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2012高考试题分类汇编选修3-41.0 Oy/m2.03.04.0x/m图11.（安徽）15一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0s时波形如图1所示，已知波速为10m/s，则t=0.1s时正确的波形是图2中的x/m1.0OCy/m2.03.04.01.0 ODy/m2.03.04.0x/m1.0 By/m2.03.04.0x/mO1.0 Ay/m2.03.04.0x/mO图2【答案】C【解析】由图1可得波长=4.0m，其周期T=/v=0.4s。而t=0.1s=T/4，波沿x轴正方向传播，即图1的波形向x轴正方向移动1/4波长，得到图2的C图。正确选项C2.（北京）14一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的A速度变慢，波长变短 B速度不变，波长变短 C频率增高，波长变长 D频率不变，波长变长【答案】A3.（北京）17一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点从某时刻开始计时，经过四分之一的周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度。能正确反映振子位移x与时间t关系的图像是CtxOTBtxOTAtxOTDtxOT【答案】A4.（大纲卷）14下列关于布朗运动的说法，正确的是A布朗运动是液体分子的无规则运动B液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的【答案】B、D5.（大纲卷）16在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有A改用红光作为入射光 B改用蓝光作为入射光C增大双缝到屏的距离 D增大双缝之间的距离【答案】A、C6.（大纲卷）20一列简谐横波沿x轴正方向传播，图（a）是t=0时刻的波形图，图（b）和图（c）分别是x轴上某两处质点的振动图像。由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是t/sy/m0.1012bt/sy/m0.1012c-0.05y/m0.10123ax/mA B C1m D【答案】B、D7.（大纲卷）25（19分）（注意：在试卷上作答无效）一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k。设地球的半径为R。假定地球的密度均匀。已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度d。【解】根据万有引力定律，地面处质量为m的物体的重力为 式中g是地面处的重力加速度，M是地球的质量。设是地球的密度，则有 摆长为L的单摆在地面处的摆动周期为 若该物体位于矿井底部，则其重力为 式中是矿井底部的重力加速度，且 在矿井底部此单摆的周期为 由题意 联立以上各式得 8.（福建）13.一列简谐波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是y/cm甲OPx/m12240.2t/s乙y/cm0.10.30.40.50.6A沿x轴负方向，60m/s B沿x轴正方向，60m/sC沿x轴负方向，30 m/s D沿x轴正方向，30m/s【答案】A9.（广东）13清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成水珠，这一物理过程中，水分子间的A引力消失，斥力增大 B斥力消失，引力增大C引力、斥力都减小 D引力、斥力都增大【答案】D 图110.（广东）14景颇族的祖先发明的点火器如图1所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒。猛推推杆，艾绒即可点燃，对筒内封闭的气体，再次压缩过程中A气体温度升高，压强不变B气体温度升高，压强变大C气体对外界做正功，其体内能增加D外界对气体做正功，气体内能减少【答案】B11.（海南）18模块3-4试题（12分）（1）（4分）某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点，他们到S的距离分别为45m和55m。测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0s。由此可知波长= m；当B点离开平衡位置的位移为+6cm时，A点离开平衡位置的位移是 cm。【答案】20， -6（2）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分射入棱镜。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（如图所示），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？im【解】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。根据折射定律有 sin i =nsing 由几何关系得 =+ 当i=0时，由式知=0，有最大值m（如图），由式得=m q =a 同时m应小于玻璃对空气的全反射临界角，即a 由式和题给条件可得，棱镜顶角的取值范围为0o45o 12.（江苏）B选修34( 12分）（1）如图所示，自炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧旋转偏振片P ，A、B两点光的强度变化情况是 （A）A、B均不变 （B）A、B均有变化（C）A不变，B有变化 （D）A有变化，B不变（2）“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D。在插人第四个大头针D时，要使它 。如图是在自纸上留下的实验痕迹，其中直线a、a 是描在纸上的玻璃砖的两个边根据该图可算得玻璃的折射率n 。（计算结果保留两位有效数字）（3）地震时，震源会同时产生两种波，一种是传播速度约为3.5km/s的S波，另一种是传播速度约为7.0km/s的P波。一次地震发生时，某地震监测点记录到首次到达的 P 波比首次到达的S波早3min。假定地震波沿直线传播，震源的振动周期为1.2s，求震源与监测点之间的距离x和S 波的波长。白纸灯光PQABCaAaDB【答案】（1）C （2）挡住C及A、B的像； 1. 8 ( 1. 6 一1. 9都算对） （3）设P波的传播时间为t，则， 解得。代入数据得x=1260km 由。解得13.（课标卷）34物理选修3-4（15分）（1）（6分）一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_m。图(a)O2x/my/cm图(b)O2y/cmt/s O2x/my/cm【解】由b图可知，0时刻质点振动方向沿y轴正向；根据质点带动法和波向右传播，由a图知介质中各质点的振动方向如图示，由振动方程，既有得：，又波长大于0.3m，所以，得：，又，所以Ra/2（2）（9分）一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值【解】如图，考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射。根据折射定律有 式中，n是玻璃的折射率，入射角等于，是折射角。 现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点。由题意，在A点刚好发生全发射，故 设线段OA在立方体上表面的投影长为RA，由几何关系有 式中a为玻璃立方体的边长。由式得 由题给数据得 由题意，上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为RA的圆。所求的镀膜面积与玻璃立方体的表面积S之比为 由式得 14.（山东）37（8分）【物理物理3-4】y/mO0.24x/m2-0.2135vQP(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，介质中质点P、Q分别位于x=2 m、x=4 m处。从t=0时刻开始计时，当t=15 s时质点Q刚好第4次到达波峰。求波速。写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)。【解】设简谐横波的波速为v，波长为，周期为T，有图像知，=4m。由题意得 联立式，代入数据得v=1m/s OBMNA质点P做简谐运动的表达式为 【本资料来源：全品高考网、全品中考网；全品教学网为您提供最新最全的教学资源。】 (2) 如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径。来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知ABM=30，求：玻璃的折射率。球心O到BN的距离。【解】设光线BM在M点的入射角为i，折射角为r，由几何关系可知，i=300，r=600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 15.（上海2分）2下图所示为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（ ）ABCDA甲为紫光的干涉图样 B乙为紫光的干涉图样C丙为红光的干涉图样 D丁为红光的干涉图样【答案】B16.（上海）y/cmOx/mx2x114724如图所示，简单谐横波在t时刻的波形如实线所示，经过Dt3s，其波形如虚线所示。已知图中x1与x2相距1m，波的周期为T，且2TDt4T。则可能的最小波速为_m/s，最小周期为_s。【答案】5 17.（上海） ABC28（6分）右图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被封闭于烧瓶内。开始时，B、C内的水银面等高。（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管_（填“向上”或“向下”）移动，直至_。（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Dt表示气体升高的温度，用Dh表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是（）OtAhOtBhOtChOtDh【答案】（1）向下，B、C 两管内水银面等高；（2）AA18.（上海）29（8分）在“利用单摆测重力加速度：的实验中（1）某同学尝试用DIS测量周期。如图，用一个磁性小球代替原先的摆球，在单摆下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方。图中磁传感器的引出端A应接到_。使单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于_。若测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则单摆周期的测量值为_（地磁场和磁传感器的影响可忽略）。（2）多次改变摆长使单摆做小角度摆动，测量摆长L及相应的周期T。虎后，分别取L和T的对数，所得到的lgT-lgL图线为_（填“直线”、“对数曲线”或“指数曲线”）；读得图线与纵轴交点的纵坐标为c，由此得到该地的重力加速度g_。【答案】（1）数据采集器，最低点（或平衡位置） （2）直线 19.（上海）31（12分）如图，长L100cm，粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时，长L050cm的空气柱被水银柱封住，水银柱长h30cm。将玻璃管缓慢地转到开口向下和竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有Dh15cm的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温度始终保持不变，大气压强p075cmHg。求：100cm50cm30cm（1）插入水银槽后管内气体的压强p；（2）管口距水银槽液面的距离H。【解】（1）设当转到竖直位置时，水银恰好未流出，由玻意耳定律pp0L/l53.6cmHg由于pgh83.6cmHg，大于p0，水银必有流出，设管内此时水银柱长为x由玻意耳定律 p0SL0（p0gh）S（Lx）解得 x25cm，设插入槽内后管内柱长为LLL（xh）60cm，插入后压强 pp0L0/L62.5cmHg（2）设管内外水银面高度差为hh7562.512.5cm管口距槽内水银面距离距离HLLh27.5cm20.（四川）14.物体由大量分子组成，下列说法正确的是A 分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动作越大B 分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小C 物体的内能跟物体的温度和体积有关D 只有外界对物体做功才能增加物体的内能【答案】C21（四川）19.在平面内有一列沿轴正方向传播的简谐横波，波速为2，振幅为。M、N是平衡位置相距2的两上质点，如图所示。在=0时，M通过其平衡位置沿轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1。则x/my/mMNOA该波的周期为B在时，N的速度一定为2C从=0到=1，M向右移动了2D从到，M的动能逐渐增大【答案】D22.（天津）ABabO6、半圆形玻璃砖横截面如图，AB为直径，O点为圆心。在该截面内有a 、b 两束单色可见光从空气垂直于AB摄入玻璃砖， 两入射点到O的距离相等。两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示：则a、b两束光， A在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大B以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大C若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能D分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大【答案】ACDx/my/cm123O4-22M23.（天津）7. 沿X轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t=s 时A. 质点M对平衡位置的位移一定为负值B. 质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C. 质点M的加速度方向与速度方向一定相同D. 质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反【答案】C D24.（天津）9.（2）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是 （填字母代号）。A保证摆动过程中摆长不变B可使周期测量得更加准确C需要改变摆长时便于调节D保证摆球在同一竖直平面内摆动【答案】AC010012主尺 cm他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则摆球的直径为 mm，单摆摆长为 m。【答案】12.0 0.9930下列摆动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动图象，已知sin5=0.087，sin15=0.026，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是 （填字母代号）t/sO30-30tDDx/cmt/sO30-30tCCx/cmt/sO8-8tBBx/cmt/sO8-8tAAx/cm【答案】A25.（浙江）ab16用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是()Aa、b两点之间的距离为半个波长Ba、b两点振动开始时刻相差半个周期Cb点完成全振动次数比a点多一次Db点完成全振动次数比a点少一次 【答案】D26.（浙江）20为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的【本资料来源：全品高考网、全品中考网；全品教学网为您提供最新最全的教学资源。】两块平行金属板构成的电容器CSbaCL置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生周期T=2的振荡电流。当罐中的液面上升时()A电容器的电容减小 B电容器的电容增大CLC回路的振荡频率减小 DLC回路的振荡频率增大【答案】BC27.（重庆）14装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图象中可能正确的是()xOtA xOtBxOtCtDxO【答案】D