2023年高考物理二轮复习专题六选修部分第15讲自主演练选修3-4

第15讲选修3-4局部(均为5选3选择题型)1．以下说法正确的选项是()(导学号57180076)A．在稳定的干预区域内，波峰和波峰叠加得到振动加强点，波谷和波谷叠加得到振动减弱点B．光的偏振特征说明光是横波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．摆钟偏快时可缩短摆长进行校准E．平衡位置是指回复力为零的位置，物体在该位置所受的合外力不一定为零解析：振动加强点为波峰和波峰，波谷和波谷相遇处，A错误；只有横波才能发生偏振，所以光的偏振特征说明光是横波，B正确；火车鸣笛向我们驶来时，间距变小，那么我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，故C正确；摆钟偏快时，说明周期偏小，假设要周期变大，那么可伸长摆长进行校准，故D错误；例如单摆，平衡位置在其最低点，回复力为零，但此时的合力不为零，E正确．答案：BCE2．以下说法正确的选项是()(导学号57180077)A．肥皂泡呈现的彩色是光的干预现象，露珠呈现的彩色的是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象B．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C．做双缝干预实验时，用绿光照射单缝，在光屏P上观察到干预条纹，用红光替绿光照射单缝将得到相邻条纹间距更大的干预图样D．相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了E．在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短解析：肥皂泡呈现的彩色是光的干预现象，露珠呈现的彩色的是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象，应选项A正确；全息照相不是利用全反射，是和光的干预有关，选项B错误；由Δx＝eq\f(L,d)λ可知用红光代替绿光，条纹间距变大，选项C正确；相对论认为：高速运动的物体在运动方向上，长度变短，选项D错误；在真空中传播的电磁波，传播速度不变，由v＝λf得，频率增加时，波长变短，选项E正确；应选ACE.答案：ACE3．以下说法正确的选项是()(导学号57180078)A．光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定B．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干预形成的C．杨氏双缝干预实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干预条纹的相邻条纹间距比蓝光干预条纹的相邻条纹间距小D．光的偏振特征说明光是横波E．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一局部光在界面上发生了全反射的缘故解析：光在介质中传播的速度由介质本身，及频率共同决定，故A错误；油膜形成的彩色条纹，是由膜的前后外表反射光，进行光的叠加，形成的干预条纹，故B正确；根据光的干预条纹间距公式Δx＝eq\f(L,d)λ，可知，红光的波长长，那么红光干预条纹的相邻条纹间距比蓝光干预条纹的相邻条纹间距大，故C错误；光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波，故D正确；玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为光从玻璃射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一局部光在界面上发生了全反射，故E正确．答案：BDE4．以下说法正确的选项是()(导学号57180079)A．在真空中传播的电磁波，频率越大，波长越短B．让蓝光和绿光通过同一双缝干预装置，绿光形成的干预条纹间距较大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．要确定雷达和目标的距离需要直接测出电磁波从发射到被目标接收的时间E．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反射光的影响解析：根据λ＝eq\f(c,f)，在真空中传播的电磁波速度相同，频率越大，波长越短，选项A正确；绿光的波长大于蓝光，让蓝光和绿光通过同一双缝干预装置，根据Δx＝eq\f(L,d)λ可知，绿光形成的干预条纹间距较大，选项B正确；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，全息照相是光的干预原理，选项C错误；要确定雷达和目标的距离需要测出电磁波从发射到被雷达接收的时间t，再根据x＝c·eq\f(t,2)求解距离，选项D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减弱玻璃反射光的影响，选项E正确；应选ABE.答案：ABE一、选择题(均为“5选3〞多项选择题)1.(2023·太原二模)波源S在t＝0时刻从平衡位置开始向上振动，形成向左、右两侧传播的简谐横波．a、b、c和a′、b′、c′是沿波传播方向上的间距为1m的6个质点，t＝0时刻各质点均处于平衡位置，如下图．波的传播速度为8m/s，当t＝0.125s时波源S第一次达最高点A．任意时刻质点c与质点c′振动状态完全相同B．t＝0.28s时质点a的速度正在减小C．t＝2.375s时质点b′处于波谷D．波传到c点时，质点c开始向上振动E．假设波源S向距它40m的接收器匀速靠近，接收器接收到的频率将大于2解析：由题图知，质点c与质点c′距离波源位移相同，所以振动状态完全相同，A正确；当t＝0.125s时波源S第一次达最高点，可求周期T＝0.5s，波长λ＝vT＝4m，在t＝0.125s时质点a开始向上振动，在t＝0.25s时，质点a到达波峰，所以t＝0.28s时质点a向平衡位置运动，速度正在增大，故B错误；在t＝0.25s时质点b′开始振动，所以在t＝2.375s时质点b′处于波峰，故C错误；由于波源开始向上振动，所以介质中所有质点开始振动的方向都是向上，故D正确；根据多普勒效应，假设波源S向距它40m的接收器匀速靠近，接收器接收到的频率将大于波源发出的频率2Hz，E答案：ADE2．以下物理现象正确的选项是()A．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时，能观察到彩色条纹，这是光的色散现象B．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰C．经过同一双缝所得干预条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度D．紫外线比红外线更容易发生衍射现象E．人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射解析：当光通过狭缝时，假设缝的尺寸与光的波长相当，那么会发生明显的衍射现象，故A错误；可使景像清晰是利用光的偏振，只能让振动方向与透振方向一致的通过，故B正确；根据公式Δx＝eq\f(L,d)λ，红光的波长比绿光长，那么红光的干预条纹间距比绿光宽，故C正确；紫外线波长小于红外线，那么比红外线不容易发生衍射现象，故D错误；人耳能够听到的声波的波长比超声波的波长长，比超声波更容易发生衍射，故E正确．答案：BCE3．(2023·绵阳模拟)以下说法正确的选项是()A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度B．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出C．图丙是双缝干预示意图，假设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外表平整程度时得到的干预图样，弯曲的干预条纹说明被检测的平面在此处是凸起的E．图戊中的M、N是偏振片，P是光屏．当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象说明光波是横波解析：根据折射率和光的传播速度之间的关系n＝eq\f(c,v)可知，折射率越大，传播速度越小，从图中可以看出，b光线在水中偏折得厉害，即b的折射率大于a的折射率，那么a在水中的传播速度大于b的传播速度，故A正确．当入射角i逐渐增大折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，不管入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会消失，故肯定有光线从bb′面射出，故B错误．根据双缝干预相邻两亮条纹的间距Δx与双缝间距离d及光的波长λ的关系式Δx＝eq\f(L,d)λ可知，只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离Δx将减小，故C正确．由于不知道被测样表的放置方向，故不能判断此处是凸起的，故D错误．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象说明光是一种横波．故E正确．应选ACE.答案：ACE4．一列沿x轴正方向传播的机械波，波速为4m/s，t＝0时刻波形如下图，A．这列波传播的周期为2sB．平衡位置为x＝10mC．平衡位置为x＝3.5m处的质点在t＝0到t＝eq\f(T,4)时间段内路程等于2cmD．t＝9s时，平衡位置为x＝3.5mE．平衡位置为x＝4m处的质点位移总是和平衡位置为x＝8解析：从题图中可知λ＝8m，故这列波传播的周期为T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(8,4)s＝2s，A正确；波上所有质点的起振方向都相同，t＝0时刻x＝8m处的质点开始振动，沿y负方向，故x＝10m处质点的起振方向也为竖直向下，B正确；平衡位置为x＝3.5m处的质点此刻不在波峰或者波谷，故在四分之一周期内的路程不等于2cm，C错误；平衡位置为x＝3.5m处的质点在t＝1s时和t＝9s时振动情况相同，根据波的平移法，此时和x＝7.5m时振动情况相同，故质点正向下振动，D正确；平衡位置为x＝4m处的质点和平衡位置为x＝8m处的质点相距半个波长，为反相点，两者振动情况总是相反，故E答案：ABD5．(2023·武汉联考)一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻，波恰好传播到x＝5.5m处，此时，x＝0处的质点已经振动了0.55s，A．图示时刻x＝1.5m处的质点向＋yB．波源的起振方向可能沿＋y方向，也可能沿－y方向C．该波的波速为10mD．再经过0.05s，x＝0处的质点恰好在平衡位置E．再经过0.25s，x＝0处的质点恰好在负向最大位移处解析：根据走坡法可知，图示时刻x＝1.5m处的质点向＋y方向振动，A正确；波上所有质点的起振方向都和波源的起振方向相同，x＝5.5m处的质点开始运动时是向y轴正方向，故波源起振方向也沿y轴正方向，B错误；波在0.55s的时间内向前传播了5.5m，故波速为v＝eq\f(5.5,0.55)m/s＝10m/s，C正确；经过0.05s，波向前传播了0.5m，根据平移法，此时x＝0处的质点与t＝0时x＝－0.5m处质点的位移相同，而x＝－0.5m处的质点正好在平衡位置处，故D正确；从题图中可知λ＝4m，故周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(4,10)s＝0.4s，因为t＝0.05s时，x＝0处的质点在平衡位置，向下振动，所以再过t＝0.2s时，质点振动了eq\f(T,2)，所以质点仍处于平衡位置，向上振动，故E错误．答案：ACD6．(2023·江淮联考)某实验小组在研究单摆时改良了实验方案，将一力传感器连接到计算机上．图甲中O点为单摆的固定悬点，现将小摆球(可视为质点)拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，那么摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，∠AOB＝∠COB＝α，α小于10°且是未知量．同时由计算机得到了摆线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线图乙(均为量)，且图中t＝0时刻为摆球从A点开始运动的时刻(重力加速度为g)．根据题中(包括图中)所给的信息，以下说法正确的选项是()A．该单摆的周期为t2B．根据题中(包括图中)所给的信息可求出摆球的质量C．根据题中(包括图中)所给的信息不能求出摆球在最低点B时的速度D．假设实验时，摆球做了圆锥摆，那么测得的周期变长E．假设增加摆球的质量，摆球的周期不变解析：由题给乙图可知单摆的周期T＝t2，应选项A正确；在B点拉力有最大值，根据牛顿第二定律可知Fmax－mg＝meq\f(v2,l)，在AC两点有拉力最小值，Fmin＝mgcosα，由A到B机械能守恒，即mgl·(1－cosθ)＝eq\f(1,2)mv2由此可知摆球的质量m＝eq\f(Fmax＋2Fmin,3g)，选项B正确，选项C错误；假设实验时摆球做了圆锥摆，那么周期的表达式为T＝2πeq\r(\f(Lcosα,g))，周期变小，选项D错误；根据单摆周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))可知，单摆周期与摆球的质量无关，应选项E正确；应选ABE.答案：ABE二、计算题7．如下图，直角三角形ABC为一玻璃棱镜的截面，∠B＝60°，斜边AB＝L.玻璃镜的折射率为n＝eq\r(2).一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入经过棱镜．求：(导学号57180143)(1)光线能否在AB边发生全反射；(2)光的出射点到B点的距离．解析：(1)根据折射定律：n＝eq\f(sinα,sinβ)，得β＝30°如下图，由几何关系知，在AB边的入射角等于60°，反射光线垂直BC射出，而sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(2),2)，可知C<60°在AB边发生全反射．(2)由图知，AM＝MD＝eq\f(\r(3),4)L，所以AD＝eq\f(3L,4)，BD＝eq\f(L,4)又因为反射光线垂直BC射出，可得BE＝eq\f(L,8).答案：(1)能(2)eq\f(1,8)L8．(2023·楚雄模拟)如下图，真空有一个下外表镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率n＝eq\r(2)，一束单色光与界面成θ＝45°角斜射到玻璃砖外表上，最后在玻璃砖的右侧竖直平面光屏上出现两个光点A和B，A和B相距h＝4.0cm.光在真空中的传播速度c＝3.0×108m/s.(1)画出光路图；(2)求玻璃砖的厚度．解析：(1)根据折射率公式n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，得sinθ2＝eq\f(1,2)，θ2＝30°，作出光路图如下图：(2)如下图的光路，△CDE为等边三角形，四边形ABEC为梯形，CE＝AB＝h.玻璃的厚度d就是底边长为h的等边三角形的高，故d＝hcos30°＝eq\f(\r(3),2)h＝eq\f(\r(3),2)×4.0cm＝3.46cm.答案：(1)(2)3.469．(2023·惠州模拟)如下图，一束平行光以45°的入射角照射到半径为R的半圆柱形玻璃砖的上外表上，玻璃砖对平行光的折射率为eq\r(2).(1)圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角θ是多少？(2)能从圆柱面射出的光线中，在玻璃砖中传播时间最长为多少？(光在真空中的速度为c)解析：(1)作出光路图，如下图：由折射定律，有：n＝eq\f(sini,sinγ)得sinγ＝eq\f(sini,n)＝eq\f(1,2)，得γ＝30°如果光线EA刚好在A点发生全反射，那么有n＝eq\f(sin90°,sin∠EAO)即有∠EAO＝45°此时∠EOA＝75°因EA与OB平行，所以∠EAO＝∠AOB＝45°如果光线FC刚好在C点发生全反射，那么有∠FCO＝45°此时∠FOC＝15°故知圆柱面上光线能够射出的区域所对的