2019屆高考物理大一輪復(fù)習(xí)金考卷：選修3-4(含解析)

./階段示性金考卷<十二>本卷測(cè)試容：選修3－4本試卷分為第Ⅰ卷<選擇題>和第Ⅱ卷<非選擇題>兩部分,共110分．第Ⅰ卷<選擇題,共50分>一、選擇題<本題共10小題,每小題5分,共50分．在第1、4、5、6、7、8小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)正確；在第2、3、9、10小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分．>1.下列物理現(xiàn)象中：<1>春天里在一次閃電過(guò)后,有時(shí)雷聲轟鳴不絕；<2>"聞其聲而不見(jiàn)其人"；<3>學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽(tīng)到忽強(qiáng)忽弱的聲音；<4>當(dāng)正在鳴笛的火車(chē)向著我們急駛而來(lái)時(shí),我們聽(tīng)到汽笛聲的音調(diào)變高．這些物理現(xiàn)象分別屬于波的<>A.反射、衍射、干涉、多普勒效應(yīng)B.折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉C.反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)D.衍射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)解析：春天里在一次閃電過(guò)后,有時(shí)雷聲轟鳴不絕,是聲波的反射；"聞其聲而不見(jiàn)其人"是聲波的衍射；學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽(tīng)到忽強(qiáng)忽弱的聲音是聲波的干涉；當(dāng)正在鳴笛的火車(chē)向著我們急駛而來(lái)時(shí),我們聽(tīng)到汽笛聲的音調(diào)變高是多普勒效應(yīng),故選項(xiàng)A正確．答案：A2.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)確的是<>A.用白光作為光源,屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋B.用紅光作為光源,屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋C.用紅光照射一條狹縫,用紫光照射另一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)彩色條紋D.用紫光作為光源,遮住其中一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋解析：用白光作為光源,屏上將呈現(xiàn)彩色條紋,選項(xiàng)A錯(cuò)；紅光雙縫干涉的圖樣為紅黑相間的條紋,選項(xiàng)B正確；紅光和紫光頻率不同,不能產(chǎn)生干涉圖樣,選項(xiàng)C錯(cuò)；遮住一條狹縫時(shí),紫光將發(fā)生單縫衍射,形成衍射圖樣,選項(xiàng)D正確．答案：BD3.以下物理學(xué)知識(shí)的相關(guān)敘述,其中正確的是<>A.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振B.變化的電場(chǎng)周?chē)灰欢óa(chǎn)生變化的磁場(chǎng)C.交警通過(guò)發(fā)射超聲波測(cè)量車(chē)速是利用了波的干涉原理D.狹義相對(duì)論認(rèn)為,在慣性參考系中,光速與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)解析：用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉,A錯(cuò)誤．均勻變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生恒定的磁場(chǎng),B正確．交警通過(guò)發(fā)射超聲波測(cè)量車(chē)速是利用了波的反射原理,C錯(cuò)誤．狹義相對(duì)論認(rèn)為：在慣性系中,以任何物體做參考系光速都不變,D正確．答案：BD4.一列簡(jiǎn)諧橫波以1m/s的速度沿繩子由A向B傳播．質(zhì)點(diǎn)A、B間的水平距離x＝3m,如圖所示．若t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)A剛從平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng),其振動(dòng)方程為y＝2sineq\f<π,2>t<cm>．則B點(diǎn)的振動(dòng)圖象為下圖中的<>解析：由A點(diǎn)的振動(dòng)方程可知：A＝2cm,T＝4s．振動(dòng)由A傳播至B所用時(shí)間為Δt＝eq\f<x,v>,解得Δt＝3s,可見(jiàn)B點(diǎn)在t＝3s時(shí)起振,因A點(diǎn)的起振方向向上,故B點(diǎn)的起振方向也向上,所以B點(diǎn)的振動(dòng)圖象為B.答案：B5.如圖為一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t1＝0<圖中實(shí)線(xiàn)所示>以及在t2＝0.02s<圖中虛線(xiàn)所示>兩個(gè)時(shí)刻的波形圖象,已知t2－t1<T/2<T為該波的周期>,則以下說(shuō)確的是<>A.波沿著x軸負(fù)方向傳播B.波的傳播速度是100m/sC.在t3＝0.04s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)a的速度為零D.在t＝1.6s時(shí)刻,x＝64m的質(zhì)點(diǎn)在波谷位置解析：由波動(dòng)圖象的特點(diǎn)分析求解．由于t2－t1<T/2,所以波沿x軸正方向傳播,A錯(cuò)誤；由v＝eq\f<Δx,Δt>得波的傳播速度是100m/s,B正確；在t3＝0.04s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)a處于平衡位置,振動(dòng)的速度最大,C錯(cuò)誤；在t＝1.6s時(shí)刻,因?yàn)椴ǖ闹芷赥＝0.16s,x＝64m的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置,D錯(cuò)誤．答案：Bx6.如圖,A光束由紅光和藍(lán)光組成經(jīng)過(guò)半圓形玻璃磚后分為P、Q兩束,關(guān)于P、Q兩束光下列敘述正確的是<>階段示性金考卷<十二>本卷測(cè)試容：選修3－4本試卷分為第Ⅰ卷<選擇題>和第Ⅱ卷<非選擇題>兩部分,共110分．第Ⅰ卷<選擇題,共50分>一、選擇題<本題共10小題,每小題5分,共50分．在第1、4、5、6、7、8小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)正確；在第2、3、9、10小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分．>1.下列物理現(xiàn)象中：<1>春天里在一次閃電過(guò)后,有時(shí)雷聲轟鳴不絕；<2>"聞其聲而不見(jiàn)其人"；<3>學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽(tīng)到忽強(qiáng)忽弱的聲音；<4>當(dāng)正在鳴笛的火車(chē)向著我們急駛而來(lái)時(shí),我們聽(tīng)到汽笛聲的音調(diào)變高．這些物理現(xiàn)象分別屬于波的<>A.反射、衍射、干涉、多普勒效應(yīng)B.折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉C.反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)D.衍射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)解析：春天里在一次閃電過(guò)后,有時(shí)雷聲轟鳴不絕,是聲波的反射；"聞其聲而不見(jiàn)其人"是聲波的衍射；學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽(tīng)到忽強(qiáng)忽弱的聲音是聲波的干涉；當(dāng)正在鳴笛的火車(chē)向著我們急駛而來(lái)時(shí),我們聽(tīng)到汽笛聲的音調(diào)變高是多普勒效應(yīng),故選項(xiàng)A正確．答案：A2.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)確的是<>A.用白光作為光源,屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋B.用紅光作為光源,屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋C.用紅光照射一條狹縫,用紫光照射另一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)彩色條紋D.用紫光作為光源,遮住其中一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋解析：用白光作為光源,屏上將呈現(xiàn)彩色條紋,選項(xiàng)A錯(cuò)；紅光雙縫干涉的圖樣為紅黑相間的條紋,選項(xiàng)B正確；紅光和紫光頻率不同,不能產(chǎn)生干涉圖樣,選項(xiàng)C錯(cuò)；遮住一條狹縫時(shí),紫光將發(fā)生單縫衍射,形成衍射圖樣,選項(xiàng)D正確．答案：BD3.以下物理學(xué)知識(shí)的相關(guān)敘述,其中正確的是<>A.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振B.變化的電場(chǎng)周?chē)灰欢óa(chǎn)生變化的磁場(chǎng)C.交警通過(guò)發(fā)射超聲波測(cè)量車(chē)速是利用了波的干涉原理D.狹義相對(duì)論認(rèn)為,在慣性參考系中,光速與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)解析：用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉,A錯(cuò)誤．均勻變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生恒定的磁場(chǎng),B正確．交警通過(guò)發(fā)射超聲波測(cè)量車(chē)速是利用了波的反射原理,C錯(cuò)誤．狹義相對(duì)論認(rèn)為：在慣性系中,以任何物體做參考系光速都不變,D正確．答案：BD4.一列簡(jiǎn)諧橫波以1m/s的速度沿繩子由A向B傳播．質(zhì)點(diǎn)A、B間的水平距離x＝3m,如圖所示．若t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)A剛從平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng),其振動(dòng)方程為y＝2sineq\f<π,2>t<cm>．則B點(diǎn)的振動(dòng)圖象為下圖中的<>解析：由A點(diǎn)的振動(dòng)方程可知：A＝2cm,T＝4s．振動(dòng)由A傳播至B所用時(shí)間為Δt＝eq\f<x,v>,解得Δt＝3s,可見(jiàn)B點(diǎn)在t＝3s時(shí)起振,因A點(diǎn)的起振方向向上,故B點(diǎn)的起振方向也向上,所以B點(diǎn)的振動(dòng)圖象為B.答案：B5.如圖為一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t1＝0<圖中實(shí)線(xiàn)所示>以及在t2＝0.02s<圖中虛線(xiàn)所示>兩個(gè)時(shí)刻的波形圖象,已知t2－t1<T/2<T為該波的周期>,則以下說(shuō)確的是<>A.波沿著x軸負(fù)方向傳播B.波的傳播速度是100m/sC.在t3＝0.04s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)a的速度為零D.在t＝1.6s時(shí)刻,x＝64m的質(zhì)點(diǎn)在波谷位置解析：由波動(dòng)圖象的特點(diǎn)分析求解．由于t2－t1<T/2,所以波沿x軸正方向傳播,A錯(cuò)誤；由v＝eq\f<Δx,Δt>得波的傳播速度是100m/s,B正確；在t3＝0.04s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)a處于平衡位置,振動(dòng)的速度最大,C錯(cuò)誤；在t＝1.6s時(shí)刻,因?yàn)椴ǖ闹芷赥＝0.16s,x＝64m的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置,D錯(cuò)誤．答案：B6.如圖,A光束由紅光和藍(lán)光組成經(jīng)過(guò)半圓形玻璃磚后分為P、Q兩束,關(guān)于P、Q兩束光下列敘述正確的是<>A.P光束只有藍(lán)光B.P光束只有紅光C.Q光束只有藍(lán)光D.Q光束只有紅光解析：藍(lán)光折射率大,易發(fā)生全反射,由圖可知,只有一條折射光線(xiàn),說(shuō)明藍(lán)光發(fā)生了全反射,Q光束只有紅光；有折射就有反射,P光束為紅光和藍(lán)光組成的復(fù)色光．答案：D7.[2018·望江高三月考]一束復(fù)色光由空氣射入一塊平行平面玻璃磚,經(jīng)折射分成兩束單色光a、b.已知a光的頻率小于b光的頻率．下面的幾個(gè)圖中哪個(gè)光路圖可能是正確的是<>解析：由于a光的頻率小于b光的頻率,可知a光的折射率小于b光的折射率．在上表面a、b兩束單色光的入射角相同,由折射定律可判斷出a光的折射角大于b光的折射角,在下表面光線(xiàn)由玻璃射向空氣,光線(xiàn)折射率應(yīng)為折射角正弦值比入射角正弦值,故下表面的折射角應(yīng)與上表面的入射角相同,即通過(guò)玻璃磚后的出射光線(xiàn)應(yīng)與原入射光線(xiàn)平行．B正確．答案：B8.[2018·河西區(qū)期末]一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播,a、b為波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),某時(shí)刻的波形圖如圖甲所示,從此時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),圖乙是a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)中某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,下列判斷正確的是<>A.波速為1.0m/s,圖乙是質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖象B.波速為1.0m/s,圖乙是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖象C.波速為0.16m/s,圖乙是質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖象D.波速為0.16m/s,圖乙是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖象解析：由圖甲可知機(jī)械波的波長(zhǎng)λ＝0.4m,由圖乙可知質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期T＝0.4s,則波速v＝eq\f<λ,T>＝eq\f<0.4,0.4>m/s＝1.0m/s.根據(jù)波的傳播規(guī)律與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)之間的關(guān)系可知,該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a向下振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)b向上振動(dòng),因此圖乙是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖象,B正確．答案：B9.如圖,一玻璃柱體的橫截面為半圓形,一單色細(xì)光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)<半圓的圓心>,產(chǎn)生反射光束1和折射光束2,已知玻璃的折射率為eq\r<2>,入射角為45°,現(xiàn)保持入射光不變,將半圓柱繞通過(guò)O點(diǎn)且垂直于圖面的軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)15°,如圖中虛線(xiàn)所示,則<>A.光束1順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)15°B.光束1順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30°C.光束2順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角度小于15°D.光束2順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角度大于15°解析：當(dāng)圓柱轉(zhuǎn)過(guò)15°時(shí),入射角變?yōu)?0°,則反射角也變?yōu)?0°,故光束1順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30°；折射角的改變量小于入射角的改變量,故光束2順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角度小于15°.答案：BC10.如圖甲所示,現(xiàn)有一束白光從圖示位置射向棱鏡Ⅰ,在足夠大的光屏M上形成彩色光譜,下列說(shuō)法中正確的是<>A.屏M自上而下分布的色光的波長(zhǎng)由小到大B.在各種色光中,紅光通過(guò)棱鏡的時(shí)間最長(zhǎng)C.若入射白光繞入射點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),在屏M上最先消失的是紫光D.若在棱鏡Ⅰ和屏M間放置與棱鏡Ⅰ完全相同的棱鏡Ⅱ,相對(duì)面平行<如圖乙所示>,則在屏M上形成的是彩色光譜解析：光線(xiàn)經(jīng)三棱鏡后向底部偏折,折射率越大,偏折越明顯,故屏M自上而下分布的色光的波長(zhǎng)由大到小；紅光的折射率最小,在介質(zhì)中速度最大,傳播時(shí)間最短；紫光的折射率最大,臨界角最小,最易發(fā)生全反射；將兩個(gè)三棱鏡合在一起,可看成平行玻璃磚,中間空氣的兩面也是平行的,平行介質(zhì)不改變光線(xiàn)的方向,只是使光線(xiàn)側(cè)移,折射率不同側(cè)移量不同．答案：CD第Ⅱ卷<非選擇題,共60分>二、填空題<本題共3小題,共22分>11.<6分>如圖所示,平靜的水面下同一豎直線(xiàn)上有兩個(gè)點(diǎn)光源Sa、Sb,可分別發(fā)出a、b兩種不同顏色的單色光．在光源的正上方放置一個(gè)圓形的遮光板,在水面上方同時(shí)恰好看不到兩個(gè)光源．則a光的頻率________<選填">"、"＝"或"<",下同>b光的頻率；若用同一裝置做氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn),a光的干涉條紋寬度________b光的干涉條紋寬度．解析：由題意可知a光的臨界角大于b光的臨界角,根據(jù)折射率與臨界角的關(guān)系可知水對(duì)a光的折射率小于水對(duì)b光的折射率,根據(jù)頻率與折射率的關(guān)系可知a光的頻率小于b光的頻率．根據(jù)波速公式可知a光在真空中的波長(zhǎng)大于b光在真空中的波長(zhǎng),根據(jù)n＝eq\f<λ真空,λ水>可知a光在水中的波長(zhǎng)大于b光在水中的波長(zhǎng),若用同一裝置做氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn),a光的干涉條紋寬度大于b光的干涉條紋寬度．答案：<>12.<8分>有兩個(gè)同學(xué)利用假期分別去參觀北大和南大的物理實(shí)驗(yàn)室,各自利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了"單擺的周期T與擺長(zhǎng)L的關(guān)系",他們通過(guò)校園交換了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并由計(jì)算機(jī)繪制了T2－L圖象,如圖甲所示．去北大的同學(xué)所測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖線(xiàn)是________<選填"A"或"B">．另外,在南大做探究的同學(xué)還利用計(jì)算機(jī)繪制了兩種單擺的振動(dòng)圖象<如圖乙>,由圖可知,兩單擺擺長(zhǎng)之比eq\f<LA,LB>＝________.解析：由T＝2πeq\r<\f<L,g>>得,T2＝eq\f<4π2,g>L,根據(jù)圖甲可知eq\f<4π2,gA>＞eq\f<4π2,gB>,即gA＜gB,因北大更靠近北極,其所在地的重力加速度更大些,應(yīng)選B；根據(jù)圖甲可知eq\f<gA,gB>＝eq\f<gA,4π2>·eq\f<4π2,gB>＝eq\f<kB,kA>＝eq\f<8,9>,由圖乙可得eq\f<TA,TB>＝eq\f<3,2>,由T2＝eq\f<4π2,g>L得,eq\f<LA,LB>＝eq\f<T\o\al<2,A>gA,T\o\al<2,B>gB>＝2.答案：B213.<8分>實(shí)驗(yàn)室有一塊長(zhǎng)方體透明介質(zhì),截面如圖中ABCD所示．AB的長(zhǎng)度為l1,AD的長(zhǎng)度為l2,且AB和AD邊透光,而B(niǎo)C和CD邊不透光,且射到這兩個(gè)邊的光線(xiàn)均被全部吸收．現(xiàn)讓一平行光束以入射角θ1射到AB面上,經(jīng)折射后AD面上有光線(xiàn)射出,甲、乙兩同學(xué)分別用不同方法測(cè)量該長(zhǎng)方體介質(zhì)的折射率．<1>甲同學(xué)的做法是：保持射到AB面上光線(xiàn)的入射角不變,用遮光板由A點(diǎn)沿AB緩慢推進(jìn),遮光板前端推到P時(shí),AD面上恰好無(wú)光線(xiàn)射出,測(cè)得AP的長(zhǎng)度為l3,則長(zhǎng)方體介質(zhì)的折射率可表示為n＝________.<2>乙同學(xué)的做法是：緩慢調(diào)節(jié)射到AB上光線(xiàn)的入射角,使AD面也恰好無(wú)光線(xiàn)射出,測(cè)得此時(shí)射到AB面上光線(xiàn)的入射角為θ2,則長(zhǎng)方體介質(zhì)的折射率可表示為n＝________.<3>θ1和θ2的關(guān)系為：θ1________θ2<填"<"、">"或"＝">．解析：<1>由題意可知,過(guò)P點(diǎn)入射光線(xiàn)的折射光線(xiàn)恰好過(guò)D點(diǎn),設(shè)此時(shí)折射角為γ1,則sinγ1＝eq\f<l3,\r<l\o\al<2,2>＋l\o\al<2,3>>>,n＝eq\f<sinθ1,sinγ1>＝eq\f<\r<l\o\al<2,2>＋l\o\al<2,3>>sinθ1,l3>.<2>由題意可知,射到AD面上的光線(xiàn)在AD面上恰好發(fā)生全反射,設(shè)在AB面上的折射角為γ2,則在AD面上的入射角為臨界角,且C＝90°－γ2,由n＝eq\f<sinθ2,sinγ2>＝eq\f<1,sinC>解得：n＝eq\r<1＋sin2θ2>.<3>因?yàn)樵贏B面的折射角越小,在AD面的入射角越大,而在AB面入射角越小,折射角越小,故應(yīng)減小AB面的入射角才能使光線(xiàn)在AD面發(fā)生全發(fā)射,因此θ1>θ2.答案：<1>eq\f<\r<l\o\al<2,2>＋l\o\al<2,3>>sinθ1,l3><2>eq\r<1＋sin2θ2><3>>三、計(jì)算題<本題共4小題,共48分>14.<10分>如圖所示,實(shí)線(xiàn)為一簡(jiǎn)諧波該時(shí)刻的波形圖,虛線(xiàn)是該波經(jīng)0.2s后的波形圖．<1>若波向左傳播,指出此時(shí)刻P點(diǎn)的振動(dòng)方向并求出經(jīng)0.2s后波傳播的距離；<2>若波向右傳播,求它的最大周期；<3>若波速是35m/s,求波的傳播方向．解析：根據(jù)波的圖象和傳播方向通過(guò)"帶動(dòng)法"或"微平移法"可得P點(diǎn)的振動(dòng)方向；根據(jù)兩個(gè)時(shí)刻的波形圖可得其在0.2s傳播的距離,根據(jù)時(shí)空的對(duì)應(yīng)性可得該波周期的通式．<1>若波向左傳播,在圖中實(shí)線(xiàn)波形圖對(duì)應(yīng)的時(shí)刻P點(diǎn)向上振動(dòng)由圖可知經(jīng)0.2s后波傳播的距離為x＝<3＋4n>m<n＝0,1,2,…><2>若波向右傳播,則實(shí)線(xiàn)波形圖到虛線(xiàn)波形圖所經(jīng)過(guò)的時(shí)間t＝eq\f<T,4>＋nT<n＝0,1,2,…>,當(dāng)n＝0時(shí)周期有最大值Tmax＝4t＝0.8s<3>若波速為35m/s,則0.2s波傳播的距離為x＝vt＝7.0m,而λ＝4m,故x＝1eq\f<3,4>λ,故波向左傳播．答案：<1>見(jiàn)解析<2>0.8s<3>向左傳播15.<10分>如圖所示,一透明球體置于空氣中,球半徑R＝10cm,折射率n＝eq\r<2>.MN是一條通過(guò)球心的直線(xiàn),單色細(xì)光束沿直線(xiàn)AB且平行于MN射向球體,B點(diǎn)為入射點(diǎn),AB與MN間距為5eq\r<2>cm,出射光線(xiàn)沿CD方向．<1>補(bǔ)全光路并求出光從B點(diǎn)傳到C點(diǎn)的時(shí)間；<2>求CD與MN所成的角α.<需寫(xiě)出求解過(guò)程>解析：<1>連接BC,如圖所示,設(shè)B點(diǎn)光線(xiàn)的入射角、折射角分別標(biāo)為i、r,由幾何關(guān)系可知sini＝eq\r<2>/2,所以i＝45°對(duì)B點(diǎn)應(yīng)用折射定律得n＝eq\f<sini,sinr>sinr＝1/2,故r＝30°BC＝2Rcosrt＝nBC/c＝2nRcosr/c解得t＝<eq\r<6>/3>×10－9s<2>由幾何關(guān)系可知∠COP＝15°,∠OCP＝135°,α＝30°.答案：<1>圖見(jiàn)解析<2><eq\r<6>/3>×10－9s<2>30°16.<18分>如圖,簡(jiǎn)諧橫波在t時(shí)刻的波形如實(shí)線(xiàn)所示,經(jīng)過(guò)Δt＝3s,其波形如虛線(xiàn)所示．已知圖中x1與x2相距1m,波的周期為T(mén),且2T<Δt<4T.則<1>可能的最小波速為多少？<2>最小周期為多少？解析：由波形圖可知波長(zhǎng)為λ＝7m,所以Δx＝1m＝eq\f<1,7>λ,所以Δt＝<n＋eq\f<1,7>>T或Δt＝<n＋eq\f<6,7>>T,又由于2T<Δt<4T,所以周期的最大可能值為T(mén)max＝eq\f<3,2＋\f<1,7>>s＝1.4s,周期的最小可能值為T(mén)min＝eq\f<3,3＋\f<6,7>>s＝eq\f<7,9>s,可能的最小波速為vmin＝eq\f<λ,Tmax>＝eq\f<7,1.4>m/s＝5m/s.答案：<1>5m/s<2>eq\f<7,9>s17.<10分>如圖所示,在MN的下方足夠大的空間是玻璃介質(zhì),其折射率為n＝eq\r<3>,玻璃介質(zhì)的上邊界MN是屏幕．玻璃中有一正三角形空氣泡,其邊長(zhǎng)l＝40cm,頂點(diǎn)與屏幕接觸于C點(diǎn),底邊AB與屏幕平行．激光a垂直于AB邊射向AC邊的中點(diǎn)O,結(jié)果在屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)光斑．<1>畫(huà)出光路圖；<2>求兩個(gè)光斑之間的距離L.解析：<1>畫(huà)出光路示意圖如圖所示<2>在界面AC,a光的入射角θ1＝60°由光的折射定律得：eq\f<sinθ1,sinθ2>＝n代入數(shù)據(jù)求得折射角θ2＝30°由光的反射定律得反射角θ3＝60°由幾何關(guān)系易得：△ODC是邊長(zhǎng)為l/2的正三角形,△COE為等腰三角形,CE＝OC＝l/2故兩光斑之間的距離L＝DC＋CE＝l＝40cm.答案：<1>見(jiàn)解析圖<2>40cmA.P光束只有藍(lán)光B.P光束只有紅光C.Q光束只有藍(lán)光D.Q光束只有紅光解析：藍(lán)光折射率大,易發(fā)生全反射,由圖可知,只有一條折射光線(xiàn),說(shuō)明藍(lán)光發(fā)生了全反射,Q光束只有紅光；有折射就有反射,P光束為紅光和藍(lán)光組成的復(fù)色光．答案：D7.[2018·望江高三月考]一束復(fù)色光由空氣射入一塊平行平面玻璃磚,經(jīng)折射分成兩束單色光a、b.已知a光的頻率小于b光的頻率．下面的幾個(gè)圖中哪個(gè)光路圖可能是正確的是<>解析：由于a光的頻率小于b光的頻率,可知a光的折射率小于b光的折射率．在上表面a、b兩束單色光的入射角相同,由折射定律可判斷出a光的折射角大于b光的折射角,在下表面光線(xiàn)由玻璃射向空氣,光線(xiàn)折射率應(yīng)為折射角正弦值比入射角正弦值,故下表面的折射角應(yīng)與上表面的入射角相同,即通過(guò)玻璃磚后的出射光線(xiàn)應(yīng)與原入射光線(xiàn)平行．B正確．答案：B8.[2018·河西區(qū)期末]一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播,a、b為波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),某時(shí)刻的波形圖如圖甲所示,從此時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),圖乙是a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)中某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,下列判斷正確的是<>A.波速為1.0m/s,圖乙是質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖象B.波速為1.0m/s,圖乙是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖象C.波速為0.16m/s,圖乙是質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖象D.波速為0.16m/s,圖乙是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖象解析：由圖甲可知機(jī)械波的波長(zhǎng)λ＝0.4m,由圖乙可知質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期T＝0.4s,則波速v＝eq\f<λ,T>＝eq\f<0.4,0.4>m/s＝1.0m/s.根據(jù)波的傳播規(guī)律與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)之間的關(guān)系可知,該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a向下振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)b向上振動(dòng),因此圖乙是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖象,B正確．答案：B9.如圖,一玻璃柱體的橫截面為半圓形,一單色細(xì)光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)<半圓的圓心>,產(chǎn)生反射光束1和折射光束2,已知玻璃的折射率為eq\r<2>,入射角為45°,現(xiàn)保持入射光不變,將半圓柱繞通過(guò)O點(diǎn)且垂直于圖面的軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)15°,如圖中虛線(xiàn)所示,則<>A.光束1順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)15°B.光束1順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30°C.光束2順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角度小于15°D.光束2順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角度大于15°解析：當(dāng)圓柱轉(zhuǎn)過(guò)15°時(shí),入射角變?yōu)?0°,則反射角也變?yōu)?0°,故光束1順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30°；折射角的改變量小于入射角的改變量,故光束2順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角度小于15°.答案：BC10.如圖甲所示,現(xiàn)有一束白光從圖示位置射向棱鏡Ⅰ,在足夠大的光屏M上形成彩色光譜,下列說(shuō)法中正確的是<>A.屏M自上而下分布的色光的波長(zhǎng)由小到大B.在各種色光中,紅光通過(guò)棱鏡的時(shí)間最長(zhǎng)C.若入射白光繞入射點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),在屏M上最先消失的是紫光D.若在棱鏡Ⅰ和屏M間放置與棱鏡Ⅰ完全相同的棱鏡Ⅱ,相對(duì)面平行<如圖乙所示>,則在屏M上形成的是彩色光譜解析：光線(xiàn)經(jīng)三棱鏡后向底部偏折,折射率越大,偏折越明顯,故屏M自上而下分布的色光的波長(zhǎng)由大到?。患t光的折射率最小,在介質(zhì)中速度最大,傳播時(shí)間最短；紫光的折射率最大,臨界角最小,最易發(fā)生全反射；將兩個(gè)三棱鏡合在一起,可看成平行玻璃磚,中間空氣的兩面也是平行的,平行介質(zhì)不改變光線(xiàn)的方向,只是使光線(xiàn)側(cè)移,折射率不同側(cè)移量不同．答案：CD第Ⅱ卷<非選擇題,共60分>二、填空題<本題共3小題,共22分>11.<6分>如圖所示,平靜的水面下同一豎直線(xiàn)上有兩個(gè)點(diǎn)光源Sa、Sb,可分別發(fā)出a、b兩種不同顏色的單色光．在光源的正上方放置一個(gè)圓形的遮光板,在水面上方同時(shí)恰好看不到兩個(gè)光源．則a光的頻率________<選填">"、"＝"或"<",下同>b光的頻率；若用同一裝置做氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn),a光的干涉條紋寬度________b光的干涉條紋寬度．解析：由題意可知a光的臨界角大于b光的臨界角,根據(jù)折射率與臨界角的關(guān)系可知水對(duì)a光的折射率小于水對(duì)b光的折射率,根據(jù)頻率與折射率的關(guān)系可知a光的頻率小于b光的頻率．根據(jù)波速公式可知a光在真空中的波長(zhǎng)大于b光在真空中的波長(zhǎng),根據(jù)n＝eq\f<λ真空,λ水>可知a光在水中的波長(zhǎng)大于b光在水中的波長(zhǎng),若用同一裝置做氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn),a光的干涉條紋寬度大于b光的干涉條紋寬度．答案：<>12.<8分>有兩個(gè)同學(xué)利用假期分別去參觀北大和南大的物理實(shí)驗(yàn)室,各自利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了"單擺的周期T與擺長(zhǎng)L的關(guān)系",他們通過(guò)校園交換了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并由計(jì)算機(jī)繪制了T2－L圖象,如圖甲所示．去北大的同學(xué)所測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖線(xiàn)是________<選填"A"或"B">．另外,在南大做探究的同學(xué)還利用計(jì)算機(jī)繪制了兩種單擺的振動(dòng)圖象<如圖乙>,由圖可知,兩單擺擺長(zhǎng)之比eq\f<LA,LB>＝________.解析：由T＝2πeq\r<\f<L,g>>得,T2＝eq\f<4π2,g>L,根據(jù)圖甲可知eq\f<4π2,gA>＞eq\f<4π2,gB>,即gA＜gB,因北大更靠近北極,其所在地的重力加速度更大些,應(yīng)選B；根據(jù)圖甲可知eq\f<gA,gB>＝eq\f<gA,4π2>·eq\f<4π2,gB>＝eq\f<kB,kA>＝eq\f<8,9>,由圖乙可得eq\f<TA,TB>＝eq\f<3,2>,由T2＝eq\f<4π2,g>L得,eq\f<LA,LB>＝eq\f<T\o\al<2,A>gA,T\o\al<2,B>gB>＝2.答案：B213.<8分>實(shí)驗(yàn)室有一塊長(zhǎng)方體透明介質(zhì),截面如圖中ABCD所示．AB的長(zhǎng)度為l1,AD的長(zhǎng)度為l2,且AB和AD邊透光,而B(niǎo)C和CD邊不透光,且射到這兩個(gè)邊的光線(xiàn)均被全部吸收．現(xiàn)讓一平行光束以入射角θ1射到AB面上,經(jīng)折射后AD面上有光線(xiàn)射出,甲、乙兩同學(xué)分別用不同方法測(cè)量該長(zhǎng)方體介質(zhì)的折射率．<1>甲同學(xué)的做法是：保持射到AB面上光線(xiàn)的入射角不變,用遮光板由A點(diǎn)沿AB緩慢推進(jìn),遮光板前端推到P時(shí),AD面上恰好無(wú)光線(xiàn)射出,測(cè)得AP的長(zhǎng)度為l3,則長(zhǎng)方體介質(zhì)的折射率可表示為n＝________.<2>乙同學(xué)的做法是：緩慢調(diào)節(jié)射到AB上光線(xiàn)的入射角,使AD面也恰好無(wú)光線(xiàn)射出,測(cè)得此時(shí)射到AB面上光線(xiàn)的入射角為θ2,則長(zhǎng)方體介質(zhì)的折射率可表示為n＝________.<3>θ1和θ2的關(guān)系為：θ1________θ2<填"<"、">"或"＝">．解析：<1>由題意可知,過(guò)P點(diǎn)入射光線(xiàn)的折射光線(xiàn)恰好過(guò)D點(diǎn),設(shè)此時(shí)折射角為γ1,則sinγ1＝eq\f<l3,\r<l\o\al<2,2>＋l\o\al<2,3>>>,n＝eq\f<sinθ1,sinγ1>＝eq\f<\r<l\o\al<2,2>＋l\o\al<2,3>>sinθ1,l3>.<2>由題意可知,射到AD面上的光線(xiàn)在AD面上恰好發(fā)生全反射,設(shè)在AB面上的折射角為γ2,則在AD面上的入射角為臨界角,且C＝90°－γ2,由n＝eq\f<sinθ2,sinγ2>＝eq\f<1,sinC>解得：n＝eq\r<1＋sin2θ2>.<3>因?yàn)樵贏B面的折射角越小,在AD面的入射角越大,而在AB面入射角越小,折射角越小,故應(yīng)減小AB面的入射角才能使光線(xiàn)在AD面發(fā)生全發(fā)射,因此θ1>θ2.答案：<1>eq\f<\r<l\o\al<2,2>＋l\o\al<2,3>>sinθ1,l3><2>eq\r<1＋sin2θ2><3>>三、計(jì)算題<本題共4小題,共48分>14.<10分>如圖所示,實(shí)線(xiàn)為一簡(jiǎn)諧波該時(shí)刻的波形圖,虛線(xiàn)是該波經(jīng)0.2s后的波形圖．<1>若波向左傳播,指出此時(shí)刻P點(diǎn)的振動(dòng)方向并求出經(jīng)0.2s后波傳播的距離；<2>若波向右傳播,求它的最大周期；<3>若波速是35m/s,求波的傳播方向．解析：根據(jù)波的圖象和傳播方向通過(guò)"帶動(dòng)法"或"微平移法"可得P點(diǎn)的振動(dòng)方向；根據(jù)兩個(gè)時(shí)刻的波形圖可得其在0.2s傳播的距離,根據(jù)時(shí)空的對(duì)應(yīng)性可得該波周期的通式．<1>若波向左傳播,在圖中實(shí)線(xiàn)波形圖對(duì)應(yīng)的時(shí)刻P點(diǎn)向上振動(dòng)由圖可知經(jīng)0.2s后波傳播的距離為x＝<3＋4n>m<n＝0,1,2,…><2>若波向右傳播,則實(shí)線(xiàn)波形圖到虛線(xiàn)波形圖所經(jīng)過(guò)的時(shí)間t＝eq\f<T