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1、2012模拟题3-4部分汇编（1）( 6分 )一列简谐横波，沿x轴正方向传播，波长2m。位于原点O的质点的振动图象如图1所示，则下列说法正确的是 。A在t=0.05s时，位于原点O的质点离开平衡位置的位移是8cmB图2可能为该波在t=0.15s时刻的波形图C该波的传播速度是10m/sD从图2时刻开始计时，再经过0.10s后，A点离开平衡位置的位移是-8cm（2）( 9分 )如图所示，扇形OAB为透明柱状介质的横截面，其圆柱半径为R，介质的折射率，圆心角AOB=60，一细束激光平行于角平分线由OA面的P点射入，射入介质后第一次射到界面上的N点，已知弧长AN是弧长AB的四分之一。（1）完成光在透明
2、柱状介质中传播的光路图（2）求入射点P与圆心O的距离34【物理选修3-4】（15分）【解 析】在t等于周期时，位于原点O的质点离开平衡位置的位移是0，故A错。由公式可知该波的传播速度是10m/s，C正确。根据振动与波动之间的联系，可知B选项错误。从图2时刻开始计时，再经过0.10s后，A点离开平衡位置的位移是8cm。D选项错误。（2）【命题立意】考查折射定律及全反射规律，以及学生运用数学处理物理问题的能力。【解 析】（1）光路图如图（3分）（2）由几何关系可知光从P点射 入时的入射角，（1分）由折射定律：（1分）得折射角为：=（1分）；（1）（6分）如图所示，MM是空气与某种介质的界面，一条光
3、线从空气射入介质的光线如图所示，那么根据该光路图作出的下列判断中正确的是（ ）A该介质的折射率为B光在介质中的传播速度为（c真空中光速）C光线从介质射向空气时有可能发生全反射D光线由介质射向空气时全反射的临界角大于45 （2）（9分）一均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为01 m，如图12（a）所示一列横波沿该直线向右传播，t0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为02 m，经过时间03 s第一次出现如图（b）所示的波形 （1）求该列横波传播的速度；（2）在介质中还有一质点P，P点距质点1的距离为100 m（P在质点1右侧），求再经多长时间P点处于波峰？1、
4、BCD2、解析：（1）由于质点1起振方向向下，故最前面质点的起振方向也向下，t03 s时的完整波形如下图所示可知03 s 内波传播了x1512 m，故波速 v m/s4 m/s（2）t03 s时，最前面的波峰为质点7，故波峰传到P点的时间t s235 s34-1（5分）一列简谐波沿x轴正方向传播，某时刻波形图如图甲所示，a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置如再过个周期，其中某质点继续振动的图象如图乙所示，则该质点是Aa处质点 Bb处质点Cc处质点 Dd处质点34-2（10分）如图所示，一束截面为圆形（半径R=1m）的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S
5、上形成一个圆形亮区。屏幕S至球心距离为，不考虑光的干涉和衍射，试问：若玻璃半球对紫色光的折射率为，请你求出圆形亮区的半径。若将题干中紫光改为白光，在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色？34-1答案：D 34-2解：如图，紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点E，E点到亮区中心G的距离r就是所求最大半径。设紫光临界角为C，由全反射的知识： （2分） RCORGnCCABFE由几何知识可知: （1分） （1分） （1分） （1分）34【物理选修3-4】（15分）（1）（6分）一振动周期为T、位于x0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速
6、为v，关于在处的质点P，下列说法正确的是_ A质点P振动周期为T ，速度的最大值为v B若某时刻质点P振动的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源处质点振动的速度方向沿y轴正方向 C质点P开始振动的方向沿y轴正方向 D若某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷（2）（9分）如图所示，一水池深为h，一根长直木棍竖直地插入水底，棍露出水面部分的长度为L，当太阳光与水平面夹角为斜射到水面时，求棍在水底的影子的长度 （已知水的折射率为n）34【物理选修3-4】（15分）（1）BCD（2）依题意画出如图所示的示意图，且AO长为L，因，所以 （2分）因为 （2分）所以， （2分） （2分）所以水底的影子长为 （1
7、分）34物理-选修3-4（15分）(1)（6分）以下物理学知识的相关叙述，其中正确的是（选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。选错一个扣3分，最低得分为0分）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变化的电场周围不一定产生变化的磁场C交警通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理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E在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量n次全振动的总时间时，计时的起始位置应选在小球运动到最低点时为宜。（2）（9分）一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10cm。P、Q两点的坐标分别为-1m和-9
8、m，波传播方向由右向左，已知t=0.7s时, P点第二次出现波峰。试计算：这列波的传传播速度多大？从t=0时刻起，经多长时间Q点第一次出现波峰？当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？34.（1）B D E（2） 由图示：这列波的波长 （1分） 又： 得 （1分）由波速公式： （2分）第一个波峰到Q点的距离为x=11m 由公式或：振动传到Q点需2.5个周期，因质点起振方向向上，第一次到达波峰再需1/4周期，故 （2分） 振动传到P点需1/2个周期，所以当Q点第一次出现波峰时，P点已振动了 则P点通过的路程为 （3分）34.【物理 选修3-4】（15分）（1）（6分）（每选错一个扣2分，最
9、低得分为0分）如 图所示为一列简谐横波t时刻的图象，已知波速为0.2ms。以下结论正确的是A经过0.5s，质点a、b、c通过的路程均为0.1mB经过0.2s，质点a沿图中曲线运动到b点C从t时刻起，若质点a比质点b先回到平衡位置， 则波沿x轴负方向传播D图示时刻质点a、b、c所受的回复力大小之比为213E振源的振动频率为2.5Hz（2）（9分）如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，A=30.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜. （1）红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？ （2）若两种光都
10、能从AC面射出，求在光屏MN上 两光点间的距离。34（15分）（1）（6分）CDE（2）解：（1）v红=C/n1（1分）v紫=C/n2（1分） v红/ v紫=n2/n1（1分） （2）（1分） （1分）x=d(tanr2tanr1)（2分）=d（2分）34【物理选修34】（15分） （1）（6分）在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图，其波速为5ms，则下列说法正确的是_ A此时P（2m，0cm）、Q（2m，0cm）两点运动方向相同 B再经过05s质点N刚好在（5m，20cm）位置 C能与该波发生干涉的横波的频率一定为3Hz D波的频率与波源的振动频率无关（2）（
11、9分）一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为n，横截如图所示，O表示半圆柱形截面的圆心。一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的A点以60的入射角入射，求：该光线从进入透明体到第一次离开透明体时，共经历的时间（已知真空中的光速为c, arcsin35；计算结果用R、n、c表示）。34【物理选修 34】（15分）（1）（6分）现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，反光膜内均匀分布着一层直径为10 m的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射反射再折射后恰好和入射光线
12、平行，如图所示，那么第一次入射的入射角应是 A 15 B30 C45 D60y/cm0550.51.0x/m2.52.01.5v（2）（9分）一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图，已知波的传播速度v=2 m/s。（）写出从t=0时刻起x=2.0 m处质点的 位移y随时间t变化的表达式；（）求出在04.5 s内波传播的距离及x=2.0 m处质点通过的路程。34.（1）D （6分）（2）解析:波长2.0 m，振幅A5 cm，周期T1.0 s角速度 rad/s （2分） 则y= 5sin(2t) cm （2分） 4.5s内波传播的距离 （2分）n=4.5 （1分）则4.5s内质点通过的路程s4nA90 cm （2分）- 2 -
