2021届高考物理二轮复习专题强化双击训练 专题十六 选修3-4 A卷

2021届高考物理二轮复习专题强化双击训练

专题十六 选修3—4 A卷

1.一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形图如图所示.质点的横坐标为分别为10 cm、15 cm、80 cm，此时，质点A已振动了0.2 s.下列说法正确的是(   )

A.经过1.5 s，质点P第一次到达波峰

B.波的传播速度为1 m/s

C.质点P起振时的速度方向沿y轴负方向

D.0~0.1 s时间内，质点A振动的速度逐渐增大

E.质点B从开始起振到质点P开始起振的时间内，质点B通过的路程为52 cm

2.如图甲所示，上端固定的弹簧振子在竖直方向上做简谐运动，当振子到达最高点时，弹簧处于原长。选取向上为正方向，弹簧振子的振动图像如图乙所示。则下列说法正确的是(   )

A.弹簧的最大伸长量为5 cm

B.弹簧振子的振动周期为2 s

C.在1~1.5 s内，弹簧振子的速度大小逐渐增大

D.在0~0.5 s内，弹簧振子的位移大小逐渐增大

E.在1.5~2 s内，弹簧的伸长量逐渐减小

3.一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是(   )

A.质点振动频率为4 Hz

B.在10 s内质点经过的路程是20 cm

C.在5 s末，质点的速度为零，加速度最大

D.和两时刻，质点的位移大小相等，都是

E.质点的速度v随时间t的变化规律为

4.水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇，在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是(   )

A.不同质点的振幅都相同

B.不同质点振动的频率都相同

C.不同质点振动的相位都相同

D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同

E.同一质点处，两列波的相位差不随时间变化

5.关于黄光和蓝光，下列说法正确的是(   )

A.光从玻璃射入空气时，蓝光的临界角小于黄光的临界角

B.同一种均匀介质对蓝光的折射率大于对黄光的折射率

C.黄光在真空中的传播速度大于蓝光在真空中的传播速度

D.在同一种均匀介质中，黄光的波长大于蓝光的波长

E.在同一双缝干涉装置中，黄光的相邻亮条纹间距小于蓝光的相邻亮条纹间距

6.关于电磁波，下列说法正确的是(   )

A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关

B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波

C.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直

D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输

E.电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失

7.彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的彩虹形成的.示意图如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线（是单色光）.下列关于a光与b光的说法中正确的是(   )

A.水滴对a光的折射率大于对b光的折射率

B.a光在水滴中的传播速度小于b光在水滴中的传播速度

C.用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距大于b光的相邻亮条纹间距

D.光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长

E.若光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b光能够发生全反射，则a光也一定能够发生全反射

8.如图所示，真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球.频率为ν的细光束在空中沿直线传播，于C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知，玻璃球对该激光的折射率为，则下列说法中正确的是（设c为真空中的光速）(   )

A.激光束的入射角

B.改变入射角α的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射

C.光在射入玻璃球后，光的频率变小

D.此激光束在玻璃中的波长为

E.从C点射入玻璃球的激光束，在玻璃球中不经反射传播的最长时间为

9.现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料组成.如图所示，其截面为直角三角形，.现有一条光线沿着截面从边上的O点以45°的入射角射入工件，折射后到达边发生全反射，垂直边射出.已知，光速为c，下列说法正确的是(   )

A.光线在边的折射角为30°

B.该透明玻璃材料的折射率为2

C.该光线在透明玻璃材料中发生全反射的临界角为45°

D.光线在边的入射角为30°

E.光线在工件中的传播时间为

10.[物理——选修3-4]

（1）下列说法正确的是（   ）

A．肥皂泡呈现彩色是光的薄膜干涉现象

B．泊松亮斑支持了光的粒子说

C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响

D．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

E．X射线比无线电波更容易发生衍射现象

（2）如图所示，真空中一个半径为、折射率为的透明玻璃半球体，为球心，轴线水平，位于轴线上点左侧处的点光源发出一束与夹角的光线射向半球体，已知光在真空中传播的速度为。不考虑光线在

玻璃半球体圆弧界面上的反射，求：

(ⅰ)光线进入玻璃半球体时的折射角；

(ⅱ)光在玻璃半球体内传播的时间。

答案以及解析

1.答案：ACE

解析：根据题意可知波的周期，波长，则波速，选项B错误；当处的波的振动状态传播到质点P时，质点P第一次到达波峰，时间，选项A正确；根据图象可知，质点A起振方向向下，沿y轴负方向，因质点P的起振方向与质点A的起振方向相同，故也为沿y轴负方向，选项C正确；在0~0.1 s时间内，A质点从平衡位置向波峰位置振动，速度逐渐减小，到达波峰处速度为零，选项D错误；质点B从开始起振到P点开始起振的时间，则质点B通过的路程，选项E正确.

2.答案：BDE

解析：由题意及题图乙可知：弹簧的最大伸长量为10 cm，故A错误；由题图乙可知：弹簧振子的振动周期为2 s，故B正确；在1~1.5 s内，弹簧振子的速度大小逐渐减小，故C错误；在0~0.5 s内，弹簧振子从平衡位置向上运动，位移大小逐渐增大，故D正确；在1.5~2 s内，弹簧振子从最低点向上往平衡位置运动，弹簧伸长量逐渐减小，故E正确。

3.答案：BCD

解析：由题图可知周期为，则频率为，故A错误。质点在一个周期内通过的路程是4个振幅，，则在10 s内质点经过的路程是，故B正确。在5 s末，质点位于正向最大位移处，速度为零，加速度最大，故C正确。因质点的位移随时间变化规律为，则质点的速度v随时间t的变化规律为，故E错误。将和分别代入位移随时间变化的关系式中可得，两时刻质点的位移大小相等，都是，故D正确。

4.答案：BDE

解析：在波的干涉实验中，质点在振动加强区的振幅是两列波振幅之和，质点在振动减弱区的振幅是两列波振幅之差，A项错误；沿波的传播方向上，波不停地向外传播，故各质点的相位不都相同，C项错误。两波源振动频率相同，其他各质点均做受迫振动，故频率均与振源频率相同，周期均与振动片的周期相同，BD项正确；同一质点到两波源的距离确定，故波程差恒定，即相位差保持不变，E正确。

5.答案：ABD

解析：蓝光的频率大于黄光的频率，因此在同一种均匀介质中，介质对黄光的折射率小于对蓝光的折射率，黄光的波长大于蓝光的波长，根据公式知，黄光的临界角大于蓝光的临界角，选项A、B、D均正确；黄光和蓝光在真空中传播的速度均为光速，选项C错误；根据条纹间距公式且黄光的波长大于蓝光的波长知，黄光的相邻亮条纹间距大于蓝光的相邻亮条纹间距，选项E错误.

6.答案：ABC

解析：本题考查电磁波.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，选项A正确；周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，选项B正确；电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直，选项C正确；利用电磁波传递信号可以实现无线通信，也可通过电缆、光缆传输，选项D错误；电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波并不立即消失，还要继续传播一段时间，选项E错误.

7.答案：ABE

解析：本题考查折射率、双缝干涉、全反射等.以相同的入射角进入水滴，a光在水滴里的折射角小，由折射定律知，a光折射率大，A项正确；由知，a光在水滴里的速度小，B项正确；由知，a光的临界角小，容易发生全发射，E项正确；a光在水滴里的折射率大，频率大，波长小，由光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，C项错误；在真空和在水滴中，分别有和，则，故光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要短，D项错误.

8.答案：ADE

解析：本题考查光的折射、全反射等.由几何知识知，激光束在C点的折射角为，据，解得，A项正确；无论怎样改变入射角α的大小，激光束在D点的入射角一定会等于C点的折射角，不可能大于临界角，故激光束不可能在玻璃球的内表面发生全反射，B项错误；光的频率由光源决定，由空气射入玻璃，频率不变，C项错误；激光束在玻璃中的传播度为，由，可得，D项正确；当激光束沿玻璃球的直径方向射入时，路程最长，传播时间也最长为，E项正确.

9.答案：ACE

解析：画出光路图如图，由图中几何关系可知光线在边的折射角，选项A正确；折射率，其中，，可得，选项B错误；由可得，全反射临界角为，选项C正确；根据图中几何关系可知，光线在边的入射角为，选项D错误；根据几何关系可知，光在工件中的传播速度，则光在工件中的传播时间为，选项E正确.

10.答案：（1）ACD（2）(ⅰ) ；(ⅱ)

解析：（2）(ⅰ)作出光路图如图所示，由几何知识可得，入射角：,由折射定律：,代入数据得：.

(ⅱ)由几何知识可得：,

在△OBC中，由正弦定理：（而）,

解得：,

光在玻璃半球体中传播的距离：,

光在玻璃中的速度：,

光在玻璃半球体内传播的时间：.