2020年高考物理 模拟新题精选分类解析（第2期）专题15 选修3-4

2020年高考物理 模拟新题精选分类解析（第2期）专题15 选修3-4

‎2020年高考物理 模拟新题精选分类解析（第2期）专题15 选修3-4 ‎ ‎1.（2020江苏常州模拟）以下说法中正确的是 A．光的偏振现象说明光是一种纵波 B．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关 C．麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在 D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽 ‎2.（2020江苏常州模拟）直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角α= 60°．已知这种玻璃的折射率n =，则：‎ A B C a b α ‎①这条光线在AB面上的的入射角为 ；‎ ‎②图中光线ab （填“能”或“不能”）从AC面折射出去．‎ x/m y/cm ‎5‎ ‎-5‎ ‎0‎ ‎0.5‎ ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ v ‎3.（2020江苏常州模拟）‎ 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = ‎2m/s．试回答下列问题：‎ 写出x = ‎0.5 m处的质点做简谐运动的表达式：‎ cm；‎ x = ‎0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为 cm．‎ ‎4 (6分）（2020河南三市联考）如图所示，一列简谐横波沿x轴 正方向传播，实线为t1=0时的波形图，虚线为t2 =0.06s时的波形图，则t=0时P质点向y轴________(选填“正”或“负”）方向运动。已知周期 T>0.06s,则该波的传播速度为________m/s。‎ ‎5 (9分）（2020河南三市联考）如图所示，ΔABC为一直角三棱镜的截 面，其顶角6=30°，P为垂直于直线光屏。现一宽 度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面，在光屏P上形成一条光带，已知棱镜的折射率为，AB的长度为d ,求光屏P上形成的光带的宽度。‎ 解析：如图所示，图中θ1和θ2为AC面上入射角和折射角，根据折射定律，n=，θ1=θ，‎ 设出射光线与水平方向成α角，则，θ2=θ1+α，tanα=,‎ ‎==ABtanθ，‎ 联立解得：=d/3.‎ 则光屏P上形成的光带的宽度为==d-=2d/3‎ ‎6（6分）（2020宝鸡检测）如图所示，一列简谐横波沿+x方向传播．已知在t=0时，波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点位于负最大位移处；在t=0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处．‎ ‎①这列简谐波的波速是 m/s．‎ t=0.6s时，质点D已运动的路程是 m．‎ P α β P′‎ ‎7（9分）（2020宝鸡检测）如图所示，一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在正上方与平面镜平行的光屏上留下一光点A 。现将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，如图中虚线所示，则进入透明体的光线经平面境反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的光点P′与原来相比向左平移了3．‎46cm ，已知透明体对光的折射率为。‎ ‎① 透明体的厚度为多大？‎ ‎② 光在透明体里运动的时间多长？‎ 图11‎ ‎8、（2020黄冈月考）一简谐横波以‎4 m/s的波速沿x轴正方向传播．已知t＝0时的波形如图11所示，则(　　)‎ A．波的周期为1 s B．x＝0处的质点在t＝0时向y轴负向运动 C．x＝0处的质点在t＝ s时速度为0‎ D．x＝0处的质点在t＝ s时速度值最大 图12‎ ‎9（9分）（2020黄冈月考）在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源，从S发出的光线SA以入射角θ入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，如图12所示．若沿此光线传播的光从光源至玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等，点光源S到玻璃上表面的垂直距离l应是多少？‎ ‎10（9分）一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图13为过轴线的截面图，调整入射角θ，光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为，求sin θ的值．‎ ‎(2) 解析：当光线在水面发生全反射时有sin C＝ (3分)‎ 当光线从左侧射入时，由折射定律有＝n (3分)‎ 联立这两式代入数据可得sin θ＝. (3分)‎ ‎11.（4分）（2020甘肃嘉峪关检测）理论联系实际是物理学科特点之一。以下给出的几组表述中，实际应用与相应的物理理论相符合的是 ( )‎ ‎①干涉法检查平面的平整度应用了光双缝干涉原理 ‎②伦琴射线管应用了光电效应原理 ‎③光纤通信应用了光的折射原理 ‎④光谱分析应用了原子光谱理论 ‎⑤立体电影应用了光的偏振理论 A．①②          B．②③         C．③④         D．④⑤‎ ‎12.（8分）（2020甘肃嘉峪关检测） 一简谐横波在时刻t=0时的波形图象所示，沿x轴正方向传播，已知t2=0.6s末，A点出现第三次波峰。试求：‎ ‎①该简谐波的周期；‎ ‎②B点第一次出现波峰时，A点经过的路程。‎ A点经过的路程s=‎4A×2.25=4×0.1×2.25=‎0.9m.........（3分）‎ ‎13. （选修3-4选择题）‎ 一束光线从折射率n=的玻璃进入真空中，‎ 当入射角为45°时，折射角为30°‎ 当入射角为30°时，折射角为45°‎ 当入射角为45°时，刚好发生全反射 D．当入射角为60°时，可能有光线进入真空中 ‎【思维拓展】光的折射类试题，要注意光从光疏介质射向光密介质，折射角小于入射角；光从光密介质射向光疏介质，折射角大于入射角。光连续通过几种介质，光线与法线夹角越小的介质，其折射率越大。‎ ‎14（选修3-4计算题）.‎ 一列简谐波以1m/s的速度沿x轴向右传播，t=0时刻波形如图所示。在x=‎1.0m处有一质点M。‎ 求该波传播到M点需要的时间和波动周期。‎ x/m ‎0.5 1.0‎ ‎0.1‎ ‎-0.1‎ ‎0‎ y/m M 若在x=‎2.0m处一个波源产生了频率等于2.5Hz且沿x轴向左传播，则这两列波相遇时 （填”写“能”或“不能”）发生干涉，其原因是 。‎ ‎【命题意图】 本题主要考查波速计算。波动传播及其相关的知识点，意在考查考生根据波动图象分析解决波动问题的能力。‎ ‎【解题思路】（1）波速v= 1m/s，△x=1.0m-0.4m=0.6m，该波传播到M点需要的时间t=△x/v=0.6s。‎ 由图象得波长λ=0.4m， T=λ/v=0.4s。‎ f=1/T=2.5Hz，由于两列波频率相同，所以这两列波相遇时能发生干涉。‎ 答案：（1）0.6s 0.4s（2）能 两列波频率相同 ‎15.(6分)如图所示一列横波在某时刻的波动图象，此波中d质点到达波谷的时间比e质点早0.05s，则y/cm ‎5‎ ‎-5‎ ‎1‎ ‎3‎ ‎5‎ a b c d e f x/m 此列波的传播方向为 ；波速是 ；1.0秒内b质点通过的路程是 。‎ ‎【易错警示】解答本题的易错点是不能根据题述找到周期，陷入误区。‎ ‎16.（9分）如图所示，直角三棱镜折射率为，∠B=30°，一束单色光垂直于AC面射向棱镜，入射点为O，已知光速为c，求：‎ ‎①光在三棱镜中的传播速度；‎ ‎②光射出棱镜时的折射角。‎ ‎⑵ 【命题意图】 本题主要考查折射率与光速关系式、光的折射、全反射等知识点，意在考查考生综合应用光学知识的能力。‎ ‎【解题思路】①由n=c/v可得v=c/n=c /2。（2分）‎ ‎②光在棱镜中光路如图。由图可知，α=60°。‎ 设光在棱镜中全反射临界角为C，则有sinC=1/n， n=，解得C=45°。（2分）‎ α=60°>C，所以不会有光从AB界面射出。（1分）‎ i=180°-120°-30°=30°。‎ 光在BC面发生折射，由折射定律n=sinr/sini得：sinr=nsini=/2‎ 所以r=45°。（2分）‎ 光在BC面发生发射，反射光垂直AB面从AB面射出，折射角为零。（2分）‎