1、2020届高考查漏补缺之物理选修题题型专练（二）1、物理选修341.由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20 Hz，波速为16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m，P、Q开始震动后，下列判断正确的是_。AP、Q两质点运动的方向始终相同BP、Q两质点运动的方向始终相反C当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰E当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰2.如图,玻璃球冠的折射率为,其底面镀银,底面
2、的半径是球半径的倍;在过球心且垂直于底面的平面(纸面)内,有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的点。求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。2、【物理选修 3-4】1. 水面下深h处有一点光源,发出两种不同颜色的光a和b,光在水面上形成了如图所示的一个有光线射出的圆形区域,该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光圆形区域,周围为a光构成的圆环。若b光的折射率为n,下列说法正确的是( )A.在水中,a光的波长比b光小 B.水对a光的折射率比b光小C.在水中,a光的传播速度比b光大 D.复色光圆形区域的面积为E.用同一装置做双缝干涉实验,a光的干
3、涉条纹比b光窄2.地心隧道是根据凡尔纳的地心游记所设想出的一条假想隧道,它是一条穿过地心的笔直隧道,如图所示。假设地球的半径为R,质量分布均匀,地球表面的重力加速度为g。已知均匀球壳对壳内物体引力为零。(1)不计阻力,若将物体从隧道口静止释放,试证明物体在地心隧道中的运动为简谐运动;(2)理论表明:做简谐运动的物体的周期,其中,m为振子的质量,物体的回复力为F=-kx。求物体从隧道一端静止释放后到达另一端需要的时间t(地球半径R=6400km,地球表面的重力加速为g=10m/s2)。3、物理选修3-4(1)如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后出a
4、、b两束光线。则（ ）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E若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失(2)如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2(t10.2) s时刻的波形图。(1)若波速为35 m/s，求质点M在t1时刻的振动方向；(2)在t1到t2的时间内，如果M通过的路程为1 m，那么波的传播方向怎样？波速多大？4、选修34（1）下列说法正确的有_A全息照片的拍摄利用了光的偏振原理
5、B光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C较弱的声音也可以震碎玻璃杯，是因为玻璃杯和声波发生了共振D鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小（2）一列车的长度与桥梁长度相同列车以接近光速通过桥梁，地面的观察者和列车内的观察者看到车头刚通过这座桥时，则_A地面的观察者看到车尾已上桥B地面的观察者看到车尾未上桥C列车内的观察者看到车尾已上桥D列车内的观察者看到车尾未上桥（3）在用单摆测定重力加速度时，某实验小组测得摆线到悬点的距离为L，摆球的直径为d，摆球摆动N次的时间为t，则计算重力加速度的表达式为_；多次改变摆长l测得周期T，为便于处理数据，可作_（选填“Tl”
6、“ T2l”或“Tl2”）图线（4）如图所示，一个透明圆柱的横截面半径为R，AB是一条直径一束光平行于AB方向与AB相距R处射向圆柱体，经折射后恰从B点射出，光在真空中的传播速度为c求：光在透明圆柱中传播的速度；光在透明圆柱中传播的时间；从B点射出的光线偏离原入射方向的夹角5、【选修34】（15分） (1)下列说法中正确的是_A图甲是一束复色光从空气进入水珠后传播的示意图，其中a光在水珠中传播的速度一定大于b光在水珠中传播的速度B图乙是一束单色光从空气进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值（小于90度）后不会再有光线从bb面射出C图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离
7、L，两相邻亮条纹间距离将减小D图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的E图戊中的M、N是偏振片，P是光屏当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波 (2)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形图，已知该波的传播速度为v6.4m/s求： 这列波的周期；平衡位置在x4cm处的质点在00.05s时间内运动的路程（结果可用根号表示）6、选修3-4（1）梳子在梳头后带上电荷,摇动这把梳子在空中产生电磁波.该电磁波( ) A.是横波B.不能在真空中传播C.只能沿着梳子摇动的方向传播D.在空气中的传播
8、速度约为3108m/ s（2）两束单色光A、B的波长分别为、,且,则_(选填“A”或“B”)在水中发生全反射时的临界角较大.用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时,可以观察到_(选填“A”或“B”)产生的条纹间距较大.3.一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x=0和x=0.6m处的两个质点A、B的振动图象如图所示.已知该波的波长大于0.6m,求其波速和波长7、物理一选修3-4(1)一简谐横波沿x轴正方向传播，在t=5时刻，该波的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点。图（b）表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是( )A质点Q的振动图像与图（b）相同B在t=0时刻，质点P的速率比质点Q的大
9、C在t=0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大D平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b）所示E在t=0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大(2)如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。距水面4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53（取sin53=0.8）。已知水的折射率为（i）求桅杆到P点的水平距离；（ii）船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。8、物理选修3-4(1)一列沿着x轴正方向传播的简谐横波，在t0时刻的波
10、形如图甲所示，图甲中某质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是_。A. 图乙表示质点L的振动图像 B. 该波的波速为0.5m/s B. C. t8s时质点M的位移为零 D. 质点K在04s内所经过的路程为3.2m C. E. 质点L在01s内沿x轴正方向移动0.5m(2)半径为R、介质折射率为n的透明圆柱体，过其轴线的截面如图所示位于截面所在平面内的一细束光线，以角由O点射入，折射光线由上边界的A点射出当光线在O点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B点恰好发生反射求A、B两点间的距离 答案以及解析1答案及解析：答案：1.BDE2.解析：1. 由可知,波的波长为,根据波传播的周期性可知
11、,P、Q两质点的振动情况正好相反,即运动方向始终相反,A项错误,B项正确;距离相差半波长整数倍的两点,同时通过平衡位置,而P、Q两质点与S的距离不为半波长的整数倍,C项错误;由波的传播特点知,波源经过平衡位置向上运动时,距其的点在波峰位置,D项正确;波源经过平衡位置向下运动时,距其的点在波峰位置,E项正确。2.折球半径为,球冠底面中心为,连接,则,令,则,即,根据题意,所以,设图中点为光线在球冠内底面上的反射点,所考虑的光线的光路图如图所示,设光线在点的入射角为,折射角为,在点的入射角为,反射角为,破璃折射率为,由于为等边三角形,有,根据折射定律可得,代入,可得作底面在点的法线,由于,有,根据
12、反射定律可得,连接,由几何关系可知,故有,故可得,于是为反射角, 为反射光线,这一反射光线经球面再次折射后不改变方向,所以,经一次反射后射出玻璃球的光线相对于入射光线的偏角为. 2答案及解析：答案：1.BCD2.（1）以地心为平衡位置，设某时刻物体偏离平衡位置的位移为x，万有引力提供回复力，则有又解得而为常数，即物体做简谐运动（2）在地球表面，万有引力等于重力地球的质量又解得物体从隧道一端静止释放到达另一端需要的时间为半个周期，则代入数据，可得解析： 3答案及解析：答案：（1）ABE(2)从波的图象可以看出，波长为 若波沿x轴正方向传播，波传播的距离为 波传播的速度为 波速不可能等于35m/s
13、，说明波沿x轴负方向传播，则质点M沿y轴负方向振动。从波的图象可以看出振幅为A20 cm0.2 m。s1 m，则经历的时间与周期的比值，说明波沿x轴正方向传播； 波速为。解析： 4答案及解析：答案：（1） BC （2） AD （3） T2l （4）由折射定律得： 由几何关系得：解析： 5答案及解析：答案： ACE；由题图可知波长 12cm则周期质点从平衡位置出发一个周期运动4A，半个周期运动2A，平衡位置在x4cm处的质点从平衡位置开始运动t0.05s由题图知，x4cm处的质点的振动方程为yAsintAsint故在最后T/6时间内质点运动的路程是所以总的路程是【另解】用匀速圆周运动与简谐运动的
14、对应关系来计算。已知t0.05s在最后T/6时间内质点运动的路程为所以总的路程是解析： 6答案及解析：答案：（1）AD; （2）A; A; （3）v=2m/s; =0.8m解析：（1）摇动的梳子在空中产生电磁波,电磁波是横波,选项A正确;电磁波能在真空中传播,选项B错误;电磁波传播的方向与振动方向垂直,选项C错误;电磁波在空气中传播的速度约为光速,选项D正确。（2）波长越长,频率越小,折射率越小,根据临界角,可知波长越大临界角越大,所以A光的临界角大;双缝干涉条纹的间距,因为A光的波长较长,所以A光产生的条纹间距较大。（3）由图象可知,周期T=0.4s由于波长大于0.6m,由图象可知,波从A到
15、B的传播时间t=0.3s波速,代入数据得v=2 m/s 波长=vT,代入数据得=0.8m 7答案及解析：答案：（1）CDE（2）（i）设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1，到P点的水平距离为x1；桅杆高度为h1，P点处水深为h2：微光束在水中与竖直方向的夹角为。由几何关系有 由折射定律有sin53=nsin 设桅杆到P点的水平距离为x，则x=x1+x2 联立式并代入题给数据得x=7 m （ii）设激光束在水中与竖直方向的夹角为45时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为，由折射定律有sin=nsin45 设船向左行驶的距离为x，此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1，到P点的水平距离为
16、x2，则 联立式并代入题给数据得x= 解析：（1）A、由图（b）可知，在时刻，质点正在向y轴负方向振动，而从图（a）可知，质点Q在正在向y轴正方向运动，故A错误；B、由的波形图推知，时刻，质点P正位于波谷，速率为零；质点Q正在平衡位置，故在时刻，质点P的速率小于质点Q，故B错误；C、时刻，质点P正位于波谷，具有沿y轴正方向最大加速度，质点Q在平衡位置，加速度为零，故C正确；D、时刻，平衡位置在坐标原点处的质点，正处于平衡位置，沿y轴正方向运动，跟（b）图吻合，故D正确；E、时刻，质点P正位于波谷，偏离平衡位置位移最大，质点Q在平衡位置，偏离平衡位置位移为零，故E正确。故本题选CDE。 8答案及解析：答案：（1）ABD（2） 当光线在O点的入射角为时，设折射角为，由折射定律得： 设AD间的距离为，由几何关系得： 若光线在B点恰好发生全反射，则在B点的入射角恰好等于临界角C，设BD间的距离为则有： 由几何关系得： 则A、B两点间的距离为：；联立解得： 解析：
