高三物理二轮复习 选考题15分强化练（选修3-4）.doc

选考题15分强化练(选修34)1(1)(5分)如图1所示，甲图是一列横波某一刻的图象，乙图是离O点3 cm处的质点从这一刻的振动图象，则下述正确的是 _(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)甲乙图1A3 cm处的这个质点t0时向y轴正方向运动B这列波沿x轴负方向传播C质点的振动周期8 sD波速为50 m/sE3 cm处的这个质点再次回到平衡位置需要的时间为0.04 s(2)(10分)如图2所示，某透明材料制成的半球形光学元件直立放置，其直径与水平光屏垂直接触于M点，球心O与M间的距离为10 cm.一束激光与该元件的竖直圆面成30角射向圆心O，结果在光屏上出现间距为d40 cm的两个光斑，请完成光路图并求该透明材料的折射率图2【解析】(1)由乙图读出该时刻即t0时刻3 cm处质点的速度方向为沿y轴正方向，由甲图判断出波的传播方向为沿x轴负向，故A、B正确；由甲图读出该波的波长为4 cm，由乙图知周期为T0.08 s，则波速为v m/s0.5 m/s，故C、D错误；3 cm处的这个质点经过半个周期再次回到平衡位置，因此需要时间为0.04 s，故选项E正确选A、B、E.(2)光屏上的两个光斑分别是激光束经光学元件反射与折射的光线形成，其光路图如图3所示：图3依题意知R10 cm，据反射规律与几何关系知，反射光线形成光斑P1与M点的距离为：d1Rtan 30 激光束的入射角i60，设其折射角为，由几何关系可知折射光线形成光斑P2与M点间距为：d2Rcot 据题意有：d1d2d联立各式并代入数据解得：cot ，即30据折射规律得：n.【答案】(1)ABE(2)图见解析2(1)(5分)2015年7月15日21时，“2015中国黑河大黑河岛国际经贸洽谈会焰火晚会”在黑龙江畔拉开了帷幕整场焰火晚会共分为“礼花缤纷、增进友谊”“魅力黑河、发展黑河”“合作双赢、再创辉煌”三个焰章下列关于光的认识，说法正确的是()A焰火中各种五颜六色的光中红光比绿光的衍射效果好B利用相机拍下这些壮观景象时，涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，说明增透膜增强了对淡紫色光的透射C通过电视观看焰火晚会时，所用电视机遥控器是利用红外线脉冲信号进行遥控的D焰火晚会舞台上所用的激光是一种相干光E. 焰火中各种五颜六色的光中红光比绿光的折射效果好(2)(10分)机械横波某时刻的波形图如图3所示，波沿x轴正方向传播质点P的横坐标x0.32 m从此时刻开始计时图3若P点经0.4 s第一次达到正向最大位移求波速的大小；若P点经0.4 s到达平衡位置，求波速的大小【解析】(1)焰火中各种五颜六色的光中红光比绿光的波长较长，故衍射效果好，选项A正确；涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，是因为增透膜对淡紫色光的透射较少，有一部分反射的紫光，故B错误；通过电视观看焰火晚会时，所用电视机遥控器是利用红外线脉冲信号进行遥控的，选项C正确；焰火晚会舞台上所用的激光是一种相干光，选项D正确； 焰火中各种五颜六色的光，红光比绿光的折射效果差，选项E错误故选A、C、D.(2)波沿x轴正方向传播，P点恰好第一次达到正向最大位移时，波峰传播的距离x0.32 m0.2 m0.12 m波速v0.3 m/s.波沿x轴正方向传播，若P点恰好第一次到达平衡位置，则x0.32 m由周期性可知波0.4 s内传播的可能距离xm(n0,1,2)波速v(0.8n)m/s(n0,1,2)【答案】(1)ACD (2)0.3 m/s(0.8n)m/s(n0,1,2)3(1)(5分)一列频率为2.5 Hz的简谐横波沿x轴传播，在t10时刻波形如图4中实线所示，在t20.7 s时刻波形如图中虚线所示则该波沿x轴_(填“正向”或“负向”)传播其传播速度为_m/s.在t30.9 s时位于0x4 m区间的部分质点正在向y轴正方向运动，这些质点在x轴上的坐标区间是_图4(2)(10分)如图5所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，A30.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在右侧距AC边d处有一与AC平行的光屏，现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？若两种光都能从AC面射出，求在光屏MN上两光点间的距离【导学号：37162123】图5【解析】(1)该波的周期为：T s0.4 s，t2t10.7 s1T，由波形的平移法可知，该波沿x轴负向传播由图知，波长为 4 m，波速为 v10 m/s，在t10时刻，在x轴上坐标区间为2 mx4 m的质点正向y轴正方向运动，在t30.9 s2T时刻，波形向左平移1 m，则正向y轴正方向运动的质点在x轴上的坐标区间是：1 mx3 m.(2)根据v得： v红，v紫，联立可解得：.根据几何关系，光从AC面上折射时的入射角为30，根据折射定律有： n1， n2，则tan r2，tan r1，所以xd(tan r2tan r1)d【答案】(1)负向10 m/s1 mx3 m.(2)d4(1)(5分)一列简谐横波，沿x轴正向传播t0时刻的波形图如图6甲所示，图乙是图甲中某质点的振动图象则该波的波速为_m/s；图乙表示甲图中_(选填 “A”、“ B”、“C”、“ D”)质点的振动图象图6(2)(10分)如图7所示，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角度i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射已知15，BC边长为2L，该介质的折射率为.求：入射角i；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或tan 152)图7【解析】(1)从甲图中可得波长为2 m，从图乙中可得周期为T0.2 s，故波速为v10 m/s.图乙中的质点在0时刻从平衡位置向上振动，根据走坡法可得甲图中的A点在波峰，将向下运动，B点在平衡位置向上运动，C点在波谷，将向上运动，D点在平衡位置向下运动，故图乙为图甲中B点的振动图象(2)根据全反射定律可知，光线在AB面上P点的入射角等于临界角C如图所示，由折射定律得：sin C，代入数据得：C45设光线在BC面上的折射角为r，由几何关系得：r30由折射定律得：n，联立代入数据得：i45.在OPB中，根据正弦定理得：，设所用时间为t，光线在介质中的速度为v，得：vt，光在玻璃中的传播速度v，联立代入数据得：t.【答案】(1)10 m/sB(2)i45t5(1)(5分)某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏P，让一复色光束SA射向玻璃砖的圆心O后，有两束单色光a和b射向光屏P，如图8所示他们根据实验现象提出了以下四个猜想，你认为正确的是_(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分每选错一个扣3分，最低得分为0分)图8A单色光a的波长大于单色光b的波长B在玻璃中单色光a的传播速度小于单色光b的传播速度C单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间D当光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，在光屏P上最早消失的是b光E相同条件下，a光比b光的干涉条纹间距大(2)(10分)一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O处，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1 s的简谐运动，于是在绳上形成一简谐横波，绳上质点N的平衡位置为x5 m，经某一时间振动传播到质点M时的波形如图9所示，求：图9经过多长时间N点第一次出现波谷；质点N开始振动时的振动方向以及此时绳的左端已振动所通过的路程【解析】(1) 由图知，a光的偏折程度小于b光，所以a光的折射率小于b光的折射率，则a光的波长大于b光的波长，故A正确由v知，在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度，在玻璃中通过的路程相等，则单色光a通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需的时间，故B、C错误；由sin C知a光的临界角较大，b光的临界角较小，则当光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，入射角增大，b光最早发生全反射，所以在光屏P上最早消失的是b光，故D正确；a光的波长大于b光的波长，相同条件下，干涉条纹间距大小与波长成正比，故E正确选A、D、E.(2)由图可知，波长2 m，周期T1 s，则波速v2 m/s质点N第一次出现波谷经历的时间t2.25 s.任何一个质点的振动都在重复波源的振动，此时，质点M在重复波源刚刚开始振动，振动方向沿y轴负向，所以质点N开始振动时的振动方向也是沿y轴负向从M传播到N，需要时间t2 s质点N开始振动时，绳的左端振动时间t2 s2T，而目前绳的左端已经振动半个周期，所以通过的路程s14A22A80 cm.【答案】(1)ADE(2)经过2.25 s时间N点第一次出现波谷质点N开始振动时的振动方向沿y轴负向，此时绳的左端已振动所通过的路程为80 cm6(1)(5分)一列沿x轴传播的简谐横波，t0时刻的波形如图10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10A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 sD0至0.9 s时间内P点通过的路程为1.8 mE1 s末质点P的位移是零(2)(10分)如图11所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角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OEOA，cos 530.6，试求：玻璃砖的折射率n；光线第一次从OB射出时折射角的正弦值图11【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；根据题意则TT0.5 s，则周期为：T0.4 s，根据vm/s60 m/s，故选项B正确，选项