2023年高考物理二輪復習專題六選修部分第15講自主演練選修3-4

第15講選修3-4局部(均為5選3選擇題型)1．以下說法正確的選項是()(導學號57180076)A．在穩(wěn)定的干預區(qū)域內(nèi)，波峰和波峰疊加得到振動加強點，波谷和波谷疊加得到振動減弱點B．光的偏振特征說明光是橫波C．火車鳴笛向我們駛來時，我們聽到的笛聲頻率將比聲源發(fā)聲的頻率高D．擺鐘偏快時可縮短擺長進行校準E．平衡位置是指回復力為零的位置，物體在該位置所受的合外力不一定為零解析：振動加強點為波峰和波峰，波谷和波谷相遇處，A錯誤；只有橫波才能發(fā)生偏振，所以光的偏振特征說明光是橫波，B正確；火車鳴笛向我們駛來時，間距變小，那么我們聽到的笛聲頻率將比聲源發(fā)聲的頻率高，故C正確；擺鐘偏快時，說明周期偏小，假設要周期變大，那么可伸長擺長進行校準，故D錯誤；例如單擺，平衡位置在其最低點，回復力為零，但此時的合力不為零，E正確．答案：BCE2．以下說法正確的選項是()(導學號57180077)A．肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的干預現(xiàn)象，露珠呈現(xiàn)的彩色的是光的色散現(xiàn)象，通過狹縫看太陽光呈現(xiàn)的彩色是光的衍射現(xiàn)象B．光纖通信，全息照相及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理C．做雙縫干預實驗時，用綠光照射單縫，在光屏P上觀察到干預條紋，用紅光替綠光照射單縫將得到相鄰條紋間距更大的干預圖樣D．相對論認為：豎直向上高速運動的球在水平方向上變扁了E．在真空中傳播的電磁波，當它的頻率增加時，它的傳播速度不變，波長變短解析：肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的干預現(xiàn)象，露珠呈現(xiàn)的彩色的是光的色散現(xiàn)象，通過狹縫看太陽光呈現(xiàn)的彩色是光的衍射現(xiàn)象，應選項A正確；全息照相不是利用全反射，是和光的干預有關，選項B錯誤；由Δx＝eq\f(L,d)λ可知用紅光代替綠光，條紋間距變大，選項C正確；相對論認為：高速運動的物體在運動方向上，長度變短，選項D錯誤；在真空中傳播的電磁波，傳播速度不變，由v＝λf得，頻率增加時，波長變短，選項E正確；應選ACE.答案：ACE3．以下說法正確的選項是()(導學號57180078)A．光在介質(zhì)中傳播的速度僅由介質(zhì)本身所決定B．雨后路面上的油膜形成的彩色條紋是由光的干預形成的C．楊氏雙縫干預實驗中，當兩縫間的距離以及擋板和屏的距離一定時，紅光干預條紋的相鄰條紋間距比藍光干預條紋的相鄰條紋間距小D．光的偏振特征說明光是橫波E．水中的氣泡看起來特別明亮，是因為光從水射向氣泡時，一局部光在界面上發(fā)生了全反射的緣故解析：光在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本身，及頻率共同決定，故A錯誤；油膜形成的彩色條紋，是由膜的前后外表反射光，進行光的疊加，形成的干預條紋，故B正確；根據(jù)光的干預條紋間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ，可知，紅光的波長長，那么紅光干預條紋的相鄰條紋間距比藍光干預條紋的相鄰條紋間距大，故C錯誤；光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波而不是縱波，故D正確；玻璃中的氣泡看起來特別明亮，是因為光從玻璃射向氣泡時，即從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，一局部光在界面上發(fā)生了全反射，故E正確．答案：BDE4．以下說法正確的選項是()(導學號57180079)A．在真空中傳播的電磁波，頻率越大，波長越短B．讓藍光和綠光通過同一雙縫干預裝置，綠光形成的干預條紋間距較大C．光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理D．要確定雷達和目標的距離需要直接測出電磁波從發(fā)射到被目標接收的時間E．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱玻璃反射光的影響解析：根據(jù)λ＝eq\f(c,f)，在真空中傳播的電磁波速度相同，頻率越大，波長越短，選項A正確；綠光的波長大于藍光，讓藍光和綠光通過同一雙縫干預裝置，根據(jù)Δx＝eq\f(L,d)λ可知，綠光形成的干預條紋間距較大，選項B正確；光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理，全息照相是光的干預原理，選項C錯誤；要確定雷達和目標的距離需要測出電磁波從發(fā)射到被雷達接收的時間t，再根據(jù)x＝c·eq\f(t,2)求解距離，選項D錯誤；拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱玻璃反射光的影響，選項E正確；應選ABE.答案：ABE一、選擇題(均為“5選3〞多項選擇題)1.(2023·太原二模)波源S在t＝0時刻從平衡位置開始向上振動，形成向左、右兩側(cè)傳播的簡諧橫波．a(chǎn)、b、c和a′、b′、c′是沿波傳播方向上的間距為1m的6個質(zhì)點，t＝0時刻各質(zhì)點均處于平衡位置，如下圖．波的傳播速度為8m/s，當t＝0.125s時波源S第一次達最高點A．任意時刻質(zhì)點c與質(zhì)點c′振動狀態(tài)完全相同B．t＝0.28s時質(zhì)點a的速度正在減小C．t＝2.375s時質(zhì)點b′處于波谷D．波傳到c點時，質(zhì)點c開始向上振動E．假設波源S向距它40m的接收器勻速靠近，接收器接收到的頻率將大于2解析：由題圖知，質(zhì)點c與質(zhì)點c′距離波源位移相同，所以振動狀態(tài)完全相同，A正確；當t＝0.125s時波源S第一次達最高點，可求周期T＝0.5s，波長λ＝vT＝4m，在t＝0.125s時質(zhì)點a開始向上振動，在t＝0.25s時，質(zhì)點a到達波峰，所以t＝0.28s時質(zhì)點a向平衡位置運動，速度正在增大，故B錯誤；在t＝0.25s時質(zhì)點b′開始振動，所以在t＝2.375s時質(zhì)點b′處于波峰，故C錯誤；由于波源開始向上振動，所以介質(zhì)中所有質(zhì)點開始振動的方向都是向上，故D正確；根據(jù)多普勒效應，假設波源S向距它40m的接收器勻速靠近，接收器接收到的頻率將大于波源發(fā)出的頻率2Hz，E答案：ADE2．以下物理現(xiàn)象正確的選項是()A．透過平行于日光燈的窄縫觀察正常發(fā)光的日光燈時，能觀察到彩色條紋，這是光的色散現(xiàn)象B．在照相機鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時的景物，可使景象更清晰C．經(jīng)過同一雙縫所得干預條紋，紅光條紋寬度大于綠光條紋寬度D．紫外線比紅外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象E．人耳能聽見的聲波比超聲波更易發(fā)生衍射解析：當光通過狹縫時，假設縫的尺寸與光的波長相當，那么會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故A錯誤；可使景像清晰是利用光的偏振，只能讓振動方向與透振方向一致的通過，故B正確；根據(jù)公式Δx＝eq\f(L,d)λ，紅光的波長比綠光長，那么紅光的干預條紋間距比綠光寬，故C正確；紫外線波長小于紅外線，那么比紅外線不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故D錯誤；人耳能夠聽到的聲波的波長比超聲波的波長長，比超聲波更容易發(fā)生衍射，故E正確．答案：BCE3．(2023·綿陽模擬)以下說法正確的選項是()A．圖甲是一束復色光進入水珠后傳播的示意圖，其中a束光在水珠中傳播的速度一定大于b束光在水珠中傳播的速度B．圖乙是一束單色光進入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當入射角i逐漸增大到某一值后不會再有光線從bb′面射出C．圖丙是雙縫干預示意圖，假設只減小屏到擋板間的距離L，兩相鄰亮條紋間距離將減小D．圖丁是用干預法檢測工件外表平整程度時得到的干預圖樣，彎曲的干預條紋說明被檢測的平面在此處是凸起的E．圖戊中的M、N是偏振片，P是光屏．當M固定不動緩慢轉(zhuǎn)動N時，光屏P上的光亮度將會發(fā)生變化，此現(xiàn)象說明光波是橫波解析：根據(jù)折射率和光的傳播速度之間的關系n＝eq\f(c,v)可知，折射率越大，傳播速度越小，從圖中可以看出，b光線在水中偏折得厲害，即b的折射率大于a的折射率，那么a在水中的傳播速度大于b的傳播速度，故A正確．當入射角i逐漸增大折射角逐漸增大，由于折射角小于入射角，不管入射角如何增大，玻璃磚中的光線不會消失，故肯定有光線從bb′面射出，故B錯誤．根據(jù)雙縫干預相鄰兩亮條紋的間距Δx與雙縫間距離d及光的波長λ的關系式Δx＝eq\f(L,d)λ可知，只減小屏到擋板間距離L，兩相鄰亮條紋間距離Δx將減小，故C正確．由于不知道被測樣表的放置方向，故不能判斷此處是凸起的，故D錯誤．只有橫波才能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，所以光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波．故E正確．應選ACE.答案：ACE4．一列沿x軸正方向傳播的機械波，波速為4m/s，t＝0時刻波形如下圖，A．這列波傳播的周期為2sB．平衡位置為x＝10mC．平衡位置為x＝3.5m處的質(zhì)點在t＝0到t＝eq\f(T,4)時間段內(nèi)路程等于2cmD．t＝9s時，平衡位置為x＝3.5mE．平衡位置為x＝4m處的質(zhì)點位移總是和平衡位置為x＝8解析：從題圖中可知λ＝8m，故這列波傳播的周期為T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(8,4)s＝2s，A正確；波上所有質(zhì)點的起振方向都相同，t＝0時刻x＝8m處的質(zhì)點開始振動，沿y負方向，故x＝10m處質(zhì)點的起振方向也為豎直向下，B正確；平衡位置為x＝3.5m處的質(zhì)點此刻不在波峰或者波谷，故在四分之一周期內(nèi)的路程不等于2cm，C錯誤；平衡位置為x＝3.5m處的質(zhì)點在t＝1s時和t＝9s時振動情況相同，根據(jù)波的平移法，此時和x＝7.5m時振動情況相同，故質(zhì)點正向下振動，D正確；平衡位置為x＝4m處的質(zhì)點和平衡位置為x＝8m處的質(zhì)點相距半個波長，為反相點，兩者振動情況總是相反，故E答案：ABD5．(2023·武漢聯(lián)考)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時刻，波恰好傳播到x＝5.5m處，此時，x＝0處的質(zhì)點已經(jīng)振動了0.55s，A．圖示時刻x＝1.5m處的質(zhì)點向＋yB．波源的起振方向可能沿＋y方向，也可能沿－y方向C．該波的波速為10mD．再經(jīng)過0.05s，x＝0處的質(zhì)點恰好在平衡位置E．再經(jīng)過0.25s，x＝0處的質(zhì)點恰好在負向最大位移處解析：根據(jù)走坡法可知，圖示時刻x＝1.5m處的質(zhì)點向＋y方向振動，A正確；波上所有質(zhì)點的起振方向都和波源的起振方向相同，x＝5.5m處的質(zhì)點開始運動時是向y軸正方向，故波源起振方向也沿y軸正方向，B錯誤；波在0.55s的時間內(nèi)向前傳播了5.5m，故波速為v＝eq\f(5.5,0.55)m/s＝10m/s，C正確；經(jīng)過0.05s，波向前傳播了0.5m，根據(jù)平移法，此時x＝0處的質(zhì)點與t＝0時x＝－0.5m處質(zhì)點的位移相同，而x＝－0.5m處的質(zhì)點正好在平衡位置處，故D正確；從題圖中可知λ＝4m，故周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(4,10)s＝0.4s，因為t＝0.05s時，x＝0處的質(zhì)點在平衡位置，向下振動，所以再過t＝0.2s時，質(zhì)點振動了eq\f(T,2)，所以質(zhì)點仍處于平衡位置，向上振動，故E錯誤．答案：ACD6．(2023·江淮聯(lián)考)某實驗小組在研究單擺時改良了實驗方案，將一力傳感器連接到計算機上．圖甲中O點為單擺的固定懸點，現(xiàn)將小擺球(可視為質(zhì)點)拉至A點，此時細線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，那么擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、B、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置，∠AOB＝∠COB＝α，α小于10°且是未知量．同時由計算機得到了擺線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線圖乙(均為量)，且圖中t＝0時刻為擺球從A點開始運動的時刻(重力加速度為g)．根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息，以下說法正確的選項是()A．該單擺的周期為t2B．根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息可求出擺球的質(zhì)量C．根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息不能求出擺球在最低點B時的速度D．假設實驗時，擺球做了圓錐擺，那么測得的周期變長E．假設增加擺球的質(zhì)量，擺球的周期不變解析：由題給乙圖可知單擺的周期T＝t2，應選項A正確；在B點拉力有最大值，根據(jù)牛頓第二定律可知Fmax－mg＝meq\f(v2,l)，在AC兩點有拉力最小值，F(xiàn)min＝mgcosα，由A到B機械能守恒，即mgl·(1－cosθ)＝eq\f(1,2)mv2由此可知擺球的質(zhì)量m＝eq\f(Fmax＋2Fmin,3g)，選項B正確，選項C錯誤；假設實驗時擺球做了圓錐擺，那么周期的表達式為T＝2πeq\r(\f(Lcosα,g))，周期變小，選項D錯誤；根據(jù)單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))可知，單擺周期與擺球的質(zhì)量無關，應選項E正確；應選ABE.答案：ABE二、計算題7．如下圖，直角三角形ABC為一玻璃棱鏡的截面，∠B＝60°，斜邊AB＝L.玻璃鏡的折射率為n＝eq\r(2).一條光線以45°的入射角從AC邊的中點M射入經(jīng)過棱鏡．求：(導學號57180143)(1)光線能否在AB邊發(fā)生全反射；(2)光的出射點到B點的距離．解析：(1)根據(jù)折射定律：n＝eq\f(sinα,sinβ)，得β＝30°如下圖，由幾何關系知，在AB邊的入射角等于60°，反射光線垂直BC射出，而sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(2),2)，可知C<60°在AB邊發(fā)生全反射．(2)由圖知，AM＝MD＝eq\f(\r(3),4)L，所以AD＝eq\f(3L,4)，BD＝eq\f(L,4)又因為反射光線垂直BC射出，可得BE＝eq\f(L,8).答案：(1)能(2)eq\f(1,8)L8．(2023·楚雄模擬)如下圖，真空有一個下外表鍍反射膜的平行玻璃磚，其折射率n＝eq\r(2)，一束單色光與界面成θ＝45°角斜射到玻璃磚外表上，最后在玻璃磚的右側(cè)豎直平面光屏上出現(xiàn)兩個光點A和B，A和B相距h＝4.0cm.光在真空中的傳播速度c＝3.0×108m/s.(1)畫出光路圖；(2)求玻璃磚的厚度．解析：(1)根據(jù)折射率公式n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，得sinθ2＝eq\f(1,2)，θ2＝30°，作出光路圖如下圖：(2)如下圖的光路，△CDE為等邊三角形，四邊形ABEC為梯形，CE＝AB＝h.玻璃的厚度d就是底邊長為h的等邊三角形的高，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·惠州模擬)如下圖，一束平行光以45°的入射角照射到半徑為R的半圓柱形玻璃磚的上外表上，玻璃磚對平行光的折射率為eq\r(2).(1)圓柱面上光線能夠射出的區(qū)域所對的圓心角θ是多少？(2)能從圓柱面射出的光線中，在玻璃磚中傳播時間最長為多少？(光在真空中的速度為c)解析：(1)作出光路圖，如下圖：由折射定律，有：n＝eq\f(sini,sinγ)得sinγ＝eq\f(sini,n)＝eq\f(1,2)，得γ＝30°如果光線EA剛好在A點發(fā)生全反射，那么有n＝eq\f(sin90°,sin∠EAO)即有∠EAO＝45°此時∠EOA＝75°因EA與OB平行，所以∠EAO＝∠AOB＝45°如果光線FC剛好在C點發(fā)生全反射，那么有∠FCO＝45°此時∠FOC＝15°故知圓柱面上光線能夠射出的區(qū)域所對的