物理选修3—4近5年高考试题

1、。 20152015 年普通高等学校招生全国统一考试（新课标年普通高等学校招生全国统一考试（新课标 I I 卷）卷） 34【物理选修 3-4】 （15 分） （1）在双缝干涉实验中，分布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x 1 与绿光的干涉条纹间距x2相比x 1 x 2 （填“” “”或 “” ） 。若实验中红光的波长为630nm，双缝到屏幕的距离为1m，测得第一条到第 6 条亮 条纹中心间的距离为10.5mm，则双缝之间的距离为 mm。 答案：0.3 解析：双缝干涉条纹间距x L ，红光波长长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即 d 10.5mmL 2x

2、1 x2条纹间距根据数据可得x ， 根据x 可 2.1mm 2.110 m 。 5d L1m630109m 3104m 0.3mm。 得d 2x2.110 m （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 25cm/s，两列波在t 0时的波形曲线如图所示 求 （i）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 （ii）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 答案（i） x 1 (50300n)cmn 1,2,3 （ii）0.1s 解析： （1）根据两列波的振幅都为8cm，偏离平衡位置位移为 16cm的的质点即为两

3、列波 的波峰相遇。 设质点x坐标为x 根据波形图可知，甲乙的波长分别为乙 60cm，甲 50cm 则甲乙两列波的波峰坐标分别为 -可编辑修改- 。 x 1 50k 1 50(k 1 1,2,3) x 1 50k 2 80(k 2 1,2,3) 综上，所有波峰和波峰相遇的质点坐标为 整理可得x 1 (50300n)cmn 1,2,3 （ii）偏离平衡位置位移为16cm是两列波的波谷相遇的点， t 0时，波谷之差x (50 2n 1 12n 1 60)(50250)n 1,2,3 22 整理可得x 10(6n 15n2 )5 波谷之间最小的距离为x5cm 两列波相向传播，相对速度为2v 50cm/

4、 s 所以出现偏离平衡位置位移为16cm的最短时间t x 0.1s 2v 20052005 年高考理综物理部分（全国卷）年高考理综物理部分（全国卷） 18两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为 1、2。用 n1、n2 分别表示 水对两单色光的折射率，v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度B A . nln2、v1v2 B.nln2、v1v2 C.nln2、v1v2 D.nln2、v1v2 20一列简谐横波在x 轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a 、b 、c 为三个质元，a 正 向上运动。由此可知 a b x c A该波沿 x 轴正方向传播 B . c 正向上运动 C.该时刻以

5、后，b 比 c 先到达平衡位置 D.该时刻以后，b 比 c 先到达离平衡位置最远处 20052005 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 17图示为一直角棱镜的横截面，bac 90,abc 60。一平行细光束从 O 点沿垂直 于 bc 面的方向射入棱镜。 已知棱镜材料的折射率 n= 2 ， 若不考试原入射光在 bc 面上 的反射光，则有光线 （ BD） -可编辑修改- 。 A从 ab 面射出 B从 ac 面射出 C从 bc 面射出，且与 bc 面斜交 D从 bc 面射出，且与 bc 面垂直 18一列沿x轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50s。某一时刻，离开平衡位置的

6、位移都 相等的各质元依次为 P1，P2，P3，。已知 P1和 P2之间的距离为 20cm，P2和 P3之间 的距离为 80cm，则 P1的振动传到 P2所需的时间为 A0.50 s （ C） B0.13 sC0.10 sD0.20 s 20032003 年普通高等学校招生全国统一考试（江苏）年普通高等学校招生全国统一考试（江苏） 7一弹簧振子沿x轴振动，振幅为 4cm，振子的平衡位置位于x轴上的 O 点，图 1 中的a、 b、c、d为四个不同的振动状态； 黑点表示振子的位置， 黑点上的箭头表示运动的方向， 图 2 给出的四条振动图线，可用于表示振子的振动图象。 （ AD） A若规定状态 a 时

7、 t=0，则图象为 B若规定状态 b 时 t=0，则图象为 C若规定状态 c 时 t=0，则图象为D若规定状态 d 时 t=0，则图象为 8如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O 点（半圆的圆 心） ，产生反射光束 1 和透射光束 2，已知玻璃折射率为 3，入射解为 45（相应的 折射角为 24） ，现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O 点垂直于图面的轴线顺时针转 过 15，如图中虚线所示，则 （ BC） A光束 1 转过 15B光束 1 转过 30 C光束 2 转过的角度小于 15 D光束 2 转过的角度大于 15 10如图，a和b都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹

8、角为，一细光束以入射角从 P 点射入，.已知此光束由红光和蓝光组成，则当光束透过b板后， （ D） A传播方向相对于入射光方向向左偏转角 B传播方向相对于入射光方向向右偏转角 C红光在蓝光的左边 D红光在蓝光的右边 -可编辑修改- 。 20032003 年普通高等学校招生全国统一考试（全国卷）年普通高等学校招生全国统一考试（全国卷） （ C ）17一束单色光从空气射入玻璃中，则其 A频率不变，波长变长B频率变大，波长不变 C频率不变，波长变短D频率变小，波长不变 18简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列说法中正确的是 A振幅越大，则波传播的速度越快 B振幅越大，则波传播的速度越慢 C在一个周期

9、内，振动质元走过的路程等于一个波长 D振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短 （ D ） 20022002 年普通高等学校招生全国统一考试（全国卷）年普通高等学校招生全国统一考试（全国卷） 19为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体 轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与 轴线间的最大夹角称做视场角。已知该玻璃的折射率为n，圆柱长为l， 底面半径为 r，则现场角是（B） A arcsin C arcsin nl r l r n r2l2 22 B arcsin D arcsin nr r2l2 l n r2 l2 2014

10、2014 年普通高等学校招生考试年普通高等学校招生考试 34.【选修 3-4】 （15 分） （1）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的振动图像，下列说法正确的 是。 （填正确答案标号，选对1 个给 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 0 分） 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

11、 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） -可编辑修改- 。 答案：BCE 解析：由Q 点的振动图线可知，t=0.10s 时质点 Q 向 y 轴负方向振动，选项A 错误；由波的 图像可知，波向左传播，波的周期为T=0.2s，t=0.10s 时质点 P 向上振动，经过 3 0.15s T时，即在t=0.25s 时 2，质点振动到x 轴下方位置，且速度方向向上，加 4 8m 速度方向也沿 y 轴正向，选项B 正确；波速为v 40m/s，故从t=0.10s T0.2s 到 t=0.25s， 该波

12、沿 x 负方向传播的距离为：x vt 400.15m 6m， 选项 C 正确； 由于 P 点不是在波峰或波谷或者平衡位置，故从t=0.10s 到 t=0.25s 的 3/4 周期内， 通过的路程不等于3A=30cm，选项 D 错误；质点Q 做简谐振动的表达式为： y Asin( 22 )t 0.10sin()t 0.10sin10t，选项 E 正确。 T0.2 （2） （10 分）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）

13、 ，求平板玻 璃的折射率。 解析： 如图， 考虑从圆形发光面边缘的A 点发出的一条光线， 假设它斜射到玻璃上表面的 A 点折射，根据折射定律有：nsinsin 式中，n 是玻璃的折射率，是入射角，是折射角 现假设 A 恰好在纸片边缘，由题意，在A 刚好发生全反射，故 设 AA 线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有：sin 由题意，纸片的半径应为：R=L+r 联立以上各式可得：n 1( 2 2 L L h2 h 2) Rr -可编辑修改- 。 20142014 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 34 物理物理选修选修 3-43-4 （15 分） （1） （6 分

14、）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 处的质点的振动图像，P 是平衡位置为 x=2m 的质点。 下列说法 正确的是。 （填正确答案标号， 选对 1 个得 3 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 6 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分 为 0 分） A波速为 0.5m/s B波的传播方向向右 D02s 时间内，P 向 y 轴正方向运动 图 a图 b C02s 时间内，P 运动的路程为 8cm E.当 t=7s 时，P 恰好回到平衡位置 （1） （6 分） ACE。 （2）(9 分)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R 的半圆，

15、AB 为半 圆的直径，O 为圆心，如图所示。玻璃的折射率为n= 2。 （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）一细数光线在 O 点左侧与 O 相距 璃砖射出点的位置。 （2）(9 分) （i）解：在 O 点左侧，设从 E 点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反 射的临界角，则 OE 区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出， 如图。由全 3 R处垂直于 AB 从下方入射， 求此光线从玻 2 -可编辑修改- 。 反射条件有 sin 由几何关系有 1 n OE Rsin 由对称性可知，若光线都

16、能从上表面射出，光束的宽度最大为 图 a l 2OE 联立式，代入已知数据得 l 2R （ii） 解：设光线在距 O 点 3 R的 C 点射入后，在上表面的入射角为， 2 1 式和已知条件得 由几何关系及 =60 光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由G 点射出，如图。由反射定律和几何关 系得 OG OC 3 R 2 射到 G 点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C 点射出。 20142014 年全国全国统一招生考试大纲卷物理部分年全国全国统一招生考试大纲卷物理部分 17在双缝干涉实验中， 一钠灯发出的波长为 589nm 的光，在距双缝 1.00m 的屏上形成干涉 图样。图样上相邻两明纹中心间

17、距为0.350cm,则双缝的间距为（C） A. 2.0610 m B.2.0610 m C.1.6810 m D.1.6810 m 18两列振动方向相同、振幅分别为A 1和A2 的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是（ AD） A波峰与波谷相遇处质点的振幅为| A 1-A2 | B波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A 1+A2 C波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 7443 -可编辑修改- 。 34.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形玻璃砖， 在

18、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 个给 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 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 【答案】ABD 【解析】 试题分析：由图可知：玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，故 C 错误；在玻璃中，

19、 a光的传播速度小于b光的传播速度，故 A 正确；a光的频率大于b光的频率,在真空中，a 光的波长小于b光的波长，故 B 正确；若改变光束的入射方向使 角逐渐变大，因为a光的 折射率大，则折射光线a首先消失，故 D 正确；a光的波长小于b光的波长，分别用a、b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故 E 错误。 考点：光的折射；光的干涉 （2） （10 分）平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、 Q为x轴上的两个点（均位于x轴正向） ，P与Q的距离为 35cm，此距离介于一倍波长与二 -可编辑修改- 。 倍波长之间，已知波

20、源自t=0 时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s，振幅A=5cm。当波传 到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波 峰位置，求： （）P、Q之间的距离 （） 从t=0 开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时， 波源在振动过程中通过 路程。 【答案】(1)133cm；（2）125cm 考点：波的传播 2013 年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试理科综合能力测试 34. 物理选修 3-4(15 分) (1) (6 分)如图，a. b, c. d 是均匀媒质中 x 轴上的四个质点.相邻 两点的间距依次为 2m、4m 和 6m 一列简谐横

21、波以 2m/s 的波速沿 x 轴 正向传播，在 t=O 时刻到达质点 a 处，质点 a 由平衡位践开始竖直向 下运动， r=3s 时 a 第一次到达最高点。 下列说法正确的是 (填 正确答案标号。 选对 I 个得 3 分， 选对 2 个得 4 分， 选对 3 个得 6 分。 -可编辑修改- 。 每选错 I 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A在 t=6s 时刻波恰好传到质点 d 处 B在 t=5s 时刻质点 c 恰好到达最高点 C.质点 b 开始振动后，其振动周期为 4s D.在 4st临界角 arcsin o 1 ,所以在 BC 面上发生全反射仍然以宽度大小为 AB 长度的竖直 1.5 向

22、下的平行光射到 AC 圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于 AB 的长度,B 对.D 正确. 20092009 年普通高等学校招生全国统一考试（全国年普通高等学校招生全国统一考试（全国 1 1 卷）卷） 15. 某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜 4m，右 镜 8m，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是 A.24m B.32m C.40m D.48m 答案 B 【解析】 本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二 个像是物体在右镜所成像的像,第 3 个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像

23、距离物体为 32cm. 20一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1 所示， 图中 P、 Q 两质点的横坐标分别为x=1.5m 和 x=4.5m。P 点的振动图像如图 2 所示。 -可编辑修改- 。 在下列四幅图中，Q 点的振动图像可能是 答案 BC 【解析】本题考查波的传播.该波的波长为 4m.,PQ 两点间的距离为 3m.当波沿 x 轴正方向 传播时当 P 在平衡位置向上振动时而Q 点此时应处于波峰,B 正确.当沿 x 轴负方向传播时,P 点处于向上振动时 Q 点应处于波谷,C 对. 20082008 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 16.一列简谐横波沿 x 轴传

24、播， 周期为 T，t=0 时刻的 波形如图所示。此时平衡位置位于x=3 m 处的质点正 在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为 x a=2.5 m, xb=5.5 m,则（C） A. 当 a 质点处在波峰时，b 质点恰在波谷 B. t=T/4 时，a 质点正在向 y 轴负方向运动 C. t=3T/4 时，b 质点正在向 y 轴负方向运动 D. 在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同 21.一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角射入，穿过玻璃 砖自下表射出。已知该玻璃对红光的折射率为1.5。设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分 别为 t1和 t2，则在从 0逐渐

25、增大至 90的过程中（B） A.t1始终大于t2 B. t 1始终小于 t2 C.t1先大于后小于t2 D. t 1先小于后大于 t2 -可编辑修改- 。 20082008 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 15一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出， 出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是 （D） A红光以 30的入射角入射 B红光以 45的入射角入射 C紫光以 30的入射角入射 D紫光以 45的入射角入射 17一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为A。t = 0 时，平衡位置在x=0 处的质

26、元位于 y=0 处，且向y 轴负方向运动；此时，平衡位置在x0.15m 处的质元位于 yA处。该 波的波长可能等于（AC） A0.60 m B0.20 m C0.12m D0.086m 20072007 年普通高等学校招生全国统一考试（年普通高等学校招生全国统一考试（2 2） 15一列横波在 x 轴上传播，在 x0 与 x 1cm 的两点的振动图线分别如图中实线与虚线 所示。由此可以得出（BCBC） A波长一定是 4cm B波的周期一定是 4s C波的振幅一定是 2cm D波的传播速度一定是1cm/s 17如图，P 是一偏振片，P 的振动方向（用带有 箭头的实线表示）为竖直方向。下列四种入射光

27、束中， 哪几种照射 P 时能在 P 的另一侧观察到透射光？ （ABDABD） A太阳光 B沿竖直方向振动的光 C沿水平方向振动的光 D沿与竖直方向成 45角振动的光 20072007 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 15.一列简诸横波沿x轴负方向传播，波速v=4 m/s，已知坐标原点（x=0）处质点的振动图 象如图 a 所示，在下列 4 幅图中能够正确表示t=0.15 （A） -可编辑修改- 。 17.从桌面上有一倒立的玻璃圆锥，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 的圆柱形平行光速垂直入射到 圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上 形成的光斑半径为（C） A.r B.1.5rC.2rD.2.5r 22.（17 分） 实验题： 用示波器观察叔率为900Hz 的正弦电压信号。把电压信号接入示波器r输入 负半周均超出了屏幕的范围， 应调节铝或钮， 或这两个组配合使用， -可编辑修改- 。 以使正弦波的整个波