物理选修3―4近5年高考试题

2015年普通高等学校招生全国统一考试（新课标I卷）34【物理—选修3-4】（15分）（1）在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距1x与绿光的干涉条纹间距2x相比1x2x（填“＞”“＜”或“＝”）。若实验中红光的波长为630nm，双缝到屏幕的距离为1m，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则双缝之间的距离为mm。答案：＞0.3解析：双缝干涉条纹间距Lxd，红光波长长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即1x2x。条纹间距根据数据可得210.52.12.1105mmxmmm，根据Lxd可得9421630103100.32.110Lmmdmmmxm。（2）（10分）甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为25/cms，两列波在0t时的波形曲线如图所示求（i）0t时，介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标（ii）从0t开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16cm的质点的时间答案（i）1(50300)xncm1,2,3n……（ii）0.1s解析：（1）根据两列波的振幅都为8cm，偏离平衡位置位移为16cm的的质点即为两列波的波峰相遇。设质点x坐标为x根据波形图可知，甲乙的波长分别为60cm乙，50cm甲则甲乙两列波的波峰坐标分别为1115050(k1,2,3)xk……1225080(k1,2,3)xk……综上，所有波峰和波峰相遇的质点坐标为整理可得1(50300)xncm1,2,3n……（ii）偏离平衡位置位移为16cm是两列波的波谷相遇的点，0t时，波谷之差122121(5060)(5050)22nnx1,2,3n……整理可得1210(6n5n)5x波谷之间最小的距离为'5xcm两列波相向传播，相对速度为250/vcms所以出现偏离平衡位置位移为16cm的最短时间'0.12xtsv2005年高考理综物理部分（全国卷Ⅲ）18．两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2。用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度BA.nl＜n2、v1＜v2B.nl＜n2、v1v2C.nln2、v1＜v2D.nln2、v1v220．一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c为三个质元，a正向上运动。由此可知A．该波沿x轴正方向传播B.c正向上运动C.该时刻以后，b比c先到达平衡位置D.该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处2005年普通高等学校招生全国统一考试17．图示为一直角棱镜的横截面，60,90abcbac。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=2，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线（BD）xabcA．从ab面射出B．从ac面射出C．从bc面射出，且与bc面斜交D．从bc面射出，且与bc面垂直18．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50s。某一时刻，离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为P1，P2，P3，……。已知P1和P2之间的距离为20cm，P2和P3之间的距离为80cm，则P1的振动传到P2所需的时间为（C）A．0.50sB．0.13sC．0.10sD．0.20s2003年普通高等学校招生全国统一考试（江苏）7．一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4cm，振子的平衡位置位于x轴上的O点，图1中的a、b、c、d为四个不同的振动状态；黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向，图2给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象。（AD）A．若规定状态a时t=0，则图象为①B．若规定状态b时t=0，则图象为②C．若规定状态c时t=0，则图象为③D．若规定状态d时t=0，则图象为④8．如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率为3，入射解为45°（相应的折射角为24°），现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则（BC）A．光束1转过15°B．光束1转过30°C．光束2转过的角度小于15°D．光束2转过的角度大于15°10．如图，ba和都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为，一细光束以入射角从P点射入，.已知此光束由红光和蓝光组成，则当光束透过b板后，（D）A．传播方向相对于入射光方向向左偏转角B．传播方向相对于入射光方向向右偏转角C．红光在蓝光的左边D．红光在蓝光的右边2003年普通高等学校招生全国统一考试（全国卷）17．一束单色光从空气射入玻璃中，则其（C）A．频率不变，波长变长B．频率变大，波长不变C．频率不变，波长变短D．频率变小，波长不变18．简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列说法中正确的是（D）A．振幅越大，则波传播的速度越快B．振幅越大，则波传播的速度越慢C．在一个周期内，振动质元走过的路程等于一个波长D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短2002年普通高等学校招生全国统一考试（全国卷）19．为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角。已知该玻璃的折射率为n，圆柱长为l，底面半径为r，则现场角是（B）Aarcsin22lrnlBarcsin22lrnrCarcsin22lrnrDarcsin22lrnl2014年普通高等学校招生考试34.【选修3-4】（15分）（1）图（a）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图（b）为质点Q的振动图像，下列说法正确的是。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A.在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动B.在t=0.25s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C.从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6mD.从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cmE.质点Q简谐运动的表达式为01010.sinyt=（国际单位）答案：BCE解析：由Q点的振动图线可知，t=0.10s时质点Q向y轴负方向振动，选项A错误；由波的图像可知，波向左传播，波的周期为T=0.2s，t=0.10s时质点P向上振动，经过30.154sT时，即在t=0.25s时2，质点振动到x轴下方位置，且速度方向向上，加速度方向也沿y轴正向，选项B正确；波速为840/0.2mvmsTs，故从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x负方向传播的距离为：400.156xvtmm，选项C正确；由于P点不是在波峰或波谷或者平衡位置，故从t=0.10s到t=0.25s的3/4周期内，通过的路程不等于3A=30cm，选项D错误；质点Q做简谐振动的表达式为：22sin()0.10sin()0.10sin100.2yAtttT，选项E正确。（2）（10分）一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面。在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片恰好能完全挡住从圆形发光面发出的光线（不考虑反射），求平板玻璃的折射率。解析：如图，考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A点折射，根据折射定律有：sinsinn①式中，n是玻璃的折射率，是入射角，是折射角现假设A恰好在纸片边缘，由题意，在A刚好发生全反射，故2②设AA线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有：22sinLLh③由题意，纸片的半径应为：R=L+r④联立以上各式可得：21()hnRr⑤2014年普通高等学校招生全国统一考试34．［物理—选修3-4］（15分）（1）（6分）图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点。下列说法正确的是。（填正确答案标号，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．波速为0.5m/sB．波的传播方向向右C．0~2s时间内，P运动的路程为8cmD．0~2s时间内，P向y轴正方向运动E.当t=7s时，P恰好回到平衡位置（1）（6分）ACE。（2）(9分)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示。玻璃的折射率为n=2。（i）一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？（ii）一细数光线在O点左侧与O相距R23处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置。（2）(9分)（i）解：在O点左侧，设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角，则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图。由全图a图b反射条件有1sinn①由几何关系有sinOER②由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为2lOE③联立①②③式，代入已知数据得2lR④（ii）解：设光线在距O点R23的C点射入后，在上表面的入射角为，由几何关系及○1式和已知条件得=60°＞⑤光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由G点射出，如图。由反射定律和几何关系得32OGOCR⑥射到G点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C点射出。2014年全国全国统一招生考试大纲卷物理部分17．在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589nm的光，在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样。图样上相邻两明纹中心间距为0.350cm,则双缝的间距为（C）A.72.0610mB.42.0610mC.41.6810mD.31.6810m18．两列振动方向相同、振幅分别为12AA和的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是（AD）A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为12||AA-B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为12AA+C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅θ图a34.[物理选修3-4]（15分）(1)(5分)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线，则（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A.在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中，a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距【答案】ABD【解析】试题分析：由图可知：玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，故C错误；在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故A正确；a光的频率大于b光的频率,在真空中，a光的波长小于b光的波长，故B正确；若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，因为a光的折射率大，则折射光线a首先消失，故D正确；a光的波长小于b光的波长，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故E错误。考点：光的折射；光的干涉（2）（10分）平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点（均位于x轴正向），P与Q的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波