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1、专题十九 选修3-4 1.（15江苏卷）（1）一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比_A波速变大 B波速不变 C频率变高 D频率不变（2）用的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s，则该超声波在结石中的波长时胆汁中的_倍。用超声波检查胆结石是因为超声波的波长短，遇到结石时_（选填“容易”或者“不容易”）发生衍射（3）人造树脂时常用的眼镜片材料，如图所示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点，已知光线的入射角为30，OA=5cm，AB=20cm，BP=12cm，求该人造树脂材料的折射率n
2、【答案】（1） BC（2） 1.5 不容易（3） 设折射角为，由折射定律由几何关系,且代入数据解得（或）【点评】本题考查多普勒效应，衍射，折射率计算等，难度：中等2.（15北京卷）周期为2.0S的简谐横波沿X轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波A. 沿X轴正方向传播，波速B. 沿X轴正方向传播，波速C. 沿X轴负方向传播，波速D. 沿X轴负方向传播，波速【答案】B【难度】【考点】机械振动与机械波【解析】根据机械波的速度公式v=,由图可知波长为 20m，再结合周期为2.0s，可以得出波速为 10m/s。应用“上下坡法”方法判断波沿 x 轴正方向传播。故答案为 B
3、选项。3.（15北京卷）（1）“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa和 bb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 P1 和 P2，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 P3 和 P4。 在 插 P3 和 P4 时，应使 A. P3 只挡住 P1 的像 B.P4 只挡住 P2 的像 C.P3 同时挡住 P1、P2 的像 （2） 用单摆测定重力加速度的实验如图2所示。 组装单摆时，应在下列器材中选用 （选填选项前的字母）A.长度为 1m 左右的细线 B.长度为 30cm 左右的细线 C.直径为 1.8cm 的塑料球 D
4、.直径为 1.8cm 的铁球 测出悬点 O 到小球球心的距离（摆长）L 及单摆完成 n 次全振动所用的时间 t。 则重力加速度 g= （用 L，n，t 表示）下表是某同学记录的 3 组实验数据，并做了部分计算处理。 组次 1 2 3摆长 80.00 90.00 100.0050次全振动时间 90.0 95.5 100.5振动周期 1.80 1.91重力加速度9.74 9.73请计算出第 3 组实验中的 T= S， g= 用多组实验数据做出 T2-L 图像，也可以求出重力加速度 g，已知三位同学做 出的 T2-L 图线的示意图如图3中的 a，b，c 所示，其中 a 和 b 平行，b 和 c 都
5、过原点，图线 b 对应的 g 值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线 b，下列分析正确的是 （选填选项前的字母） A.出现图线 a 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 L B.出现图线 c 的原因可能是误将 49 次全振动记为 50 次 C.图线 c 对应的 g 值小于图线 b 对应的 g 值某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图4所示，由于家里只有一根量 程为 30cm 的刻度尺， 于是他在细线上的 A 点做了一个标记，使得选点 O 到 A 点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变 O、A 间细线长度以改变摆长。实验中，当 O、
6、A 间细线的长度分别为 l1、l2 时，测得相应单摆的周期为 T1、T2，由此可得重力加速度 g= （用 l1、l2、T1、T2 表示）【考点】插针法测量玻璃砖折射率 用单摆测重力加速度【难度】 【解析】（1）在“测定玻璃砖的折射率”实验中，插针时应使P3同时挡住 P1、P2 的像，P4 只挡住P3、同时挡住 P1、P2 的像。故选C。（2）在“测定重力加速度”的实验中，摆线应取长度约为1m左右的不可伸缩的细线，摆球应选密度大的球，故选AD。根据g=， ，得出 2.01 9.76由图像可知，斜率K=，a为多次测量总少计摆球半径，A错；C为斜率减小，为单次测量周期记准，摆长多记或摆长记准周期记少
7、，记录次数增多造成。故B正确。类比未知摆球半径，但摆球半径一定如同A点到球心距离不变一样记录两次， 两式相减运算即可得，与本人预测题方法一样。4.（15福建卷）如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为a、b,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，。则 （ ） A. anb， B. ab , na nb， C . ab , na b , na nb【答案】B5.（15福建卷）简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v 。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四副波形中质点a最早到达波谷的是（
8、 ）【答案】：D6.（15海南卷）模块3-4试题。（1）一列沿x轴正方向传播的简谱横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3m.。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s。下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分，选3个得4分；每选错1个扣2分，最低得分为0分)。A. 波速为4m/sB. 波的频率为1.25HzC. x坐标为15m的质点在t=0.2s时恰好位于波谷D. x的坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰E. 当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷【答案】BDE【解析】任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.
9、4s，则，解得从图像中可知，所以根据公式，故A错误；根据公式可得波的频率为1.25Hz，B正确；x坐标为15m的质点和x坐标为3m的质点相隔12m，为波长的整数倍，即两质点为同相点，而x坐标为3m的质点经过t=0.2s即四分之一周期振动到平衡位置，所以x坐标为15m的质点在t=0.2s时振动到平衡位置，C错误；x的坐标为22m的质点和x的坐标为2m的质点为同相点，x的坐标为2m的质点经过t=0.2s即四分之一周期恰好位于波峰，故x的坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰，D正确；当质点P位于波峰时，经过了半个周期，而x坐标为17m的质点和x坐标为1m的质点为同相点，经过半个周期x坐标为
10、1m的质点恰好位于波谷，E正确；（2）一半径为R的半圆形玻璃砖，横截面如图所示。已知玻璃的全反射临界角r（r）。与玻璃砖的底平面成（）角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上。经柱面折射后，有部分光（包括与柱面相切的入射光）能直接从玻璃砖底面射出。若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光，求底面透光部分的宽度。【答案】【解析】光路图如图所示，沿半径方向射入玻璃砖的光线，即光线射到MN上时，根据几何知识入射角恰好等于临界角，即恰好在圆心O处发生全反射，光线左侧的光线，经球面折射后，射到MN上的角一定大于临界角，即在MN上发生全反射，不能射出，光线右侧的光线射到MN上的角小于临界角，可以
11、射出，如图光线与球面相切，入射角，从MN上垂直射出，根据折射定律可得，根据全反射定律，两式联立解得根据几何知识，底面透光部分的宽度7.（15四川卷）平静湖面传播着一列水面波（横波），在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰。这列水面波A频率是30Hz B波长是3m C波速是1m/s D周期是0.1s【答案】C8.（15四川卷）直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图。a、b光相比 A玻璃对a光的折射率较大 B玻璃对a光的临界角较小Cb光在玻璃中的传
12、播速度较小 Db光在玻璃中的传播时间较短【答案】CiiABC9.（15安徽卷）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】AiiABC12345【解析】根据对称性知，又，根据几何关系，所以，即入射角，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为，答案为A10.（15重庆卷）选修3-4（1）（6分）虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面
13、上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如题11图1所示.M 、N、P、Q点的颜色分别为A。紫、红、红、紫 B.红、紫、红、紫 C.红、紫、紫、红 D.紫、红、紫、红【答案】A【解析】试题分析：白光中的可见光部分从红到紫排列，对同一介质的折射率，由折射定律知紫光的折射角较小，由光路可知，紫光将到达M点和Q点，而红光到达N点和P点，故选A。考点：本题考查光的折射和全反射、光路、折射率。（2）（6分）题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。【答案】；P点沿y轴正向振动考点：本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系
14、。11.（15新课标2卷）物理选修3-4（15分）(1)(5分) 如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线，则 （填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）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.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E.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【答案】ABD【解析】试题分析：由图可知：玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，故C错误
