专题十五、选修3-4
1、（北京卷14）.下列说法正确的是( ). A.电磁波在真空中以光速c传播 B.在空气中传播的声波是横波 C.声波只能在空气中传播 D.光需要介质才能传播
2、（北京卷15）.如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴。向右为x的轴的正方向。若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为
3、（全国卷Ⅰ－34）（1）（5分）某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m./s的速率向着海滩传播，
但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s。下列说法正确的是_____。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．水面波是一种机械波 B．该水面波的频率为6 Hz C．该水面波的波长为3 m
D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去 E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
（2）（10分）如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m。从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为（i）求池内的水深；
（ii）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为2.0 m。当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°。求救生员的眼睛到池边的水平距离（结果保留1位有效数字）。
4。 34、（全国卷Ⅱ）34．[物理——选修3–4]（15分）
（1）（5分）关于电磁波，下列说法正确的是_____。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
（2）（10分）一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10 cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5 cm处的两个质点。t=0时开始观测，此时质点O的位移为y=4 cm，质点A处于波峰位置：t=O第一次回到平衡位置，t=1 s时，质点A第一次回到平衡位置。求 （i）简谐波的周期、波速和波长； （ii）质点O的位移随时间变化的关系式。
1 s时，质点3 5、（全国卷Ⅲ）34．[物理——选修3–4]（15分）
（1）（5分）由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20 Hz，波速为16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m，P、Q开始震动后，下列判断正确的是_____。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．P、Q两质点运动的方向始终相同 B．P、Q两质点运动的方向始终相反
C．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置 D．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰 E．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰
（2）（10分）如图，玻璃球冠的折射率为3，其底面镀银，底面的半径是球半径的3倍；在过球心O且垂直2于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点。求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。
6、（四川卷－5）某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n。如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO
分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角i和折射角r，做出sin i-sin r图像如图乙所示。则（ ）。 A.光由A经O到B，n=1.5 B.光由B经O到A，n=1.5 C.光由A经O到B，n=0.67 D.光由B经O到A，n=0.67
7、（四川卷－6）简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示。则（ ）。 A.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向 B.该波从P传到Q的时间可能为7 s C.该波的传播速度可能为2 m/s D.该波的波长可能为6 m
8、（天津卷7）在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为y?5sin(?2t)，它在介质中形成
的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x=12m处，波形图像如图所示，则（ ）。 A、此后再经过6s该波传播到x=24m处 B、M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向 C、波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向 D、此后M点第一次到达y=-3m处所需时间是2s
9、（上海卷3）3.各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是（ ）。
（A）γ射线、紫外线、可见光、红外线 （B）γ射线、红外线、紫外线、可见光 （C）紫外线、可见光、红外线、γ射线 （D）红外线、可见光、紫外线、γ射线
10、（上海卷9）9.在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则（ ） （A）中间条纹间距较两侧更宽 （B）不同色光形成的条纹完全重合 （C）双缝间距离越大条纹间距离也越大 （D）遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹 (2015新课标I-34（2）)【物理—选修3-4】（10分）
同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为时的波形曲线如图所示,求
甲乙两列简谐横波在25m/s，两列波在t=0
（i）t=0时，介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标
（ii）从t=0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点的时间
【2015新课标II-34】（2）（10分）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： （ⅰ）P、Q之间的距离
[来（ⅱ）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。
【2015重庆-11（2）】（6分）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。
（2015四川-2）．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山东-38（1）】.【物理-物理3-4】
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(2.5πt)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）
[ : ]
a. h=1.7m b. 简谐运动的周期是0.8s
c. 0.6s内物块运动的路程是0.2m d. t=0.4s时，物块与小球运动方向相反
【2015福建-16】16．简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v 。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四副波形中质点a最早到达波谷的是（ ）
【2015北京-15】．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 = 20 m/s B．沿 x 轴正方向传播，波速v =10 m/s C．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 =10 m/s
【2015北京-21（2）】用单摆测定重力加速度的实验如图 2 所示。 ①组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）。 A.长度为 1m 左右的细线 B.长度为 30cm 左右的细线 C.直径为 1.8cm 的塑料球 D.直径为 1.8cm 的铁球
②测出悬点 O 到小球球心的距离（摆长）L 及单摆完成 n 次全振动所用的时间 t。 则重力加速度 g=（用 L，n，t 表示）
③下表是某同学记录的 3 组实验数据，并做了部分计算处理。 组次 摆长 L/cm 50 次全振动时间t/s 振动周期 T/s 重力加速度 g/（m·s-2） 1 80.00 90.0 1.80 9.74 2 90.00 95.5 1.91 9.73 3 100.00 100.5 请计算出第 3 组实验中的 T= s， g= m/s2
④用多组实验数据做出 T2-L 图像，也可以求出重力加速度 g，已知三位同学做出的 T2-L 图线的示意图如图 3 中的 a，b，c 所示，其中 a 和 b 平行，b 和 c 都过原点，图线 b 对应的 g 值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线 b，下列分析正确的是（选填选项前的字母）( ) A.出现图线 a 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 L B.出现图线 c 的原因可能是误将 49 次全振动记为 50 次 C.图线 c 对应的 g 值小于图线 b 对应的 g 值
⑤某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图 4 所示，由于家里只有一根量程为 30cm 的刻度尺，于是他在细线上的 A 点做了一个标 记，使得选点 O 到 A 点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变 O、A 间细线长度以改变摆长。实验中，当 O、A 间细线的长度分别为 l1、l2时，测得相应单摆的周期为 T1、T2，由此可得重力加速度 g= （用 l1、l2、T1、T2表示） 【2015江苏-12】B、【选修3-4】（12分） （1）一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比_________ A．波速变大 B．波速不变 C．频率变高 D．频率不变
6（2）用2?10Hz的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s，则该超声波