（江蘇專用版）高考物理總復(fù)習(xí) 第十三章 綜合練（含解析）-人教版高三物理試題

選修3-4綜合練非選擇題1.(2018蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)(1)(多選)如圖所示為同一地點(diǎn)的兩單擺甲、乙的振動(dòng)圖像,下列說法正確的是()A.甲擺的擺長比乙長B.甲擺的振幅比乙大C.甲、乙兩單擺的擺長相等D.由圖像可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?2)如圖所示,一束激光頻率為ν0,傳播方向正對衛(wèi)星飛行方向,已知真空中光速為c,衛(wèi)星速度為v,則衛(wèi)星上觀測到激光的傳播速度是,衛(wèi)星接收到激光的頻率ν0(選填“大于”“等于”或“小于”)。

(3)如圖所示,一束激光沿圓心方向射入半圓形玻璃磚后從直徑邊射出。入射光線與法線的夾角為30°,折射光線與法線的夾角為45°,已知光在真空中的速度為c。①求這束激光在玻璃磚中的傳播速度;②以O(shè)點(diǎn)為圓心順時(shí)針旋轉(zhuǎn)玻璃磚,至少旋轉(zhuǎn)多大角度折射光消失?答案(1)BC(2)c大于(3)①22c②15解析(1)由圖看出,兩單擺的周期相同,同一地點(diǎn)g相同,由單擺的周期公式T=2πLg(2)由光速不變原理知激光的傳播速度為c,依據(jù)多普勒效應(yīng)可知,衛(wèi)星接收到激光的頻率ν大于ν0。(3)①由光的折射定律可知,玻璃磚的折射率n=sin45°sin30°則v=cn=2②sinC=1n=2則45°-30°=15°,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)15°。2.(2018南京、鹽城二模)(1)(多選)我國成功研發(fā)的反隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱隱身飛機(jī)的克星,它標(biāo)志著我國雷達(dá)研究創(chuàng)新的里程碑。米波雷達(dá)發(fā)射無線電波的波長在1~10m范圍內(nèi),則對該無線電波的判斷正確的有()A.必須依靠介質(zhì)傳播B.頻率比厘米波的頻率低C.比可見光更容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象D.遇到厘米波有可能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象(2)如圖所示為頻率f=1Hz的波源產(chǎn)生的橫波。圖中虛線左側(cè)為A介質(zhì),右側(cè)為B介質(zhì),則該波在A、B兩種介質(zhì)中傳播的速度大小之比vA∶vB=;若圖示時(shí)刻為t=0時(shí)刻,且此時(shí)x=14m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上,則t=1.75s時(shí),處于x=6m的質(zhì)點(diǎn)位移為cm。

(3)兩束平行的細(xì)激光束,垂直于半圓柱玻璃的平面射到半圓柱玻璃上,如圖所示。已知其中一條光線沿直線穿過玻璃,它的入射點(diǎn)是O;另一條光線的入射點(diǎn)為A,穿過玻璃后兩條光線交于P點(diǎn)。已知玻璃截面的圓半徑為R,OA=R2,OP=3①玻璃材料的折射率;②入射點(diǎn)為A的激光在玻璃中傳播的時(shí)間。答案(1)BC(2)2∶35(3)①3(或1.73)②3解析(1)無線電波傳播不需要介質(zhì),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)f=cλ(2)波在A、B兩種介質(zhì)中傳播的頻率f相同。由圖讀出波長分別是:λA=4m,λB=6m。由公式v=λf得,該波在A、B兩種介質(zhì)中傳播的速度之比vA∶vB=2∶3。x=14m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上,說明該波向左傳播,此時(shí)處于x=6m的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)。該波的周期T=1f=1s,經(jīng)1.75s=13(3)①光路圖如圖所示一條光線沿直線進(jìn)入玻璃,在半圓面上的入射點(diǎn)為B,入射角為θ1,折射角為θ2,則sinθ1=OAOB=12,因OP=由幾何關(guān)系(余弦定理)可知BP=R,則折射角θ2=60°由折射定律可得玻璃材料的折射率為n=sinθ2sinθ②光在玻璃中傳播速度v=cn,AB=3時(shí)間t=ABv=33.(2019鹽城中學(xué)月考)(1)兩列水波周期均為2×10-3s、振幅均為1cm,它們相遇的區(qū)域中,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,如圖所示,下圖中能表示B點(diǎn)的振動(dòng)圖像的是。

(2)一艘太空飛船靜止時(shí)長度為l,它以0.8c(c為真空中的光速)的速度沿長度方向飛行經(jīng)過地球。飛船上觀測者測得該飛船的長度l,地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來光信號(hào)的速度c。(均選填“大于”“等于”或“小于”)

(3)如圖所示,將一塊上下兩面平行、厚度為2.0cm的玻璃磚平放在水平面上,一束光線以60°的入射角射到玻璃磚上。已知玻璃磚的折射率為3,光在真空中的傳播速度為3.0×108m/s。求:①光線射入玻璃磚的折射角;②光線在玻璃磚中第一次傳播到底面的時(shí)間。答案(1)C(2)等于等于(3)①30°②1.3×10-10s解析(1)頻率相同的兩列水波干涉,當(dāng)波峰與波峰、波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)是加強(qiáng)的,B點(diǎn)是波谷與波谷疊加,振動(dòng)加強(qiáng),質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩個(gè)振動(dòng)引起位移的矢量和,所以合振動(dòng)的振幅為2cm;根據(jù)波的疊加原理,同一質(zhì)點(diǎn)同一時(shí)刻參與兩種頻率相同的振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期不變。選C。(2)飛船上的觀測者與飛船保持相對靜止,他測得飛船的長度等于l。根據(jù)光速不變原理,真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,光速與光源、觀測者的相對運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系,所以地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來的光信號(hào)的速度等于c。(3)①根據(jù)光的折射定律得n=sini代入數(shù)據(jù)得r=30°。②由n=cvt=dcosrv4.(2018南京調(diào)研)(1)(多選)下列說法正確的是()A.單縫衍射實(shí)驗(yàn)中,縫越寬,條紋越亮,衍射現(xiàn)象越明顯B.光纖通信,醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都利用了光的全反射原理C.機(jī)械波傳播過程中,某質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)向前移動(dòng)一個(gè)波長的距離D.地球上的人看來,接近光速運(yùn)動(dòng)的飛船中的時(shí)鐘變慢了(2)圖甲為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,沿傳播方向上位于平衡位置的質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像如圖乙所示。該橫波的傳播方向(選填“向右”或“向左”);波速大小為m/s。

(3)如圖所示裝置可用來測定水的折射率。當(dāng)圓柱形容器內(nèi)未裝水時(shí),從A點(diǎn)沿AB方向能看到對邊上的點(diǎn)E;當(dāng)容器內(nèi)裝滿水時(shí),仍沿AB方向看去,恰好看到底面直徑CD上的點(diǎn)D。測得容器直徑CD=12cm,高BC=16cm,DE=7cm。已知光在真空中的傳播速度為c=3.0×108m/s,求:①水的折射率n;②光在水中的傳播速度v。答案(1)BD(2)向左8(3)①43②2.25×108解析(1)單縫衍射實(shí)驗(yàn)中,縫越寬,條紋越窄,衍射現(xiàn)象越不明顯,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;光纖通信、醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都利用了光的全反射原理,選項(xiàng)B正確;機(jī)械波傳播過程中,質(zhì)點(diǎn)本身不隨波遷移,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由狹義相對論可知“動(dòng)鐘變慢”,選項(xiàng)D正確。(2)t=0時(shí)刻,由圖乙可知,A點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),由波形平移法可知,波沿x軸負(fù)方向傳播;由圖甲可知波長λ=4m,由圖乙可知周期T=0.5s,所以波速v=λT(3)①作出光路如圖所示,設(shè)入射角為i、折射角為r,由幾何關(guān)系有tani=CDBC-DE=43,tanr=則sini=0.8,則sinr=0.6,水的折射率n=sinisinr②由n=cvv=cn=2.25×1085.(2018南京、鹽城模擬)(1)(多選)如圖所示的四種明暗相間條紋,是紅光、紫光分別通過同一個(gè)雙縫干涉儀形成的干涉圖樣和通過同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣。圖中黑色部分代表亮紋,下列四幅圖中由紅光形成的圖樣是()(2)如圖所示為兩個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間圖像。質(zhì)點(diǎn)A簡諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式是cm;質(zhì)點(diǎn)B在1.0s內(nèi)通過的路程是cm。

(3)如圖所示,一束激光垂直于AB面照射到折射率n=2的等腰(AB=AC)透明介質(zhì)上。光在真空中的傳播速度為c。求:①光在該介質(zhì)中傳播的速度;②激光在該介質(zhì)AC面上發(fā)生全反射,∠A的最小值。答案(1)AD(2)x=-35sin5πt1.5(3)①c2②解析(1)雙縫干涉的圖樣是明