（江蘇專用版）高考物理總復習 第十三章 綜合練（含解析）-人教版高三物理試題

選修3-4綜合練非選擇題1.(2018蘇錫常鎮(zhèn)四市調研)(1)(多選)如圖所示為同一地點的兩單擺甲、乙的振動圖像,下列說法正確的是()A.甲擺的擺長比乙長B.甲擺的振幅比乙大C.甲、乙兩單擺的擺長相等D.由圖像可以求出當?shù)氐闹亓铀俣?2)如圖所示,一束激光頻率為ν0,傳播方向正對衛(wèi)星飛行方向,已知真空中光速為c,衛(wèi)星速度為v,則衛(wèi)星上觀測到激光的傳播速度是,衛(wèi)星接收到激光的頻率ν0(選填“大于”“等于”或“小于”)。

(3)如圖所示,一束激光沿圓心方向射入半圓形玻璃磚后從直徑邊射出。入射光線與法線的夾角為30°,折射光線與法線的夾角為45°,已知光在真空中的速度為c。①求這束激光在玻璃磚中的傳播速度;②以O點為圓心順時針旋轉玻璃磚,至少旋轉多大角度折射光消失?答案(1)BC(2)c大于(3)①22c②15解析(1)由圖看出,兩單擺的周期相同,同一地點g相同,由單擺的周期公式T=2πLg(2)由光速不變原理知激光的傳播速度為c,依據多普勒效應可知,衛(wèi)星接收到激光的頻率ν大于ν0。(3)①由光的折射定律可知,玻璃磚的折射率n=sin45°sin30°則v=cn=2②sinC=1n=2則45°-30°=15°,順時針旋轉15°。2.(2018南京、鹽城二模)(1)(多選)我國成功研發(fā)的反隱身先進米波雷達堪稱隱身飛機的克星,它標志著我國雷達研究創(chuàng)新的里程碑。米波雷達發(fā)射無線電波的波長在1~10m范圍內,則對該無線電波的判斷正確的有()A.必須依靠介質傳播B.頻率比厘米波的頻率低C.比可見光更容易產生衍射現(xiàn)象D.遇到厘米波有可能產生干涉現(xiàn)象(2)如圖所示為頻率f=1Hz的波源產生的橫波。圖中虛線左側為A介質,右側為B介質,則該波在A、B兩種介質中傳播的速度大小之比vA∶vB=;若圖示時刻為t=0時刻,且此時x=14m處的質點振動方向向上,則t=1.75s時,處于x=6m的質點位移為cm。

(3)兩束平行的細激光束,垂直于半圓柱玻璃的平面射到半圓柱玻璃上,如圖所示。已知其中一條光線沿直線穿過玻璃,它的入射點是O;另一條光線的入射點為A,穿過玻璃后兩條光線交于P點。已知玻璃截面的圓半徑為R,OA=R2,OP=3①玻璃材料的折射率;②入射點為A的激光在玻璃中傳播的時間。答案(1)BC(2)2∶35(3)①3(或1.73)②3解析(1)無線電波傳播不需要介質,故選項A錯誤;根據f=cλ(2)波在A、B兩種介質中傳播的頻率f相同。由圖讀出波長分別是:λA=4m,λB=6m。由公式v=λf得,該波在A、B兩種介質中傳播的速度之比vA∶vB=2∶3。x=14m處的質點振動方向向上,說明該波向左傳播,此時處于x=6m的質點向下振動。該波的周期T=1f=1s,經1.75s=13(3)①光路圖如圖所示一條光線沿直線進入玻璃,在半圓面上的入射點為B,入射角為θ1,折射角為θ2,則sinθ1=OAOB=12,因OP=由幾何關系(余弦定理)可知BP=R,則折射角θ2=60°由折射定律可得玻璃材料的折射率為n=sinθ2sinθ②光在玻璃中傳播速度v=cn,AB=3時間t=ABv=33.(2019鹽城中學月考)(1)兩列水波周期均為2×10-3s、振幅均為1cm,它們相遇的區(qū)域中,實線表示波峰,虛線表示波谷,如圖所示,下圖中能表示B點的振動圖像的是。

(2)一艘太空飛船靜止時長度為l,它以0.8c(c為真空中的光速)的速度沿長度方向飛行經過地球。飛船上觀測者測得該飛船的長度l,地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來光信號的速度c。(均選填“大于”“等于”或“小于”)

(3)如圖所示,將一塊上下兩面平行、厚度為2.0cm的玻璃磚平放在水平面上,一束光線以60°的入射角射到玻璃磚上。已知玻璃磚的折射率為3,光在真空中的傳播速度為3.0×108m/s。求:①光線射入玻璃磚的折射角;②光線在玻璃磚中第一次傳播到底面的時間。答案(1)C(2)等于等于(3)①30°②1.3×10-10s解析(1)頻率相同的兩列水波干涉,當波峰與波峰、波谷與波谷相遇時振動是加強的,B點是波谷與波谷疊加,振動加強,質點的位移等于兩個振動引起位移的矢量和,所以合振動的振幅為2cm;根據波的疊加原理,同一質點同一時刻參與兩種頻率相同的振動,質點振動的周期不變。選C。(2)飛船上的觀測者與飛船保持相對靜止,他測得飛船的長度等于l。根據光速不變原理,真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,光速與光源、觀測者的相對運動沒有關系,所以地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來的光信號的速度等于c。(3)①根據光的折射定律得n=sini代入數(shù)據得r=30°。②由n=cvt=dcosrv4.(2018南京調研)(1)(多選)下列說法正確的是()A.單縫衍射實驗中,縫越寬,條紋越亮,衍射現(xiàn)象越明顯B.光纖通信,醫(yī)用纖維式內窺鏡都利用了光的全反射原理C.機械波傳播過程中,某質點在一個周期內向前移動一個波長的距離D.地球上的人看來,接近光速運動的飛船中的時鐘變慢了(2)圖甲為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,沿傳播方向上位于平衡位置的質點A的振動圖像如圖乙所示。該橫波的傳播方向(選填“向右”或“向左”);波速大小為m/s。

(3)如圖所示裝置可用來測定水的折射率。當圓柱形容器內未裝水時,從A點沿AB方向能看到對邊上的點E;當容器內裝滿水時,仍沿AB方向看去,恰好看到底面直徑CD上的點D。測得容器直徑CD=12cm,高BC=16cm,DE=7cm。已知光在真空中的傳播速度為c=3.0×108m/s,求:①水的折射率n;②光在水中的傳播速度v。答案(1)BD(2)向左8(3)①43②2.25×108解析(1)單縫衍射實驗中,縫越寬,條紋越窄,衍射現(xiàn)象越不明顯,選項A錯誤;光纖通信、醫(yī)用纖維式內窺鏡都利用了光的全反射原理,選項B正確;機械波傳播過程中,質點本身不隨波遷移,選項C錯誤;由狹義相對論可知“動鐘變慢”,選項D正確。(2)t=0時刻,由圖乙可知,A點沿y軸正方向運動,由波形平移法可知,波沿x軸負方向傳播;由圖甲可知波長λ=4m,由圖乙可知周期T=0.5s,所以波速v=λT(3)①作出光路如圖所示,設入射角為i、折射角為r,由幾何關系有tani=CDBC-DE=43,tanr=則sini=0.8,則sinr=0.6,水的折射率n=sinisinr②由n=cvv=cn=2.25×1085.(2018南京、鹽城模擬)(1)(多選)如圖所示的四種明暗相間條紋,是紅光、紫光分別通過同一個雙縫干涉儀形成的干涉圖樣和通過同一個單縫形成的衍射圖樣。圖中黑色部分代表亮紋,下列四幅圖中由紅光形成的圖樣是()(2)如圖所示為兩個簡諧運動的位移-時間圖像。質點A簡諧運動的位移隨時間變化的關系式是cm;質點B在1.0s內通過的路程是cm。

(3)如圖所示,一束激光垂直于AB面照射到折射率n=2的等腰(AB=AC)透明介質上。光在真空中的傳播速度為c。求:①光在該介質中傳播的速度;②激光在該介質AC面上發(fā)生全反射,∠A的最小值。答案(1)AD(2)x=-35sin5πt1.5(3)①c2②解析(1)雙縫干涉的圖樣是明