1、第15讲 选修3-4部分 (均为5选3选择题型)1下列说法正确的是()(导学号 57180076)A在稳定的干涉区域内，波峰和波峰叠加得到振动加强点，波谷和波谷叠加得到振动减弱点B光的偏振特征说明光是横波C火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高D摆钟偏快时可缩短摆长进行校准E平衡位置是指回复力为零的位置，物体在该位置所受的合外力不一定为零解析：振动加强点为波峰和波峰，波谷和波谷相遇处，A错误；只有横波才能发生偏振，所以光的偏振特征说明光是横波，B正确；火车鸣笛向我们驶来时，间距变小，则我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，故C正确；摆钟偏快时，说明周期偏小，若要周期变大
2、，则可伸长摆长进行校准，故D错误；例如单摆，平衡位置在其最低点，回复力为零，但此时的合力不为零，E正确答案：BCE2下列说法正确的是()(导学号 57180077)A肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色的是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象B光纤通信，全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理C做双缝干涉实验时，用绿光照射单缝，在光屏P上观察到干涉条纹，用红光替绿光照射单缝将得到相邻条纹间距更大的干涉图样D相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了E在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短解析：肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现
3、象，露珠呈现的彩色的是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象，故选项A正确；全息照相不是利用全反射，是和光的干涉有关，选项B错误；由x可知用红光代替绿光，条纹间距变大，选项C正确；相对论认为：高速运动的物体在运动方向上，长度变短，选项D错误；在真空中传播的电磁波，传播速度不变，由vf得，频率增加时，波长变短，选项E正确；故选ACE.答案：ACE3下列说法正确的是()(导学号 57180078)A光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定B雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的C杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉
4、条纹的相邻条纹间距小D光的偏振特征说明光是横波E水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故解析：光在介质中传播的速度由介质本身，及频率共同决定，故A错误；油膜形成的彩色条纹，是由膜的前后表面反射光，进行光的叠加，形成的干涉条纹，故B正确；根据光的干涉条纹间距公式x，可知，红光的波长长，则红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距大，故C错误；光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波，故D正确；玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为光从玻璃射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发生了全反射，故E正确答案：BDE4下列说法正确的是(
5、)(导学号 57180079)A在真空中传播的电磁波，频率越大，波长越短B让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距较大C光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理D要确定雷达和目标的距离需要直接测出电磁波从发射到被目标接收的时间E拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响解析：根据，在真空中传播的电磁波速度相同，频率越大，波长越短，选项A正确；绿光的波长大于蓝光，让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，根据x可知，绿光形成的干涉条纹间距较大，选项B正确；光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，全息照相是光的干涉原理，选项C错
6、误；要确定雷达和目标的距离需要测出电磁波从发射到被雷达接收的时间t，再根据xc求解距离，选项D错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响，选项E正确；故选ABE.答案：ABE一、选择题(均为“5选3”多选题)1.(2017太原二模)波源S在t0时刻从平衡位置开始向上振动，形成向左、右两侧传播的简谐横波a、b、c和a、b、c是沿波传播方向上的间距为1 m的6个质点，t0时刻各质点均处于平衡位置，如图所示已知波的传播速度为8 m/s，当t0.125 s时波源S第一次达最高点，则()A任意时刻质点c与质点c振动状态完全相同Bt0.28 s时质点a的速度正在减小Ct
7、2.375 s时质点b处于波谷D波传到c点时，质点c开始向上振动E若波源S向距它40 m的接收器匀速靠近，接收器接收到的频率将大于2 Hz解析：由题图知，质点c与质点c距离波源位移相同，所以振动状态完全相同，A正确；当t0.125 s时波源S第一次达最高点，可求周期T0.5 s，波长vT4 m，在t0.125 s时质点a开始向上振动，在t0.25 s时，质点a到达波峰，所以t0.28 s时质点a向平衡位置运动，速度正在增大，故B错误；在t0.25 s时质点b开始振动，所以在t2.375 s时质点b处于波峰，故C错误；由于波源开始向上振动，所以介质中所有质点开始振动的方向都是向上，故D正确；根据
8、多普勒效应，若波源S向距它40 m的接收器匀速靠近，接收器接收到的频率将大于波源发出的频率2 Hz，E正确答案：ADE2下列物理现象正确的是()A透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时，能观察到彩色条纹，这是光的色散现象B在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰C经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度D紫外线比红外线更容易发生衍射现象E人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射解析：当光通过狭缝时，若缝的尺寸与光的波长相当，则会发生明显的衍射现象，故A错误；可使景像清晰是利用光的偏振，只能让振动方向与透振方向一致的通过，故B正确；根据公式x，红光的波长比绿光
9、长，则红光的干涉条纹间距比绿光宽，故C正确；紫外线波长小于红外线，则比红外线不容易发生衍射现象，故D错误；人耳能够听到的声波的波长比超声波的波长长，比超声波更容易发生衍射，故E正确答案：BCE3(2017绵阳模拟)下列说法正确的是()A图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度B图乙是一束单色光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
10、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解析：根据折射率和光的传播速度之间的关系n可知，折射率越大，传播速度越小，从图中可以看出，b光线在水中偏折得厉害，即b的折射率大于a的折射率，则a在水中的传播速度大于b的传播速度，故A正确当入射角i逐渐增大折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会消失，故肯定有光线从bb面射出，故B错误根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距x与双缝间距离d及光的波长的关系式x可知，只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离x将减小，故C正确由于不知道被测样表的放置方
11、向，故不能判断此处是凸起的，故D错误只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波故E正确故选ACE.答案：ACE4一列沿x轴正方向传播的机械波，波速为4 m/s，t0时刻波形如图所示，下面说法正确的是()A这列波传播的周期为2 sB平衡位置为x10 m处的质点起振方向为竖直向下C平衡位置为x3.5 m处的质点在t0到t时间段内路程等于2 cmDt9 s时，平衡位置为x3.5 m处的质点正在向下振动E平衡位置为x4 m处的质点位移总是和平衡位置为x8 m处的质点位移相同解析：从题图中可知8 m，故这列波传播的周期为T s2 s，A正确；波上所有质点的起振方向都相同，t0时刻x8 m
12、处的质点开始振动，沿y负方向，故x10 m处质点的起振方向也为竖直向下，B正确；平衡位置为x3.5 m处的质点此刻不在波峰或者波谷，故在四分之一周期内的路程不等于2 cm，C错误；平衡位置为x3.5 m处的质点在t1 s时和t9 s时振动情况相同，根据波的平移法，此时和x7.5 m时振动情况相同，故质点正向下振动，D正确；平衡位置为x4 m处的质点和平衡位置为x8 m处的质点相距半个波长，为反相点，两者振动情况总是相反，故E错误答案：ABD5(2017武汉联考)一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻，波恰好传播到x5.5 m处，此时，x0处的质点已经振动了0.55 s，波形如图所示下列判断正确的
13、是()A图示时刻x1.5 m处的质点向y方向振动B波源的起振方向可能沿y方向，也可能沿y方向C该波的波速为10 m/sD再经过0.05 s，x0处的质点恰好在平衡位置E再经过0.25 s，x0处的质点恰好在负向最大位移处解析：根据走坡法可知，图示时刻x1.5 m处的质点向y方向振动，A正确；波上所有质点的起振方向都和波源的起振方向相同，x5.5 m处的质点开始运动时是向y轴正方向，故波源起振方向也沿y轴正方向，B错误；波在0.55 s的时间内向前传播了5.5 m，故波速为v m/s10 m/s，C正确；经过0.05 s，波向前传播了0.5 m，根据平移法，此时x0处的质点与t0时x0.5 m处
14、质点的位移相同，而x0.5 m处的质点正好在平衡位置处，故D正确；从题图中可知4 m，故周期T s0.4 s，因为t0.05 s时，x0处的质点在平衡位置，向下振动，所以再过t0.2 s时，质点振动了，所以质点仍处于平衡位置，向上振动，故E错误答案：ACD6(2017江淮联考)某实验小组在研究单摆时改进了实验方案，将一力传感器连接到计算机上图甲中O点为单摆的固定悬点，现将小摆球(可视为质点)拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，AOBCOB，小于10且是未知量同时由计算机得到了摆线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线
15、图乙(均为已知量)，且图中t0时刻为摆球从A点开始运动的时刻(重力加速度为g)根据题中(包括图中)所给的信息，下列说法正确的是()A该单摆的周期为t2B根据题中(包括图中)所给的信息可求出摆球的质量C根据题中(包括图中)所给的信息不能求出摆球在最低点B时的速度D若实验时，摆球做了圆锥摆，则测得的周期变长E若增加摆球的质量，摆球的周期不变解析：由题给乙图可知单摆的周期Tt2，故选项A正确；在B点拉力有最大值，根据牛顿第二定律可知Fmaxmgm，在AC两点有拉力最小值，Fminmgcos ，由A到B机械能守恒，即mgl(1cos )mv2由此可知摆球的质量m，选项B正确，选项C错误；若实验时摆球做
16、了圆锥摆，则周期的表达式为T2，周期变小，选项D错误；根据单摆周期公式T2可知，单摆周期与摆球的质量无关，故选项E正确；故选ABE.答案：ABE二、计算题7如图所示，直角三角形ABC为一玻璃棱镜的截面，B60，斜边ABL.玻璃镜的折射率为n.一条光线以45的入射角从AC边的中点M射入经过棱镜求：(导学号 57180143)(1)光线能否在AB边发生全反射；(2)光的出射点到B点的距离解析：(1)根据折射定律：n，得30如图所示，由几何关系知，在AB边的入射角等于60，反射光线垂直BC射出，而sin C，可知C60在AB边发生全反射(2)由图知，AMMDL，所以AD，BD又因为反射光线垂直BC射
17、出，可得BE.答案：(1)能(2)L8(2017楚雄模拟)如图所示，真空有一个下表面镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率n，一束单色光与界面成45角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧竖直平面光屏上出现两个光点A和B，A和B相距h4.0 cm.已知光在真空中的传播速度c3.0108 m/s.(1)画出光路图；(2)求玻璃砖的厚度解析：(1)根据折射率公式n，得sin 2，230，作出光路图如图所示：(2)如图所示的光路，CDE为等边三角形，四边形ABEC为梯形，CEABh.玻璃的厚度d就是底边长为h的等边三角形的高，故dhcos 30h4.0 cm3.46 cm.答案：(1)(2)3.46 cm9
18、(2017惠州模拟)如图所示，一束平行光以45的入射角照射到半径为R的半圆柱形玻璃砖的上表面上，已知玻璃砖对平行光的折射率为 .(1)圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角是多少？(2)能从圆柱面射出的光线中，在玻璃砖中传播时间最长为多少？(光在真空中的速度为c)解析：(1)作出光路图，如图所示：由折射定律，有：n得sin ，得30如果光线EA刚好在A点发生全反射，则有n即有EAO45此时EOA75因EA与OB平行，所以EAOAOB45如果光线FC刚好在C点发生全反射，则有FCO45此时FOC15故知圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角180EOAFOC180751590.(2)能从圆柱面射
19、出的光线中，光线在玻璃砖中传播的最长距离sR光线在玻璃砖中传播的速度v光线在玻璃砖中传播的最长时间t.答案：(1)90(2)10横截面边长为3L的正方形薄壁透明容器内，盛有透明液体，在容器的右侧壁上液面下方L的位置有一点光源S.在容器左侧与容器距离为L、液面上方 L处有一点P，从P点通过液面上方观察S，发现P与S的像连线的延长线与右侧器壁交于S1点，S1位于液面下方L处，其正视图如图所示若从P点通过侧壁沿液面与器壁交点b观察S，发现P与S的像连线的延长线与右侧器壁交于S2点忽略器壁厚度，求：(1)透明液体的折射率n; (2)S2与液面的距离解析：(1)延长ab，过P作ab的垂线交于c，连接PS1与液面交点为O，设折射角为i1，入射角为i2，则： 可求： n.(2)连接Pb并延长交侧壁于S2，连Sb，设折射角为i3，入射角为i4，则：n，又aS2abtan i3所以S2a3L.答案：(1)(2)3L10
