2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí)練習(xí)：選修3-4單元質(zhì)量檢測(cè)(十四)Word版含解析

1、 單元質(zhì)量檢測(cè)(十四) 時(shí)間：30 分鐘 1. _ 如圖 1 甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，圖乙為介質(zhì)中 x=2 m 處 的質(zhì)點(diǎn) P 以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是 _ 。(填 正確答案標(biāo)號(hào)) 圖 1 A .這列波的傳播方向是沿 x 軸正方向 B. 這列波的傳播速度是 20 m/s C. 經(jīng)過 0.15 s,質(zhì)點(diǎn) P 沿 x 軸的正方向前進(jìn)了 3 m D. 經(jīng)過 0.1 s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn) Q 的運(yùn)動(dòng)方向沿 y 軸正方向 E. 經(jīng)過 0.35 s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn) Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn) P 距平衡位置的距離 如圖 2 所示, ABC 為折射率 n= ,3,頂角0= 30勺直角三棱

2、鏡的截面，P 為垂直于直線 BCD 的光屏。一束寬度 d = AB 的單色平行光束垂直射向 AB 面, (i )圖中編號(hào)為 b 的光線經(jīng)棱鏡后傳播方向改變的角度; 經(jīng)三棱鏡折射后在屏 P 上形成一條光帶 甲 乙 求: O (ii)在屏 P 上形成的光帶寬度。 解析(1)根據(jù)題圖質(zhì)點(diǎn) P 的振動(dòng)圖像和該波的波形圖可知，這列波的傳播方向 是沿 x軸正方向，選項(xiàng) A 正確；由波形圖可知這列波的波長(zhǎng) A4 m,由質(zhì)點(diǎn) P的振動(dòng)圖像可知，這列波的周期 T= 0.2 s,則這列波的傳播速度 v=T/T = 20 m/s, 選項(xiàng) B 正確；介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；經(jīng)過 0.1

3、 s 半個(gè)周期),質(zhì)點(diǎn) Q 的運(yùn)動(dòng)方向沿 y 軸負(fù)方向， 選項(xiàng) D 錯(cuò)誤； 經(jīng)過 0.35 s個(gè) 周期)時(shí)，質(zhì)點(diǎn) Q 運(yùn)動(dòng)到 y 軸負(fù)方向且沒有到達(dá)最大位移處。質(zhì)點(diǎn) P 正好運(yùn)動(dòng)到 最大位移處，所以質(zhì)點(diǎn) Q 距離平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn) P 距平衡位置的距離， 選項(xiàng) E 正確。 (2)( i )b 光線從 AB 面垂直射入棱鏡后，傳播方向不變，設(shè)在 AC 面入射角為 見 折射角為 i，則 由折射定律 n =和 由幾何關(guān)系知 = B 代入數(shù)據(jù)解得 i= 60 故由幾何關(guān)系得，傳播方向改變的角度 a= 30 (ii )光路如圖，由幾何關(guān)系有 BC = dtan 30 C2Ci = BCta n 30

4、 AC = C2C C2C1 聯(lián)立解得在屏 P 上形成的光帶寬度 AC 丄 3d 2. (2016 婁底一模)(1)下列說法中正確的是 _ 。(填正確答案標(biāo)號(hào))答案(1)ABE (2)( i )30 d 2一 3 3 T 戊 A. 圖甲是一束復(fù)色光進(jìn)入水珠后傳播的示意圖，其中 a 束光在水珠中傳播的速 度一定大于 b 束光在水珠中傳播的速度 B. 圖乙是一束單色光進(jìn)入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當(dāng)入射角 i 逐漸增大到 某一值后不會(huì)再有光線從 bb 面射出 C. 圖丙是雙縫干涉示意圖，若只減小屏到擋板間的距離 L,兩相鄰亮條紋間距 離將減小 D. 圖丁是用干涉法檢測(cè)工件表面平整程度時(shí)得到的干涉圖

5、樣，彎曲的干涉條紋 說明被檢測(cè)的平面在此處是凸起的 E. 圖戊中的 M、N 是偏振片，P 是光屏。當(dāng) M 固定不動(dòng)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng) N 時(shí)，光屏 P 上的光亮度將會(huì)發(fā)生變化，此現(xiàn)象表明光波是橫波 (2)列簡(jiǎn)諧橫波沿 x 軸正方向傳播，如圖 3 甲所示為波傳播到 x= 5 m 的 M 點(diǎn)時(shí) 的波形圖，圖乙是位于 x= 3m 的質(zhì)點(diǎn) N 從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖像，Q 是位 于 x= 10 m處的質(zhì)點(diǎn)，求： 圖 3 (i )波由 M 點(diǎn)傳到 Q 點(diǎn)所用的時(shí)間； (ii)波由 M 點(diǎn)傳到 Q 點(diǎn)的過程中，x= 3.5 m 處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程。 解析(1)甲圖中 a 束光折射角大，折射率小，根據(jù) v=* a

6、束光在水珠中的傳 播速度大，選項(xiàng) A 正確； 乙圖中， 光束在 aa 面的折射角等于在 bb 面的入射角， 只要入射角 i90，bb 面的入射角就小于臨界角，就不會(huì)發(fā)生全反射，選項(xiàng) B 錯(cuò) 誤；丙圖中，根據(jù)以=L入選項(xiàng)C正確，丁圖中的干涉條紋說明被檢測(cè)的平面 在此處是凹陷的，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤；有偏振現(xiàn)象的光波為橫波，選項(xiàng) E 正確。 (2)( i )由題圖甲可以看出波長(zhǎng) 入=4 m， 由題圖乙可以看出周期 T= 4 s， 所以波速 v =辛=1 m/s， 、 Ax 波由 M 點(diǎn)傳到 Q 點(diǎn)所用的時(shí)間 t = 5 So (ii )4 s 內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程為 4A= 20 cm, x= 3.5 m

7、處的質(zhì)點(diǎn) 1 s 內(nèi)通過的路程為 2X 5X sin 45 =5 2 cm， 則質(zhì)點(diǎn)通過的路程為 (20+ 5 .2) cm 27.07 cm。 答案 (1)ACE (2)( i )5 s (ii )27.07 cm 3. (1)如圖 4,某種復(fù)合光經(jīng)過半圓形的玻璃磚后分成 a、b 兩束，其中光束 a 與 法線的夾角為 60 ，光束 b 與法線的夾角為 45，則玻璃對(duì) a、b 兩種光的折射率 之比 na : nb = _ 若 a、b 兩種光在這種玻璃中的波長(zhǎng)之比為 Q3 ：羽， 現(xiàn)用同一雙縫干涉裝置分別測(cè)量 a、b 兩種光的波長(zhǎng)，則得到的相鄰亮條紋間距 如圖 5 所示為一列沿 x 軸正方向傳播

8、的簡(jiǎn)諧橫波在 t = 0 時(shí)刻的波形圖，已知 該波的傳播速度為 6.4 m/s,求： 之比為 AXa : AXb = 圖 5 （i ）這列波的周期； （ii）平衡位置在 x = 4 cm 處的質(zhì)點(diǎn)在 00.05 s 時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程。結(jié)果可用根 號(hào)（“ ”）表示 解析（1）由光的折射定律 n= 可分別得出 na= 3, nb= _2，所以 na ： nb= 忑:邁；真空中的波長(zhǎng) 力=n 入所以詈=瓷曇事邊二 2,所求條紋間距之 .比 /Xa ha 3 比瓦=!b=2。 （i ）由題圖可知波長(zhǎng) A 12 cm 3 則周期 T=廠 130 s （ii）質(zhì)點(diǎn)從平衡位置出發(fā)一個(gè)周期運(yùn)動(dòng) 4A,半個(gè)周期

9、運(yùn)動(dòng) 2A,平衡位置在 x = 4 cm處的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開始運(yùn)動(dòng)。 2 1 1 0.05 s= 2 T= 2；T + ：T 3 2 6 由題圖知，x= 4 cm 處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為 2n y= As in 3 匸 As in t 1 故在最后 gT 時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程是 2n1 並 S1 = Asin（ T） = 2A 1 y3 20+ V3 所以總的路程是 s= 23 x 4A + 50 m 答案（1） .3 ： 2 3 : 2 3 20+七 （ 融 s （ii）-+廠 m 4. _ 一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖 6 所示，下列說法正確的是 _ 。(填 正確答案標(biāo)號(hào)) A 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是

10、 0.25 Hz B. 在 10 s 內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是 20 cm C. 第 4 s 末質(zhì)點(diǎn)的速度最大 D. 在 t = 1 s 和 t = 3 s 兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等、方向相同 E. 在 t= 2 s 和 t = 4 s 兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)速度大小相等、方向相同 (2)如圖 7 所示，將一個(gè)折射率為 n = #的透明長(zhǎng)方體放在空氣中，長(zhǎng)方形 ABCD 是它的一個(gè)截面，一單色細(xì)光束入射到 P 點(diǎn)，入射角為 9o AD =V6APo (i )若要使光束進(jìn)入長(zhǎng)方體后能射到 AD 面上，角B的最小值為多少? (ii )若要使此光束在 AD 面上發(fā)生全反射，角B的范圍如何？ 解析 振動(dòng)圖像表示質(zhì)點(diǎn)在

11、不同時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移，由圖像可知，質(zhì) 1 5 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期 T= 4 s,其頻率 f=二 0.25 Hz; 10 s 內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了 ？T,其運(yùn)動(dòng)路 5 5 程為 s= QX 4A= 2X 4X 2 cm= 20 cm；第 4 s 末質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，其速度最大；t =1 s和 t = 3 s 兩時(shí)刻，由圖像可知，位移大小相等、方向相反；在 t = 2 s 質(zhì)點(diǎn) 處于平衡位置，其速度最大，但 t= 2 s 和 t = 4 s 兩時(shí)刻，速度方向相反。由以上 分析可知，選項(xiàng) A、B、C 正確 （i ）如圖甲，要使光束進(jìn)入長(zhǎng)方體后能射到 AD 面上，設(shè)最小折射角為 a, AP 為 d。根據(jù)幾何關(guān)系有 . d _ a pd2+（帝4）2 曲 sin A 根據(jù)折射定律