2020届高考物理查漏补缺选修题题型专练（二）.doc

1、 2020 届高考查漏补缺之物理选修题题型专练（二）届高考查漏补缺之物理选修题题型专练（二） 1、物理选修 34 1.由波源 S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为 20 Hz，波速为 16 m/s。已知介质中 P、Q 两质点位于波源 S 的两侧，且 P、Q 和 S 的平衡位置在一条直线 上，P、Q 的平衡位置到 S 的平衡位置之间的距离分别为 15.8 m、14.6 m，P、Q 开始震动后， 下列判断正确的是_。 AP、Q 两质点运动的方向始终相同 BP、Q 两质点运动的方向始终相反 C当 S 恰好通过平衡位置时，P、Q 两点也正好通过平衡位置 D当 S 恰好通过平衡位

2、置向上运动时，P 在波峰 E当 S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰 2.如图,玻璃球冠的折射率为3,其底面镀银,底面的半径是球半径的 3 2 倍;在过球心O且垂 直于底面的平面(纸面)内,有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点,该光线的延长线 恰好过底面边缘上的A点。求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。 2、【物理选修 3-4】 1. 水面下深h处有一点光源,发出两种不同颜色的光a和b,光在水面上形成了如图所示的 一个有光线射出的圆形区域,该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光圆形区域, 周围为a光构成的圆环。若b光的折射率为n,下列说法正确的是( ) A.在

3、水中,a光的波长比b光小 B.水对a光的折射率比b光小 C.在水中,a光的传播速度比b光大 D.复色光圆形区域的面积为 2 2 1 h n E.用同一装置做双缝干涉实验,a光的干涉条纹比b光窄 2.地心隧道是根据凡尔纳的地心游记所设想出的一条假想隧道,它是一条穿过地心的笔 直隧道,如图所示。 假设地球的半径为R,质量分布均匀,地球表面的重力加速度为g。 已知均 匀球壳对壳内物体引力为零。 (1)不计阻力,若将物体从隧道口静止释放,试证明物体在地心隧道中的运动为简谐运动; (2)理论表明:做简谐运动的物体的周期2T m k ,其中,m为振子的质量,物体的回复力为 F=-kx。求物体从隧道一端静止

4、释放后到达另一端需要的时间t(地球半径R=6400km,地球表 面的重力加速为g=10m/s 2)。 3、物理选修 3-4 (1)如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为 ， 经折射后出 a、b 两束光线。则（ ） 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 E若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线 a 首先消失 (2)如图所示，实线是一列简谐横波在

5、t1时刻的波形图，虚线是在 t2(t10.2) s 时刻的波形 图。 (1)若波速为 35 m/s，求质点 M 在 t1时刻的振动方向； (2)在 t1到 t2的时间内，如果 M 通过的路程为 1 m，那么波的传播方向怎样？波速多大？ 4、选修 34 （1）下列说法正确的有_ A全息照片的拍摄利用了光的偏振原理 B光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大 C较弱的声音也可以震碎玻璃杯，是因为玻璃杯和声波发生了共振 D鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小 （2）一列车的长度与桥梁长度相同列车以接近光速通过桥梁，地面的观察者和列车内的 观察者看到车头刚通过这座桥时

6、，则_ A地面的观察者看到车尾已上桥 B地面的观察者看到车尾未上桥 C列车内的观察者看到车尾已上桥 D列车内的观察者看到车尾未上桥 （3）在用单摆测定重力加速度时，某实验小组测得摆线到悬点的距离为 L，摆球的直径为 d，摆球摆动 N 次的时间为 t，则计算重力加速度的表达式为_；多次改变摆长 l 测得 周期 T，为便于处理数据，可作_（选填Tl T2l或Tl2）图线 （4）如图所示，一个透明圆柱的横截面半径为 R，AB 是一条直径一束光平行于 AB 方向 与 AB 相距 2 3 R 处射向圆柱体，经折射后恰从 B 点射出，光在真空中的传播速度为 c求： 光在透明圆柱中传播的速度； 光在透明圆柱

7、中传播的时间； 从 B 点射出的光线偏离原入射方向的夹角 5、 【选修 34】 （15 分） (1)下列说法中正确的是_ A图甲是一束复色光从空气进入水珠后传播的示意图，其中a光在水珠中传播的速度一定 大于b光在水珠中传播的速度 B图乙是一束单色光从空气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（小于 90 度）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

8、屏P上的光亮度将 会发生变化，此现象表明光波是横波 (2)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0 时刻的波形图，已知该波的传播 速度为v6.4m/s求： 这列波的周期； 平衡位置在x4cm 处的质点在 00.05s 时间内运动的路程（结果可用根号表示） 6、选修 3-4 （1）梳子在梳头后带上电荷,摇动这把梳子在空中产生电磁波.该电磁波( ) A.是横波 B.不能在真空中传播 C.只能沿着梳子摇动的方向传播 D.在空气中的传播速度约为 3 108m/ s （2）两束单色光 A、B 的波长分别为 A 、 B ,且 AB ,则_(选填A或B)在 水中发生全反射时的临界角较大.用同一装置进行

9、杨氏双缝干涉实验时,可以观察到 _(选填A或B)产生的条纹间距较大. 3.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,在 x=0 和 x=0.6m 处的两个质点 A、B 的振动图象如图所 示.已知该波的波长大于 0.6m,求其波速和波长 7、物理一选修 3-4 (1)一简谐横波沿 x 轴正方向传播，在 t=5 时刻，该波的波形图如图（a）所示，P、Q 是介质 中的两个质点。图（b）表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是( ) A质点 Q 的振动图像与图（b）相同 B在 t=0 时刻，质点 P 的速率比质点 Q 的大 C在 t=0 时刻，质点 P 的加速度的大小比质点 Q 的大 D平衡位置在坐标原点

10、的质点的振动图像如图（b）所示 E在 t=0 时刻，质点 P 与其平衡位置的距离比质点 Q 的大 (2)如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面 3 m。距水面 4 m 的湖底 P 点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为 53 （取 sin53 =0.8）。已知水的折射率为 4 3 （i）求桅杆到 P 点的水平距离； （ii）船向左行驶一段距离后停止，调整由 P 点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为 45 时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。 8、物理选修 3-4 (1)一列沿着 x 轴正方向传播的简谐横波，在 t0 时刻

11、的波形如图甲所示，图甲中某质点的 振动图像如图乙所示。下列说法正确的是_。 A. 图乙表示质点 L 的振动图像 B. 该波的波速为 0.5m/s B. C. t8s时质点 M的位移为零 D. 质点 K在 04s内所经过的路程为 3.2m C. E. 质点 L 在 01s 内沿 x 轴正方向移动 0.5m (2)半径为 R、介质折射率为 n 的透明圆柱体，过其轴线 OO 的截面如图所示位于截面所 在平面内的一细束光线，以角 0 i由 O 点射入，折射光线由上边界的 A 点射出当光线在 O 点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的 B 点恰好发生反射求 A、B 两点间的距 离 答案以及解析答案

12、以及解析 1 答案及解析：答案及解析： 答案：1.BDE 2.180150ENO 解析： 1. 由vf可知,波的波长为0.8m v f , 3 19 4 PS x , 1 18 4 QS x ,根据波传 播的周期性可知,P、 Q 两质点的振动情况正好相反,即运动方向始终相反,A 项错误,B 项正确; 距离相差半波长整数倍的两点,同时通过平衡位置,而 P、Q 两质点与 S 的距离不为半波长的 整数倍,C 项错误;由波的传播特点知,波源经过平衡位置向上运动时,距其 3 4 n 的点在波 峰位置,D 项正确;波源经过平衡位置向下运动时,距其 3 4 n 的点在波峰位置,E 项正确。 2.折球半径为R

13、,球冠底面中心为O,连接 OO ,则OOAB,令OAO, 则 3 2 cos R O A OAR ,即30, 根据题意MAAB,所以60OAM, 设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点,所考虑的光线的光路图如图所示,设光线在M 点的入射角为i,折射角为r,在N点的入射角为 i,反射角为 i,破璃折射率为n,由于 OAM为等边三角形,有60i , 根据折射定律可得sinisinnr,代入3n ,可得30r 作底面在N点的法线NE,由于/NEAM,有 30i , 根据反射定律可得30i , 连接ON,由几何关系可知NAMNOM,故有60MNO, 故可得30ENO, 于是ENO为反射角, ON为反射

14、光线,这一反射光线经球面再次折射后不改变方向,所以, 经一次反射后射出玻璃球的光线相对于入射光线的偏角为 180150ENO. 2 答案及解析：答案及解析： 答案：1.BCD 2.（1）以地心为平衡位置，设某时刻物体偏离平衡位置的位移为 x，万有引力 提供回复力，则有 2 = M m FG x 回 又 3 4 3 Mx 解得 4 3 FGm x 回 而 4 3 Gmk为常数，即物体做简谐运动 （2）在地球表面，万有引力等于重力 2 Mm Gmg R 地球的质量 2 M m Gmg R 又2 m T k 解得2 R T g 物体从隧道一端静止释放到达另一端需要的时间为半个周期，则 代入数据，可得

15、 2 TR t g 解析： 3 答案及解析：答案及解析： 答案： （1）ABE (2)从波的图象可以看出，波长为=4m 若波沿 x 轴正方向传播，波传播的距离为 1 1 () (0,1,2) 4 xnn 波传播的速度为 1 1 21 5 (41)/ (0,1,2) 4 x vnms n tt 波速不可能等于 35m/s，说明波沿 x 轴负方向传播，则质点 M 沿 y 轴负方向振动。 从波的图象可以看出振幅为 A20 cm0.2 m。 s1 m，则经历的时间与周期的比值 1 1 44 s m A ， 说明波沿 x 轴正方向传播； 波速为 2 21 1 14 4 /25/ 0.2 m vmsms

16、tt 。 解析： 4 答案及解析：答案及解析： 答案：（1） BC （2） AD （3） 22 2 22Ld N t T2l （4）由折射定律得： sin60 =3 sin30 n 3 3 c c n 33R tR c 由几何关系得：60 解析： 5 答案及解析：答案及解析： 答案： ACE； 由题图可知波长 12cm 则周期 s 160 3 v T 质点从平衡位置出发一个周期运动 4A，半个周期运动 2A，平衡位置在x4cm 处的质 点从平衡位置开始运动 t0.05s 62 1 2 3 2 2 T TT 由题图知，x4cm 处的质点的振动方程为yAsintAsin2 T t 故在最后T/6

17、时间内质点运动的路程是 A 2 3 ) 6 2 sin(A 1 T T s 所以总的路程是 m 50 320 A 2 3 A45 . 2 s 【另解】用匀速圆周运动与简谐运动的对应关系来计算。 已知 t0.05s 62 1 2 3 2 2 T TT 在最后T/6 时间内质点运动的路程为 A 2 3 60sinA 1 s 所以总的路程是 m 50 320 A 2 3 A45 . 2 s 解析： 6 答案及解析：答案及解析： 答案：（1）AD; （2）A; A; （3）v=2m/s ; =0.8m 解析：（1）摇动的梳子在空中产生电磁波,电磁波是横波,选项 A 正确;电磁波能在真空中传 播,选项

18、B 错误;电磁波传播的方向与振动方向垂直,选项 C 错误;电磁波在空气中传播的速度 约为光速,选项 D 正确。 （2） 波长越长,频率越小,折射率越小,根据临界角 1 sin= n C,可知波长越大临界角越大,所以 A 光的临界角大;双缝干涉条纹的间距 1 x d ,因为 A 光的波长较长,所以 A 光产生的条纹间 距较大。 （3） 由图象可知,周期T=0.4s由于波长大于0.6m,由图象可知,波从A到B的传播时间t=0.3s 波速 x v t ,代入数据得 v=2 m/s 波长 =vT,代入数据得 =0.8m 7 答案及解析：答案及解析： 答案：（1）CDE （2） （i）设光束从水面射出的

19、点到桅杆的水平距离为 x1，到 P 点的水平距离为 x1；桅杆高度为 h1，P 点处水深为 h2：微光束在水中与竖直方向的夹角为 。由几何关系有 60 A 1 1 tan53 x h 2 3 tan x h 由折射定律有 sin53 =nsin 设桅杆到 P 点的水平距离为 x，则 x=x1+x2 联立式并代入题给数据得 x=7 m （ii）设激光束在水中与竖直方向的夹角为 45 时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为 i ， 由折射定律有 sin i =nsin45 设船向左行驶的距离为 x，此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为 x1，到 P 点的水 平距离为 x2，则 12 xxxx 1

20、 1 tan x i h 2 2 tan45 x h 联立式并代入题给数据得 x= 6 23 m=5.5m（） 解析：（1）A、由图（b）可知，在 2 T t 时刻，质点正在向 y 轴负方向振动，而从图（a） 可知，质点 Q 在 2 T t 正在向 y 轴正方向运动，故 A 错误； B、由 2 T t 的波形图推知， 0t 时刻，质点 P 正位于波谷，速率为零；质点 Q 正在平衡 位置，故在 0t 时刻，质点 P 的速率小于质点 Q，故 B 错误； C、 0t 时刻，质点 P 正位于波谷，具有沿 y 轴正方向最大加速度，质点 Q 在平衡位置， 加速度为零，故 C 正确； D、 0t 时刻，平衡

21、位置在坐标原点处的质点，正处于平衡位置，沿 y 轴正方向运动，跟 （b）图吻合，故 D 正确； E、 0t 时刻，质点 P 正位于波谷，偏离平衡位置位移最大，质点 Q 在平衡位置，偏离平 衡位置位移为零，故 E 正确。 故本题选 CDE。 8 答案及解析：答案及解析： 答案：（1）ABD （2） 当光线在 O 点的入射角为 0 i时，设折射角为 0 r，由折射定律得： 0 0 sin sin i n r 设 AD 间的距离为 1 d，由几何关系得： 0 22 1 sin R r Rd 若光线在 B 点恰好发生全反射，则在 B 点的入射角恰好等于临界角 C，设 BD 间的距离为 2 d则有： 1 sinC n 由几何关系得： 2 22 2 sin d C Rd 则 A、B 两点间的距离为： 21 ddd； 联立解得： 22 0 2 0 sin 1 sin 1 ni dR i n 解析：