选修34综合训练Word下载.docx
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BD
4．（2013·
临沂期末）一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则（ ）
A．此单摆的固有周期约为0.5s
B．此单摆的摆长约为1m
C．若摆长增大，单摆的固有频率增大
D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动
由共振条件知单摆频率为f＝0.5Hz，则其周期为T＝
＝2s，选项A错；
由单摆周期公式T＝2π
，可求得单摆摆长为l＝
＝1m，选项B对；
摆长增大，单摆的周期变大，其固有频率变小，共振曲线的峰将向左移动，选项C、D错．
5．（2013·
伽师二中二模）如图所示，在光滑水平面上的弹簧振子，弹簧形变的最大限度为20cm，图示P位置是弹簧振子处于自然伸长的位置，若将振子m向右拉动5cm后由静止释放，经0.5s振子m第一次回到P位置，关于该弹簧振子，下列说法正确的是（ ）
A．该弹簧振子的振动频率为1Hz
B．若向右拉动10cm后由静止释放，经1.0s振子m第一次回到P位置
C．若向左推动8cm后由静止释放，m两次经过P位置的时间间隔是2s
D．在P位置给振子m任意一个向左或向右的初速度，只要位移不超过20cm，总是经0.5s速度就降为0
本题考查简谐振动的周期性．由题意得，该弹簧振子振动周期为T＝0.5×
4S＝2s，且以后不再变化，即弹簧振子固有周期为2s，所以B选项中应经过0.5s第一次回到P位置；
C选项中两次经过P位置的时间间隔为半个周期，是1s，C选项错，D选项正确．
D
6．（2013·
南昌一模）如图所示，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°
，下面四个光路图中，正确的是（ ）
本题考查全反射条件．光从玻璃射向空气，是从光密介质射向光疏介质，由于玻璃的折射率n＝1.5，因此发生全反射的临界角sinC＝
＝
<
，所以C<
45°
，因此图中的光会发生全反射，A项正确．难度较易．
7．（2013·
南阳一中模拟）图甲所示为一列简谐波在t＝11s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（ ）
A．v＝50cm/s，沿x轴负方向传播
B．v＝25cm/s，沿x轴负方向传播
C．v＝50cm/s，沿x轴正方向传播
D．v＝25cm/s，沿x轴正方向传播
本题考查波动图象和振动图象．据图象可得到波长和周期，进一步得到波速和波的传播方向，故C正确，其余选项均错误．此题为容易题．
C
8．（2013·
太原五中月考）一列横波沿x轴正向传播a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图甲所示，此后，若经过
周期开始计时，则图乙描述的是（ ）
A．a处质点的振动图象B．b处质点的振动图象
C．c处质点的振动图象D．d处质点的振动图象
本题考查对波动图象、振动图象的理解及应用，并考查波动与振动的关系．从图乙中可以看到，在计时起点时刻即图甲时刻再经3T/4，质点位于平衡位置且向下振动，图甲中a质点此时处于负向最大位移处，c质点处于正向最大位移处，b质点处于平衡位置向下振动，d质点处于平衡位置向上振动．选项B正确．
9．（2013·
赣县考前适应）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，已知波的传播速度v＝2.0m/s.下列说法正确的是（ ）
A．x＝0.5m处质点在0.5s内通过路程为5cm
B．x＝1.0m处质点做简谐运动的表达式为y＝5sin2πtcm
C．x＝1.5m处质点在t＝0时刻有正向最大加速度
D．x＝2.0m处质点经1s向x轴正向移动2m
本题考查机械波及波动图象．由波动图象知：
波长λ＝2m，又因为v＝2.0m/s，则周期T＝
＝1s，因此x＝0.5m处的质点在0.5s内通过路程10cm，A错；
又简谐波的数学表达式为y＝Asinωt，ω＝
，则可知B正确；
x＝1.5m处质点t＝0时处于负向最大位移，有正向最大加速度，C正确；
x＝2.0m处质点经1s恰好运动一个周期回到平衡位置，并未随波逐流向x轴正向移动，D错．
BC
10．（2013·
山西大学附中）如图P1、P2是两个频率相同、同相振动的波源，产生两列波，O点是P1、P2连线的中点，A、B、C、D是距O点均为半个波长的四个点，有关A、B、C、D四点的振动，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点是振动减弱点，C、D两点是振动加强点
B．A、B两点是振动加强点，C、D两点是振动减弱点
C．A、B、C、D四点均为振动加强点
D．A、B、C、D四点均为振动减弱点
此题考查波的干涉．两列干涉波，波源振动方向相同，若某点到两波源的距离差Δd＝nλ（n＝0,1,2，…）时，此点为振动加强点；
若Δd＝（n＋
）λ（n＝0,1,2，…）时，此点为振动减弱点．由题目得：
A、B、C、D都是振动加强点，答案为C.
11．（2013·
卫辉月考）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝0与x＝2m的两质点振动图线分别如图中实线与虚线所示，由此可得出（ ）
A．该波的波长可能是4m
B．该波的周期是5s
C．波的传播速度可能是2m/s
D．在t＝2s时刻，x＝2m处的质点正向上运动
x＝2m处质点比x＝0m质点振动晚（
＋n）个周期，所以波长有（n＋
）λ＝2，可能为8m,1.6m，…，故A错；
由图象知波的周期为4s，B错；
λ＝
m（n＝0,1,2…），所以波长波速v＝
（n＝0,1,2，…），n＝0时，v＝2m/s，C正确；
t＝2s时，x＝2m处质点向下振动，D错．
12．（2013·
豫北六校精英联考）如图所示，两束单色光a、b分别照射到玻璃三棱镜AC面上的同一点，且都垂直AB边射出三棱镜，则下列说法中正确的是
（ ）
A．a光的频率高
B．b光的波长大
C．a光穿过三棱镜的时间短
D．b光穿过三棱镜的时间短
由题意得，a、b两束光线进入玻璃三棱镜之后折射光线重合，即na<
nb.由n＝
可知在玻璃中va>
vb，所以a光穿过三棱镜时间短，C正确，D错误；
又因为折射率越大，频率越高，所以b光频率高，A错；
又由c＝λf得B错．
13．（2013·
江西上饶中学二模）研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器．如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O做两条互相垂直的直径BC、EF.在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像．同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可以直接读出液体折射率的值．
（1）在用此仪器测量液体的折射率时，下列说法正确的是________．（填字母代号）
A．大头针P3插在M位置时液体的折射率值大于插在N位置时液体的折射率值
B．大头针P3插在M位置时液体的折射率值小于插在N位置时液体的折射率值
C．对于任何液体，在KC部分都能观察到大头针P1、P2的像
D．可能有某种液体，在KC部分观察不到大头针P1、P2的像
（2）若∠AOF＝30°
，OP3与OC的夹角为30°
，则液体的折射率为________．
（1）由图可知P3插在M位置时折射角比在N位置时折射角小，入射角相同，所以P3插在M位置时液体折射率小于N位置时液体折射率；
对于某些液体的折射率小于空气的折射率会在KC部分观察不到P1P2的像，所以答案为BD.
（2）由n＝
得n＝
.
（1）BD
（2）
14．（2013·
东北四校一模）
（1）如图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，A、B是波中的两个质点，图乙为质点B从该时刻起的振动图象．则下列判断正确的是（ ）
A．该波沿x轴正方向传播
B．该波的波速为10m/s
C．从该时刻起至A点第一次到达波谷所经历的时间为0.2s
D．经过半个周期质点B通过的路程比质点A通过的路程大
（2）一个水池内盛有某种透明液体，液体的深度为H.在水池的底部中央放一点光源，其中一条光线以30°
入射角射到液体与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为105°
，如图所示．求：
①光在该液体中的传播速度大小；
②液体表面被光源照亮区域的面积．
本题考查折射定律、临界角的计算、几何知识在光学中的应用．本题难度较易．
（1）AC
（2）解：
由图知：
入射角i＝30°
，折射角r＝45°
n＝
n＝
＝1.414
v＝
m/s≈2.12×
108m/s
若发生全反射，入射角C应满足sinC＝
C＝45°
由题意知，液体表面被照亮区域为一个圆形区域．
区域半径R＝HtanC＝H
区域面积S＝πR2＝πH2
15．（2013·
临沂期末）
（1）渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×
105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示．
①从该时刻开始计时，画出x＝7.5×
10－3m处质点做简谐运动的振动图象（至少一个周期）；
②现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s，求鱼群与渔船间的距离（忽略船和鱼群的运动）．
（2）如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出．
①求该玻璃棒的折射率；
②若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时________（填“能”“不能”或“无法确定能否”）发生全反射．
解：
（1）①如图所示．
②由波形图读出波长
λ＝15×
10－3m
由波速公式得
v＝λf①
鱼群与渔船的距离为
x＝
vt②
联立①②式，代入数据得
x＝3000m③
（2）如图所示单色光照射到EF弧面上时刚好发生全反射，由全反射的条件得C＝45°
④
由折射定律得
⑤
联立④⑤式得
⑥
能
16．（2013·
伽师二中二模）
（1）下列说法正确的是________．（填写选项前的字母）（ ）
A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振
B．如果做振动的质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动
C．变化的电场周围不一定产生变化的磁场
D．狭义相对论认为：
在惯性参照系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关
（2）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻的波形如图所示，波刚好传到x＝3m处．此后x＝1m处的质点比x＝－1m处的质点________（选填“先”“后”或“同时”）到达波峰位置；
若该波的波速为10m/s，经过Δt时间，在x轴上－3～3m区间内的波形与t＝0时刻的正好相同，则Δt＝________.
（3）被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟，由于在光纤传输信息研究方面作出了巨大贡献，与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖．光纤由内芯和外套两层组成．某光纤内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，其剖面如图所示．在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为60°
，为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去，求内芯的折射率n1的最小值．
（1）本题考查机械振动，机械波，光学部分的基本知识．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉现象（薄膜干涉），A错误；
简谐运动的特点是质点所受的合外力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，满足此条件的振动才是简谐运动，B错误．本题难度易．
（2）根据波的传播方向和质点的振动方向可以判断出，x＝1m处的质点到达波峰需要
T，而x＝－1m处的质点到达波峰需要
T，所以x＝1m处的质点比x＝－1m处的质点后到达波峰；
波的传播周期为T＝
s＝0.4s，若波形不变，则Δt＝nT＝0.4ns，n为非零的自然数．本题难度易．
（3）本题考查光的全反射问题，难度中等．
（1）CD
（2）后 0.4ns（n＝1,2,3，…）
（3）如图所示，由题意在内芯和外套分界面上要发生全反射
当在端面上的入射角i最大（im＝90°
）时，折射角r也最大，在内芯与外套分界面上的入射角i′最小，如此时入射角等于临界角则恰能保证信号不会通过外套“泄漏”
这时i′min＝C＝90°
－rm
得rm＝30°
在端面上im＝90°
时，由n1＝
得n1＝2
所以，当n＝2时在所有情况中从端面入射到光纤中的信号都不会通过外套“泄漏”出去．
17．（2013·
南昌一模）
（1）下列说法中正确的是（ ）
A．照相机、摄影机镜头表面涂有增透膜，利用了光的干涉原理
B．光照射遮挡物形成的影轮廓模糊，是光的衍射现象
C．太阳光是偏振光
D．为了有效地发射电磁波，应该采用长波发射
（2）甲、乙两人站在地面上时的身高都是L0，甲、乙分别乘坐速度为0.6c和0.8c（c为光速）的飞船同向运动，如图所示．此时乙观察到甲的身高L________L0；
若甲向乙挥手，动作时间为t0，乙观察到甲动作时间为t1，则t1________t0（均选填“>
”“＝”或“<
”）．
（3）x＝0的质点在t＝0时刻开始振动，产生的波沿x轴正方向传播，t1＝0.14s时刻波的图象如图所示，质点A刚好开始振动．
①求波在介质中的传播速度；
②求x＝4m的质点在0.14s内运动的路程．
（1）本题考查光学、电磁波的基本概念．太阳光是自然光，C错误；
为了有效地发射电磁波，要满足的条件是：
①足够高的频率②振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，应该采用频率较高的中短波、微波发射，D错误．本题难度易．
（2）本题考查相对论的基本知识．因飞船速度方向水平，在竖直方向无相对论效应，所以此时乙观察到甲的身高L＝L0，甲看自己挥手，是以自己为参考系，是不动的，乙看甲挥手，甲在做相对运动，所以t1大于t0.本题难度中．
（3）本题考查机械波问题．本题难度易．
（1）AB
（2）＝ >
（3）解：
①传播速度 v＝
代入数据得 v＝50m/s
②在0.14s内，x＝4m的质点只振动了
个周期
该质点运动的路程 s＝3A＝15cm
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