新高三物理质检模拟试题解析汇编专题二十三选修3-4（一）.doc

新高三物理质检模拟试题解析汇编选修3-41、【物理──选修3-4】如图所示，甲为一列简谐波在某一时刻的波形图，乙为介质中x＝2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象，质点Q的平衡位置位于x＝3.5m处，下列说法正确的是( )A.这列波沿x轴正方向传播B.这列波的传播速度为20m/sC.在0.3s时间内，质点P向右移动了3mD.t＝0.1s时，质点P的加速度大于点Q的加速度E.t＝0.25s时，x＝3.5m处的质点Q到达波峰位置如图所示为一半径为R的固定半圆柱玻璃砖的横截面，OA为水平直径MN的中垂线，足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且平行OA放置．一束复色光沿与OA成θ角的半径方向射向O点并在光屏上形成彩色光带和一个光斑，当θ＝30时，光带的最高点与N点的距离为，增大入射角，当θ＝45时，光屏上恰好只出现一个光斑，求：①玻璃对复色光的折射率范围；②当θ＝30时，彩色光带的宽度2、【物理—选修3-4】1.关于机械振动，下列说法正确的是A.某两种机械波发生干涉时，振动加强点的位移始终处于最大B.机械波从一种介质进入另一种介质时，波长和波速都发生变化，但频率不会发生变化C.只有波长比障碍物的尺寸小的时候才会发生明显的衍射现象D.向人体内发射频率已知得超声波被血管中血液反射后又被仪器接收，测出反射波的频率就能知道血流的速度，这种方法利用了多普勒效应E.波传播方向上各质点与振源振动周期相同，是因为各质点的振动均可看做在其相邻的前一质点驱动力作用下的受迫振动2.为了测一玻璃砖厚度和光在其中的传播速度，某同学在玻璃砖上方S点发射出一光束，从玻璃砖上表面B点垂直射入，最后打在与玻璃砖平行放置的光屏上的C点。

S点到玻璃砖上表面距离，玻璃砖的折射率，玻璃砖下表面到光屏的距离为，当这一光束在竖直平面内以S点为圆心沿逆时针方向转过60角，从玻璃砖上表面的A点射入，透出玻璃砖后落在光屏上的某点P，已知P点到C点的距离为11cm，光在真空中的传播速度为求:①光在该玻璃砖中的传播速度v的大小；②该玻璃砖的厚度d3、【物理——选修3-4】1.如图所示为半圆形的玻璃砖,C为AB的中点,OO为过C点的AB面的垂线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,且两束光在AB面上入射点到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( )A.在半圆形的玻璃砖中,a光的传播速度大于b光的传播速度B.a光的频率大于b光的频率C.两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹,相邻明条纹的间距a光的较大D.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E.b光比a光更容易发生衍射现象2. 如图所示,一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,此时这列波恰好传播到P点,且再经过1.2s,坐标为x=8m的Q点开始起振,求:①该列波的周期T②从t=0时刻到Q点第一次达到波峰时,振源O点相对平衡位置的位移y及其所经过的路程s.4、【物理选修3-4】1.如图所示,甲为一列简谐波在t=2.0s时刻波的图像,Q为x=4m的质点,乙为甲图中P质点的振动图像,下列说法正确的是( )A.此波沿x轴负方向传播B.t=2.0s时,Q点位移为cmC. 时,Q点到达正的最大位移处D. 时,Q点回到平衡位置且向y轴负方向运动E.质点P的振动方程为2.某玻璃材料制成的光学元件截面如图所示,左边是半径为R的半圆,右边是直角三角形CDE,∠DCE=60。

A点发出一细光束从B点射入元件后与AO平行(O为半圆的圆心,CD为直径,AO与CD垂直)已知玻璃的折射率为,B点到AO的距离为R,光在真空中的光速为c求:(1)入射光线AB与AO夹角α;(2)光线从B点射入元件到第一次射出元件所需的时间5、[物理选做题3-4]1.两列简谐横波的振幅都是20厘米，传播速度大小相同实线波的频率为2Hz沿ⅹ轴正方向传播；虚线波沿X轴负方向传播某时刻两列波在如图所示区域相遇，则( )A.在相遇区域会发生干涉现象B.虚线波的传播速度为8m/sC.实线波和虚线波的频率之比为3：2D.平衡位置为X=6m处的质点此时刻速度为零E.平衡位置为X=8.5m处的质点此时刻位移y>20m2.有一半球形玻璃砖，右侧面镀银，O为玻璃球心，光源S在其水平对称轴上，从光源S发出的一束光入射到球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光折射进入玻璃内，经右侧镀银面第一次反射后恰能沿原路返回已知玻璃球半径为R，玻璃的折射率为，光在真空中的传播速度为c，求：①光源S与球冠顶点M之间的距离；②光线从进入玻璃到第一次离开玻璃所经历的时间6、【物理-选修3-4】1.图（a）为一列简谐横波在t=0.025s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1m处的质点，Q是平衡位置在x=4m处的质点；图（b）为质点P的振动图象。

下列说法中正确的是( )A. t=0.1s时，质点P沿y轴负方向运动B. t=0.25s时，质点Q的加速度方向沿y轴负方向C. 0.1~0.25s时间内，该波沿x轴负方向传播了6mD. 0.1~0.25s时间内，质点P通过的路程为30cmE. 质点Q简谐运动的表达式为y=0.1sin(10πt)(m)2. 彩虹的产生原因是光的色散，如图甲所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图，光通过一次折射进入水珠，在水珠内进行一次反射后，再通过一次折射射出水珠．现有一单色光束以入射角＝45射入一圆柱形玻璃砖，在玻璃砖内通过一次折射、一次反射、再一次折射射出玻璃砖，如图乙所示，已知射出光线与射入光线的夹角φ＝30，光在真空中的速度为c，求：①该单色光的折射率；②该单色光在玻璃中传播速度的大小．7、【物理-选修3-4】1.一列简横波从左向右以v=2m/s的速度传播，某时刻的波形图如图所示下列说法正确的是( ) A. A质点再经过周期将传播到C点B. B点正在向上运动C. B点再经过回到平衡位置D. 该的周期T=0.05sE. C点再经过 将到达峰的位置2. 如图所示，OBCD为半圆柱体我璃的横截面，OD为直径，一束由红光和紫光组成的复色光看AO方向从真空斜射入玻璃，B、C点为两单色光的射出点(设光线在C处发生全反射)。

已知从B点射出的单色光由O到B的传播时间为t①若OB、OC两束单色光在直空中的波长分别为、，试比较、的大小②求从C点射出的单色光由O到C的传播时间8、【物理——选修3－4】下列说法正确的是（）A．狭义相对论认为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动无关B．电视遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要短C．分别用红光、紫光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距D．如图1所示，a、b两束光以不同的入射角由玻璃射向真空，结果折射角相同，则在玻璃中a光的全反射临界角大于b光的全反射临界角E．如图2所示，偏振片P的透振方向为竖直方向，沿与竖直方向成45角振动的偏振光照射到偏振片P上，在P的另一侧能观察到透射光2.如图所示，在x＝0处的质点O在垂直于x轴方向上做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的机械波在t＝0时刻，质点O开始从平衡位置向上运动，经0.4s第一次形成图示波形，P是平衡位置为x＝0.5m处的质点①位于x＝5m处的质点B第一次到达波峰位置时，求位于x＝2m处的质点A通过的总路程。

②若从图示状态开始计时，至少要经过多少时间，P、A两质点的位移(y坐标)才能相同？ 1答案及解析：答案：1.ADE2.①当θ＝30时，其光路如图所示，由题意知，即α＝30，所以最大折射角β＝60.由折射率定义知最大折射率θ＝45时，所有光线均发生全反射，光屏上的光带消失，反射光束在光屏上形成一个光斑，由全反射规律及题意知所以玻璃对复色光的折射率范围为.②当θ＝30时，设的光线的折射角为γ，则解得γ=45彩色光带的宽度为.解析： 2答案及解析：答案：1.BDE2.解：由题意画出光路图如图所示①由n= 解得：v=108 m/s②设从空气到玻璃过程中，入射角α=60、折射角为β ，则：n=tanβ=可得tanβ=sinβ=又解得：d=2cm 解析： 3答案及解析：答案：1.ACD; 2.①②y=;s=解析：1.两束光线的折射光路如下图根据对称性,两束光线从玻璃到空气折射时的入射角相等,而b光的折射角大,所以b的折射率大,即,根据,可得,选项A对根据从红光到绿光,折射率逐渐变大,频率变高,所以b的频率高,选项B错b光频率高则波长短,根据双缝干涉条纹间距,b光波长短则间距小,选项C对。

从同一介质射入真空过程中,全反射的临界角,b光折射率大所以b的临界角小,选项D对b光频率高则波长短,波长越短越不容易发生衍射,选项E错2.① 根据波形图可知,这列波从P点传播到Q点,传播距离 ,时间,所以波传播的速度,波长,所以周期②根据波形图可知t=0时刻距离Q点最近的波峰在处,传播到Q点的距离,需要的时间时间,即经过,质点Q到达波峰,相对平衡位置的位移,经过的路程 4答案及解析：答案：1.ADE2.(1)由得折射角又得由几何关系得(2)得临界角由几何关系得,CE面人射角为,发生全反射，在DE面入射角为,折射出玻璃元件光在玻璃中的路程：得解析： 5答案及解析：答案：1.BCE2.①光路图如图所示，设入射角、折射角、反射角分别为，法线与SO的夹角为由折射定律 由反射定律及几何关系解得由题意可得由几何关系②光在玻璃中传播距离为d,传播速度为v折射率光在玻璃中传播时间由几何关系 解得： 解析： 6答案及解析：答案：1.BCE2. ①如图所示，设折射角为，分析可知由等腰三角形可知由三角形内外角关系可得得，即=30该单色光的折射率②由光在玻璃中的传播速度得解析：1. 由Q点的振动图像可知，t＝0.10s时质点Q向y轴负方向振动，选项A错误；由波动图像可知，波向左传播，t＝0.10s时质点P向上振动，再经过0.15s时，即t＝0.25s时，质点P振动到x轴的下方，加速度沿y轴向上，选项B正确；波速＝40m/s，所以从t＝0.10s到t＝0.25 s时间内，该波沿x轴负方向传播的距离x＝vt＝400.15m＝6m，选项C正确；由于在t＝0.10s时，质点P既不在波峰、波谷，也不在平衡位置，因此在 的时间内通过的路程不等于3A＝30cm，选项D错误；质点Q的简谐运动的表达式为y＝0.10sin 10πt(国际单位制)，选项E正确；故选BCE． 7答案及解析：答案：1.BDE 2. ①由于光线OB偏折比光线OC偏折更多，所以OB光的折射率较大，波长较短，即有；②作出光路图如图所示．作界面OD的法线MN，设圆柱体直径为d，入射角为θ，折射角分别为θB、θC，连接DB、DC，由折射定律得，。