高考物理二輪復(fù)習(xí) 選考題12分強化練（選修3-4）-人教版高三選修3-4物理試題

選考題12分強化練(選修3－4)1.(1)如圖1所示，裝有多普勒測速儀的汽車測速監(jiān)視器安裝在公路旁，它向行駛中的車輛發(fā)射已知頻率的超聲波，并接收被車輛反射回來的反射波．當(dāng)某汽車向測速監(jiān)視器靠近時，被該汽車反射回來的反射波與測速監(jiān)視器發(fā)出的超聲波相比________．圖1A．頻率不變，波速變小B．波速不變，頻率變小C．頻率不變，波速變大D．波速不變，頻率變大(2)如圖2所示，火車以0.8c(c是真空中光速)向右行駛，車廂中央的光源O發(fā)出一個閃光，地面上的人看到閃光向前傳播的速度為________．光到達前壁的時間________(選填“大于”“等于”或“小于”)到達后壁的時間．圖2(3)如圖3所示，ABCD是厚度為d的圓柱形玻璃體截面．厚度不計、半徑為r的圓形LED燈貼在玻璃體CD面上，圓心與CD面中心P重合，其發(fā)出的光從AB面射出，玻璃的折射率為eq\r(2).不考慮光在AD和BC面上的反射，要使光從AB面射出的角度范圍為180°，求玻璃體的最小半徑R.圖3【解析】(1)當(dāng)汽車向測速監(jiān)視器最近時，測速監(jiān)視器接收到的反射波的頻率變大，但其在空氣中傳播的速度不變，D正確．(2)根據(jù)光速不變原理可知，地面上的人看到閃光向前傳播的速度為c，因為火車的后壁向前運動，與光速方向反向，故光到達前壁的時間大于光到達后壁的時間．(3)只要使發(fā)光燈上邊緣的光在B點射出時，折射角為90°即可使光從AB面射出的角度范圍為180°，此時應(yīng)滿足：n＝eq\f(sin90°,sinθ)，tanθ＝eq\f(R＋r,d)解得：θ＝45°，R＝d－r.【答案】(1)D(2)c大于(3)d－r2．(1)下列說法中正確的是__________．【導(dǎo)學(xué)號：25702117】A．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，要在鏡頭前加裝一個偏振片以增加透射光的強度B．未見其人先聞其聲，是因為聲波波長較長，容易發(fā)生衍射現(xiàn)象C．宇航員駕駛宇宙飛船以接近光速經(jīng)過地球時，地球上的人觀察到飛船上的時鐘變快D．在受迫振動中，驅(qū)動力的頻率不一定等于物體的固有頻率(2)一列簡諧橫波，在t＝0時刻的波形如圖4所示，質(zhì)點Q恰在平衡位置且向上振動．再過0.2s，質(zhì)點Q第一次到達波峰，該波的傳播速度為________，質(zhì)點P的振動位移隨時間變化的關(guān)系式為________m.圖4(3)如圖5所示，一半徑為R的1/4球體放置在水平桌面上，球體由透明材料制成．現(xiàn)有一束位于過球心O的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，若光線距桌面的距離為eq\f(\r(2),2)R，且光線恰好在OA面發(fā)生全反射，求透明材料的折射率．圖5【解析】(1)拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱反射光的強度，A錯誤；未見其人先聞其聲，這是聲波容易發(fā)生衍射的結(jié)果，B正確；地球上的人觀察飛船上的時鐘時，時鐘變慢了，C錯誤；在受迫振動中，物體的振動頻率一定等于驅(qū)動力的頻率，但驅(qū)動力的頻率不一定等于物體的固有頻率，D正確．(2)由t＝0時刻質(zhì)點Q恰好經(jīng)過平衡位置向上振動，該波沿x軸正方向傳播，由圖可知，λ＝24m，又T＝0.8s，則該波的速度v＝eq\f(λ,T)＝30m/s，質(zhì)點P的振動方程為x＝Acoseq\f(2π,T)t(m)＝0.2coseq\f(5π,2)t(m)．(3)此光線恰好在OA面上發(fā)生全反射，則光線在OA面上的入射角為臨界角C，如圖所示．eq\f(sini,sinr)＝nsinC＝eq\f(1,n)sini＝eq\f(\f(\r(2),2)R,R)又i＝r＋C由以上各式可求得：n＝eq\r(5).【答案】(1)BD(2)30m/s0.2coseq\f(5π,2)t(3)eq\r(5)3．(1)以下各種說法中，正確的是________．A．一單擺做簡諧運動，擺球相繼兩次通過同一位置時的速度必相同B．機械波和電磁波本質(zhì)上不相同，但它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象C．紅外線的頻率與固體物質(zhì)分子頻率接近，容易引起固體物質(zhì)分子的共振D．透過旋轉(zhuǎn)偏振片，看到平靜湖面反射光的明暗變化，說明太陽光是偏振光(2)一個遙遠的星體正以速度v背離地球遠去，地球上觀測到該星體發(fā)出的氫光譜中某一條譜線的波長為λ1，而地球?qū)嶒炇抑袑?yīng)的該譜線測量的波長為λ2，則λ1________λ2(選填“>”“＝”或“<”)，地球觀察者觀測到該星體上發(fā)生一個事件的持續(xù)時間為t，則該事件在星體上持續(xù)時間t0________t(選填“>”“＝”或“<”)．(3)圖示6是一只折射率n＝1.5的棱鏡，現(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小i＝arcsin0.75.圖6①已知真空中光速c＝3×108m/s，求光在棱鏡中傳播速率；②求此束光線射出棱鏡時與邊界的夾角．【解析】(1)作簡諧運動的物體每次通過同一位置時都具有相同的加速度，而速度有兩種方向，可能不同，A錯誤；發(fā)生反射、折射、干涉、衍射現(xiàn)象是所有波的特性，故B正確；紅外線的頻率與固體物質(zhì)分子頻率接近，容易引起固體物質(zhì)分子的共振，C正確；透過旋轉(zhuǎn)偏振片，看到平靜湖面反射光的明暗變化，說明湖面的反射光是偏振光，D錯誤．(2)由于該星體遠離地球運動，地球上觀測到該星體發(fā)出的氫光譜中某一條譜線的頻率比地球上對應(yīng)譜線的頻率小，由c＝λf可知，λ1>λ2，由時間間隔的相對性可知t>t0.(3)①光在棱鏡中傳播的速度為v＝eq\f(c,n)＝2×108m/s.②如圖所示，由n＝eq\f(sini,sinr)可得r＝30°可求得θ＝45°，因sinC＝eq\f(2,3)<eq\f(\r(2),2)，故θ>C.折射光在BC面上發(fā)生全反射，因∠C＝45°，故射到AC面上的光恰好垂直AC面射出棱鏡．【答案】(1)BC(2)><(3)①2×108m/s②90°4．(1)下列說法正確的是________．A．機械波能發(fā)生多普勒效應(yīng)，電磁波則不能B．全息照相利用了激光平行度好的特點C．考慮相對論效應(yīng)，沿桿方向高速運動的桿長度比靜止時短D．在雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則相鄰干涉條紋間距變寬(2)如圖7甲所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0.2s時剛好傳播到x1＝4m處．波源在坐標(biāo)原點，其振動圖象如圖乙所示，則這列波的波速為________m/s.從甲圖所示時刻起，再經(jīng)________s，x2＝42m處的質(zhì)點P第一次處于波峰．甲乙圖8(3)“雪碧”的廣告詞中“晶晶亮，透心涼”描述了光在水中發(fā)生全反射的現(xiàn)象．一個邊長為l的正方形玻璃杯中盛有雪碧汽水，假設(shè)在玻璃杯正中間處有一個小氣泡，一束從杯子左下角入射的光在小氣泡處恰好發(fā)生全反射并從玻璃杯的右下角射出，如圖8所示．已知θ＝45°，光速為c，杯子厚度不計．求：圖8①汽水的折射率n；②該束光在汽水中傳播的時間t.【解析】(1)聲波和電磁波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)，A錯誤；全息照相利用了激光的相干性好的特點，B錯誤；相對論效應(yīng)是對不同參考系而言的，相對地面高速運動的桿在自身參考系內(nèi)測量就是靜止的原長，而地面觀察者測量時發(fā)現(xiàn)其長度變短，所以應(yīng)該強調(diào)在哪個參考系內(nèi)測量的，C錯誤；在雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光改為紅光．由Δx＝eq\f(L,d)λ可知，相鄰干涉條紋間距變寬，D正確．(2)由甲圖可知λ＝8m，由乙圖可知T＝0.4s，由v＝eq\f(λ,T)可得這列波的波速v＝20m/s，從甲圖所示時刻起，要使x2＝42m處質(zhì)點P第一次處于波峰位置，相當(dāng)于x＝2m處的波峰傳至P點，Δx＝40m，由Δt＝eq\f(Δx,v)可得Δt＝2s.(3)①由全反射條件sinθ＝eq\f(1,n)可得汽水的折射率n＝eq\f(1,sinθ)＝eq