高考物理专题提升练7.docx

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高考物理专题提升练7

专题提升练（七）　选修3－4

本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

满分100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷（选择题　共20分）

一、选择题（共5小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1．（2017·湖北八校二联）下列说法中正确的是（　　）

A．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象

B．机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定

C．泊松亮斑是光通过圆孔发生衍射时形成的

D．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的反射光

E．赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在

答案：

ADE

解析：

电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播，但在介质中的传播速度由介质和频率共同决定，B错；泊松亮斑是用光照射不透光的小圆盘时产生的衍射现象，C错。

2．（2017·河北邢台质检）一列简谐横波沿x轴正方向传播，图（a）是t＝0时刻的波形图，图（b）和图（c）分别是x轴上某两处质点的振动图象。

由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是（　　）

A．m　　　　　　B．m

C．1mD．m

答案：

BD

解析：

由题图（a）知波长λ＝2m，由（b）、（c）振动图象知在t＝0时刻一质点（P）在波峰，另一质点（Q）在平衡位置下处，且振动方向沿y轴负方向，因此两质点在波形图上的分布若如图甲所示，则这两质点平衡位置之间的距离x＝λ＋λ＝λ＝m，D项正确；若如图乙所示，则x＝λ＋λ＝λ＝m，B项正确。

3．（2017·河北保定4月模拟）如图所示，图甲为一列简谐横波在t＝0.50s时的波形图象，P点是距平衡位置2.5cm的质点，图乙是Q点的振动图象。

以下说法正确的是（　　）

A．0.05s时质点Q具有最大的加速度和位移

B．0.05s时质点P的速度正在减小，加速度正在增大

C．这列简谐横波的波速为15m/s

D．这列波的传播方向为＋x方向

E．从0.60s到0.90s，质点P通过的路程为30cm

答案：

ACE

解析：

由图乙可知0.05s时，Q质点在正向最大位移处，具有最大的加速度，A正确。

由题给条件可画出0.05s时波动图象如图所示：

再由甲、乙两图分析可知波向x轴负方向传播，则可知此时质点P的速度在增大，加速度在减小，B、D错。

由图甲知波长λ＝3m，由图乙知周期T＝0.20s，则波速v＝＝15m/s，C正确。

因Δt＝0.9s－0.6s＝0.3s＝1.5T，则质点P通过的路程s＝1.5×4×5cm＝30cm，E正确。

4．（2017·河北石家庄3月调研）如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x＝2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象。

下列说法正确的是（　　）

A．这列波的传播方向是沿x轴正方向

B．这列波的传播速度是20m/s

C．经过0.15s，质点P沿x轴的正方向传播了3m

D．经过0.1s，质点Q的运动方向沿y轴正方向

E．经过0.35s，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离

答案：

ABE

解析：

由甲、乙两图可知，该波向x轴正方向传播，A正确；由图甲知波长λ＝24m，由图乙知周期T＝0.2s，则波速v＝＝m/s＝20m/s，B正确；质点不随波迁移，只在其平衡位置附近振动，C错；经过0.1s＝T，质点Q的运动方向沿y轴负方向，D错；经过0.35s＝1T，质点P到达波峰，而质点Q在波谷与平衡位置之间，故E正确。

5.（2017·河北正定模拟）如图所示，有一列减幅传播的简谐横波，x＝0与x＝75m处的A、B两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示。

则这列波的（　　）

A．A点处波长是10cm，B点处波长是5cm

B．周期一定都是2×10－2s

C．t＝0.0125s时刻，两质点的振动速度方向相反

D．传播速度一定是600m/s

E．A质点的振幅是B质点的振幅的2倍

答案：

BCE

解析：

由A、B两质点的振动图象可知两质点的周期均为2×10－2s，所以B项正确；再由振动图象知t＝0时，质点A在平衡位置且向上振动，B处在波峰，则有75m＝λ＋nλ（n＝0、1、2、3…），解得λ＝（n＝0、1、2、3…），所以A项错；在t＝0.0125s＝T时，质点A向下振动，B向上振动，所以C项正确；波的传播速度v＝＝m/s（n＝0、1、2、3…），有多种可能，D项错；由图可知质点A的振幅为10cm，质点B的振幅为5cm，所以E项正确。

第Ⅱ卷（非选择题　共80分）

二、填空题（共10小题，每小题8分，共80分，把答案直接填在横线上）

6.（2017·河北石家庄3月调研）如图所示，有一圆柱形容器，底面半径为R，在底面的中心处有一红色点光源S，它发出的红光经时间t可以传到容器的边缘P。

若容器内盛满某透明液体，S发出的红光经时间2t可以传到容器的边缘P，且恰好在P点发生全反射。

求容器的高度。

答案：

R

解析：

设S、P之间的距离为d，光在空气中的传播速度为c，光在该液体中的传播速度为v，则有

d＝ct

d＝2vt

该液体的折射率n＝

光线在P处恰好发生全反射时，入射角设为C，则

sinC＝

解得入射角C＝30°

则容器高度h＝＝R

7．一列横波自坐标原点O起振，0.4s后刚好传播到A点，其波形如图所示，P点到O点的距离是70cm。

则：

（1）P点振动时起振方向如何？

（2）该波从原点向右传播开始计时，经多长时间P点第一次到达波峰？

答案：

（1）向下　

（2）1.7s

解析：

（1）P点的起振方向与20cm处的A点起振方向相同，该点起振方向向下，波传播到P点，P点的起振方向也一定向下。

（2）由题意知，波的传播速度为v＝＝＝50cm/s

波从波源传播到70cm处的传播时间为t1＝s/v＝s＝1.4s

此时，P点振动方向向下，P点从平衡位置处到第一次形成波峰的时间t2＝T＝0.3s，所以该波从原点向右传播开始计时，P点第一次到达波峰的时间为t＝t1＋t2＝1.4s＋0.3s＝1.7s

8．（2017·河北正定模拟）如图所示，△ABC为一直角三棱镜的截面，其一个底角为30°，一束单色平行光束斜射向AB面，经三棱镜折射后在AC面水平平行射出。

（1）以图中三条光线代表光束，画出三条光线经棱镜折射的光路示意图；

（2）若棱镜的折射率为，求入射光线与AB面的夹角θ。

答案：

（1）图见解析　

（2）30°

解析：

（1）光路图如图甲所示

（2）由图乙可知＝n

＝n

又n＝

解得γ＝30°

由图中几何关系可知β＝30°

解得α＝60°

则θ＝30°

9．（2017·河南六市一联）某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图象如图所示。

在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为45m和55m。

测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0s。

由此可知

（1）波长λ；

（2）当B点离开平衡位置的位移为＋6cm时，A点离开平衡位置的位移为多少。

答案：

（1）20m　

（2）－6m

解析：

（1）由波源S的振动图象可知波的周期T＝2.0s，振幅为A′＝6cm，由A、B两点开始振动的时间间隔为Δt＝1.0s，两点间的距离xAB＝55m－45m＝10m，可求出波速为v＝＝10m/s，由v＝可得λ＝vT＝10×2.0m＝20m。

（2）由图知A点离开平衡位置的位移是－6cm。

10.（2017·河北石家庄3月模拟）由透明体做成的三棱柱，横截面为有一个锐角为30°的直角三角形，如图所示，AC面镀膜，经透明体射到AC面的光只能反射。

现有一束光从AB面的D点垂直AB面射入透明体，经AC面E点反射后从BC面射出透明体，出射光线与BC面成30°角。

（1）求该透明体的折射率；

（2）若光线从BC面的F点垂直BC面射入透明体，经AC面E点反射后从AB面射出透明体，试画出经E点后的光路图，并标明出射光线与AB面所成夹角的角度（不用列式计算）。

答案：

（1）　

（2）如解析中图所示

解析：

（1）如图，由几何关系知θ1＝30°，θ2＝60°

由折射定律得

n＝＝

（2）若光线从BC面的F点垂直BC面射入透明体，如图，光线射到AC面上的入射角为60°，反射角也为60°，根据几何关系知，光线射到AB面上的入射角为i＝30°，设折射角为r，则n＝，得sinr＝nsini＝sin30°＝，则r＝60°，所以出射光线与AB面所成夹角的角度为30°，如图所示。

11．（2017·河南八市质检）波源S的振动图象如图甲所示，由此产生的简谐波向右传播，已知波上两点S、P相距1.5m，如图乙所示，波速v＝6m/s，求：

（1）作出t＝0.25s时S、P间的波形图；

（2）在t＝0到t＝0.5s内，P点运动的路程。

答案：

（1）见解析　

（2）25cm

解析：

由图甲可知该波的周期T＝0.2s

所以该波的波长λ＝vT＝1.2m

又＝1

波由S点传到P点用时t1＝＝0.25s

则当t＝0.25s时，P点开始振动（向下振动），SP间的波形图如图所示。

而在0～0.5s内P点振动的时间是t2＝t－t1＝0.25s

运动的路程为x＝×4A＝5A＝25cm

12．（2017·河北保定4月模拟）如图所示，一个半圆形玻璃砖的截面图，AB与OC垂直，半圆的半径为R。

一束平行单色光垂直于AOB所在的截面射入玻璃砖，其中距O点距离为的一条光线自玻璃砖右侧折射出来，与OC所在直线交于D点，OD＝R。

求

（1）此玻璃砖的折射率是多少？

（2）若在玻璃砖平面AOB某区域贴上一层不透光的黑纸，平行光照射玻璃砖后，右侧没有折射光射出，黑纸在AB方向的宽度至少是多少？

答案：

（1）　

（2）R

解析：

（1）连接O、E并延长至H，作EF垂直OD于F，光线与AB的交点为G，

由几何关系可知∠EOD＝30°，∠DEH＝60°

所以此玻璃砖的折射率

n＝＝

（2）设光线IJ恰好发生全反射，则∠IJO为临界角，

所以有sin∠IJO＝＝

根据几何关系有sin∠IJO＝

求得OI＝R

所以黑纸宽至少是R

13．（2017·江西八校联考）设B、C为两列机械波的波源，它们在同种介质中传播，其振动表达式分别为yB＝0.1cos（2πt）cm和yC＝0.1cos（2πt＋π）cm，发出的波的传播方向如图中的虚线所示，2s末P点开始起振。

它们传到P点时相遇，＝40cm、PC＝50cm。

试求：

（1）这两列波的波长；

（2）P点形成合振动的振幅。

答案：

（1）0.2m　

（2）0.2cm

解析：

（1）由题知T＝1s

又v＝m/s＝0.2m/s

则λ＝vT＝0.2m

（2）两列波到P点的波程差为半个波长，又波源振动反向，故P点为加强点，则振幅A＝0.2cm。

14．

（1）如图所示，普通的DVD采用红色激光器作为读写光源，而蓝光光盘（BD－ROM）则采用蓝色激光器，由于读取激光的波长越短，则盘的记录层记录的最小凹坑长度越小，所以蓝光光盘单面最高容量比普通DVD存储量大得多，下列说法中正确的是________。

A．红光频率高，蓝光频率低

B．在光盘的透明光学传输介质层中，红光束比蓝光束传播速度更快

C．若红蓝光束先后通过同一单缝衍射装置，红蓝光束的中央亮纹一样宽

D．蓝光和红光的复合光经过三棱镜折射后，红光偏折程度较大

（2）如图所示，实线是一列简谐横波在t＝0时的波形图，经过Δt＝0.5s的波形图如图中虚线所示，已知0<Δt

答案：

（1）B　

（2）正　y＝－5sinπt（cm）

解析：

（1）