加速度：g ＝4π2L T 2＝4n 2π2L t2. (2)由题图可知，对图线a ，当L 为零时T 2不为零，所测摆长偏小，可能是把摆线长度作为摆长，即把悬点到摆球上端的距离作为摆长，故A 错误；根据单摆的周期公式T ＝2πLg得，T 2＝4π2L g ，根据数学知识可知，T 2－L 图象的斜率k ＝4π2g.实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k 偏小，故B 正确；图线c 对应的斜率k 偏小且小于图线b 对应的斜率，图线a 与图线b 的斜率相等，由g ＝4π2k 可知，图线c 对应的g 值大于图线b 对应的g 值，图线a 对应的g 值等于图线b 对应的g 值，故C 、D 错误．(3)根据单摆的周期公式T ＝2πL g 得，T 2＝4π2L g， T 2－L图象的斜率：k ＝4π2g ＝y 2－y 1x 2－x 1，重力加速度：g ＝4π2(x 2－x 1)y 2－y 1；若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，T 2－L 图象的斜率不变，所测重力加速度g 不变，即算得的g 值和真实值相比是不变的． 14．(4分)某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A 条纹中心时(如图13甲所示)，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻度线对齐B 条纹中心线时(如图乙)，游标卡尺的示数如图丁所示，已知双缝间距为0.5 mm ，从双缝到屏的距离为1 m ，则图丙中游标卡尺的示数为________ mm ，图丁中游标卡尺的示数为________ mm.实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是__________________________________，所测光波的波长为________ m.图13答案 11.6 16.6 减小测量的偶然误差 6.25×10－7解析 图丙读数为11 mm ＋6×0.1 mm ＝11.6 mm ，图丁读数为16 mm ＋6×0.1 mm ＝16.6 mm ，实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小测量的偶然误差；Δx ＝x B －x A4＝1.25 mm ，根据Δx＝l d λ，求得λ＝d Δx l ＝6.25×10－7 m. 15．(8分)人的眼球可简化为如图14所示的模型．折射率相同、半径不同的两个球体共轴．平行光束宽度为D ，对称地沿轴线方向射入半径为R 的小球，会聚在轴线上的P 点．取球体的折射率为2，且D ＝2R .求光线的会聚角 α.(示意图未按比例画出)图14答案 30°解析 由几何关系sin i ＝D 2R ，解得i ＝45°，则由折射定律sin i sin r ＝n ，解得r ＝30°且i ＝r ＋α2，解得α＝30°.16．(10分)从两个波源发出的两列振幅相同、频率均为5 Hz 的简谐横波，分别沿x 轴正、负方向传播，在某一时刻到达A 、B 点，如图15中实线、虚线所示．两列波的波速均为10 m/s.求：图15(1)质点P 、O 开始振动的时刻之差；(2)再经过半个周期后，两列波在x ＝1 m 和x ＝5 m 之间引起的合振动振幅极大和极小的质点的x 坐标．答案 (1)0.05 s (2)合振动振幅极大的质点的x 坐标为2 m 、3 m 、4 m ．合振动振幅极小的质点的x 坐标为1.5 m 、2.5 m 、3.5 m 、4.5 m. 解析 (1)该波的周期为 T ＝1f ＝15 s ＝0.2 s.由题图知，质点P 、O 开始振动的时刻之差为 Δt ＝T4＝0.05 s(2)该波的波长为 λ＝v T ＝10×0.2 m ＝2 m根据波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，波峰与波谷相遇时振动减弱，可知，两列波在x ＝1 m 和x ＝5 m 之间引起的合振动振幅极大的质点的x 坐标为2 m 、3 m 、4 m ．合振动振幅极小的质点的x 坐标为1.5 m 、2.5 m 、3.5 m 、4.5 m.17．(12分)图16所示为位于坐标原点的波源振动1.5 s 时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图，已知波源在t ＝0时开始沿y 轴负方向振动，t ＝1.5 s 时它正好第二次到达波谷，问：图16(1)何时x ＝5.4 m 的质点第一次到达波峰？(2)从t ＝0开始至x ＝5.4 m 的质点第一次到达波峰这段时间内，波源通过的路程是多少？ 答案 (1)11.7 s (2)1.95 m解析 (1)由题图可知λ＝60 cm ＝0.6 m波源O 在t ＝0时开始沿y 轴负方向振动，t ＝1.5 s 时它正好第二次到达波谷，波源振动了54个周期，即1.25T ＝1.5 s ，则T ＝1.2 s. 波速大小为v ＝λT＝0.5 m/s波源第一次到达波峰时间为t 1，即t 1＝34T ＝0.9 s ，设此后再经t 2，波峰传播至x ＝5.4 m 处，则x ＝v t 2，t 2＝x v ＝5.40.5 s ＝10.8 s ，所以x ＝5.4 m 的质点第一次到达波峰的时间t ＝t 1＋t 2＝11.7 s. (2)由第(1)问可知t ＝11.7 s 内周期数为n ＝tT，波源在一个周期内通过的路程为4个振幅，所以波源通过的路程s ＝4nA ＝1.95 m.18．(12分)如图17，一半径为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17(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值； (2)距光轴R3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)23R (2)2.74R解析 (1)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C 时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为l .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 C ＝1②由几何关系有sin i ＝lR③联立①②③式并利用题给条件，得l ＝23R ④(2)如图乙，设与光轴相距R3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D ，在△OBD 中，由正弦定理有sin ∠BDO R ＝sin (180°－r 1)OD ⑥由几何关系有∠BDO ＝r 1－i 1⑦ sin i 1＝13⑧联立⑤⑥⑦⑧式及题给条件得 OD ＝3(22＋3)5R ≈2.74R。

专题21 选修3-3（1）一．填空题1.(5分) （2019年1月云南昆明复习诊疗测试）如下图，一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R 的半圆。

AB 为半圆的直径，O 为圆心。

两细束红光分别从O 点和C 点垂直AB 面射入玻璃砖，穿过玻璃砖后两束红光交于P 点已知OC=2R，该玻璃对红光的折射率n=3，则OP=__________；若改用两细東蓝光分别从O 点和C 点垂直AB 面射入玻璃砖，穿过玻璃砖后两束蓝光交于Q 点，则Q 点在P 点的__________ (填“左边”或“右边”)。

【参照答案】OP =3R 左边【命题企图】此题考察光的折射定律及其有关的知识点。

2．（2019浙江杭州模拟） (4分)(1)小李同学利用激光笔和角度圆盘丈量半圆形玻璃砖的折射率，如图16所示是他采纳手机拍摄的某次实验现象图，红色是三条光芒，固定好激光笔，而后将圆盘和玻璃砖一同顺时针绕圆心迟缓转动了5°角，发现光芒________恰巧消逝了(选填①，②或③)，那么此次他所测得半圆形玻璃砖的折射率n ＝________。

图16(2)如图17是用双缝干预测光的波长的实验设施表示图。

图17Ⅰ.图中①是光源，②是滤光片，⑤是光屏，它们之间的③④挨次是________和________。

(填“单缝片”或“双缝片”)Ⅱ.以下哪些操作可以增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离________。

A．增大③和④之间的距离B．增大④和⑤之间的距离C．将红色滤光片改为绿色滤光片D．增大双缝之间的距离Ⅲ.若在实验中，使用的双缝的间距为0.02 cm，测得双缝与光屏之间的距离为50 cm。

第1级亮纹中心到第5级亮纹中心距离为0.44 cm，则待测单色光的波长是________ nm。

Ⅲ.由条纹间距公式Δx＝Ldλ，得λ＝450 nm。

【参照答案】(1)③2(2)Ⅰ.单缝片双缝片Ⅱ.BⅢ.450二．选择题1．(2019青海调研)一平行板电容器与一自感线圈构成振荡电路，要使此振荡电路的周期变大，以下举措中正确的选项是()A．减小电容器两极板间的距离B．减少线圈的匝数C．增大电容器两极板间的正对面积D．减小电容器两极板间距离的同时减少线圈的匝数E．减小电容器两极板间距离的同时增添线圈的匝数【参照答案】ACE2．（2019成都摸底）以下说法中正确的选项是()A．图甲是一束复色光进入水珠后流传的表示图，此中a束光在水珠中流传的速度必定大于b 束光在水珠中流传的速度B．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后流传的表示图，当入射角i渐渐增大到某一值后不会再有光芒从bb′面射出C．图丙是双缝干预表示图，若只减小屏到挡板间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小D．图丁是用干预法检测工件表面平坦程度时获得的干预图样，曲折的干预条纹说明被检测的平面在此处是突出的E．图戊中的M、N是偏振片，P是光屏。

2019年高考物理试题分类汇编：3--41．（2018福建卷）.一列简谐波沿x 轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，此时质点P 正沿y 轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是 A ．沿x 轴负方向，60m/sB ．沿x 轴正方向，60m/s C ．沿x 轴负方向，30 m/sD ．沿x 轴正方向，30m/s 答案：A2．（1）（2018福建卷）（6分）在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装A ．缝B ．中心C 相邻3．电子逸（A 4．（A （C B 上海T 6．a 、b A ．在同种均匀介质中传播，a 光的传播速度较大B ．以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光的折射角大C ．若a 光照射某金属表面能发生光电效应，b 光也一定能D ．分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距大解析：当光由光密介质—玻璃进入光疏介质—空气时发生折射或全反射，b 发生全反射说明b 的入射角大于或等于临界角，a 发生折射说明a 的入射角小于临界角，比较可知在玻璃中a 的临界角大于b 的临界角；根据临界角定义有n C 1sin =玻璃对a 的折射率小；根据vcn =在玻璃中a 光的速度大，A 正确；通过色散现象分析比较a 的折射率小，a 光的频率小波长大；双缝干涉相邻亮条纹间距大小与波长成正比，a 光的相邻亮条纹间距大，D 正确；发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，频率小的a 光能发生光电效应，则频率大的b 光一定能，C 正确；根据折射定律rin sin sin =，在入射角i 相同时b 的折射率大则折射角rDtT 小，B 错误。

答案ACD 。

7．(2018全国理综).在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有A.改用红光作为入射光B.改用蓝光作为入射光C.增大双缝到屏的距离D.增大双缝之间的距离 【解析】根据λdLx =∆，红光比黄光波长大，所以A 正确；增大双缝到屏的距离即增大L ，所以C 正确。

模块综合试卷(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分)1．下列有关物理学史，不符合事实的是()A．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在B．伽利略认为，力学规律在任何惯性系中都是相同的C．赫兹首先捕捉到了电磁波D．牛顿发现了单摆周期公式答案 D解析根据物理学史可知，惠更斯首先确定了单摆的周期公式，选项D错误．2．(多选)下列有关物理现象的说法中正确的是()A．同种介质中，光波长越短，传播速度越大B．薄膜干涉条纹可以看做是等厚线C．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理D．宇航员驾驶一艘接近光速的宇宙飞船飞行时，他不能感知自身质量的增大答案BCD解析同种介质中，光的波长越短，频率越大，介质对光的折射率越大，光的传播速度越小，选项A错误；对于同一条薄膜干涉条纹来说，从薄膜前、后表面反射光的路程差是相同的，对应的薄膜厚度相同，选项B正确；由全息照相知识知，选项C正确；对于宇航员来说，他感觉不到自身质量的增大，选项D正确．3．(多选)如图1所示，S为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A点没有振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法是()图1A．增大波源的频率B．减小波源的频率C．移动N使狭缝的距离减小D．移动N使狭缝的距离增大答案BC解析要使A点发生振动，即在狭缝处要产生明显的衍射，因此可增大波长或减小狭缝宽度，由λ＝v得可减小波源频率，故B、C正确，A、D错误．f4．如图2所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样．现让a、b 两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的是()图2A．①③B．①④C．②④D．只有③答案 B解析由干涉图样可知，a光的双缝干涉条纹间距比b光的大，根据双缝干涉相邻条纹间距公式Δx＝lλ可知，a光的波长长，则同一介质对a的折射率小，对b光的折射率大，根据平d行玻璃砖的光学特性可知，出射光线与入射光线平行，由于a光的折射率小，偏折程度小，分析可知，a光的临界角较大，所以出射时a光应在右侧，故①正确，②错误．由sin C＝1n当光从三棱镜射入空气中时，若发生全反射的话首先是b光，若b不发生全反射，能射出三棱镜，则a光一定也不发生全反射从三棱镜射出，故③错误，④正确．故选B.5．如图3所示，一束由红、蓝两单色光组成的光以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处，AB是半圆的直径．进入玻璃后分为两束，分别为AC、AD，它们从A到C和从A到D 的时间分别为t1和t2，则()图3A．AC是蓝光，t1小于t2B．AC是红光，t1小于t2C．AC是蓝光，t1等于t2D．AC是红光，t1大于t2答案 C6．如图4所示，将半圆形玻璃砖放在竖直面内，它左方有较大的光屏P，线光源S可沿玻璃砖圆弧移动，它发出的光束总是射向圆心O.若S从图中A向B处移动，在P上先看到七色光带，以后各色光陆续消失．则此七色光带从上到下的排列顺序以及最早消失的光是()图4A．红光→紫光，红光B．紫光→红光，红光C．红光→紫光，紫光D．紫光→红光，紫光答案 D解析从红光到紫光频率逐渐增大，在玻璃砖中的折射率也逐渐增大，从玻璃砖中射出偏离原来的方向的角度便逐渐增大，因此从上到下的排列顺序为紫光→红光．因为紫光的临界角最小，所以最早消失的是紫光．故正确选项为D.7．登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力．有人想用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜，他选用的薄膜材料的折射率n＝1.5，所要消除的紫外线的频率ν＝8.1×1014 Hz，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是()A．9.25×10－8 m B．1.85×10－7 mC．1.23×10－7 m D．6.18×10－8 m答案 C解析为了减小紫外线对眼睛的伤害，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射的光叠加后加强，则路程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)应等于光在薄膜中的波长λ′的整数倍，即2d＝Nλ′(N＝1,2，…)．因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的12.紫外线在真空中的波长是λ＝cν≈3.7×10－7 m，在膜中的波长是λ′＝λn≈2.467×10－7 m，故膜的厚度至少是1.23×10－7m.8．(多选)某同学在学校实验室采用甲、乙单摆做实验时得到的振动图象分别如图5甲、乙所示，下列说法中正确的是( )图5A ．甲、乙两单摆的摆长相等B ．两摆球经过平衡位置时，速率可能相等C ．乙单摆的振动方程是x ＝－7sin πt (cm)D ．在任意相同时间内，两摆球的位移之比为10∶7 答案 AC解析 由题图可知，两单摆周期相等，根据单摆周期公式T ＝2πlg，甲、乙两单摆的摆长相等，A 正确；两单摆振幅不相等，摆长相等，所以经过平衡位置时，速率不相等，B 错误；T ＝2.0 s ，ω＝2πT ＝π rad/s ，所以乙单摆的振动方程是x ＝－7sin πt (cm)，C 正确；由于两单摆周期相等，一个周期内两单摆位移都等于零，D 错误．9．(多选)如图6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 ，下列说法中正确的是( )图6A．三棱镜对a光的折射率大于对b光的折射率B．a光在三棱镜中传播的速度较大C．让a光和b光通过同一双缝干涉实验装置，a光的条纹间距小于b光的条纹间距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答案ACD解析由a、b经三棱镜折射后的偏折情况可知三棱镜对a的折射率大于对b的折射率，故A 正确；由n＝c v知，a光在三棱镜中的传播速度小，故B错误；a的折射率大，频率大，由v ＝λf可知a的波长小，由Δx＝lλ知，a光的条纹间距小，故C正确；b光的波长大，衍射现d象更明显，故D正确．10．(多选)一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2 Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图7所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了共振现象，则()图7A．由P振源产生的波先到达弹簧处B．两列波可能形成干涉C．由Q振源产生的波的波速较接近4 m/sD．绳上会出现振动位移大小为2A的点答案ACD解析由“上下坡法”知P振源起振方向向上，Q振源起振方向向下，故先到达弹簧振子的是P振源产生的波，故A正确；由x＝v t，由于两列波的波速相等，先到达弹簧振子的是P 振源产生的波；Q产生的波晚到达弹簧振子所在位置，且小球产生了较强烈的振动，即共振，故Q的振动频率接近2 Hz，则周期接近0.5 s，波速v＝λT ＝20.5m/s＝4 m/s，故C正确；由于两列波的频率不同，不会形成干涉，B错误；根据波的叠加原理，两列波相遇时，绳上会出现振动位移大小为2A的点，故D正确．11．(多选)如图8所示，甲为一列简谐波在t＝3.0 s时刻波的图象，Q为x＝4 m的质点，乙为甲图中P质点的振动图象，则下列说法正确的是()图8A．此波沿x轴负方向传播B．t＝8.0 s时，P点位移为2 cmC．若障碍物的尺寸大于12 m，则该波不能发生衍射现象D．该波能与另一列频率为4 Hz的简谐波发生稳定的干涉现象答案AB解析t＝3.0 s时P质点向y轴正方向振动，由“上下坡法”知此波沿x轴负方向传播，A正＝3 m/s，从t＝3.0 s到t 确；由题图可知这列波的周期T＝4 s，波长λ＝12 m，得波速v＝λT，P振动到最大位移处，B正确；产生明显衍射的条件是障碍物或孔＝8.0 s，Δt＝5.0 s＝5T4的尺寸比波长小或跟波长差不多，C错误；根据波产生干涉的条件：频率相等，该波频率为14Hz，故不能发生稳定干涉现象，D错误．12．手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意图如图9所示．绳上有另一质点P，且O、P的平衡位置间距为L.t＝0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是()图9A ．该简谐波是纵波B ．该简谐波的最大波长为2LC ．t ＝T8时，P 在平衡位置上方D ．t ＝3T8时，P 的速度方向竖直向上答案 C解析 绳波中质点的振动方向与波的传播方向垂直，属于横波，纵波的传播方向和质点的振动方向在同一直线上，故A 错误；根据波形图和波的传播方向可知，位移恰好为零且速度方向竖直向上的质点与O 点的距离应为L ＝(n ＋14)λ，其中n ＝0,1,2……，波长λ＝Ln ＋14，可知当n ＝0时有波长的最大值，最大值为λm ＝4L ，故B 错误；0～T4内P 由平衡位置振动到波峰，T 4～T 2内P 由波峰回到平衡位置，可知t ＝T 8时P 在平衡位置上方向上振动，t ＝3T8时P 在平衡位置上方向下振动，故C 正确，D 错误． 二、非选择题(本题共6小题，共52分)13．(4分)某同学在做“用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为101.00 cm ，摆球直径为2.00 cm ，然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间为101.5 s ．则： (1)他测得的重力加速度g ＝________ m/s 2；(2)他测得的g 值偏小，可能的原因是________．(填选项前面的字母)A．测摆线长时摆线拉得过紧B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时，秒表过迟按下D．实验中误将49.5次全振动数记为50次答案(1)9.76(2)B解析(1)单摆的摆长为：l＝l线＋d2＝102.00 cm，单摆运动的周期为：T＝tn＝101.550s＝2.03 s，根据单摆的周期公式得：T＝2πlg，代入数据解得重力加速度为：g≈9.76 m/s2.(2)由单摆的周期公式T＝2πlg，解得重力加速度为：g＝4π2lT2＝4π2n2lt2，测得的g值偏小，可能是n、l测量值偏小，也可能是t测量值偏大造成的，选项B正确．14．(6分)利用双缝干涉测光的波长实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏的距离l＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图10所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所示，则：图10(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为x A＝11.1 mm，x B＝________ mm；相邻两条纹间距Δx＝________ mm.(2)波长的表达式λ＝________(用Δx、l、d表示)，该单色光的波长λ＝________ m.(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”)．答案 (1)15.6 0.75 (2)Δx ld 6×10－7 (3)变小 解析 (1)B 位置游标卡尺的主尺读数为15 mm ，游标尺读数为0.1×6 mm ＝0.6 mm ，则最终读数为15.6 mm ，则相邻两条纹的间距为Δx ＝x B －x A 6＝15.6－11.16mm ＝0.75 mm. (2)根据干涉条纹间距公式Δx ＝l d λ得：λ＝Δxd l，代入数据得：λ＝6×10－7 m. (3)若改用频率较高的单色光照射，它的波长较短，根据干涉条纹间距公式Δx ＝l dλ，得到的干涉条纹间距将变小．15．(10分)一半圆柱形透明物体横截面如图11所示，底面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°.已知sin 15°＝6－24，试求：图11(1)光线在M 点的折射角；(2)透明物体的折射率．答案 (1)15° (2)6＋22解析 (1)如图所示，透明物体内部的光路为折线MPN ，Q 、M 点相对于底面EF 对称，Q 、P 和N 三点共线．设在M 点处，光的入射角为i ，折射角为r ，∠OMQ ＝α，∠PNF ＝β.根据题意有α＝30°，①由几何关系得，∠PNO＝∠PQO＝r，于是β＋r＝60°，②由几何关系知α＋r＝β，③由①②③式得r＝15°.④(2)根据折射定律有sin i＝n sin r，⑤由④⑤式得n＝6＋2 2.16．(10分)如图12所示，ABCD是一玻璃砖的截面图，一束光与AB面成30°角从AB边上的E点射入玻璃砖中，折射后经玻璃砖的BC边反射后，从CD边上的F点垂直于CD边射出．已知∠B＝90°，∠C＝60°，EB＝10 cm，BC＝46 cm.真空中的光速c＝3×108 m/s，求：图12(1)玻璃砖的折射率；(2)光在玻璃砖中从E 到F 所用的时间．(结果保留两位有效数字)答案 (1)3 (2)2.6×10－9 s解析 (1)光在三棱镜中传播的光路如图所示，由几何关系可得：i ＝60°，r ＝∠BQE ＝∠CQF ＝30°由折射定律得：n ＝sin i sin r ＝sin 60°sin 30°＝ 3. (2)由v ＝c n，得光在玻璃中传播的速度v ＝3×108 m/s 由几何关系得EQ ＝2EB ＝20 cmQF ＝QC cos 30°＝(BC －BQ )cos 30°＝(233－15) cm.则光在玻璃砖中从E 到F 所用的时间t ＝EQ ＋QF v≈2.6×10－9 s. 17．(10分)机械横波某时刻的波形图如图13所示，波沿x 轴正方向传播，质点P 的坐标x ＝0.32 m ．从此时刻开始计时．图13(1)若每间隔最小时间0.4 s 出现重复波形图，求波速大小；(2)若P 点经0.4 s 第一次到达正向最大位移，求波速大小；(3)若P 点经0.4 s 到达平衡位置，求波速大小．答案 (1)2 m /s (2)0.3 m/s (3)(0.8＋n ) m/s(n ＝0,1,2,3，…)解析 (1)依题意，周期T ＝0.4 s ，波速v ＝λT ＝0.80.4m/s ＝2 m/s. (2)波沿x 轴正方向传播，Δx ＝0.32 m －0.2 m ＝0.12 m.P 点恰好第一次到达正向最大位移波速v ＝Δx Δt ＝0.120.4m/s ＝0.3 m/s. (3)波沿x 轴正方向传播，若P 点恰好第一次到达平衡位置，则波传播的距离为0.32 m ，由周期性可知波传播的可能距离Δx ＝(0.32＋λ2n ) m(n ＝0,1,2,3，…) 可能波速v ＝Δx Δt ＝0.32＋0.82n 0.4m/s ＝(0.8＋n ) m/s(n ＝0,1,2,3，…)． 18．(12分)如图14所示，一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速大小为0.3 m/s ，P 点的横坐标为96 cm ，从图中状态开始计时，求：图14(1)经过多长时间，P 质点开始振动，振动时方向如何？(2)经过多长时间，P 质点第一次到达波峰？(3)从P 质点第一次到达波峰开始计时，作出P 质点的振动图象(至少画出1.5个周期)． 答案 (1)2.4 s 沿y 轴负方向 (2)3 s (3)见解析图解析 (1)开始计时时，这列波的最前端的质点横坐标是24 cm ，根据波的传播方向，可知这一点沿y 轴负方向运动，因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都是沿y 轴负方向运动，故P 质点开始振动时的方向是沿y 轴负方向，P 质点开始振动的时间是t ＝Δx v ＝0.96－0.240.3s ＝2.4 s. (2)波形移动法：质点P 第一次到达波峰，即初始时刻这列波的波峰传到P 点，因此所用的时间是t ′＝0.96－0.060.3s ＝3 s. (3)由波形图知，振幅A ＝10 cm ，T ＝λv ＝0.8 s ，从P 质点自正向最大位移开始的振动图象如图所示．。

2019年高考物理真题分类汇编专题19：选修3-4（选考题）一、实验探究题（共1题；共5分）1. ( 5分) （2019•全国Ⅱ）（1）如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a。

绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方l的处有一固定细铁钉。

将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，并从释放时开始计时。

当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。

设小球相对于其平衡位置的水平位移为x，向右为正。

以下图像中，能描绘小球在开始一个周期内的x-t关系的是_____。

A.B.C.D.（2）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。

实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中能够观察到干涉条纹。

回答以下问题：（i）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________；A．将单缝向双缝靠近B．将屏向靠近双缝的方向移动C．将屏向远离双缝的方向移动D．使用间距更小的双缝（ii）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=________；（iii）某次测量时，选用的双缝的间距为0．300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。

则所测单色光的波长为________nm（结果保留3位有效数字）。

二、综合题（共3题；共36分）2. ( 20分) （2019•江苏）（1）一单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的．A. 位移增大B. 速度增大C. 回复力增大D. 机械能增大（2）将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是因为光的________（选填“折射”“干涉”或“衍射”）．当缝的宽度________（选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显．（3）如下图，某L形透明材料的折射率n=2．现沿AB方向切去一角，AB与水平方向的夹角为θ．为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气，求θ的最大值．3. ( 8分) （2019•全国Ⅲ）（1）水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。

2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章相对论简介》《第一节相对论的诞生》精选专题试卷【8】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.自从1862年麦克斯韦从理论上预言电磁波的存在、1888年赫兹通过实验证实了电磁波的存在后，利用电磁波的技术雨后春笋般相继问世：无线电报、无线电广播、无线电导航、无线电话、电视、雷达，以及遥控、遥感、卫星通讯、射电天文学……，它们使整个世界面貌发生了深刻的变化．下列有关的说法中正确的是()．A．无线电波波速在任何情况下都等于真空中的光速cB．微波在传播过程中遇到金属导体时，会在其中产生相应的感应电动势或感应电流C．手机所用的微波在传播过程中比无线电广播所用的中波更容易绕过障碍物D．在无线电通讯中，声音信号通常要通过检波加载在高频信号上后，才向外发射【答案】B【解析】电磁波只有在真空中传播时才等于真空中的光速，A错；B正确，因微波的波长较短不易发生衍射，故C错；因声音的频率较低，而发射电磁波必须是高频的电磁场才能发射出去，故通过调制把音频信号加到高频载波上，检波是把音频信号从调制的高频载波中找出来的过程，故D错．2.下列说法中正确的是A．物体的影子边缘发虚，是由于光的干涉造成的B．拍摄日落时水面下的景物时，可在照相机镜头前装一个偏振片来减少反射光C．照相机镜头在阳光下看上去呈淡紫色，是由于光的衍射造成的D．凸透镜把阳光会聚成边缘带彩色的光斑，“彩色边缘”是由于光的干涉造成的【答案】B【解析】试题分析：物体的影子边缘发虚，是由于光传播过程中在绕过障碍物的边缘时发生的衍射现象造成的，A错；光在介质界面同时发生反射和折射时会产生偏振现象，反射光和折射光是不同的偏振光，在镜头前加上合适的偏振片可以过滤一部分反射光，B正确；照相机镜头在阳光下看上去呈淡紫色，是由于镜头上的薄膜前后表面的反射光干涉所致，C错；凸透镜边缘的构造类似于三棱镜，彩色边缘是不同色光折射率不同而被分开产生的，D错。

2019 年高考物理试题分类汇编： 3--41．（ 2018 福建卷） . 一列简谐波沿 x 轴流传， t=0时辰的波形如图甲所示，此时质点P 正沿 y 轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的流传方向和波速分别是A．沿 x 轴负方向， 60m/sB．沿 x 轴正方向， 60m/sC．沿 x 轴负方向， 30 m/sD ．沿 x 轴正方向， 30m/s答案： A2．（1）（ 2018 福建卷）（ 6 分）在“用双缝干预测光的波长” 实验中（实验装置如图）：①以下说法哪一个是错误的_______ 。

（填选项前的字母）．．．．．．A．调理光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B．丈量某条干预亮纹地点时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐C．为了减少丈量偏差，可用测微目镜测出n 条亮纹间的距离 a，求出相邻两条亮纹间距 V x a / (n 1)②丈量某亮纹地点时，手轮上的示数如右图，其示数为___mm。

答案：① A②3．（ 2018 上海卷）．在光电效应实验中，用单色光照耀某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（）（ A）频次（ B）强度（ C）照耀时间（ D）光子数量答案： A4．（ 2018 上海卷）．以下图为红光或紫光经过双缝或单缝所体现的图样，则（（ A）甲为紫光的干预图样（ B）乙为紫光的干预图样（ C）丙为红光的干预图样（ D）丁为红光的干预图样答案： B5 ．（ 2018上海（A）（B）（C）（D）卷）．如图，简单谐横波在 t 时辰的波形照实线所示，经过t ＝ 3s，其波形如虚线所示。

已知图中x1与 x2相距 1m，波的周期为T，且 2T＜ t ＜ 4T。

则可能的最小波速为__________m/s ，最小周期为 __________s。

答案： 5，7/9 ，6．（ 2018 天津卷） . 半圆形玻璃砖横截面如图，AB 为直径， O 点为圆心，在该截面内有a、 b 两束单色可见光从空气垂直于 AB 射入玻璃砖，两入射点到O的距离相等，两束光在半圆界限上反射和折射的状况如下图，则a、b 两束光A．在同种平均介质中流传， a 光的流传速度较大B．以同样的入射角从空气斜射入水中， b 光的折射角大C．若 a 光照耀某金属表面能发生光电效应， b 光也必定能D．分别经过同一双缝干预装置， a 光的相邻亮条纹间距大分析：当光由光密介质—玻璃进入光疏介质—空气时发生折射或全反射，b发生全反射说明b 的入射角大于或等于临界角， a 发生折射说明 a 的入射角小于临界角，比较可知在玻璃中 a 的临界角大于 b 的临界角；依据临界角定义有1玻璃对 a 的折射率小；依据ncsin C在玻璃中 a 光的速度大， A 正确；经过n v色散现象剖析比较 a 的折射率小， a 光的频次小波长大；双缝干预相邻亮条纹间距大小与波长成正比， a 光的相邻亮条纹间距大，D正确；发生光电效应的条件是入射光的频次大于金属的极限频次，频次小的 a 光能发生光电效应，则频次大的sin i，在入射角 i同样时 b 的折射率大则折射角 r b 光必定能， C 正确；依据折射定律nsin r小， B 错误。

专题22选修3-3（2）一．选择题1．（5分）（2019天星金考卷）如图甲所示是一列沿x轴正方向流传的简谐横波在t=0时辰的波形图，P是参加颠簸的、离原点x1=2m处的质点，Q是参加颠簸的、离原点x2=4m处的质点．图乙是在波的流传方向上某质点的振动图象（波的流传方向上全部质点的计时起点同样）。

以下说法正确的选项是。

（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．从t=0到t=6s，质点Q经过的行程为12mB．从t=0到t=6s mC．这列波的流传速度为v0=2m/sD．从t=0起，P质点比Q质点晚1s抵达波峰E．乙图必定是甲图中质点P的振动图象【参照答案】BCD【命题企图】此题考察颠簸图像、振动图像、波的流传、波速计算等知识点，意在考察对图像的理解和推理能力。

2.（2019云南保山期末）如图甲为一列沿x轴流传的简谐横波在时辰的波形，图乙表示该波流传的介质中处的质点a从时起的振动图象，则A. 波沿x轴正方向流传B. 波流传的速度为C. 波的流传周期为D. 时，质点a的加快度沿y轴负方向E. 时，处的质点b的加快度沿y轴负方向【参照答案】BCE由乙图知，a质点的振动周期为，因此质点a在的时辰的振动状况是在甲图的波形基础上，再向后延，据波的流传方向与质点的振动状况可知，质点a处于负的最大位移处，依据答复力知，答复力的方向及加快度沿y轴正方向。

故D错误；由图甲可知，a质点和b质点的均衡地点相距半个波长，振动状况老是相反，因此在振动过程中随意时辰的位移都相反，因此质点b处于正的最大位移处，依据答复力知，答复力的方向及加快度沿y轴负方向，故E正确。

应选：BCE。

【方法概括】此题要在乙图上读出a质点在时辰的速度方向，在甲图上判断出波的流传度方向；由甲图读出波长，由乙图读出周期，即求出波速和频次；此题重点要掌握两种图象的联系，能依据振动图象读出质点的速度方向，在颠簸图象上判断出波的流传方向3．（2019江苏泰州12月联考）如图甲所示为一列横波在t＝1．0 s时辰的图象，如图乙所示为P处质点的振动图象，则以下说法中正确的选项是（）A．波沿x轴正方向流传B．零时辰p质点向上振动C．波速为4 m/sD．当O处质点振动到波谷时，P处质点振动到波峰【参照答案】C4.（2019安徽滁州期末）对于振动和波，以下说法正确的选项是A. 机械波和电磁波在介质中流传速度仅由介质决定B. 单摆摇动时，摆球所需答复力就是摆球所受的协力C. 波流传方向上各质点与振源振动周期同样，是由于各质点的振动均可看做在其相邻的前一质点驱动力作用下的受迫振动D. 做简谐振动的物体，加快度随时间的变化规律切合正余弦函数变化规律E. 向人体内发射频次已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接受，测出发射波的频次就能知道血流的速度，这类方法利用了多普勒效应【参照答案】CDE【名师分析】机械波在介质总的流传速度由介质决定，与波的频次没关，电磁波在介质中的流传速度与介质和波的频次均相关，故A错误；单摆运动的答复力是重力沿圆弧切线方向的分力，经过均衡地点时，答复力为零，但协力不为零，故B错误；波流传方向上各质点与振源振动周期同样，是由于各质点的振动均可看做在其相邻的前一质点驱动力作用下的受迫振动，故C正确；简谐振动的物体，遇到的合外力与位移成正比，由其振动方程可知，其速度和加快度两物理量随时间的变化规律均切合正余弦函数变化规律，故D正确；测出反射波的频次变化就能知道血流的速度，这类方法俗称“彩超”是利用多普勒效应原理，故E正确；应选：CDE。

2019年高考物理试题分类汇编：3--41．（2018福建卷）.一列简谐波沿x 轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，此时质点P 正沿y 轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是A ．沿x 轴负方向，60m/sB ．沿x 轴正方向，60m/sC ．沿x 轴负方向，30 m/sD ．沿x 轴正方向，30m/s答案：A2．（1）（2018福建卷）（6分）在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如图）：①下列说法哪一个是错误．．．．．．的_______。

（填选项前的字母） A ．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B ．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐C ．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n 条亮纹间的距离a ，求出相邻两条亮纹间距x /(1)a n =-V②测量某亮纹位置时，手轮上的示数如右图，其示数为___mm 。

答案：①A ②1.9703．（2018上海卷）．在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（） （A ）频率（B ）强度 （C ）照射时间 （D ）光子数目 答案： A4．（2018上海卷）．下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（ ）（A ）甲为紫光的干涉图样 （B ）乙为紫光的干涉图样（C ）丙为红光的干涉图样（D ）丁为红光的干涉图样 答案： B5．（2018上海卷）．如图，简单谐横波在t 时刻的波形如实线所示，经过?t ＝3s ，其波形如虚线所示。

已知图中x 1与x 2相距1m ，波的周期为T ，且2T ＜?t ＜4T 。

则可能的最小波速为__________m/s ，最小周期为__________s 。

答案：5，7/9，6．（2018天津卷）.半圆形玻璃砖横截面如图，AB 为直径，O 点为圆心，在该截面内有a 、b 两束单色可见光从空气垂直于AB 射入玻璃砖，两入射点到O 的距离相等，两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则a 、b 两束光A ．在同种均匀介质中传播，a 光的传播速度较大B ．以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光的折射角大C ．若a 光照射某金属表面能发生光电效应，b 光也一定能D ．分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距大解析：当光由光密介质—玻璃进入光疏介质—空气时发生折射或全反射，b发生全反射说明b 的入射角大于或等于临界角，a 发生折射说明a 的入射角小于临界角，比（A ）（B） （C）（D ）D t O T 较可知在玻璃中a 的临界角大于b 的临界角；根据临界角定义有n C 1sin =玻璃对a 的折射率小；根据vc n =在玻璃中a 光的速度大，A 正确；通过色散现象分析比较a 的折射率小，a 光的频率小波长大；双缝干涉相邻亮条纹间距大小与波长成正比，a 光的相邻亮条纹间距大，D 正确；发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，频率小的a 光能发生光电效应，则频率大的b 光一定能，C 正确；根据折射定律ri n sin sin =，在入射角i 相同时b 的折射率大则折射角r 小，B 错误。