2018年高考物理复习题型专练4 3-4 选考题满分练2

3－4 选考题满分练(三)34．[物理——选修3－4](2017·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n 1＝2到n 2＝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 ＝12T ，所以A 、B 间的距离为半个波长，所以λ＝2×(55－45)m ＝20 m ②A 、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：n 1＝sin β1sin θ，n 2＝sin β2sin θ， 代入数据解得：β1＝45°，β2＝60°，故彩色光带的宽度为：d ＝R tan(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n 1的单色光在玻璃表面上恰好发生全反射，故sin C ＝1n 1＝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 ＝v Δt 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n sin 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 ＝H cos 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。

选考强化练(三) 选修3－4(时间：20分钟 分值：45分)1．(2017·湖南师大附中模拟)(1)(5分)如图1所示，甲图为沿x 轴传播的一列简谐横波在t ＝0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P 的振动图象，则下列判断正确的是________．(填正确答案标号，选对一个得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)图1A ．该波的传播速率为4 m/sB ．该波的传播方向沿x 轴正方向C ．经过0.5 s 时间，质点P 沿波的传播方向向前传播2 mD ．该波在传播过程中若遇到3 m 的障碍物，能发生明显衍射现象E ．经过0.5 s 时间，质点P 的位移为零，路程为0.4 m(2)(10分)如图2所示，横截面为矩形ABCD 的玻璃砖竖直放置在水平桌面上，其厚度为d ，AD 面镀有水银，用一束与BC 成45°角的细微光向下照射在BC 面上，在水平面上出现两个光斑，距离233d ，求玻璃砖的折射率．图2【解析】 (1)选ADE.由甲读出该波的波长为λ＝4 m ，由乙图读出周期为T ＝1 s ，则波速为v ＝λT ＝41 m/s ＝4 m/s ，故A 正确．在乙图上读出t ＝0时刻P 质点的振动方向沿y 轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x 轴负方向，故B 错误．质点P 只在自己的平衡位置附近上下振动，并不沿波的传播方向向前传播，故C 错误．由于该波的波长为4 m ，所以该波在传播过程中若遇到3 m 的障碍物，能发生明显的衍射现象，故D 正确．经过t ＝0.5 s ＝T2时间，质点P 又回到平衡位置，位移为零，路程为s ＝2A ＝2×0.2 m＝0.4 m ，故E 正确．(2)作出光路图，由光的反射定律和光路可逆性可知，反射光线OH 与FG 平行，且OH 与水平面的夹角为45°.则得OF ＝GH ＝233dIE ＝12OF ＝33d tan r ＝IE IO＝33，可得r ＝30° 所以折射率n ＝sin isin r ＝ 2.【答案】 (1)ADE (2) 22．(2017·武汉十一中模拟)(1)(5分)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/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15 s ．下列说法正确的是________．(填正确答案标号，选对一个得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 ．水面波是一种机械波B ．该水面波的频率为6 HzC ．该水面波的波长为3 mD ．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 (2)(10分)如图3所示，三角形ABC 为某透明介质的横截面，O 为BC 边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O 以角i 入射，第一次到达AB 边恰好发生全反射，已知θ＝15°，BC 边长为2L ，该介质的折射率为2，求： ①入射角i ；②从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c ，可能用到sin 75°＝6＋24或sin 15°＝2－3) 【导学号：19624281】图3【解析】 (1)选ACE.水面波是由机械振动引起的在介质(水)中传播的一种波，是一种机械波，选项A 正确．由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ，可得知振动的周期T 为：T ＝t n ＝1510－1 s ＝53 s ，频率为：f ＝1T＝0.6 Hz ，选项B 错误．由公式λ＝vT ，有λ＝1.8×53 s ＝3 m ，选项C 正确．参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动，并不会“随波逐流”，但振动的能量和振动形式却会不断地向外传播，所以选项D 错误，E 正确．(2)①根据全反射定律可知，光线在AB 面上的P 点的入射角等于临界角C 由折射定律得 sin C ＝1n代入数据得：C ＝45°设光线在BC 面上的折射角为r ，由几何关系得：r ＋C ＝90°－θ 所以：r ＝30°n ＝sin isin r联立得：i ＝45°.②在△OPB 中，根据正弦定理得： OP sin 75°＝Lsin 45°设所用时间为t ，光线在介质中的速度为v ，得：OP ＝vtv ＝c n联立得：t ＝6＋22cL . 【答案】 (1)ACE (2)①45° ②6＋22cL 3．(2017·晋城市三模)(1)(5分)下列说法正确的是________．(填正确答案标号，选对一个得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 ．电场总是由变化的磁场产生的B ．真空中的光速在任何惯性系中测得的数值都相同C ．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象D ．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄水下的景物，可使景象更清晰E ．白光被分解为单色光的现象叫作光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可能发生色散(2)(10分)如图4甲、乙分别是波传播路径上M 、N 两点的振动图象，已知MN ＝1 m.图4①若此波从M 向N 方向传播，则波传播的最大速度为多少？②若波传播的速度为1 000 m/s ，则此波的波长为多少？波沿什么方向传播？ 【解析】 (1)选BDE.电场也可以由电荷产生，故A 错误；根据爱因斯坦的狭义相对论，真空中的光速在任何惯性系中测得的数值都相同，故B 正确；照相机镜头上的增透膜能增强透射光是因为光照射在薄膜两表面上被反射回去，在叠加处由于光程差等于波长的一半使得两束反射光出现振动减弱，导致相互抵消，即减弱了反射光从而增强光的透射能力，这是依据光的干涉现象，故C 错误；由于水面形成的反射光会造成干扰，故在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄水下的景物，可使景象更清晰，故D 正确；多种颜色的光被分解为单色光的现象叫作光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以将复色光进行分解，故E 正确． (2)①由图可知，该波的周期为T ＝4×10－3s当简谐波从M 向N 方向传播时，M 、N 两点间的距离s ＝(n ＋34)λ则得λ＝4s 4n ＋3＝44n ＋3 m(n ＝0,1,2,3，…)波速v ＝λT ＝1 0004n ＋3m/s(n ＝0,1,2,3，…)当n ＝0时，波速最大，即最大速度为1 0003m/s.②若波传播的速度为1 000 m/s ，则此波的波长为λ＝vT ＝4 m 则MN ＝14λ，根据波形的平移法可知，波从N 向M 方向传播．【答案】 (1)BDE (2)①10003m/s ②4 m 从N 向M 方向传播。

电学综合练3一、选择题(第1～3题为单项选择题，第4～5题为多项选择题)1.如图所示，一根重力为G ＝0.1 N 、长为L ＝1 m 、质量分布均匀的导体ab ，在其中点弯成60°，将此导体放入匀强磁场中，导体两端a 、b 悬挂于两相同的弹簧下端，弹簧均处于竖直状态，当导体中通有I ＝1 A 的电流时，两根弹簧比原长各缩短了Δx ＝0.01 m ，已知匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度的大小B ＝0.4 T ，则( )A ．导体中电流的方向为a →bB ．每根弹簧的弹力大小为0.5 NC ．弹簧的劲度系数为k ＝5 N/mD ．若导体中不通电流，则弹簧比原长伸长了0.02 m解析：选C 由题意知通电后弹簧比原长缩短了，说明安培力方向向上，由左手定则可知，电流方向为b →a ，故A 错误；通电后，导体的有效长度为l ＝12L ＝0.5 m ，受到的安培力为：F ＝BIl ＝0.4×1×0.5 N＝0.2 N ，F ＋2F 弹＝G ，F 弹＝G －F 2＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪0.1－0.22N ＝0.05 N ，故B 错误；F 弹＝k Δx ，k ＝F 弹Δx ＝0.050.01N/m ＝5 N/m ，故C 正确；若导体中不通电流，则2kx ＝G ，x ＝G 2k ＝0.12×5m ＝0.01 m ，故D 错误。

2．图1和图2是演示自感现象的两个电路图，L 1和L 2为电感线圈。

实验时，断开开关S 1瞬间，灯A 1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S 2，灯A 2逐渐变亮，而另一个相同的灯A 3立即变亮，最终A 2与A 3的亮度相同。

下列说法正确的是( )A ．图1中，A 1与L 1的电阻值相同B ．图1中，闭合S 1，电路稳定后，A 1中电流大于L 1中电流C ．图2中，滑动变阻器R 与L 2的电阻值相同D ．图2中，闭合S 2瞬间，L 2中电流与滑动变阻器R 中电流相等解析：选C 题图1中，A 1有电阻，L 1为自感系数很大的自感线圈，电路正常工作后，不考虑L 1的电阻，故A 错误；题图1中，闭合S 1，电路稳定后，A 1短路，无电流，故B 错误；题图2中，因为要观察两灯发光的亮度变化，两个支路的总电阻相同，因两灯电阻相同，所以滑动变阻器R 与L 2的电阻值相同，故C 正确；题图2中，闭合S 2瞬间，L 2对电流有阻碍作用，所以L 2中电流与滑动变阻器R 中电流不相等，故D 错误。

模块检测卷五选修3－4第Ⅰ卷一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1．对简谐运动的回复力公式F＝－kx的理解，正确的是()A．k只表示弹簧的劲度系数B．式中的负号表示回复力总是负值C．位移x是相对平衡位置的位移D．回复力不随位移变化，只随时间变化答案 C解析位移x是相对平衡位置的位移；F＝－kx中的负号表示回复力总是与振动物体的位移方向相反．2．我国南宋时的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述道；“凡风雨初霁(雨后转晴)，或露之未晞(干)，其余点缀于草木枝之末，日光入之，五色俱足，闪烁不定，是乃日之光品著色于光，而非雨露有所五色也”．这段文字记叙的现象是光的()A．反射B．干涉C．色散D．衍射答案 C3．蝉的家族中的高音歌手是一种被称做“双鼓手”的蝉．它的身体两侧有大大的环形发声器官，身体的中部是可以内外开合的圆盘．圆盘开合的速度很快，抖动的蝉鸣就是由此发出的．某同学围绕蝉歇息的树干走了一圈，听到忽高忽低的蝉鸣声，以下说法中错误的是()A．这种现象属于声波的衍射现象B．这种现象属于声波的干涉现象C．身体两侧有大大的环形发声器官可以看做是相干波源D．蝉发出的两列声波的传播速度一定相同答案 A解析“听到忽高忽低的蝉鸣声”说明这是声波的干涉现象，选项A错误，B正确；身体两侧的发声器官可以看做是相干波源，选项C正确；因波速由介质决定，故选项D正确．4.如图1所示，弹簧振子在B、C两点间做简谐运动，B、C间距为12 cm，O是平衡位置，振子从C点第一次运动到B点的时间为0.5 s，则下列说法中正确的是()图1A．该弹簧振子的周期为1 sB．该弹簧振子的频率为2 HzC．该弹簧振子的振幅为12 cmD．振子从O点出发第一次回到O点的过程就是一次全振动答案 A解析振子从C点第一次运动到B点的时间为0.5 s，故该弹簧振子的周期为1 s，故A正确；该弹簧振子的周期为1 s，故该弹簧振子的频率为f＝1T＝1 Hz，故B错误；B、C间距为12 cm，故该弹簧振子的振幅为6 cm，故C错误；振子从O点出发到第一次回到O点的过程是一次全振动的一半，故D错误．5．质点做简谐运动，其x－t关系如图2所示．以x轴正向为速度v的正方向，该质点的v －t关系是()图2答案 B解析 在t ＝0时刻，质点的位移最大，速度为0，则下一时刻质点应向下运动，故选项A 、C 错误；在t ＝T 4时刻，质点的位移为0，速率最大，故选项B 正确，选项D 错误． 6．如图3为某质点的振动图象，由图象可知( )图3A ．质点的振动方程为x ＝2sin 50πt (cm)B ．在t ＝0.01 s 时质点的速度为负向最大C ．P 时刻质点的振动方向向下D ．从0.02 s 至0.03 s 质点的位移增大，速度减小答案 D解析 由题图可知，质点振动方程为x ＝2sin (50πt ＋π)(cm)＝－2sin 50πt (cm)；t ＝0.01 s 时质点速度为零；P 时刻质点振动方向向上；在0.02 s 至0.03 s ，质点离开平衡位置，位移增大，速度减小，故选项D 正确．7．一束复色光由空气斜射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a 、b .已知a 光的频率小于b 光的频率，下列光路图正确的是( )答案 D解析 两种单色光射入玻璃砖时的折射角小于入射角，据此可排除选A 、B ；已知a 光的频率小于b 光的频率，那么a 光在玻璃砖中的折射率较小，入射角相同时，折射角较大，选项D 正确．8．a 、b 两种单色光组成的光束从空气进入介质时，其折射光束如图4所示．则关于a 、b 两束光，下列说法正确的是( )图4A ．介质对a 光的折射率大于介质对b 光的折射率B ．a 光在介质中的速度大于b 光在介质中的速度C ．a 光在真空中的波长大于b 光在真空中的波长D ．光从介质射向空气时，a 光的临界角大于b 光的临界角答案 A解析 根据折射率的定义n ＝sin θ1sin θ2，因入射角相等，a 光的折射角较小，则a 光的折射率较大，故A 正确；由公式v ＝c n分析可知，a 光在介质中的速度较小，故B 错误；光的折射率越大，其频率越大，波长越短，则a 光在真空中的波长较短，故C 错误；根据临界角公式sin C ＝1n分析知，a 光的折射率大，临界角小，故D 错误． 9.如图5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()图5A．减弱，紫光B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强，红光答案 C解析由临界角公式sin C＝1n可知，当增大入射角时，紫光先发生全反射，紫光先消失，且当入射光的入射角逐渐增大时，折射光强度会逐渐减弱，反射光强度会逐渐增强，故应选C.10．如图6所示，明暗相间的条纹是红光和蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样，下列说法正确的是()图6A．a光是红光B．在同一种玻璃中a光的速度小于b光的速度C．b光的光子能量较高D．当a和b以相同入射角从玻璃射入空气时，若a刚好能发生全反射，则b也一定能发生全反射答案 B解析 根据双缝干涉相邻条纹间距公式Δx ＝l dλ可得在其他条件不变的情况下，相干光的波长越大，条纹间距越大，由题图可知a 光的波长小于b 光的波长，那么a 光是蓝光，b 是红光，且b 光的光子能量较低，故A 、C 错误；因a 光的波长小于b 光的波长，则a 光的频率大于b 光的频率，那么a 光的折射率大于b 光的折射率，根据v ＝c n，知在玻璃中，a 光的速度小于b 光的速度，故B 正确；当a 和b 以相同入射角从玻璃射入空气时，因a 光的临界角小，若a 刚好能发生全反射，则b 一定不会发生全反射，故D 错误．11．一列简谐横波在t ＝0时刻的波形如图7中的实线所示，t ＝0.02 s 时刻的波形如图中虚线所示，若该波的周期T 大于0.02 s ，则该波的传播速度可能是( )图7A ．2 m /sB ．3 m/sC ．4 m /sD ．5 m/s答案 B解析 由题图知波长λ＝8 cm ，若因T >0.02 s ，波向右传播，则14T ＝0.02 s ，得T ＝0.08 s ，波速v ＝λT ＝8 cm 0.08 s ＝1 m/s ；若波向左传播，则34T ＝0.02 s ，得T ＝0.083 s ，波速v ＝λT ＝8 cm 0.083s ＝3 m/s ，选项B 正确．12．现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成．夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目．这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，反光膜内均匀分布着一层直径为10 μm 的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为3，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射——反射——折射后恰好和入射光线平行，如图8所示，那么第一次入射的入射角应是( )图8A ．15°B ．30°C ．45°D ．60°答案 D解析 作光路图如图所示，设入射角为θ，折射角为α，则θ＝2α，n ＝sin θsin α＝2sin αcos αsin α，cos α＝n 2＝32，α＝30°，所以θ＝60°.故选项D 正确．13．如图9所示，某同学将一枚大头针从一边长为6 cm 的正方形不透光的轻质薄板正中心垂直于板插入，制作成了一个测定液体折射率的简单装置．他将该装置放在某种液体液面上，调整大头针插入深度，当插入液体中深度为4 cm 时，恰好无论从液面上方任何方向都看不到液体中的大头针，则该液体的折射率为( )图9 A.53B.43C.54D.34答案 A解析 要恰好在液面上各处均看不到大头针，要求光线射到薄板边缘界面处时恰好发生全反射，设临界角为C .由临界角与折射率的关系得：sin C ＝1n ①由几何关系得：sin C ＝rr 2＋h 2＝332＋42＝35② 联立①②式可得：n ＝53二、选择题Ⅱ(本题共3小题，每小题2分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分) 14．如图10所示，列车上安装一个声源，发出一定频率的乐音．当列车与观察者都静止时，观察者记住了这个乐音的音调．在以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是( )图10A ．观察者静止，列车向他驶来B ．观察者静止，列车离他驶去C ．列车静止，观察者靠近列车D ．列车静止，观察者远离列车答案 BD解析 当波源和观察者相对远离时，观察者接收到的频率小于声源发出的频率，B 、D 正确，A 、C 错误．15．下列说法正确的是( )A ．赫兹预言了电磁波的存在并用实验加以证实B ．与平面镜相比，全反射棱镜的反射率最大，几乎可达100%C ．单摆在驱动力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关D ．在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时，可以用衍射法检查平面的平整程度答案BC解析赫兹用实验证实了电磁波的存在，但预言电磁波存在的是麦克斯韦，选项A错误；平面镜有折射，而全反射棱镜在全反射时没有折射，故选项B正确；受迫振动的频率只与驱动力的频率有关，故选项C正确；检查平面的平整程度的原理是光的干涉，选项D错误．16．如图11甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．则由图可知()图11A．质点振动的周期T＝0.2 sB．波速v＝20 m/sC．因一个周期质点运动0.8 m，所以波长λ＝0.8 mD．从该时刻起经过0.15 s，波沿x轴的正方向传播了3 m答案ABD解析由题图甲读出波长λ＝4 m，由题图乙读出周期T＝0.2 s，波速v＝λT＝20 m/s.故A、B 正确，C错误．由题图乙可知x＝2 m处的质点开始时向下振动，结合甲图知简谐波沿x轴正方向传播，经过0.15 s，传播距离s＝v t＝20×0.15 m＝3 m，故D正确．第Ⅱ卷三、非选择题(本题共7小题，共55分)17．(5分)某同学在“研究单摆周期与摆长的关系”的实验中进行了如下的操作：(1)用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图12甲所示，可读出摆球的直径为________ cm.把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L.图12(2)用秒表测量单摆的周期．当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n＝1，单摆每经过最低点记一次数，当数到n＝60时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是T＝________ s(结果保留三位有效数字)．答案(1)2.06(2)2.28解析(1)摆球的直径为d＝20 mm＋6×110mm＝20.6 mm＝2.06 cm.(2)秒表的读数为t＝60 s＋7.4 s＝67.4 s，根据题意t＝60－12T＝592T，所以周期T＝2t59＝2.28 s.18．(5分)利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率．实验方法如下：如图13，在白纸上作一直线MN，并作出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上，使它的直边与直线MN对齐，在垂线AB上竖直插两枚大头针P1和P2，然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率．实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等．图13(1)为了确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧最少应插________枚大头针．(2)请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置，并用“×”表示，作出光路图．为了计算折射率，应该测量的量(图上标出)有____________________，计算折射率的公式是________． 答案 (1)1(2)光路图如图 入射角i 和折射角r n ＝sin rsin i解析 (1)由题图分析可知，在玻璃砖的右侧最少插一枚大头针即可确定光路．(2)光在圆弧面上D 点发生折射，法线为OD 直线，测出入射角i 和折射角r ，折射率n ＝sin rsin i .19．(6分)如图14所示，在“用双缝干涉测量单色光的波长”实验中，某同学准备的实验仪器包括以下元件：A ．白炽灯；B.单缝；C.毛玻璃屏；D.双缝；E.遮光筒； F ．红色滤光片；G.凸透镜；(其中双缝和光屏连在遮光筒上)．图14(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：A 、____、____、____、____、E 、C.(2)把测量头的分划板中心刻线与某亮条纹对齐，并将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时15等分的游标卡尺位置如图15甲所示，其读数为________mm ，继续转动测量头，使分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐，此时游标卡尺位置如图乙所示，其读数为________mm.图15(3)若已知双缝间距为0.2 mm ，测得双缝到屏的距离为70.00 cm ，则所测红光波长为________． 答案 (1)G F B D (2)19.8 30.3 (3)5×10－7 m解析 (1)该实验中各元件的作用分别是：A.白炽灯——光源；B.单缝——产生相干光；C.毛玻璃屏——呈现能观察的像；D.双缝——作为产生干涉现象的两个波源；E.遮光筒——避免外界光线干扰，便于观察；F.红色滤光片——将白炽灯的其他色光过滤掉，只剩下红光；G .凸透镜——将光源的发散光束汇聚，产生放大的效果．所以正确的排列顺序是AGFBDEC.(2)甲图中游标尺上第8条线与主尺刻度对齐，读数为19 mm ＋110×8 mm ＝19.8 mm ；乙图中游标尺上第3条线与主尺刻度对齐，读数为30 mm ＋110×3 mm ＝30.3 mm. (3)在双缝干涉现象中，条纹间距Δx ＝ld λ，由(2)可知，条纹间距为Δx ＝30.3－19.86 mm ＝1.75mm ，所以λ＝d l Δx ＝0.2 mm700 mm×1.75 mm ＝5×10－7 m.20．(9分)如图16所示为一列横波在某时刻的波动图象，此波中d 质点到达波谷的时间比e 质点早0.05 s.图16(1)求此列波的传播方向和波速是多大？ (2)Δt ＝1.5 s 内a 质点通过的路程是多少？ (3)画出从图示时刻起x ＝3 m 处质点的振动图象．答案 (1)沿x 轴向右传播 20 m/s (2)1.5 m (3)如解析图所示解析 (1)由题意知，图示时刻质点d 向下振动，所以波向右传播．周期T ＝4×0.05 s ＝0.2 s波速v ＝λT ＝40.2m /s ＝20 m/s(2)Δt ＝1.5 s ＝7.5T ，故在此时间内质点a 通过的路程为30A ＝150 cm ＝1.5 m.(3)图示时刻x ＝3 m 处的质点位于平衡位置且向下振动，则从图示时刻起x ＝3 m 处质点的振动图象如图所示．21．(10分)如图17甲所示是一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时的波形图，知波速v ＝2 m/s ，质点P 、Q 相距3.2 m ．则：图17(1)在图乙中画出质点Q 的振动图象(至少画出一个周期)；(2)从t ＝0到Q 点第二次振动到波谷的这段时间内质点P 通过的路程． 答案 (1)见解析图 (2)0.22 m 解析 (1)图象如图所示(2)从t ＝0到质点Q 第二次到达波谷所需时间 t ＝Δxv ＋T ＝3.2＋0.4－0.82s ＋0.8 s ＝2.2 s(或由质点Q 的振动图象得质点Q 在t ＝2.2 s 时第二次到达波谷) 在这2.2 s 内质点P 经历t ＝2.20.8T ＝234T因而通过的路程为s ＝234×4A ＝22 cm ＝0.22 m.图1822．(10分)(2016·余姚市联考)为了测定等腰玻璃三棱镜的折射率，如图18所示，我们测出了等腰玻璃三棱镜ABC 的顶角为30°，让激光由空气垂直AB 面进入棱镜，由AC 面进入空气中，我们又测出了其折射光线与入射光线之间的夹角为30°.已知光在真空中速度为3.0×108 m/s ，请回答下列问题： (1)请作出光路图； (2)求棱镜的折射率；(3)光在这种玻璃中的传播速度． 答案 (1)见解析图 (2) 3 (3)3×108 m/s解析 (1)光路图如图所示．(2)由图得，入射角i ＝30°，折射角r ＝60°，由光的折射定律得n ＝sin 60°sin 30°，解得n ＝ 3(3)根据公式v ＝cn可得v ＝3×108 m/s.23．(10分)为从军事工事内部观察外面的目标，在工事壁上开一圆柱形孔，如图19所示．设工事壁厚d ＝20 3 cm ，孔的直径L ＝20 cm ，孔内嵌入折射率n ＝3的玻璃砖．图19(1)嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少？(2)要想使外界180°范围内的景物全被观察到，应嵌入至少多大折射率的玻璃砖？ 答案 (1)120° (2)2解析 (1)光路图如图所示，由折射定律得n ＝sim θ1sim θ2.由几何关系得sin θ2＝L L 2＋d2由以上两式解得θ1＝60°，θ2＝30° 则视野的最大张角为θ＝2θ1＝120°(2)为使外界180°范围内的景物全被观察到，则当θ1＝90°时，θ2＝30°应是光线在该玻璃砖中的临界角，即sin 30°＝1n ′. 解得玻璃砖的折射率应为n ′＝2.。

选修3－4四年高考分析及专练全国卷对比分析选择题计算题命题特点选修3－4部分的考题由两个小题组合而成，常考知识点有：振动现象、波动现象、振动与波的关系、光的折射、全反射及相应的几何关系等，一般为填空题、选择题或计算题.分析振动与波动的联系，准确画出光路图是重点.题型专练1.如图1为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点，OO′过C点且与AB面垂直，a、b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，两束光在AB面上的入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是________.图1A.a 光的频率大于b 光的频率B.b 光比a 光更容易发生衍射现象C.在半圆形的玻璃砖中，a 光的折射率小于b 光的折射率D.a 光在此玻璃中的传播速度小于b 光在此玻璃中的传播速度E.若a 、b 两束光从同一介质射入真空过程中，a 光发生全反射的临界角大于b 光发生全反射的临界角(2)在均匀的绳上有相距3m 的O 、A 两点，一简谐横波自O 向A 传播，某一时刻位于O 点的振源S 1在平衡位置向上振动，A 点在波峰处，已知O 点比A 点早振动0.75s ，波长λ>3m.求： ①该波的波速；②若在此绳上另有一波源S 2，S 1、S 2相距10m ，且振动情况始终相同.求S 1、S 2之间有几个振动减弱点.答案 (1)ABD (2)①4m/s ②4解析 (2)①由题知波从O 点传播到A 点的时间t ＝0.75s 波速：v ＝xt ＝4m/s②由题知：x ＝34λ解得：λ＝4m设P 点为振动减弱点，P 点到S 1的距离为x ，则两波源到P 点的波程差为Δx ，则有Δx ＝x －(10－x ) (0<x <10m)振动减弱点的位置满足Δx ＝(2n ＋1)λ2 (n ＝0，±1，±2，±3…)可得S 1、S 2之间有4个振动减弱点 2. (1)下列说法正确的是________. A.偏振光可以是横波，也可以是纵波 B.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象C.光纤通信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.声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率(2)一列简谐横波在t ＝0.6s 时刻的图象如图2甲所示.该时刻P 、Q 两质点的位移均为－1cm ，平衡位置为15m 处的A 质点的振动图象如图乙所示.求：图2(ⅰ)该列波的波速大小；(ⅱ)从t ＝0.6s 开始，质点P 、Q 第一次回到平衡位置的时间间隔Δt . 答案 (1)BCE (2)(ⅰ)503m/s (ⅱ)0.4s解析 (2)(ⅰ)由图象可得波长λ＝20m ，周期T ＝1.2s 据v ＝λT得：v ＝503m/s(ⅱ)t ＝0.6s 时，P 质点的振动方向沿y 轴正方向，经过t 1＝T12回到平衡位置；Q 质点振动方向沿y 轴负方向，经过t 2＝T 6＋T4回到平衡位置.所以两质点回到平衡位置的时间间隔为Δt ＝t 2－t 1 得Δt ＝0.4s.3. (1)如图3甲所示，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，振幅A ＝2cm ，周期T ＝1.2×10－2s.t＝0时，相距50cm 的两质点a 、b 的位移都是3cm ，但振动方向相反，其中a 沿y 轴负方向运动.下列说法正确的是________.A.t ＝2×10－3s 时质点a 第一次回到平衡位置B.当质点b 的位移为＋2cm 时，质点a 的位移为－2cmC.质点a 和质点b 的速度在某一时刻可能相同D.这列波的波长可能为37mE.这列波的波速可能为0.6m/s图3(2)将长为l 的玻璃圆柱体沿轴剖开后得到一块半圆柱体，其截面的正视图如图乙所示，MNPQ 为其底面(PQ 图中未画出)，MN 为直径.已知半圆的圆心为O 、半径为R ，玻璃的折射率n ＝ 2.一束与MNPQ 所在平面成45°且垂直于轴的平行光束射到半圆柱面上，经折射后，有部分光能从MNPQ 面射出，忽略经多次反射到达MNPQ 面的光线.求MNPQ 透光部分的面积. 答案 (1)ACD (2)22Rl解析 (2)设光由介质射向空气的临界角为C ： sin C ＝1n解得C ＝45°从A 点进入玻璃砖的光线垂直半球面，沿半径AO 方向直达球心，且入射角等于临界角，恰好在O 点发生全反射.A 点左侧的光线经球面折射后，射在MN 上的入射角都大于临界角，在MN 上发生全反射，不能从MN 上射出A 点右侧光线一直到与球面正好相切的范围内的光线经球面折射后，在MN 上的入射角均小于临界角，都能从MN 上射出，由几何关系知BD ⊥ON ，故光在MN 上的出射宽度就是OD .由折射定律： sin isin r＝n MN 上透光部分的长度： OD ＝R sin rMNPQ 平面内透光部分的面积： S ＝22Rl 4. (1)如图4甲所示为一列简谐横波的波形图，实线为该波在t 1时刻的波形，虚线为该波在t 2时刻的波形，已知Δt ＝0.2s ，P 、Q 分别为实线波形上位移相同的两个质点.下列说法可能正确的是________.A.该波沿x 轴正方向传播，波速为25m/sB.该波沿x 轴负方向传播，波速为25m/sC.若P 质点比Q 质点先回到平衡位置，该波沿x 轴正方向传播D.若Q 质点比P 质点先回到平衡位置，该波沿x 轴正方向传播E.若0.1s<T <0.2s(T 为周期)，该波沿x 轴负方向传播，波速为35m/s图4(2)如图乙所示为放置在水平面上的半球形玻璃砖，半径为R ，下底面有镀银反射面，在底面圆心O 的正上方距O 点3R 处有一点S ，现从S 点发出与竖直方向成α＝30°角的一束光射向玻璃球面M 点，其中一部分光经M 点反射后恰好水平向右传播，另一部分光折射入玻璃，经下底面第一次反射恰能按原路返回. (ⅰ)该束入射光的入射角为多大？(ⅱ)求M 点到SO 的距离和该玻璃的折射率. 答案 (1)ACE (2)(ⅰ)60° (ⅱ)R 23解析 (2)(ⅰ)依照题意，光路图如图所示，C 为垂足，则入射角i ＝180°－(90°－α)2＝60°(ⅱ)设M 点到直线SO 的距离为x ，由几何知识，有i ＝α＋r解得r ＝30° 解得x ＝R ·sin r ＝R 2则玻璃的折射率n ＝sin isin r ＝ 3.5.下列说法正确的是________.A.做简谐运动的质点在相隔半个周期的两个时刻，速度大小一定相等B.如果两个波源振动情况完全相同，在介质中能形成稳定的干涉图样C.当声源接近我们时，听到的声音变得尖锐，是因为声源发出的声音的频率变高了D.在纵波的传播过程中，质点的振动方向与波的传播方向总相同E.在用单摆测重力加速度实验中，若摆长未计小球大小，会导致测得的重力加速度偏小 (2)一个截面为角形的透明介质，将它放在真空中，如图5所示，光线从OM 界面的P 点以入射角i 射入到介质中，折射到界面ON 上的Q 点，恰能发生全反射且反射后光线与OM 平行，已知sin i ＝16，求介质的折射率n .图5答案 (1)ABE (2)1.5解析 (2)设光在界面OM 上的折射角为r ， 根据折射定律有：sin isin r＝n在Q 点发生全反射的临界角为C .则有：sin C ＝1n由反射光线与OM 平行可得：r ＋2C ＋90°＝180°， 所以r ＋2C ＝90°， sin r ＝cos2C ＝1－2sin 2C 由以上各式整理得sin r ＝1－2n 2解得：n ＝1.5.6. (1)下列说法中正确的是________.A.军队士兵过桥使用便步，是为了防止桥发生共振现象B.机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定C.泊松亮斑是光通过圆孔发生反射时形成的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减弱玻璃的反射光E.赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在(2)如图6所示，横截面是直角三角形ABC 的三棱镜对红光的折射率为n 1＝62，对紫光的折射率为n 2＝3，宽度都为a 的红光和紫光从同一位置由棱镜的一侧斜边AB 垂直射入，从另一侧直角边AC 折射出来并射到光屏上，已知棱镜的顶角∠B ＝60°，AC 边平行于光屏MN ，为使两种色光射到光屏MN 上时不重叠，试求棱镜AC 边与光屏至少相距多远？图6答案 (1)ADE (2)(5＋5)a 6解析 (2)如图所示，是经三棱镜折射后两种色光射到光屏MN 上恰好不重叠时的光路图.对红光，由折射定律得：n 1＝sin βsin30°解得：sin β＝64，tan β＝155对紫光，由折射定律得：n 2＝sin αsin30° 解得：sin α＝32，tan α＝ 3 由几何关系得：d tan α－d tan β＝acos30°解得：d ＝(5＋5)a6为使两种色光射到光屏MN 上时不重叠，棱镜AC 与光屏至少相距d ＝(5＋5)a6.7. (1)某波源S 发出一列简谐横波，波源S 的振动图象如图7甲所示.在波的传播方向上有A 、B 两点，它们到S 的距离分别为45m 和55m.测得A 、B 两点开始振动的时间间隔为1.0s.下列说法正确的是________. A.该列波的频率为0.2Hz B.该列波的波长为20m C.该列波的波速为10m/sD.当B 点离开平衡位置的位移为6cm 时，A 点离开平衡位置的位移也是6cmE.波经过4.5s 从波源S 传到A 点图7(2)如图乙所示，真空中有一块直角三角形的玻璃砖ABC ，∠B ＝30°，若CA 的延长线上S 点有一点光源发出的一条光线由D 点射入玻璃砖，光线经玻璃砖折射后垂直BC 边射出，且此光束从S 传播到D 的时间与在玻璃砖内的传播时间相等，已知光在真空中的传播速度为c ，BD ＝2d ，∠ASD ＝15°.求： (ⅰ)玻璃砖的折射率； (ⅱ)SD 两点间的距离.答案 (1)BCE (2)(ⅰ)2 (ⅱ)d解析 (2)(ⅰ)由光路图可知入射角i ＝45°，折射角r ＝30° n ＝sin i sin r ＝ 2. (ⅱ)由t ＝SD c ＝DE c n得SD ＝n DE ＝n BD sin30°＝d .。

高考全国卷【物理—选修3-4】专练题（高考真题及模拟题精编）试题部分一、近五年高考全国卷真题1、【2018年全国卷Ⅰ】34．【物理—选修3-4】(15分)(1)如图，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A=30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为_____。

若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射射角______（“小于”“等于”或“大于”）60°。

(2)一列简谐横波在t=时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。

求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。

2、【2018年全国卷II】34．【物理—选修3-4】(15分)(1) 声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。

一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。

桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。

(2) 如图，是一直角三棱镜的横截面，，，一细光束从BC边的D 点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出。

EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点。

不计多次反射。

（i）求出射光相对于D点的入射光的偏角；（ii）为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？3、【2018年全国卷Ⅲ】34．【物理—选修3-4】(15分)(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20 s 时的波形分别如图中实线和虚线所示。

己知该波的周期T>0.20 s。

下列说法正确的是______A．波速为0.40 m/sB．波长为0.08 mC．x=0.08 m的质点在t=0.70 s时位于波谷D．x=0.08 m的质点在t=0.12 s时位于波谷E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s，则它在该介质中的波长为0.32 m(2)如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC 的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC 边上。

普通高校招生全国统一考试2018年高考仿真模拟卷(四)物理试卷本试卷分第一部分(选择题）和第二部分(非选择题)两部分。

满分110分。

考试时间60分钟。

第一部分二、选择题：本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项符合题目要求，第18~21题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

·(请将答案填写在第5页答题区)14.如图所示为氢原子的能级图，对于处在n=4能级的大量氢原子，下列说法正确的是A.这群氢原子向低能级跃迁时一共可以辐射出4种不同频率的光子B.处在n=4能级的氢原子可以吸收任何一种光子而跃迁到高能级C.这群氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级时向外辐射的光子的波长最长D.这群氢原子辐射的光子中如果只有两种能使某金属发生光电效应，则该金属的逸出功W0应满足10.2eV<W0≤12.09eV15.如图所示，将一右端带有固定挡板的长薄板放在水平面上，一轻质弹簧右端拴接在挡板上，左端拴接一可视为质点的滑块，当弹簧原长时滑块位于长薄板的O点，当滑块位于图中的A点时整个装置处于静止状态。

现将长薄板的右端缓慢地抬起直到滑块将要沿长薄板下滑。

滑块所受的静摩擦力、支持力的大小分别用F f、F N表示。

则长薄板的右端缓慢抬起的过程，下列说法正确的是A.F f先减小后增大、F N一直减小B.F f先增大后减小、F N一直增大C.F f一直增大、F N先减小后增大D.F f保持不变、F N一直减小16.已知其静电场的电场强度的方向与x轴的正方向一致，电场强度大小E与位置x的关系图象如图所示，其中0~x2段为抛物线的一段且关于x=x1对称，x2~x3段为倾斜的直线，且x1-0=x2-x1=x3-x2，开始时一带正电的粒子位于原点，现给该粒子一水平向右的初速度，使其仅在电场力的作用下沿x轴的正方向运动。

则下列说法正确的是A.带电粒子在0~x2段先做减速运动再做加速运动B.带电粒子在x2~x3段做匀加速直线运动C.位置0与x1间的电势差等于位置x1与x2间的电势差D.在0~x3段电场力对带电粒子一直做负功17.如图甲所示为一自耦变压器，P2为副线圈的滑动触头，电压表与电流表均为理想交流电表，P1为滑动变阻器R的滑动触头，变压器的原线圈接有如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是A.当P2位于正中央时，电压表的读数为B.流过电流表的电流方向1s内改变50次C.当P2向下缓慢移动的过程中，两理想电表的读数均减小D.当P1向下移动时，变压器的输入功率减小18.如图所示为飞船B与空间站A对接的示意图，已知飞船B对接前沿图中的椭圆轨道运行，空间站A沿图中的圆轨道运行。

实验题满分练(二)22．(2017·西安五校一模) 某同学在科普读物上看到：“劲度系数为k的弹簧从伸长量1为x到恢复原长过程中，弹力做的功W＝kx2”．他设计了如下的实验来验证这个结论．2A．将一弹簧的下端固定在地面上，在弹簧附近竖直地固定一刻度尺，当弹簧在竖直方向静止不动时其上端在刻度尺上对应的示数为x1，如图甲所示.B．用弹簧测力计拉着弹簧上端竖直向上缓慢移动，当弹簧测力计的示数为F时，弹簧上端在刻度尺上对应的示数为x2，如图乙所示．则此弹簧的劲度系数k＝________.C．把实验桌放到弹簧附近，将一端带有定滑轮、两端装有光电门的长木板放在桌面上，使滑轮正好在弹簧的正上方，用垫块垫起长木板不带滑轮的一端，如图丙所示．D．用天平测得小车(带有遮光条)的质量为M，用游标卡尺测遮光条宽度d的结果如图丁所示，则d＝________ mm.E．打开光电门的开关，让小车从光电门的上方以一定的初速度沿木板向下运动(未连弹簧)，测得小车通过光电门A和B时的遮光时间分别为Δt1和Δt2.改变垫块的位置，重复调节，直到Δt1＝Δt2时保持木板和垫块的位置不变.F．用细绳通过滑轮将弹簧和小车相连，将小车拉到光电门A的上方某处，此时弹簧上端在刻度尺上对应的示数为x3，已知(x3－x1)小于光电门AB之间的距离，如图丙所示．由静止释放小车，测得小车通过光电门A和B时的遮光时间分别为Δt1和Δt2.1在实验误差允许的范围内，若k(x3－x1)2＝________(用实验中测量的符号表示)，就验21证了W＝kx2的结论．2F解析由胡克定律，F＝k(x2－x1)，解得，此弹簧的劲度系数k＝.x2－x1根据游标卡尺的读数规则，遮光条宽度d＝3 mm＋5×0.1 mm＝3.5 mm.- 1 -1 1 1 由动能定理可得，k(x3－x1)2＝Mv－Mv2 212 2 2dv1＝Δt1dv2＝Δt21 1 d 1 d 1即若k(x3－x1)2＝M( )2－M( )2，就验证了W＝kx2的结论．2 2 Δt2 2 Δt1 2F 1 d 1 d答案 3.5M( )2－M( )2x2－x1 2 Δt2 2 Δt123．实验室在测定金属丝电阻率的实验中，提供的器材除多用电表、螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外，还有：A．粗细均匀的待测金属丝R xB．直流电流表A(0～5 mA，内阻约为5 Ω)C．直流电压表V(0～3 V，内阻约为5 kΩ)D．滑动变阻器R(阻值范围为0～20 Ω，额定电流为1 A)E．电源(3 V，内阻不计)(1)为了确定电路，先用多用电表的欧姆挡粗略测量待测金属丝的电阻．现将多用电表的选择开关置于“×100”挡，按正确的步骤进行操作，表盘示数如图1所示，则电阻R x的粗略值为________Ω.(2)实验时，先用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径，如图2所示是某次测量时的情况，读数为________mm.(3)若要求在实验中金属丝两端的电压可以有较大变化，测量金属丝电阻的误差尽量小，请用笔画线代替导线，补上图3实物图中缺少的两根导线．(4)某物理学习小组的两位同学在实验中，根据同一组数据进行正确描点后，甲、乙两位- 2 -同学根据自己的理解各作出一条图线，如图4中甲、乙所示，根据你对实验的理解，你认为________同学的图线正确，根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为________Ω.解析(1)多用电表读数乘以倍率可得到电阻值，故R x＝6×100Ω＝600 Ω.(2)螺旋测微器读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，该次测量读数为0.5 mm＋20.0×0.01 mm＝0.700 mm.R x (3)滑动变阻器总阻值远小于待测金属丝的阻值，故滑动变阻器应采用分压式接法．由于R A R V> ，故电流表采用内接法．实物图连接如图所示．R x(4)当电压为零时，电流为零，图线过原点，故甲同学对；图线的斜率大小为金属丝的电2.85阻值，故R＝Ω＝570 Ω.5 × 10－3答案(1)600(2)0.700(3)如图所示(4)甲570- 3 -。

2018届高考物理三轮专题提升训练七、选修3－4牢记主干，考场不茫然1．光的折射率：n ＝sin θ1sin θ2＝c v ＝λ真λ介2．临界角公式：sin C ＝1n3．条纹间距：Δx ＝ld λ4．能级跃迁：hν＝E m －E n 5．光谱线条数：N ＝C n 2＝n (n －1)26．光电效应方程：12m v 2＝hν－W7．质能方程：ΔE ＝Δmc 2 8．单摆周期：T ＝2πl g9．波速的计算：v ＝λT ＝λf ＝ΔxΔt10．动量守恒定律：p 1＋p 2＝p 1′＋p 2′ 11．光学：（1）.n 1sin 1=n 2sin 2 n 1λ1=n 2λ2 n 1V 1=n 2V 2 n 红＜ n 紫 υ红＜υ紫(频率)（2）.nsinC=1sin90°紫光最易发生全反射（3）.Pt=nh υ=nh λc =nh 介λv 小孔透过光子数 总224n nR r =ππ （4）.干涉 ΔS=n λ明条纹 ΔS=(2n-1)λ/2 暗条纹 Δx=λdL(条纹间距) d=4介λ 增透膜 ΔS=2d=n λ明条纹 ΔS=2d=(2n-1)λ/2 暗条纹 （5）. h υ= W+21mV 2一、选择题(共5小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2015·湖北八校二联)下列说法中正确的是( )A ．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象B ．机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定C ．泊松亮斑是光通过圆孔发生衍射时形成的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减弱玻璃的反射光E ．赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在 答案：ADE解析：电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播，但在介质中的传播速度由介质和频率共同决定，B 错；泊松亮斑是用光照射不透光的小圆盘时产生的衍射现象，C 错。

选考强化练(四) 选修3－4(时间：20分钟分值：45分)1．(1)(5分)一列沿x轴传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图1所示，此时质点P恰在波峰，质点Q恰在平衡位置且向下振动．再过0.5 s，质点Q第二次到达波谷，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)图1A．波沿x轴负方向传播B．波的传播速度为60 m/sC．波的传播周期为0.2 sD．0至0.9 s时间内P点通过的路程为1.8 mE．1 s末质点P的位移是零(2)(10分)如图2所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ＝76°，今有一细束单色光在横截面内从OA边上的点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，光线直接到达AB面且恰好未从AB面射出．已知OE＝35OA，cos 53°＝0.6，试求：①玻璃砖的折射率n；②光线第一次从OB射出时折射角的正弦值.【导学号：19624282】图2【解析】 (1)由题意，质点Q 恰好在平衡位置且向下振动，则知波沿x轴负方向传播，故A 正确；根据题意知14T ＋T ＝0.5 s ，则周期为：T ＝0.4 s ，根据v ＝λT ＝240.4m/s ＝60 m/s ，故选项B 正确，选项C 错误；0.9 s ＝2T ＋14T ，则P 点通过的路程为：s ＝2×4A ＋A ＝1.8 m ，故选项D 正确；1 s ＝2T ＋12T ，故该时刻P 处于负的最大位移处，选项E 错误．故选A 、B 、D.(2)①因OE ＝35OA ，由数学知识知光线在AB 面的入射角等于37°光线恰好未从AB 面射出，所以AB 面入射角等于临界角，则临界角为：C ＝37°由sin C ＝1n得：n ＝53.②据几何知识得：β＝θ＝76°，则OB 面入射角为：α＝180°－2C －β＝30°设光线第一次从OB 射出的折射角为γ，由sin γsin α＝n 得： sin γ＝56.【答案】 (1)ABD (2)①53 ②562．(2018·鸡西市模拟)(1)(5分)一列简谐横波在t ＝0.2 s 时的波形图如图3甲所示，P 为x ＝1 m 处的质点，Q 为x ＝4 m 处的质点，图乙所示为质点Q 的振动图象．则下列关于该波的说法中正确的是________．(填正确答案标号，选对一个得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)图3A．该波的周期是0.4 sB．该波的传播速度大小为40 m/sC．该波一定沿x轴的负方向传播D．t＝0.1 s时刻，质点Q的加速度大小为零E．从t＝0.2 s到t＝0.4 s，质点P通过的路程为20 cm(2)(10分)如图4所示，一直角三棱镜放置在真空中，其截面三角形的斜边BC的长度为d，一束单色光从AB侧面的中点垂直AB入射．若三棱镜的折射率为2，∠C＝30°，单色光在真空中的传播速度为c，求：图4①该单色光第一次从棱镜射入真空时的折射角；②该单色光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间．【解析】(1)选ACE.由乙图知，质点的振动周期为T＝0.4 s，故A正确；由甲图知，波长λ＝8 m，则波速为：v＝λT＝80.4m/s＝20 m/s，故B错误；由乙图知，t＝0.2 s时刻，质点Q向下运动，根据甲图可知，该波沿x轴负方向传播，故C正确；由图乙可知，t＝0.1 s时刻，质点Q位于最大位移处，所以加速度大小一定不为零，故D错误；因为T＝0.4 s，则从t＝0.2 s到t＝0.4 s为半个周期，所以质点P通过的路程为20 cm，故E正确．(2)①画出该单色光在三棱镜中传播的光路如图所示．当光线到达三棱镜的BC边时，因∠C＝30°，由几何关系可知α＝60°又因为三棱镜的折射率n＝2，所以光发生全反射的临界角为45°因α＝60°，所以该单色光在BC边发生全反射．当该单色光到达三棱镜的AC边时，由几何关系可知，其入射角为β＝30°设其折射角为γ，则由折射定律n＝sin γsin β可得：γ＝45°.②因为截面三角形的斜边BC的长度为d，D为AB边的中点，∠C＝30°，由几何关系可知DE＝3d 4因为α＝60°，所以∠CEF＝30°，又∠C＝30°，由几何关系可知EF＝3d 6该单色光在三棱镜中的传播速度为v＝cn＝c2所以单色光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间t＝DE＋EFv代入数据可解得：t＝56d 12c.【答案】(1)ACE(2)①45°②56d 12c3．(2018·宝鸡市一模)(1)(5分)一列简谐横波沿着x轴正方向传播，波中A、B两质点在平衡位置间的距离为0.5 m，且小于一个波长，如图5甲所示，A、B 两质点振动图象如图乙所示．由此可知________．(填正确答案标号，选对一个得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)图5A．波中质点在一个周期内通过的路程为8 cmB．该机械波的波长为4 mC．该机械波的波速为0.5 m/sD．t＝1.5 s时A、B两质点的位移相同E ．t ＝1.5 s 时A 、B 两质点的振动速度相同(2)(10分)有一个上、下表面平行且足够大的玻璃平板，玻璃平板的折射率为n ＝43、厚度为d ＝12 cm.现在其上方的空气中放置一点光源S ，点光源距玻璃板的距离为L ＝18 cm ，从S 发出的光射向玻璃板，光线与竖直方向夹角最大为θ＝53°，经过玻璃板后从下表面射出，形成一个圆形光斑，如图6所示．求玻璃板下表面圆形光斑的半径(sin 53°＝0.8)．图6【解析】 (1)选ACE.由图可知，该波的振幅为2 cm ，波中质点在一个周期内通过的路程为4倍的振幅，即8 cm ，故A 正确；由图知，t ＝0时刻B点通过平衡位置向上运动，A 点位于波峰，则有：Δx ＝x 2－x 1＝(n ＋14)λ，n＝0,1,2,3…由题λ>Δx ＝0.5 m ，则知n 只能取0，故λ＝2 m ，故B 错误；由图知周期T ＝4 s ，则波速为v ＝λT ＝24 m/s ＝0.5 m/s ，故C 正确；由图可知，在t ＝1.5s 时刻，A 的位移为负，而B 的位移为正，故D 错误．由图知，t ＝1.5 s 时A 、B 两质点到平衡位置的距离是相等的，所以振动的速度大小相等；又由图可知，在t ＝1.5 s 时刻二者运动的方向相同，所以它们的振动速度相同，故E 正确．(2)由题意可知光在玻璃板上表面发生折射时的入射角为θ，设其折射角为r ，由折射定律可得：n ＝sin θsin r ，代入数据可得：r ＝37°.光在玻璃板下表面发生折射时，由于入射角r 始终小于玻璃板的临界角，所以不会发生全反射，光在玻璃板中传播的光路图如图所示．所以光从玻璃板下表面射出时形成一个圆形发光面，设其半径大小为R，则有：R＝L tan θ＋d tan r，代入数据可得：R＝33 cm.【答案】(1)ACE(2)33 cm。