2011年高考物理试题汇编—选修3-4

2011普通高校招生考试试题汇编-选修3-415．（2011安徽）．实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长的变化符合科西经验公式：24BCnA，其中A、B、C是正的常量。太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如下图所示。则A．屏上c处是紫光B．屏上d处是红光C．屏上b处是紫光D．屏上a处是红光答案：D解析：白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏由上至下（a、b、c、d）依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。屏上a处为红光，屏上d处是紫光，D正确。16．（2011全国卷1）雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光解析：按照偏折程度从小到大的排序为d、c、b、a、故：折射率为:dcbannnn频率为：dcbaffff选B21．（2011全国卷1）一列简谐横波沿x轴传播，波长为1．2m，振幅为A。当坐标为x=0处质元的位移为32A且向y轴负方向运动时．坐标为x=0．4m处质元的位移为32A。当坐标为x=0．2m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x=0．4m处质元的位移和运动方向分别为A．12A、延y轴正方向B．12A，延y轴负方向C．32A、延y轴正方向D．32A、延y轴负方向解析：选C18．（2011海南）．模块3-4试题（12分）（1）（4分）一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质屏abcad中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin（5πt）cm。关于这列简谐波，下列说法正确的是______（填入正确选项前的字母。选对1个给2分，选对2个给4分；选错1个扣2分，最低得0分）。A．周期为4．0sB．振幅为20cmC．传播方向沿x轴正向D．传播速度为10m/s解析：5周期为：20.4Ts，由波的图像得：振幅10Acm、波长4m，故波速为10/vmsT，p点在t=0时振动方向为正y方向，波向正x方向传播（2）（8分）一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0．6m，尾部下端Q略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端1s=0．8m处有一浮标，示意如图。一潜水员在浮标前方2s=3．0m处下潜到深度为2h=4．0m时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；继续下潜△h=4．0m，恰好能看见Q。求（i）水的折射率n；（ii）赛艇的长度l。（可用根式表示）解析：（i）设过P点光线，恰好被浮子挡住时，入射角、折射角分别为：α、β则：12211sinssh①、22222sinssh②、sinsinn③由①②③得：43n（ii）潜水员和Q点连线与水平方向夹角刚好为临界角C，则：13sin4Cn④212tanhhCssl⑤由④⑤得：87(3.8)3.33lmm6．（2011天津）．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为x，若xx甲乙，则下列说法正确的是A．甲光能发生偏振现象，则乙光不能B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D．在同一种均匀介质中甲光的传播速度大于乙光【解析】：考查光的综合应用。偏振现象是横波特有的现象，甲乙都可以有偏振现象发生，A错；由xx甲乙，Lxd可知甲光的波长大于乙光，B正确；光子能量取决于光子的频率，而光子频率与波长成反比，C错；波速与波长之间同步变化，D正确。【答案】：BD7．（2011天津）．位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动，A刚好完成一次全振动时，在介质中形成的简谐横波的波形如图所示，B是沿波传播方向上介质的一个质点，则A．波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向B．此后14周期内回复力对波源A一直做负功C．经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长D．在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零【解析】：由A刚好完成一次全振动时的图线可知波源A的起振方向沿y轴负方向，A选项正确；经过14周期之后质点A将向负向最大位移运动，回复力做负功，B正确；质点不随波迁移，C选项错误；由简谐运动的对称性可知回复力在一个周期内的冲量为零，D选项正确。【答案】：ABD（2011天津）（3）某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像。如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。此时只需测量出玻璃砖直径边绕O点转过的角度，即可计算出玻璃砖的折射率。请用你的测量量表示出折射率1sinn。【解析】：由题意可知，当玻璃砖转过某一角度θ时，刚好发生全反射，在直径边一侧观察不到P1、P2的像，做出如图所示的光路图可知，当转过角度θ时有1sinn。θ37、（2011山东）（8分）（物理—物理3--4）（1）如图所示，一列简谐波延x轴传播，实线为1t—0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，图为20.01ts时的波形图。已知周期T＞0．01s。θP1P2Oθ①波延x轴________（填“正”或“负”）方向传播。②求波速。（2）如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°。一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB。①求介质的折射率。②折射光线中恰好射到M点的光线__________（填“能”或“不能”）发生全反射。10．（201上海）．两波源12SS、在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则（A）在两波相遇的区域中会产生干涉（B）在两波相遇的区域中不会产生干涉（C）a点的振动始终加强（D）a点的振动始终减弱答案：B17．（2011上海）．用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图（a）、（b）、（c）所示的图像，则（A）图像（a）表明光具有粒子性（B）图像（c）表明光具有波动性（C）用紫外光观察不到类似的图像（D）实验表明光是一种概率波答案：ABD21．（2011上海）．如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑。这是光的（填“干涉”、“衍射”或“直线传播”）现象，这一实验支持了光的（填“波动说、“微粒说或“光子说）。21答案：衍射，波动说24．（2011上海）．两列简谐波沿工轴相向而行，波速均为0.4/vms，两波源分别位于A、B处，0t时的波形如图所示。当2.5ts时，M点的位移为cm，N点的位移为cm。24答案：2，018．（201浙江）．关于波动，下列说法正确的是A．各种波均会发生偏振现象B．用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹C．声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度D．已知地震波得纵波速度大于横波速度，此性质可用于横波的预警18．答案：BD解析：只有横波才能发生偏振现象，故A错误；用白光做单缝衍射与双缝衍射，都可以观察到彩色条纹，故B正确；声波在传播过程中，介质中质点的速度并不等于声波的传播速度，故C错误；已知地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警，故D正确。14．（2011北京）．如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以A．增大S1与S2的间距B．减小双缝屏到光屏的距离C．将绿光换为红光D．将绿光换为紫光答案：C16．（2011北京）．介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点，A．它的振动速度等于波的传播速度B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长D．它的振动频率等于波源的振动频率答案：D2011普通高校招生考试试题汇编-选修3-415．（2011安徽）．实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长的变化符合科西经验公式：24BCnA，其中A、B、C是正的常量。太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如下图所示。则A．屏上c处是紫光B．屏上d处是红光C．屏上b处是紫光D．屏上a处是红光答案：D解析：白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏由上至下（a、b、c、d）依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。屏上a处为红光，屏上d处是紫光，D正确。16．（2011全国卷1）雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光解析：按照偏折程度从小到大的排序为d、c、b、a、故：折射率为:dcbannnn频率为：dcbaffff选B21．（2011全国卷1）一列简谐横波沿x轴传播，波长为1．2m，振幅为A。当坐标为x=0处质元的位移为32A且向y轴负方向运动时．坐标为x=0．4m处质元的位移为32A。当坐标为x=0．2m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x=0．4m处质元的位移和运动方向分别为A．12A、延y轴正方向B．12A，延y轴负方向C．32A、延y轴正方向D．32A、延y轴负方向解析：选C18．（2011海南）．模块3-4试题（12分）（1）（4分）一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质屏abcad中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin（5πt）cm。关于这列简谐波，下列说法正确的是______（填入正确选项前的字母。选对1个给2分，选对2个给4分；选错1个扣2分，最低得0分）。A．周期为4．0sB．振幅为20cmC．传播方向沿x轴正向D．传播速度为10m/s解析：5周期为：20.4Ts，由波的图像得：振幅10Acm、波长4m，故波速为10/vmsT，p点在t=0时振动方向为正y方向，波向正x方向传播（2）（8分）一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0．6m，尾部下端Q略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端1s=0．8m处有一浮标，示意如图。一潜水员在浮标前方2s=3．0m处下潜到深度为2h=4．0m时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；继续下潜△h=4．0m，恰好能看见Q。求（i）水的折射率n；（ii）赛艇的长度l。（可用根式表示）解析：（i）设过P点光线，恰好被浮子挡住时，入射角、折射角分别为：α、β则：12211sinssh①、22222sinssh②、sinsinn③由①②③得：43n（ii）潜水员和Q点连线与水平方向夹角刚好为临界角C，则：13sin4Cn④212tanhhCssl⑤由④⑤得：87(3.8)3.33lmm6．（2011天津）．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为x，若xx甲乙，则下列说法正确的是A．甲光能发生偏振现象，则乙光不能B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D．在同一种均匀介质中甲光的传播速度大于乙光【解析】：考查光的综合应用。偏振现象是横波特有的现象，甲乙都可以有偏振现象发生，A错；由xx甲乙，Lxd可知甲光的波长大于乙光，B正确；光子能量取决于光子的频率，而光子频率与波长成反比，C错；波速与波长之间同步变化，D正确。【答案】：BD7．（2011天津）．位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动，A刚好完成一次全振动时，在介质中形成的简谐横波的波形如图所示，B是沿波传播方向上介质的