2014——2017年全国卷物理选修3-4汇编

20142017年全国卷物理选修3-4汇编一、多选题(本大题共7小题，共28.0分)(2017年全国2卷)1.在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（） A.改用红色激光 B.改用蓝色激光 C.减小双缝间距 D.将屏幕向远离双缝的位置移动 E.将光源向远离双缝的位置移动(2017年全国3卷)2.如图，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=0.5s时的波形图已知该简谐波的周期大于0.5s关于该简谐波，下列说法正确的是（） A.波长为2m B.波速为6m/s C.频率为1.5Hz D.t=1s时，x=1m处的质点处于波峰 E.t=2s时，x=2m处的质点经过平衡位置(2016年全国1卷)3.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下列说法正确的是（） 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(2016年全国2卷)4.关于电磁波，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，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失(2016年全国3卷)5.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20Hz，波速为16m/s已知介质中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15.8m、14.6mP、Q开始震动后，下列判断正确的是（） A.P、Q两质点运动的方向始终相同 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(2014年全国2卷)6.图（a）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图（b）为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（） A.在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动 B.在t=0.25s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同 C.从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m D.从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm E.质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10t（国际单位）(2017年全国1卷)7.图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是（） A.波速为0.5m/s B.波的传播方向向右 C.02s时间内，P运动的路程为8cm D.02s时间内，P向y轴正方向运动 E.当t=7s时，P恰好回到平衡位置二、填空题(本大题共1小题，共4.0分)(2017年全国1卷)8.如图（a），在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1（0，4）和S2（0，-2）两波源的振动图线分别如图（b）和图（c）所示两列波的波速均为1.00m/s两列波从波源传播到点A（8，-2）的路程差为 _ m，两列波引起的点B（4，1）处质点的振动相互 _ （填“加强”或“减弱”），点C（0，0.5）处质点的振动相互 _ （填“加强”或“减弱”） 三、计算题(本大题共7小题，共70.0分)(2017年全国1卷)9.如图，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高为2R的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为0.6R已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行（不考虑多次反射）求该玻璃的折射率 (2017年全国2卷)10.一直桶状容器的高为2l，底面是边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率 (2017年全国3卷)11.如图，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： （i）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值； （ii）距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离 (2016年全国2卷)12.一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10cmO和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm处的两个质点t=0时开始观测，此时质点O的位移为y=4cm，质点A处于波峰位置：t=s时，质点O第一次回到平衡位置，t=1s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 (2016年全国3卷)13.如图，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面半径是球半径的倍，在过球心O且垂直底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃冠上的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 (2014年全国2卷)14.一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上已知圆纸片恰好能完全挡住从圆形发光面发出的光线（不考虑反射），求平板玻璃的折射率 (2014年全国1卷)15.一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示，玻璃的折射率n= （i）一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？ （ii）一细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置 四、综合题(本大题共2小题，共24.0分)(2017年全国1卷)16.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 （i）求池内的水深； （ii）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为2.0m当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接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（结果保留1位有效数字） (2015年全国1卷)17.物理选修3-4(15分) (1)(5分)在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距x1与绿光的干涉条纹间距x2相比,x1x2(填“”、“=”或“”)。若实验中红光的波长为630nm,双缝与屏幕的距离为1.00m,测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm,则双缝之间的距离为mm。(2)(10分)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播,波速均为v=25cm/s。两列波在t=0时的波形曲线如图所示。求 ()t=0时,介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标;()从t=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点的时间。(2015年全国2卷)18.物理选修3-4(15分) (1)(5分)如图,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为,经折射后射出a、b两束光线。则。(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.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中,a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使角逐渐变大,则折射光线a首先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距(2)(10分)平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,P