【备考2022】山东省各地市2022高考物理 一模精选试题 选修3－4

【含详解】2022届高考物理备考（2022年山东各地市一模精选）：选修3－4（2022·淄博市一模）(选修模块3－4)(8分)37．（1）(3分)如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向y轴正方向振动，由此可知：这列波正在沿轴(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为m/s.（2）(5分)半球形介质截面如图所示，O为圆心，相互平行的单色光a和b，从不同位置进入介质，光线a在O点恰好产生全反射.光线b的入射角为45°，求：（1）介质的折射率；（2）光线b在介质中的折射角.【答案】见解析【解析】（1）负(1分)，10(2分)“峰前升，峰后降”可知波沿x轴负向传播，波速=10m/s.（2）①a光线发生刚好全反射1分代入数据得1分由折射定律得1分代入数据得1分1分（2022·烟台市一模）37．（8分）【物理一物理3-4】9\n（1）（3分）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y方向运动，经过0．2s第一次回到平衡位置，则A．该波沿-x方向传播B．波的周期为0．2sC．波的传播速度为15m/sD．质点Q的振动方程为y=5cos5πt（cm）（2）（5分）半径为R的半球形介质截面如图所示，D为圆心，同一频率的单色光a、b相互平行，从不同位置进入介质，光线a在O点恰好产生全反射．光线b的入射角为45°，求：①介质的折射率；②光线a、b的射出点O与O′之间的距离．【答案】见解析【解析】（1）该波的周期为0.4s。（2022·潍坊一模）9\n16．［选修3-4］（10分）（1）一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴▲方向传播（填“正”或“负”），波速为▲m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是▲m．(2）水面下一单色光源发出的一条光线射到水面的入射角为30°，从水面上射出时的折射角是45°，求：①水的折射率；②光在水面上发生全反射的临界角．【答案】见解析【解析】（1）负（1分）5（2分）-0.05（2分）由图象可知t=0.8s时x=0处的质点向下振动，由波的传播方向与质点振动方向的关系知波沿x轴负向传播。波速=5m/s，t=10.0s=6.25T，由图甲t=0.8s时的图像分析易得答案。（2）解：①由折射定律得（2分）②刚好全反射，有（2分）得C=45°（1分）（2022·泰安市一模）37.（8分）【物理—物理3-4】（1）如图1所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时刻的图象，振源周期为1s.以下说法正确的是a.质点b的振幅为0b.经过0.25s，质点b沿x轴正向移动0.5mc.从t=0时刻起，质点c比质点a先回到平衡位置d.在t=0时刻，质点a、c所受的回复力大小之比为1：2如图2所示，一截面是直角三角形的棱镜ABC，∠C=30°.在距BC边d处有一与BC边平行的光屏MN。现有某一单色光束从AC边的中点D垂直AC边射入棱镜.已知棱镜对该单色光束折射率为，光在真空中的传播速度为c.求该光束从BC边第一次出射到达MN的时间.9\n【答案】见解析【解析】（1）a.质点b的振幅为4cm；b.质点b不随波迁移，只是在平衡位置附近上下振动；c.从t=0时刻起，质点a比质点c先回到平衡位置，因为质点a向下运动；回复力的大小F=kx，在t=0时刻，质点a、c的位移之比为1：2，故所受的回复力大小之比为1：2。（2022·滨州市一模）38．（8分）【物理—物理3－4】（l）一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如乙所示，则下列判断正确的是。A．该列波沿x轴正方向传播B．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则所遇到的波的频率为0.4HzC．若该波遇到一障碍物能发生明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸一定比40cm大很多D．从该时刻起，再经过0.4s质点A通过的路程为40cm（2）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＝60°，已知这种玻璃的折射率n=。则：①这条光线在AB面上的入射角多大？②判断图中光线ab能否从AC面折射出去，若能射出求出折射角，若不能射出请说明理由。【答案】见解析【解析】（1）由题图乙可知A质点的起振方向向下，故该列波沿x轴正方向传播，A正确。两列波发生稳定干涉现象的条件时频率相等，由题图乙可知该列波的周期为0.4s，故频率为2.5Hz，B错误。发生明显的衍射现象的条件时障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长更小，由题图甲可知该列波的波长为40cm，故C错误。从该时刻起，再经过0.4s即一个周期，质点A通过的路程为4倍的振幅，即40cm，D正确。9\n（2022•德州市一模）37．（8分）【物理—物理3-4】（1）某列波在t＝0时刻的波形图如图（1）所示，此时质点P正向y轴正方向运动，经0.1s第一次达到波峰位置．求：①波的传播方向及波速；②求t=0.7s时，质点P的位移。（2）如图所示截面为矩形的平行玻璃砖,图中的MN垂直于NP,一束单色光从MN上的一点进入玻璃砖后,又从NP上一点B返回空气中,调整入射光线，使入射角和出射角β均为60°，求玻璃砖的折射率｡【答案】见解析（1）解：①波沿x轴正方向传播（或向右传播）┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）②┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）质点P的位移为-5cm（单位错误不得分）┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）(2)设A点的折射角为，设B点的折射角为，根据题意可知:┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）解得：=┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）9\n（2022•济南市一模）37．（8分）【物理——物理3-4】（l）一列简谐横波沿x轴传播，某时刻它的波形如图甲所示。经过时间0.1s，这列波的波形如图乙所示，则这列波的波速可能是A．1．2m/sB．2．4m/sC．3．6m/sD．4．8m/s（2）如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，AB边竖直，一单色光束从玻璃砖的某一点水平射入，入射角θ=60°，玻璃砖对该单色光的折射率。已知光在真空中的速度为c，求光束经玻璃砖折射后第一次到AB边所需要的时间。【答案】见解析【解析】（1）由图象可知波的波长，由于波的传播方向可能沿x轴正向也可能沿x轴负向，故有多解。（2022•聊城市一模）37.（8分）【物理——物理3-4】(1)如图所示是一列横波上A、B两质点的振动图象，该波由A向B传播，两质点沿波的传播方向上的距离，波长大于4．0m。①写出A质点的简谐运动的表达式；②求这列波的波速。9\n(2)如图所示，折射率的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方，其平面AB到MN的距离为h=l0cm。一束单色光沿图示方向射向圆心O．经玻璃砖后射到光屏上的点。现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动，光屏上的光点将向哪个方向移动？光点离点最远是多少？【答案】见解析【解析】（2022·青岛市一模）37．（8分）【物理】物理3-4（1）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，处于x1=2m位置的质点a经过0.3s第一次到达波峰位置，质点b在x2=8m处，求：①该列波的波速；②质点b刚开始振动时的运动方向和第一次到达波峰的时刻．9\n（2）如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，∠A=30°，斜边AB＝L，一条光线以45°的入射角从AC边上的D点射入棱镜，光线垂直BC射出，求玻璃的折射率．【答案】见解析【解析】（1）①a点开始向下运动，经T到达波峰t1=TT=0.4sv==10m/s②质点b刚开始振动时的运动方向沿y轴向上．质点b第一次到达波峰时，波传播的位移为x=5mt2==0.5s（2）光路如图，由几何关系得，入射角i=45°，折射角r=30°n==评分标准：（1）问5分，（2）问3分．共8分．（2022·日照市一模）37．(8分)【物理一物理3-4】(1)如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是A．甲、乙两摆的振幅之比为2：1B．t=2s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零9\nC．甲、乙两摆的摆长之比为4：1D．甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等(2)如图所示，玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成。一束频率为5．3×1014Hz的单色细光束从AD面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AD面的夹角=60°。已知光在真空中的速度c=3×108m／s，玻璃的折射率n=1．5，求：①这束入射光线的入射角多大?②光在棱镜中的波长是多大?【答案】见解析【解析】（1）AB（3分）由图知甲、乙两摆的振幅分别为2cm、1cm，故选项A正确；t＝2s时，甲摆在平衡位置处，乙摆在振动的最大位移处，故选项B正确；由单摆的周期公式，推出甲、乙两摆的摆长之比为1∶4，故选项C错误；因摆球摆动的最大偏角未知，故选项D错误。（2）①设光在AD面的入射角、折射角分别为θ1、θ2，θ2＝30°根据n＝（1分）得sinθ1＝nsinθ2＝1.5×sin30°＝0.75，θ1＝arcsin0.75（1分）②根据n＝，得v＝＝m/s＝2×108m/s（2分）根据v＝λf，得λ＝＝m≈3.77×10-7m（1分）9