2022版高考物理二轮复习高考题型四考情题型练题组1选修3_4

选修3—4题组(一)1.(1)(2022陕西榆林三模)如图所示是沿x轴传播的一列简谐横波,实线是在t=0时刻的波形图,虚线是在t=0.2s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s,则下列说法正确的是　　　　。 A.这列波的周期是0.15sB.这列波是沿x轴负方向传播C.t=0时,x=10cm处的质点速度沿y轴负方向D.0~0.2s内,x=4cm处的质点振动方向改变了3次E.t=0.2s时,x=4cm处的质点加速度方向向下(2)(2022山西太原三模)三棱镜ABC主截面如图所示,其中∠A=90°,∠B=30°,AB=30cm,将单色光从AB边上的a点垂直AB射入棱镜,测得从AC边上射出的光束与BC面垂直,已知Ba=21cm,真空中的光速c=3.0×108m/s,不考虑光在AC面的反射,求:①三棱镜对该单色光的折射率;②从a入射到AC边出射,单色光在棱镜中传播的时间。2.(1)(2022河南濮阳三模)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形图如下图所示。已知波速为0.4m/s,且波刚传到c点。下列选项正确的是　　　　。 4\nA.波源的振动周期为0.2sB.t=0时,质点d沿y轴正方向运动C.在t=0时,质点a的加速度比质点b的加速度小D.质点a比质点b先回到平衡位置E.t=0.1s时,质点c将运动到x=12cm(2)(2022重庆三诊)右图为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,PM为圆弧,O为圆心,PQ与QM垂直。一细光束从A点沿AO方向进入棱镜,B为入射点,θ=30°,棱镜对光的折射率n=3。光束射入棱镜后,经QM面反射,再从圆弧的C点射出的光束恰好通过A点。已知圆弧半径OB=R,OQ=R2,光在真空中的传播速度为c。求:①光束在棱镜中的传播速度大小v;②AB间距d。3.(1)(2022山东菏泽期末)关于机械波与电磁波,下列说法正确的是　　　　。 A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关B.电磁波可以发生衍射现象和偏振现象C.简谐机械波在给定的介质中传播时,振动的频率越高,则波传播速度越大D.紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度E.机械波不但能传递能量,而且能传递信息,其传播方向就是能量或信息传递的方向(2)(2022山东潍坊三模)如图所示,半球形玻璃砖半径为R,AB为其直径,O为球心。一束单色光垂直于AB入射球面,入射角θ=60°,已知这束光在玻璃砖中的折射率为n=3,光在真空中的传播速度为c,求:①出射光线的方向;②光在玻璃中的传播时间。4\n选修3—4题组(一)1.答案(1)ABD　(2)①3　②1.3×10-9s解析(1)从图中可以看出波长等于12cm,由已知得波速等于0.8m/s,周期T=λv=0.120.8s=0.15s,故A正确;经过0.2s即经过113周期,经过一个周期知道回到原位置,即只看经过13周期的振动情况即可,根据波形的平移法可得知,该波沿x轴负方向传播,故B正确;由于该波向左传播,所以根据振动和波动关系可知t=0时刻,x=10cm处的质点的速度沿y轴正方向,故C错误;在0~0.2s内即经过113周期,x=4cm处的质点振动方向改变了3次,故选项D正确;t=0.2s时,x=4cm处的质点的位移为负,故该时刻加速度方向为正,即方向向上,故选项E错误。(2)①光路图如图,光在b点发生反射,光在c点发生折射;i1=i2=30°i3=30°,i4=60°该介质的折射率n=sini4sini3=3②光在棱镜中的传播速度v=cn,ab=aBtan30°,bc=bC=AB-aBcos30°光在介质中的传播速度t=ab+bcv=1.3×10-9s2.答案(1)ABC　(2)①33c　②(3-1)R解析(1)由题图可知,波长λ=0.08m,而波速v=0.4m/s,则周期T=λv=0.080.4s=0.2s,故A正确;因为波沿x轴正方向传播,根据“上下坡法”,可知d处于“下坡路”,故当t=0时刻质点d沿y轴正方向运动,故B正确;在t=0时刻质点a的位移小于质点b的位移,故质点a的加速度比质点b的加速度小,故C正确;在t=0时刻,质点a的振动方向沿y轴负方向向波谷运动,而质点b的振动方向沿y轴负方向向平衡位置运动,故质点a比质点b后回到平衡位置,故D错误;质点不会随波移动,只是在平衡位置上下振动,故E错误;故选ABC。(2)①光束在棱镜中的传播速度大小v=cn=33c②作出光束在棱镜中的光路,如图所示由OQ=R2,得OD=R3则OC=R=3ODi=30°n=sinrsini=3r=60°∠CAB=∠COB=30°间距AO=3RAB间距d=AO-BO解得d=(3-1)R3.答案(1)BDE　(2)①出射光线与AB夹角为30°　②Rc4\n解析(1)电磁波在真空中的传播速度都等于光速,与电磁波的频率无关,故A错误;衍射现象是波特有的现象,而偏振现象是横波特有的现象,电磁波也是一种横波,可以发生衍射现象和偏振现象,故B正确;在同一种介质中传播时,简谐机械波的传播速度相等,故C错误;光在介质中传播,频率越高,传播速度越小。紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度,故D正确;机械波沿其传播方向既能传递能量,又能传递信息,故E正确。故选BDE。(2)①由折射定律n=sinθsinα解得:α=30°由几何关系可知△OCD为等腰三角形光线在AB面上的入射角β=30°n=sinγsinβ解得:γ=60°,即出射光线与AB夹角为30°②由几何关系可知:CD=OD=12Rcosα光在玻璃中的传播速度v=cn光在玻璃中的传播时间t=CDv解得:t=Rc4