（通用版）2020版高考物理大一轮复习单元质检十四选修3 - 4新人教版

。 。 。 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 单元质检十四 选修3-4

(时间:45分钟 满分:90分)

1.(15分)(1)(多选)(5分)下列说法正确的是 。 A.肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的

B.在双缝干涉实验中条纹变宽,可能是将入射光由绿光变为红光造成的 C.光导纤维传送图像信息利用了光的衍射原理

D.光从真空中以相同的入射角斜射入水中,红光的折射角大于紫光的折射角

E.A、B两种光从相同的介质入射到真空中,若A光的频率大于B光的频率,则逐渐增大入射角,A光先发生全反射

(2)(10分)如图所示,实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和t'=0.06 s时刻的波形。已知在t=0时刻,x=1.5 m处的质点向y轴正方向运动。

①判断该波的传播方向; ②求该波的最小频率;

③若3T<0.06 s<4T,求该波的波速。

答案(1)BDE (2)①沿x轴正方向 ②12.5 Hz ③75 m/s

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解析(1)肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象,A错误;由条纹间距Δx=λ和红光的波长大于绿光的波长可知,B正确;光导纤维传送图像信息利用了光的全反射原理,C错误;因为红光的折射率小于紫光的折射率,光从真空中以相同的入射角斜射入水中,所以红光的折射角大于紫光的折射角,D正确;频率越大的光,折射率越大,发生全反射临界角越小,E正确。

(2)①由波形和质点的振动方向关系可知,1.5m处质点向上运动,经达到最高点,所以波峰向右

移动,则该波沿x轴正方向传播。

②通过图形可知,在0.06s时间里,波向右传播nλ+ λ,所以0.06s=nT+ T,则 Tmax=0.06s,所以fmin= =12.5Hz。

③若3T<0.06s<4T,则有0.06s= T

得T=

s

v= ×15m/s=75m/s。

2.(15分)(1)(5分)(多选)

(2018·全国卷Ⅲ)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0和t=0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期T>0.20 s。下列说法正确的是 。 A.波速为0.40 m/s B.波长为0.08 m

C.x=0.08 m的质点在t=0.70 s时位于波谷 D.x=0.08 m的质点在t=0.12 s时位于波谷

E.若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s,则它在该介质中的波长为0.32 m

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(2)(10分)右图是一个半圆柱形透明物体的侧视图,现在有一细束单色光从右侧沿轴线OA方向射入。

①将该细束单色光平移到距O点 R处的Q点,此时透明物体左侧恰好不再有光线射出,不考虑在透

明物体内反射后的光线,画出光路图,并求出透明物体对该单色光的折射率。

②若该细束单色光平移到距O点 R处,求出射光线与OA轴线的交点距O点的距离。

答案(1)ACE (2)①光路图见图甲 ② R

解析(1)根据题意,从题图中可以看出该波波长λ=0.16m,由于周期T>0.20s,因此在0.20s时间内波向x轴正方向传播只能是0.5λ,所以周期为0.40s,波速为v==0.40m/s,A对,B

错;0.7s=1.75T,0.12s=0.3T,t=0时刻位于0.08m处的质点向上振动,t=0.70s时处于波谷位置,t=0.12s时介于平衡位置和波峰之间,C对,D错;波传播到另一介质中后周期不变,波长变为λ'=v'T=0.32m,E对。

(2)①如图甲所示,光束由Q处水平射入,在B处发生全反射,∠OBQ为临界角。

临界角正弦值sinC= 解得n=

。

②如图乙所示,光束由D点水平射入,在E点发生折射,入射角为∠OED=α,折射角为∠NEF=β,

折射率n= sinα=

联立上述两式解得sinβ=,β=6 ° 由几何关系可知:∠FOE=α ∠OFE=β-α=α

则出射光线与OA轴线的交点F与O点的距离为OF=2Rco °= R。

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3.(15分)(1)(5分)有一波源在某介质中做周期为T、振幅为A的简谐运动,形成波速为v的简谐横波,则波在T时间内传播的距离为 ,介质中的质点在T时间内通过的最大路程

为 。 (2)

(10分)一湖面上有一伸向水面的混凝土观景台,右图是截面图,观景台下表面恰好和水面相平,A为观景台右侧面在湖底的投影,水深h=4 m。在距观景台右侧面x=4 m处有一可沿竖直方向移动的单色点光源S,现该光源从距水面高3 m处向下移动到接近水面的过程中,观景台下被照亮的最远距离为AC,最近距离为AB,若AB=3 m,求:

①水的折射率n;

②光能照亮的最远距离AC(计算结果可以保留根号)。

答案(1)vT A (2)① ② m

解析(1)机械波在同种均匀介质中匀速传播,所以在 T时间内传播的距离为x=vt= vT。质点越靠近平衡位置振动的速度越大,根据y=Asin的最大路程为s=2y= A。

(2)①点光源S在距水面高3m处发出的光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时,被照亮的距离为最近距离AB,则n=

·t,在时刻的位移为y=Asin

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A,所以T

时间内通过

水的折射率n= 。

②点光源S接近水面时,光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时,被照亮的距离为最远

距离AC,此时,入射角可认为是9 °,折射角为临界角C

则n= 9 °

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解得AC= m。

4.

(15分)(1)(5分)如图所示,某透明液体深1 m,一束与水平面成 °角的光线照向该液体,进入该液体的光线与水平面的夹角为 °。(光在真空中速度为3×10 m/s)

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①则该液体的折射率为 。

②进入液面的光线经过 s可以照到底面。

(2)(10分)一列沿着x轴正方向传播的横波,在t=0时刻的波形如图甲所示,其中某质点的振动图像如图乙所示,则

①图乙可以表示图甲中质点K、L、M、N中哪个质点的振动图像? ②由图中信息可以计算出该波的波速v为多少?

答案(1)① ②×10 (2)①L ②0.5 m/s

解析(1)①因为入射角i=9 °- °=6 °,折射角γ=9 °- °= °,所以n= 6

-8

6。

②光在液体中传播时:距离x=co m,速度v= 6×108m/s,所以t=

-8

×10s。

(2)①因为据图乙知,t=0时刻,质点向上振动,结合图甲,波向右传播,经该质点到达波峰,所以

L点符合此振动规律。

②由甲图可知λ=2.0m

由乙图可知T=4s

故该波的波速v==0.5m/s。

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