高考专题选修34专题强化练习.doc

高考专题选修3-4专题强化练习1物理选修3- 415分15分如下图，a、b是两束不同的单色光平行地从空气射入水中，发生折射。>，那么以下说法正确的选项是 A水对光束a的折射率较大B水中光束b的速度较小C光束a频率较大D假设从水中射向空气，光束a的临界角比光束b的临 界角小210分如图是一列向右传播的横波，波速为0.4m/s，M点的横坐标x=10m，图示时刻波传到N点，现从图示时刻开始计时，问：经过多长时间，M点第二次到达波谷？这段时间里，N点经过的路程为多少？11BD2T=4s 2分 2分=s2分=4 4分2.物理选修3-4模块15分 (1)(5分)如下图是一列简谐横波在t=0时的波形图，假设波的传播速度为2m/s，P点向上振动，那么以下说法中正确的选项是( )A波向右传播B再经过C再经过D再经过任意时间质点Q和P的振动情况总是相同的 (2)(10分)如下图，AOB为半圆形玻璃砖截面，玻璃的折射率为,现有一束平行光线以45°角入射到AB面上后，经折射从半圆面上的局部位置射出。试求半圆柱面能被照亮的局部与整个半圆柱面的面积之比。2(1)AD(2)透射光范围MEF AEO=C，sinC=,C=45°OAE=60°,AOE=75°同理BOF=15°所以EOF=90°故，被照亮的面积与整个半圆柱的面积之比为1：23【物理选修3-4】15分15分一列简谐横波在某时刻的波形图如下图，图中质点b的起振时刻比质点a延迟了05s，b和c之间的距离是5m，以下说法正确的选项是 _填入选项前的字母，有填错的不得分A此列波的波长为25mB此列波的频率为2Hz C此列波的波速为25m/sD此列波的传播方向为沿x轴正方向传播210分如下图，是一种折射率n=15的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入射角的大小，求：i光在棱镜中传播的速率。ii画出此束光线射出棱镜后的方向，要求写出简要的分析过程。不考虑返回到AB和BC面上的光线。315分解析：1解析：由波形图可知，b、c是两相邻的两个波峰，所以相差一个波长，波长为5m，A项错；因为质点b的起振时刻比质点a晚，所以波沿x轴的正方向传播，D项正确；而a、b相差T/2，所以T是1秒，波的频率为1Hz，B项错；波速m/s，C项错。答案：D。i光在棱镜中传播的速率=2×108m/s 3分ii由折射率 1分得AB面上的折射角 r=30°2分由几何关系得，BC面上的入射角 =45°2分全反射临界角C=arcsin，光在BC面上发生全反射，光路如下图。2分答案：1D；2i2×108m/s；ii光路如图4【物理选修3-4】15分16分如下图，一根柔软的弹性绳子右端固定在竖直墙壁上，左端自由，现在绳上每隔050m标记一个点，分别记为A、B、C、D，当用某一机械装置拉着绳子的左端点A使其上下做简谐运动时，绳上便形成一列简谐横波向右传播。假设A点从平衡位置开始起振，且经01s第一次到达最大位移，此时C点恰好开始向下振动。i求波的传播速度；ii在图中画出从A开始振动，经050秒时的波形。ABCDEFGHIJKLMNOi29分如下图，是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件，它的折射率为，横截面半径为R。现用一束细光线垂直圆柱体的轴线以i=60°的入射角射入圆柱体，不考虑光线在圆柱体内的反射。真空中光速为c。i作出光线穿过圆柱体并射出的光路图。ii求出该光线从圆柱体中射出时，出射光线偏离原方向多大的角度？iii光线在圆柱体中的传播时间。rrii4【物理选修3-4】15分答案：16分i10ms ii如下图 29分i如下图 ii60° iii解析：1iA、C两点间应为四分之一波长，故该波的波长为4m，周期为04s，由得波速v=10ms；3分ii从A开始振动，在t=050s=时，振动传到K点，波形如下图。3分2i由折射定律，得，光线射入圆柱体内的折射角为，由几何知识得，光线从圆柱体射出时，在圆柱体内的入射角为30°，在圆柱体外的折射角为60°，光路图如下图。3分ii由几何知识得，出射光线偏离原方向的角度为=60°3分iii光线在圆柱体中的路程 1分传播速度 1分所以，光线在圆柱体中的传播时间为1分5【物理选修3-4】15分1在均匀的介质中，各质点的平衡位置在同一直线上，相邻两个质点的距离均为a，如图甲所示。振动从质点1开始并向右传播，其振动初速度方向竖直向上，经过时间t，前13个质点第一次形成了如图乙所示的波形图，那么该波的周期T、波速分别是 填入选项前的字母，有填错的不得分AT = ，= B. T =t，=CT = t，= D. T =t，=2如下图，有一截面为直角三角形的棱镜ABC，A30o， 它对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2，在距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之比为多少？ 为了使红光能从AC面射出棱镜，n1应满足什么条件？ 假设两种光都能从AC面射出，求在光屏MN上两光点之间的距离。5. 15分15分A 2解：1分1分 所以1分临界角C>30O1分，1分所以1分1分1分1分所以1分6.物理选修3-4(15分)(1)(5分)两列简谐横波的振幅都是20cm，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。某时刻两列波在如下图区域相遇，那么_。0123456789101112x/my/cm20-20x6m处的质点此刻速度为零xy20cmD.从图示时刻起再经过0.25s，平衡位置为x5m处的质点的位移y0(2)(10分)如下图,上下外表平行的玻璃砖折射率为n=,下外表镶有银反射面,一束单色光与界面的夹角= 450 射到玻璃外表上,结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距hA和B.(图中未画出A、B ).(1)请在图中画出光路示意图;(2)求玻璃砖的厚度d .6.物理选修3-4(15分)(1)(5分) CD(2)(10分)解：(1)光路图如图示光线无箭头不得分4分(2)设第一次折射时折射角为r .那么有：n =1分解得：r =30°1分设第二次折射时折射角为, 那么有：= 1分解得：= 45°1分 由几何关系得：h =2d tan r 1分 d = =cm 1分7、物理选修34(15分)1(5分) 潜水员在水深为h的地方向水面张望,发现自己头顶 上有一圆形亮斑,如果水对t/sx/cmO5-5123空气的临界角为C,那么此圆形亮斑的直径是().A、2htanCB、2hsinCC、D、2(10分) 如图是单摆振动时摆球位移随时间变化的图象 取重力加速度g= m/s2).求单摆的摆长l；估算单摆振动时最大速度v(你可能用到的公式：1-cos=2sin2 )7、物理选修341(5分) A2(10分)根据周期公式有 2分由图象可知单摆周期 解得 3分由机械能守恒定律： 2分1-cos=2sin2 又因为很小， sin 2分1分8物理选修34此题共有二小题，第一小题5分，第二小题10分，共15分图41一列简谐横波沿x轴传播t =0时的波形如下图，质点A与质点B相距lm，A点速度沿y轴正方向；t=002s时，质点A第一次到达正向最大位移处由此可知 A此波的传播速度为25m/sB此波沿x轴负方向传播 C从t=0时起，经过004s，质点A沿波传播方向迁移了1mD在t=004s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴负方向2如下图，透明介质球球心位于O，半径为R，光线DC平行于直径AOB射到介质的C点，DC与AB的距离H=R/2，假设DC光线进入介质球后经一次反射再次回到介质球的界面时，从球内折射出的光线与入射光线平行，作出光路图，并算出介质的折射率。81AB 29.物理选修3415分15分如下图，在均匀介质中的一条直线上的两个振源A、B相距6m，振动频率相等。时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，A的振动图象为甲，B的为乙。假设由A向右传播的机械波与由B向左传播的机械波在时恰好相遇，那么以下判断正确的选项是A两列波在A、B间的传播速度大小均为10m/sB两列波的波长都是4mC在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点D时刻B点经过平衡位置且振动方向向下210分如下图，为某种透明介质的截面图，AOC为等腰直角三角形，BC为半径的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。该介质对红光和紫光的折射率分别为。判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色；求两个亮斑间的距离。91A 5分OM2解: 设红光和紫光的临界角分别为C1、C2，C1=600 (1分) ，同理C2=450 (1分) ，所以紫光在AB面发生全反射，而红光在AB面一局部折射，一局部反射，且由几何关系可知，反射光线与AC垂直，所以在AM处产生的亮斑P1为红色，(1分)在AN处产生的亮斑P2为红色与紫色的混合色(1分)画出如图光路图，设折射角为r，两个光斑分别为P1 、P2根据折射定律 求得sinr=(2分)由几何知识可得：tanr=，(1分) 解得= cm(1分)由几何知识可得OA P2为等腰直角三角形，解得=10cm所以P1 P2=+10cm(2分)Qy/cmx/m309P5-510(15分)【物理物理3-4】(1)(7分)一列简谐横波在t=0时刻的波形如下图，质点P此时刻沿-y运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么判断该波的传播方向；试通过计算判断质点P在哪些时刻恰好沿+y方向经过平衡位置？(2)(8分)如下图，某种液体的液面下h处有一点光源S，假设将一半径为R不透明的薄片置于液面，其圆心O在S的正上方，恰好从液面上任一位置都不能看到点光源S。真. S O 空中光速用c表示。求光在液体中的传播速率v。