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1、2021年高三物理选择题强化训练专题十二 物理3-4（解析版）一、单选题1.（2020年北京卷）.以下现象不属于干涉的是（）A. 白光经过杨氏双缝得到彩色图样B. 白光照射肥皂膜呈现彩色图样C. 白光经过三棱镜得到彩色图样D. 白光照射水面油膜呈现彩色图样【答案】C【解析】【详解】A根据光的干涉定义可知白光经过杨氏双缝得到彩色图样是杨氏双缝干涉，故A错误；B由于重力的作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，光线通过薄膜时频率不变，干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加，白光照射肥皂膜呈现彩色图样是属于干涉现象，故B错误；C白光经过三棱镜得到彩色图样是光在折射时产生的色散现象
2、，故C正确；D水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，属于薄膜干涉，故D错误；故选C。2.（2020年天津卷）新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较（ ）A. 红外线的光子能量比紫外线的大B. 真空中红外线的波长比紫外线的长C. 真空中红外线的传播速度比紫外线的大D. 红外线能发生偏振现象，而紫外线不能【答案】B【解析】【详解】A因为红外线的频率小于紫外线，根据可知红外线的光子能量比紫外线的低，故A错误；B根据可知红外线的波长
3、比紫外线的波长长，故B正确；C真空中红外线和紫外线的传播速度是一样的，故C错误；D光都具有偏振现象，故D错误。故选B。3. （2020年天津卷）一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，时的波形如图所示。时（ ）A. 质点a速度方向沿y轴负方向B. 质点b沿x轴正方向迁移了1mC. 质点c的加速度为零D. 质点d的位移为-5cm【答案】C【解析】【详解】经过周期，波向右传播了，波形如图所示A由图可知，质点a点恰好运动到平衡位置且沿着y轴正方向运动，A错误；B质点b点只在竖直方向上运动不会随波迁移，B错误；C质点c恰好运动到平衡，速度最大，加速度为零，C正确；D质点d的位移为5cm，D错误。故选C
4、。4.（2020年北京卷）一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（）A. 该横波沿轴负方向传播B. 质点N该时刻向y轴负方向运动C 质点L经半个周期将沿轴正方向移动D. 该时刻质点K与M的速度、加速度都相同【答案】B【解析】【详解】AB由图可知乙质点L的振动情况，该时刻质点L向y轴正方向振动。根据上下坡法或者平移法可知，该横波沿x轴正方向传播，质点N该时刻向y轴负方向运动，故A错误，故B正确；C质点L只在平衡位置附近y轴方向上下振动，波传播时，质点不会沿x轴正方向移动，故C错误；D该时刻质点K与M的速度为零，质点K加速度为-y方向，质点
5、M加速度为+y方向，故D错误。故选B5. （2020年浙江卷）如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则（）A. 玻璃砖的折射率为1.5B. 之间的距离为C. 光在玻璃砖内的传播速度为D. 光从玻璃到空气的临界角为30【答案】C【解析】【详解】AB作出两种情况下的光路图，如图所示设，在A处发生全反射故有由于出射光平行可知，在B处射出，故由于联立可得，故AB错误；C由可得，故C正确；D由于所以临界角不为30，故D错误。故选C。6.（2020年山
6、东卷）双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为。玻璃片厚度为10，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】光在玻璃中的传播速度为可知时间差故选A。7. （2020年山东卷）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知处质点的振动方程为，则时刻的波形图正确的是（）A. B. C. D. 【答案】D【
7、解析】【详解】根据题意可知，时，在处的质点处于则此时质点位于平衡位置；下一时刻，该质点向上运动，原理平衡位置，根据题意，横波沿轴负方向传播，根据同侧法判断可知，ABC错误，D正确。故选D。8.(2019北京卷)利用图所示的装置(示意图)，观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是()A.甲对应单缝，乙对应双缝B.甲对应双缝，乙对应单缝C.都是单缝，甲对应的缝宽较大D.都是双缝，甲对应的双缝间距较大【解析】单缝衍射图样的中央条纹亮且宽，相邻条纹间距不等；双缝干涉图样中相邻条纹间距相等。根据题目中给出的甲、乙两种图样可知，甲是单缝衍射的图样，乙
8、是双缝干涉的图样，选项A正确。【答案】A9.物理学原理在现代科技中有许多重要应用例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝两天线同时都发出波长为1和2的无线电波飞机降落过程中，当接收到1和2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道下列说法正确的是()A天线发出的两种无线电波必须一样强B导航利用了1与2两种无线电波之间的干涉C两种无线电波在空间的强弱分布稳定D两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合【答案】C【解析】干涉与无线电波强弱无关，所以选项A错误因波源固定，故由波源发出的两种不同波长
9、的电磁波不能发生干涉，所以选项B错误两种不同波长的电磁波在空间的强弱分布稳定，所以选项C正确不同波长的电磁波在空间的强弱分布不能完全重合，所以选项D错误10.如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则()A小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B小球所发的光能从水面任何区域射出C小球所发的光从水中进入空气后频率变大D小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大【答案】D【解析】光从水中进入空气，只要在没有发生全反射的区域，就可以看到光线射出，所以A、B错误；光的频率是由光源决定的，与介质无关，所以C错误；由v得，光从水中进入空气后传播速度变大，所以D正确11.如图，一束光由空
10、气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是()ABCD【答案】A【解析】光线由空气沿半径射入玻璃砖时，传播方向不变，由玻璃砖射向空气时，在其分界面处当入射角大于或等于临界角时，会发生全反射现象，故A项正确；光线由空气射向玻璃砖时，由于光线与分界面不垂直，所以除了有反射现象之外还应发生折射现象，其折射角小于入射角，故B、D项错误；光线由空气沿半径射入玻璃砖时，传播方向不变，由玻璃砖射向空气时，折射角应大于入射角，故C项错误12.手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图绳上有另一质点P，且O、P的平衡位置
11、间距为L.t0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是()A该简谐波是纵波B该简谐波的最大波长为2LCt时，P在平衡位置上方Dt时，P的速度方向竖直向上【答案】C【解析】质点的振动方向与传播方向垂直，该简谐波是横波，A错误；该简谐波的最大波长为4L，B错误；0时间内，质点P从平衡位置向上运动，C正确；时间内，质点P从最高点向平衡位置运动，D错误13.如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，可用的方法是A提高波源频率 B降低波源频率C增加波源距桥墩的距离 D减小波源距桥墩的距离【答案】B【解析
12、】叶片A之所以不动，是因为水波不能绕过桥墩传过来，也就是说水波衍射不太明显，而发生明显衍射的条件是，障碍物的尺寸也波长小或差不多，所以要让叶片A动起来方法只能是减小桥墩的民族尺寸或增大水波的波长，水波的速度一定，减小频率会增长波长，增大频率会减小波长，故A错误，B正确；改变波源与桥墩的距离不会让衍射现象更明显，所以C、D错误。14.在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图像如图所示，则该波在第一个周期末的波形图是() ABCD【答案】D【解析】由振动图像可知，波源的起振方向是沿y轴负方向的，由题干可知该波沿x轴正方向传播，由质点的振动方向与波的传播方向的关系可知，
13、该波在第一个周期末的波形图如图D所示15.一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T.t0时刻的波形如前图所示，a、b是波上的两个质点后图是波上某一质点的振动图像下列说法中正确的是()At0时质点a的速度比质点b的大Bt0时质点a的加速度比质点b的小C图2可以表示质点a的振动D图2可以表示质点b的振动【答案】D【解析】本题考查简谐运动的振动和波动图像图1为波动图像，图2为振动图像t0时刻，a在波峰位置，速度为零，加速度最大，b在平衡位置，加速度为零，速度最大，A、B错误在波动图像中，根据同侧法由波传播方向可以判断出质点的振动方向，所以t0时刻，b点在平衡位置且向下振动，故图2可以表示质点
14、b的振动，C错误，D正确16.如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气。当出射角和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为。已知棱镜顶角为，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为A B C D【答案】A【解析】由几何关系，得入射角等于，折射角等于，所以折射率为，故选A。17.“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和，在插和时，应使（选填选项前的字母）A、只挡住的像 B、只挡住的像 C、同时挡住、的像【答案】C【解析】在“测定玻璃砖的折射率”实验中，由折射的光路可知插针时应使同时挡住、的像，同时挡住、的像，故选项C正确。18.如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a，绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方l的O处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度(约为2)后由静止释放，并从释放时开始计时。当小球a摆至最低位置时，细
