2019版高考物理二轮复习 高考题型四 考情题型练题组1 选修3-4
选修3—4题组(一)
1.(1)(2018陕西榆林三模)如图所示是沿x轴传播的一列简谐横波,实线是在t=0时刻的波形图,虚线是在t=0.2 s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8 m/s,则下列说法正确的是。
A.这列波的周期是0.15 s
B.这列波是沿x轴负方向传播
C.t=0时,x=10 cm处的质点速度沿y轴负方向
D.0~0.2 s内,x=4 cm处的质点振动方向改变了3次
E.t=0.2 s时,x=4 cm处的质点加速度方向向下
(2)(2018山西太原三模)三棱镜ABC主截面如图所示,其中∠A=90°,∠B=30°,AB=30 cm,将单色光从AB边上的a点垂直AB射入棱镜,测得从AC边上射出的光束与BC面垂直,已知Ba=21 cm,真空中的光速c=3.0×108 m/s,不考虑光在AC面的反射,求:
①三棱镜对该单色光的折射率;
②从a入射到AC边出射,单色光在棱镜中传播的时间。
2.(1)(2018河南濮阳三模)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形图如下图所示。已知波速为0.4 m/s,且波刚传到c点。下列选项正确的是。
A.波源的振动周期为0.2 s
B.t=0时,质点d沿y轴正方向运动
C.在t=0时,质点a的加速度比质点b的加速度小
D.质点a比质点b先回到平衡位置
E.t=0.1 s时,质点c将运动到x=12 cm
(2)
(2018重庆三诊)右图为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,PM为圆弧,O为圆心,PQ与QM垂直。一细光束从A点沿AO方向进入棱镜,B为入射点,θ=30°,棱镜对光的折射率n=。光束射入棱镜后,
经QM面反射,再从圆弧的C点射出的光束恰好通过A点。已知圆弧半径OB=R,OQ=,光在真空中的传播速度为c。求:
①光束在棱镜中的传播速度大小v;
②AB间距d。
3.(1)(2018山东菏泽期末)关于机械波与电磁波,下列说法正确的是。
A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
B.电磁波可以发生衍射现象和偏振现象
C.简谐机械波在给定的介质中传播时,振动的频率越高,则波传播速度越大
D.紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度
E.机械波不但能传递能量,而且能传递信息,其传播方向就是能量或信息传递的方向
(2)(2018山东潍坊三模)如图所示,半球形玻璃砖半径为R,AB为其直径,O为球心。一束单色光垂直于AB入射球面,入射角θ=60°,已知这束光在玻璃砖中的折射率为n=,光在真空中的传播速度为c,求:
①出射光线的方向;
②光在玻璃中的传播时间。
选修3—4题组(一)
1.答案 (1)ABD(2)①②1.3×10-9 s
解析 (1)从图中可以看出波长等于12 cm,由已知得波速等于0.8 m/s,周期T= s=0.15 s,
故A正确;经过0.2 s即经过1周期,经过一个周期知道回到原位置,即只看经过周期的振动情况即可,根据波形的平移法可得知,该波沿x轴负方向传播,故B正确;由于该波向左传播,所以根据振动和波动关系可知t=0时刻,x=10 cm处的质点的速度沿y轴正方向,故C错误;在0~0.2 s内即经
过1周期,x=4 cm处的质点振动方向改变了3次,故选项D正确;t=0.2 s时,x=4 cm处的质点的位移为负,故该时刻加速度方向为正,即方向向上,故选项E错误。
(2)①光路图如图,光在b点发生反射,光在c点发生折射;i1=i2=30°
i3=30°,i4=60°
该介质的折射率n=
②光在棱镜中的传播速度v=,ab=aB tan 30°,bc=bC=
光在介质中的传播速度t==1.3×10-9 s
2.答案 (1)ABC(2)① c ②(-1)R
解析 (1)由题图可知,波长λ=0.08 m,而波速v=0.4 m/s,则周期T= s=0.2 s,故A正确;
因为波沿x轴正方向传播,根据“上下坡法”,可知d处于“下坡路”,故当t=0时刻质点d沿y轴正方向运动,故B正确;在t=0时刻质点a的位移小于质点b的位移,故质点a的加速度比质点b的加速度小,故C正确;在t=0时刻,质点a的振动方向沿y轴负方向向波谷运动,而质点b的振动方
向沿y轴负方向向平衡位置运动,故质点a比质点b后回到平衡位置,故D错误;质点不会随波移动,只是在平衡位置上下振动,故E错误;故选ABC。
(2)①光束在棱镜中的传播速度大小v=c
②作出光束在棱镜中的光路,如图所示
由OQ=,得OD=
则OC=R=OD
i=30°
n=
r=60°
∠CAB=∠COB=30°
间距AO=R
AB间距d=AO-BO
解得d=(-1)R
3.答案 (1)BDE(2)①出射光线与AB夹角为30°②
解析 (1)电磁波在真空中的传播速度都等于光速,与电磁波的频率无关,故A错误;衍射现象是波特有的现象,而偏振现象是横波特有的现象,电磁波也是一种横波,可以发生衍射现象和偏振现象,故B 正确;在同一种介质中传播时,简谐机械波的传播速度相等,故C错误;光在介质中传播,频率越高,传播速度越小。紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度,故D正确;机械波沿其传播方向既能传递能量,又能传递信息,故E正确。故选BDE。
(2)①由折射定律n=
解得:α=30°
由几何关系可知△OCD为等腰三角形
光线在AB面上的入射角β=30°
n=
解得:γ=60°,即出射光线与AB夹角为30°
②由几何关系可知:CD=OD=
光在玻璃中的传播速度v=
光在玻璃中的传播时间t=
解得:t=