专题8 选修3-4（解析版）

专题8 选修3-4（解析版）

一、机械振动与机械波

1.(2012·浙江理综,16)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(　　)。

A.a、b两点之间的距离为半个波长

B.a、b两点振动开始时刻相差半个周期

C.b点完成全振动次数比a点多一次

D.b点完成全振动次数比a点少一次

2.(2014·浙江理综,14)下列说法正确的是(　　)

A.机械波的振幅与波源无关

B.机械波的传播速度由介质本身的性质决定

C.物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反

D.动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关

3.(2014·浙江理综,17)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动。可把游船的浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20cm,周期为3.0s。当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10cm时,游客能舒服地登船。在一个周期内,游客能舒服登船的时间是(　　)

A.0.5s B.0.75s C.1.0s D.1.5s

4.(2014·浙江理综,14)下列说法正确的是(　　)

A.机械波的振幅与波源无关

B.机械波的传播速度由介质本身的性质决定

C.物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反

D.动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关

5.(2015·浙江理综,13) (1)(4分)以下说法正确的是(单选)(　　)

A.真空中蓝光的波长比红光的波长长

B.天空中的彩虹是由光干涉形成的

C.光纤通信利用了光的全反射原理

D.机械波在不同介质中传播,波长保持不变

(2)(6分)某个质点的简谐运动图象如图所示,求振动的振幅和周期.

6.(2017·浙江选考,15)一列向右传播的简谐横波，当波传到处的P点时开始计时，该时刻波形如图所示，时，观察到质点P第三次到达波峰位置，下列说法正确的是

A. 波速为

B. 经1.4s质点P运动的路程为70cm

C. 时，处的质点Q第三次到达波谷

D. 与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为2.5HZ

7.(2018浙江选考,16)两列频率相同、振幅均为A的简谐横波P、Q分别沿＋x和－x轴方向在同一介质中传播，两列波的振动方向均沿y轴．某时刻两波的波面如图所示，实线表示P波的波峰、Q波的波谷；虚线表示P波的波谷、Q波的波峰．a、b、c为三个等间距的质点，d为b、c中间的质点．下列判断正确的是(　　)

A．质点a的振幅为2A

B．质点b始终静止不动

C．图示时刻质点c的位移为0

D．图示时刻质点d的振动方向沿－y轴

8.(2019浙江选考,16) 图1为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图2为质点P的振动图象，则

A. t=0.2s时，质点Q沿y轴负方向运动

B. 0～0.3s内，质点Q运动的路程为0.3m

C. t=0.5s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度

D. t=0.7s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离

9.(2020浙江选考,15)如图所示，x轴上－2 m、12 m处有两个振动周期均为4s、振幅均为1 cm的相同的波源S1、S2，t＝0时刻同时开始竖直向下振动，产生波长均为4 m沿x轴传播的简谐横波。P、M、Q分别是x轴上2 m、5 m和8.5 m的三个点，下列说法正确的是(　　)

A．6.0 s时P、M、Q三点均已振动

B．8.0 s后M点的位移始终是2 cm

C．10.0 s后P点的位移始终是0

D．10.5 s时Q点的振动方向竖直向下

10.(2020浙江选考,17) (7分)(1)做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，图甲是教材中的实验方案；图乙是拓展方案，其实验操作步骤如下：

(ⅰ)挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；[来源:学科网]

(ⅱ)取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；

(ⅲ)改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到aF的关系。

①实验获得如图2所示的纸带，计数点a、b、c、d、g、f间均有四个点未画出，则在打d点时小车的速度大小vd＝________m/s(保留两位有效数字)；

②需要满足条件M≫m的方案是________(选填“甲”“乙”或“甲和乙”)；在作aF图像时，把mg作为F值的是________(选填“甲”“乙”或“甲和乙”)。

(2)某同学用单摆测量重力加速度，

①为了减少测量误差，下列做法正确的是________(多选)；

A．摆的振幅越大越好

B．摆球质量大些、体积小些

C．摆线尽量细些、长些、伸缩性小些

D．计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处

[来源:学科网]

②改变摆长，多次测量，得到周期平方与摆长的关系图像如图所示，所得结果与当地重力加速度值相符，但发现其延长线没有过原点，其原因可能是________。

A．测周期时多数了一个周期

B．测周期时少数了一个周期

C．测摆长时直接将摆线的长度作为摆长

D．测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长

11.(2021浙江选考,9)  将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是（　　）

A. 甲图中两手开始振动时的方向并不相同

B. 甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置

C. 乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形

D. 乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形

二、光学

12.(2012·浙江理综,21)(10分)在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,如图甲所示。

 (1)根据图甲画出完整的光路图;

(2)对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射率n=　　　　(保留3位有效数字); 

(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象,某同学做了两次实验,经正确操作插好了8枚大头针,如图乙所示。图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针,其对应出射光线上的2枚大头针是P3和　　　　(填“A”或“B”)。 

13.(2013浙江理综,14)关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是(　　)

A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息

B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波

C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同

D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同

14.(2013浙江理综,16)与通常观察到的月全食不同,小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时,看到整个月亮是暗红的。小虎画了月全食的示意图,并提出了如下猜想,其中最为合理的是(　　)

A.地球上有人用红色激光照射月球

B.太阳照射到地球的红光反射到月球

C.太阳光中的红光经地球大气层折射到月球

D.太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹

15.(2014·浙江理综,18)关于下列光学现象,说法正确的是(　　)

A.水中蓝光的传播速度比红光快

B.光从空气射入玻璃时可能发生全反射

C.在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深

D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距更宽

16.（2016浙江选考，5） 4月的江南，草长莺飞，桃红柳绿，雨水连绵．伴随温柔的雨势时常出现瓢泼大雨，雷电交加的景象，在某次闪电过后约2秒小明听到雷声，则雷电生成处离小明的距离约为：

A.  B.  C.  D.

17.（2017浙江选考16）图中给出了用“双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝和间距为0.80mm，双缝到屏的距离为0.80m，波长为500nm的单色平行光垂直入射到双缝和上，在屏上形成干涉条纹，中心轴线上方第一条亮纹中心位置在处，第三条亮纹中心位置在处，现有1号、2号虫子分别从和出发，以相同速度沿垂直屏方向飞行，1号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到，2号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到，假定两只虫子爬行速度均为，正确的是：

A. 1号虫子运动路程比2号短 B. 两只虫子运动的时间差为0.2s

C. 两只虫子运动的时间差为1.0s D. 已知条件不够，两只虫子运动的时间差无法计算

18.（2018浙江选考21）(4分)【加试题】(1)细丝和单缝有相似的衍射图样．在相同条件下，小明用激光束分别垂直照射两种不同直径的细丝Ⅰ和细丝Ⅱ，在光屏上形成的衍射图样如图1中a和b所示．已知细丝Ⅰ的直径为0.605 mm，现用螺旋测微器测量细丝Ⅱ的直径，如图2所示，细丝Ⅱ的直径为________mm.图1中的________(填“a”或“b”)是细丝Ⅱ的衍射图样．

(2)小明在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，尝试用单缝和平面镜做类似实验．单缝和平面镜的放置如图3所示，白炽灯发出的光经滤光片成为波长为λ的单色光照射单缝，能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹．小明测得单缝与镜面延长线的距离为h，与光屏的距离为D，则条纹间距Δx＝________.随后小明撤去平面镜，在单缝下方A处放置同样的另一单缝，形成双缝结构，则在光屏上________(填“能”或“不能”)观察到干涉条纹．

19.（2019浙江选考14）波长为λ1和λ2的两束可见光入射到双缝，在光屏上观察到干涉条纹，其中波长为λ1的光的条纹间距大于波长为λ2的条纹间距．则（下列表述中，脚标“1”和“2”分别代表波长为λ1和λ2的光所对应的物理量）

A. 这两束光的光子的动量p1＞p2

B. 这两束光从玻璃射向真空时，其临界角C1＞C2

C. 这两束光都能使某种金属发生光电效应，则遏止电压U1＞U2

D. 这两束光由氢原子从不同激发态跃迁到n＝2能级时产生，则相应激发态电离能△E1＞△E2

20.（2020浙江选考4）在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．当体温超过37.3 ℃时人体才辐射红外线

B．当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线

C．红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的

D．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的

21.（2020浙江选考13）如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角θ＝60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则(　　)

A．玻璃砖的折射率为1.5

B． OP之间的距离为R

C．光在玻璃砖内的传播速度为c

D．光从玻璃到空气的临界角为30°

22.（2021浙江选考12）用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d、已知光束a和b间的夹角为，则（　　）

A. 光盘材料的折射率

B. 光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二

C. 光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度

D. 光束c的强度小于O点处折射光束的强度

23.（2021浙江选考13） 已知普朗克常量，电子的质量为，一个电子和一滴直径约为的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为（　　）

A.  B.  C.  D.

24.（2021浙江选考16） 肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是（　　）

A. 过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形

B. 肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹

C. 肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化

D. 将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动，条纹也会跟着转动

25.（2021浙江选考18）图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中:

①观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是___________。(单选）

A.旋转测量头      B.增大单缝与双缝间的距离      C.调节拨杆使单缝与双缝平行

②要增大观察到的条纹间距，正确的做法是___________ (单选）

A.减小单缝与光源间的距离      B.减小单缝与双缝间的距离

C.增大透镜与单缝间的距离      D.增大双缝与测量头间的距离