2015年高考物理真题分项解析(选修3-4)及答案.doc

专题：选修3-4【2015重庆11（1）】1虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如题11图1所示.M 、N、P、Q点的颜色分别为A紫、红、红、紫 B红、紫、红、紫 C红、紫、紫、红 D紫、红、紫、红【2015福建13】2如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为a、b，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb。则 （ ）Aanb Bab，na nb Cab，na b，na nb【2015山东38（2）】3半径为R、介质折射率为n的透明圆柱体，过其轴线OO的截面如图所示。位于截面所在平面内的一细束光线，以角i0由O点入射，折射光线由上边界的A点射出。当光线在O点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B点恰好发生全反射。求A、B两点间的距离。【2015海南16（2）】4一半径为R的半圆形玻璃砖，横截面如图所示。已知玻璃的全反射临界角r（r）。与玻璃砖的底平面成（）角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上。经柱面折射后，有部分光（包括与柱面相切的入射光）能直接从玻璃砖底面射出。若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光，求底面透光部分的宽度。【2015天津2】5中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在玄真子。涛之灵中写道：“雨色映日而为虹”，从物理学的角度看，虹时太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的，右图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b时两种不同频率的单色光，则两光A在同种玻璃种传播，a光的传播速度一定大于b光B以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大C分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光一定也能D以相同的入射角从水中射入空气，在空气张只能看到一种光时，一定是a光【2015安徽18】6如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气。当出射角和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为。已知棱镜顶角为，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为A B C D【2015江苏12B（3）】7人造树脂时常用的眼镜片材料，如图所示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点，已知光线的入射角为30，OA=5cm，AB=20cm，BP=12cm，求该人造树脂材料的折射率n来源:学优高考网gkstk【2015全国新课标34（1）】8如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线，则 （填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）来源:学优高考网A在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B在真空中，a光的波长小于b光的波长C玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失E分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距【2015四川3】9直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图。a、b光相比A玻璃对a光的折射率较大 B玻璃对a光的临界角较小Cb光在玻璃中的传播速度较小 Db光在玻璃中的传播时间较短【2015北京21（1）】10“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置， 然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和，在插和时，应使 （选填选项前的字母）A、只挡住的像 B、只挡住的像 C、同时挡住、的像来源:学优高考网gkstk【2015天津3】11图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象，下列说法正确的是A该波沿+x方向传播，波速为1m/sB质点a经过4s振动的路程为4mC此时刻质点a的速度沿+y方向来源:学优高考网gkstkD质点a在t=2s时速度为零【2015山东38（1）】12如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5t)m。t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小为g=10m/s2.以下判断正确的是_（双选，填正确答案标号）Ah=1.7m B简谐运动的周期是0.8s C0.6s内物块运动的路程是0.2m Dt=0.4s时，物块与小球运动方向相反【2015北京15】13周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波（ ）A沿x轴正方向传播，波速v=20m/s B沿x轴正方向传播，波速v=10m/sC沿x轴负方向传播，波速v=20m/s D沿x轴负方向传播，波速v=10m/s【2015四川2】14平静湖面传播着一列水面波（横波），在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰。这列水面波A频率是30Hz B波长是3m C波速是1m/s D周期是0.1s【2015重庆11（2）】15题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。【2015全国新课标34（2）】16平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点（均位于x轴正向），P与Q的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s，振幅A=5cm。当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置，求：（）P、Q之间的距离；（）从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程。（2012 山东）17.如图所示，一玻璃球体的半径为，为球心，为直径。来自 点的光线在点射出。出射光线平行于，另一光线恰好在点发生全反射。已知，求玻璃的折射率。球心O到BN的距离 。 （2012海南）18.(2)(8分)一玻璃三棱镜，其横截面为等腰三角形，顶角为锐角，折射率为。现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜.不考虑棱镜内部的反射.若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧（如图），且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，则顶角可在什么范围内取值？1【答案】A2【答案】B【解析】试题分析：由图知，三棱镜对b光的折射率较大，又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，所以na b，所以B正确，ACD错误。【学优高考网考点】：光的折射、折射率【方法技巧】：本题主要是理解，光的频率与折射率的关系，即频率越大，介质对光的折射率就越大，结合公式，判断波长。3【答案】【解析】4【答案】【解析】。5【答案】C6【答案】A【解析】由几何关系，得入射角等于，折射角等于，所以折射率为，故选A。7【答案】1.58【答案】ABD9【答案】C10【答案】C11【答案】D12【答案】AB13【答案】B14【答案】C15【答案】；P点沿y轴正向振动16【答案】（1）133cm；（2）125cm来源:学优高考网17.答案： ,设光线BM在M点的入射角为，折射角为，由几何关系可知，根据折射定律得 代入数据得 光线BN恰好在N点发生全反射，则为临界角C 设球心到BN的距离为d，由几何关系可知 联立式得 18.设入射光线经玻璃折射时，入射角为i,折射角为，射到棱镜右侧面的入射角为.根据折射定律阴 由几何关系得 当i=0时，由式知=0，有最大值（如图），由式得 同时应小于玻璃对空所的全反射临界角，即 由式和题给条件可得，棱镜顶角的取值范围为