選修3-4高考真題(全國卷)

1、-作者xxxx-日期xxxx選修3-4高考真題(全國卷)【精品文檔】選修3-4高考真題（全國卷） 1、（2015年全國卷1） (1)(5分)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距x1與綠光的干涉條紋間距x2相比，x1 x2(填“>”、“=”或“<”)。若實(shí)驗(yàn)中紅光的波長為630 nm，雙縫與屏幕的距離為1.00 m，測得第l條到第6條亮條紋中心問的距離為10.5 mm，則雙縫之間的距離為 mm。 (2)(10分)甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負(fù)向傳播，波速均為=25 cms。兩列波在t=0時(shí)的波形曲線如圖所示。求

2、(i)t=0時(shí)，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為l6 cm的所 有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)； (ii)從t=0開始，介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為16 cm的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間。2、（2015年全國卷2）(1)(5分) 如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線，則 （填正確答案標(biāo)號，選對1個(gè)給2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分0分）A在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B 在真空中，a光的波長小于b光的波長C 玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率D若改變光束的入射方向使角逐漸變大，則折射光線a首先消失E分別用a、b光在同一個(gè)雙

3、縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距（2）（10分）平衡位置位于原點(diǎn)O的波源發(fā)出簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播，P、Q為x軸上的兩個(gè)點(diǎn)（均位于x軸正向），P與Q的距離為35cm，此距離介于一倍波長與二倍波長之間，已知波源自t=0時(shí)由平衡位置開始向上振動(dòng)，周期T=1s，振幅A=5cm。當(dāng)波傳到P點(diǎn)時(shí)，波源恰好處于波峰位置；此后再經(jīng)過5s，平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置，求：（）P、Q之間的距離（）從t=0開始到平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí)，波源在振動(dòng)過程中通過路程。3、（2016年全國卷1）（1）（5分）某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以

4、1.8 m./s的速率向著海灘傳播，但他并不向海灘靠近。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過身下的時(shí)間間隔為15 s。下列說法正確的是_。（填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A水面波是一種機(jī)械波B該水面波的頻率為6 HzC該水面波的波長為3 mD水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會傳遞出去E水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移（2）（10分）如圖，在注滿水的游泳池的池底有一點(diǎn)光源A，它到池邊的水平距離為3.0 m。從點(diǎn)光源A射向池邊的光線AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角，水的

5、折射率為。（i）求池內(nèi)的水深；（ii）一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高凳上，他的眼睛到地面的高度為2.0 m。當(dāng)他看到正前下方的點(diǎn)光源A時(shí)，他的眼睛所接受的光線與豎直方向的夾角恰好為45°。求救生員的眼睛到池邊的水平距離（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。4、（2016年全國卷2）（1）（5分）關(guān)于電磁波，下列說法正確的是_。（填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波C電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直D利用電磁波傳遞信號

6、可以實(shí)現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸E電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失（2）（10分）一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波長不小于10 cm。O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=5 cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。t=0時(shí)開始觀測，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)O的位移為y=4 cm，質(zhì)點(diǎn)A處于波峰位置：t= s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置，t=1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置。求（i）簡諧波的周期、波速和波長；（ii）質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式。5、（2016年全國卷3）（1）（5分）由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播。波源振動(dòng)的頻率為20 Hz，波速為

7、16 m/s。已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 m，P、Q開始震動(dòng)后，下列判斷正確的是_。（填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）AP、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相同BP、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反C當(dāng)S恰好通過平衡位置時(shí)，P、Q兩點(diǎn)也正好通過平衡位置D當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P在波峰E當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，Q在波峰（2）（10分）如圖，玻璃球冠的折射率為，其底面鍍銀，底面的半徑是球半徑的倍；在過球心O且垂直于

8、底面的平面（紙面）內(nèi)，有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點(diǎn)，該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點(diǎn)。求該光線從球面射出的方向相對于其初始入射方向的偏角。6、（2017年全國卷1）（1）（5分）如圖（a），在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0，4)和S2(0，2)。兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖（b）和圖（c）所示，兩列波的波速均為1.00 m/s。兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8，2)的路程差為_m，兩列波引起的點(diǎn)B(4，1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互_（填“加強(qiáng)”或“減弱”），點(diǎn)C(0，0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互_（填“加強(qiáng)”或“減弱”）。（2）（10分）如圖，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體

9、，O點(diǎn)為球心；下半部是半徑為R、高位2R的圓柱體，圓柱體底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入，該光線與OCR。已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行（不考慮多次反射）。求該玻璃的折射率。7、（2017年全國卷2）（1）（5分）在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是_（選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。A改用紅色激光 B改用藍(lán)色激光C減小雙縫間距 D將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)E將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)（2）（10分）一直桶狀容器的高為2

10、l，底面是邊長為l的正方形；容器內(nèi)裝滿某種透明液體，過容器中心軸DD、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖所示。容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料，其他內(nèi)壁涂有吸光材料。在剖面的左下角處有一點(diǎn)光源，已知由液體上表面的D點(diǎn)射出的兩束光線相互垂直，求該液體的折射率。8、（2017年全國卷3）（1）（5分）如圖，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線為t=0時(shí)的波形圖，虛線為t=0.5 s時(shí)的波形圖。已知該簡諧波的周期大于0.5 s。關(guān)于該簡諧波，下列說法正確的是_（填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。A波長為2 mB波速為6 m/sC頻率為1.5 HzDt

11、=1 s時(shí)，x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰Et=2 s時(shí)，x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置（2）（10分）如圖，一半徑為R的玻璃半球，O點(diǎn)是半球的球心，虛線OO表示光軸（過球心O與半球底面垂直的直線）。已知玻璃的折射率為1.5?，F(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光線能從球面射出（不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線）。求：（i）從球面射出的光線對應(yīng)的入射光線到光軸距離的最大值；（ii）距光軸的入射光線經(jīng)球面折射后與光軸的交點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。參考答案1、 (2)(i) t = 0時(shí)，在x = 50 cm處兩列波的波峰相遇，該處質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為l6 cm。兩列波的波峰 相遇處的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置

12、的位移均為16 cm。 從圖線可以看出，甲、乙兩列波的波長分別為 1 = 50 cm，2 = 60 cm 甲、乙兩列波波峰的x坐標(biāo)分別為 由式得，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16cm的所有質(zhì)點(diǎn)的菇坐標(biāo)為 x = (50+300n)cm n=0，±l，±2， (ii)只有兩列波的波谷相遇處的質(zhì)點(diǎn)的位移為16cm。t = 0時(shí)，兩波波谷間的x坐標(biāo)之差為 式中，m1和m2均為整數(shù)：將式代入式得 由于m1、m2均為整數(shù)，相向傳播的波谷間的距離最小為從t = 0開始，介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為l6cm的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間為 代入數(shù)值得 t = 0.1 s 2、【答案】(i)133cm；（i

13、i）125cm3、 （1）ACE （2）（i）h=m2.6 m；（ii）0.7 m由幾何關(guān)系有sin i=式中，l=3 m，h是池內(nèi)水的深度。聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得h=m2.6 m（ii）設(shè)此時(shí)救生員的眼睛到池邊的距離為x。依題意，救生員的視線與豎直方向的夾角為'=45°。由折射定律有nsin i'=sin ' 式中，i'是光線在水面的入射角。設(shè)池底點(diǎn)光源A到水面入射點(diǎn)的水平距離為a。由幾何關(guān)系有sin i'=x+l=a+h' 式中h'=2 m。聯(lián)立式得x=(31)m0.7 m4、 （1）ABC（2）（i）設(shè)振動(dòng)周期為T。由于質(zhì)

14、點(diǎn)A在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置，經(jīng)歷的是個(gè)周期，由此可知T=4 s 由于質(zhì)點(diǎn)O與A的距離5 m小于半個(gè)波長，且波沿x軸正向傳播，O在t=13 s時(shí)回到平衡位置，而A在t=1 s時(shí)回到平衡位置，時(shí)間相差23s。兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離除以傳播時(shí)間，可得波的速度v=7.5 m/s利用波長、波速和周期的關(guān)系得，簡諧波的波長=30 cm（ii）設(shè)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為y=Acos (2tT+0)將式及題給條件代入上式得4=Acos00=Acos(6+0)解得0=3，A=8 cmy=0.08cos(t2+3)(國際單位制)或y=0.08sin(t2+56)(國際單位制)5、 （1）

15、BDE （2）代入可得r=30°作底面在N點(diǎn)的法線NE，由于NEAM，有=30°根據(jù)反射定律可得=30°連接ON，由幾何關(guān)系可知，故有故可得于是ENO為反射角，ON為反射光線，這一反射光線經(jīng)球面再次折射后不改變方向，所以，經(jīng)一次反射后射出玻璃球的光線相對于入射光線的偏角為6、（1）2 減弱 加強(qiáng)（2）如圖，根據(jù)光路的對稱性和光路可逆性，與入射光線相對于OC軸對稱的出射光線一定與入射光線平行。這樣，從半球面射入的折射光線，將從圓柱體底面中心C點(diǎn)反射。設(shè)光線在半球面的入射角為，折射角為。由折射定律有由正弦定理有由幾何關(guān)系，入射點(diǎn)的法線與OC的夾角為。由題設(shè)條件和幾何關(guān)系有式中是入射光線與的距離。由式和題給數(shù)據(jù)得由式和題給數(shù)據(jù)得7、（1）ACD（2）解：設(shè)從光源發(fā)出直接射到D點(diǎn)的光線的入射角為，折射角為。在剖面內(nèi)作光源相對于反光壁的鏡像對稱點(diǎn)C，連結(jié)C、D，交反光壁于E點(diǎn)，由光源射向E點(diǎn)的光線，反射后沿ED射向D點(diǎn)。光線在D點(diǎn)的入射角為，折射角為，如圖所示。設(shè)液體的折射率為，由折射定律有由題意知聯(lián)立式得由幾何關(guān)系可知聯(lián)立式得8、（1）BCE(2)(i)如圖，從底面上A處射入的光