物理选修—近年高考试题 23页

‎ 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与绿光的干涉条纹间距相比 （填“＞”“＜”或“＝”）。若实验中红光的波长为，双缝到屏幕的距离为，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为，则双缝之间的距离为 。‎ 答案：＞ ‎ 解析：双缝干涉条纹间距，红光波长长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即 ‎>。条纹间距根据数据可得，根据可得。‎ ‎（2）（10分）甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿轴正向和负向传播，波速均为，两列波在时的波形曲线如图所示 求 ‎（i）时，介质中偏离平衡位置位移为16的所有质点的坐标 ‎（ii）从开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为的质点的时间 答案 （i） （ii）‎ 解析：（1）根据两列波的振幅都为，偏离平衡位置位移为16的的质点即为两列波的波峰相遇。‎ 设质点坐标为 根据波形图可知，甲乙的波长分别为，‎ 则甲乙两列波的波峰坐标分别为 综上，所有波峰和波峰相遇的质点坐标为 整理可得 ‎ ‎（ii）偏离平衡位置位移为是两列波的波谷相遇的点，‎ 时，波谷之差 ‎ 整理可得 波谷之间最小的距离为 两列波相向传播，相对速度为 所以出现偏离平衡位置位移为的最短时间 ‎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、n 2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B A . nl＜n2、v1＜v2 B.nl＜n2、v1>v‎2 C.nl>n2、v1＜v2 D.nl>n2、v1>v2 ‎ ‎20．一列简谐横波在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 x a b c 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，。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=，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线 （ BD ）‎ ‎ A．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．0.50 s B．0.13 s C．0.10 s D．0.20 s ‎2003年普通高等学校招生全国统一考试（江苏）‎ ‎7．一弹簧振子沿轴振动，振幅为‎4cm，振子的平衡位置位于轴上的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①‎ ‎ B．若规定状态b时t=0，则图象为②‎ ‎ C．若规定状态c时t=0，则图象为③ D．若规定状态d时t=0，则图象为④‎ ‎8．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，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，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）‎ A arcsin B arcsin C arcsin D arcsin ‎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‎6m D. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为‎30cm E.质点Q简谐运动的表达式为（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，故从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x负方向传播的距离为：，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：，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点折射，根据折射定律有： ①‎ 式中，n是玻璃的折射率，是入射角，是折射角 现假设恰好在纸片边缘，由题意，在A刚好发生全反射，故 ②‎ 设线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有： ③‎ 由题意，纸片的半径应为：R=L+r ④‎ 联立以上各式可得： ⑤‎ ‎2014年普通高等学校招生全国统一考试 ‎34．［物理—选修3-4］（15分）‎ 图b 图a ‎（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/s B．波的传播方向向右 C．0~2s时间内，P运动的路程为‎8cm D．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=。‎ ‎（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。由全反射条件有 θ ‎ ①‎ 由几何关系有 图a ‎ 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 ‎ ③‎ 联立①②③式，代入已知数据得 ‎ ④‎ ‎（ii）‎ 解：设光线在距O点的C点射入后，在上表面的入射角为，由几何关系及式和已知条件得 ‎=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 ‎ 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. B. C. D. ‎ ‎18．两列振动方向相同、振幅分别为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 B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为 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 ‎34.[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长之间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s，振幅A=‎5cm。当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置，求：‎ ‎（ⅰ）P、Q之间的距离 ‎（ⅱ）从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程。‎ ‎【答案】(1)‎133cm；（2）‎‎125cm 考点：波的传播 ‎2013年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试 ‎34. [物理—选修3-4](15分)‎ ‎(1) (6分)如图，a. b, c. d是均匀媒质中x轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为‎2m、‎4m和‎6m一列简谐横波以‎2m/s的波速沿x轴正向传播，在t=O时刻到达质点a处，质点a由平衡位践开始竖直向下运动，r=3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是 ‎ ‎(填正确答案标号。选对I个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错I个扣3分，最低得分为0分)‎ A．在t=6s时刻波恰好传到质点d处 B．在t=5s时刻质点c恰好到达最高点 C.质点b开始振动后，其振动周期为4s D.在4s临界角,所以在BC面上发生全反射仍然以宽度大小为AB长度的竖直向下的平行光射到AC圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于AB的长度,B对.D正确.‎ ‎2009年普通高等学校招生全国统一考试（全国1卷）‎ ‎15. 某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜‎4m，右镜‎8m，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是 A‎.24m B‎.32m C‎.40m D‎.48m 答案B ‎【解析】本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体‎8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为‎32cm.‎ ‎20． 一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=‎1.5m和x=‎4.5m。P点的振动图像如图2所示。‎ 在下列四幅图中，Q点的振动图像可能是 答案BC ‎【解析】本题考查波的传播.该波的波长为‎4m.,PQ两点间的距离为‎3m..当波沿x轴正方向传播时当P在平衡位置向上振动时而Q点此时应处于波峰,B正确.当沿x轴负方向传播时,P点处于向上振动时Q点应处于波谷,C对.‎ ‎2008年普通高等学校招生全国统一考试 ‎16.一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示。此时平衡位置位于x=‎3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=‎2.5 m, xb=‎5.5 m,则（C）‎ A. 当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷 B. t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动 C. t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动 D. 在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同 ‎21.一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖自下表射出。已知该玻璃对红光的折射率为1.5。设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中（B）‎ A. t1始终大于t2 B. t1始终小于t2‎ C. t1先大于后小于t2 D. t1先小于后大于t2‎ ‎2008年普通高等学校招生全国统一考试 ‎15．一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是（D）‎ A．红光以30°的入射角入射　　　　 B．红光以45°的入射角入射 C．紫光以30°的入射角入射　　　　 D．紫光以45°的入射角入射 ‎17．一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为A。t = 0时，平衡位置在x=0处的质元位于y=0处，且向y轴负方向运动；此时，平衡位置在x＝‎0.15m处的质元位于y＝A处。该波的波长可能等于（AC）‎ A．‎0.60 m 　　　 B．‎0.20 m　　　 C．‎0.12m　　　　 D．‎0.086m ‎ ‎2007年普通高等学校招生全国统一考试（2）‎ ‎15．一列横波在x轴上传播，在x＝0与x＝‎1cm的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示。由此可以得出（BC）‎ A 波长一定是‎4cm B 波的周期一定是4s C 波的振幅一定是‎2cm D 波的传播速度一定是‎1cm/s ‎17．如图，P是一偏振片，P的振动方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向。下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？（ABD）‎ A 太阳光 B 沿竖直方向振动的光 C 沿水平方向振动的光 D 沿与竖直方向成45°角振动的光 ‎2007年普通高等学校招生全国统一考试 ‎15.一列简诸横波沿x轴负方向传播，波速v=‎4 m/s，已知坐标原点（x=0）处质点的振动图象如图a所示，在下列4幅图中能够正确表示t=0.15 （A）‎ ‎17.从桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示，有一半径为r的圆柱形平行光速垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为（C）‎ A.r B.1.5r C.2r D.2.5r ‎22.（17分）‎ ‎ 实验题：‎ ‎ ①用示波器观察叔率为900Hz的正弦电压信号。把电压信号接入示波器r输入 ‎ 负半周均超出了屏幕的范围，应调节 铝或 ‎ 钮，或这两个组配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内.‎ ‎②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，则符 位置于 位置，然后调节 ‎ 钮 ‎（2）碰撞的恢复系数的定义为c=，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数c=1.非弹性碰撞的c<1,某同学借用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）物质弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2，（他们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），且小球1的质量大于小球2的质量.‎ 实验步骤如下 安装实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O。‎ 重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置.‎ ‎ 第二步，把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，计小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置.‎ ‎ 第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度.‎ ‎ 在上述实验中，‎ ‎ ①P点是 的平均位置.‎ M点是 的平均位置.‎ N点是 的平均位置.‎ ‎②请写出本实验的原理 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 写出用测量表示的的恢复系数的表达式 ‎ ‎③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关？‎ ‎ ‎ ‎22．（1）①竖直位移或↑↓ 衰减或衰减调节 y增益 ‎ ‎ ② 扫描范围 1k挡位 扫描微调 ‎ ‎（2）①P点是在实验的第一步中小球1落点的平均位置 M点是小球1与小球2碰后小球1落点的平均位置 N点是小球2落点的平均位置 ②小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同，假设为 t,则有 小球2碰撞前静止，即 ③OP与小球的质量无关，OM和ON与小的质量有关