2014年普通高等学校招生全国统一考试
34.[物理—选修3-4](15分)
(1)(6分)图(a)为一列简谐横波在t=2s
时的波形图,图(b)为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像,P是平衡位置为x=2m的质点。下列说法正确的是 。(填正确答案标号,
选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分) A.波速为0.5m/s
B.波的传播方向向右
D.0~2s时间内,P向y轴正方向运动
图a
图b
C.0~2s时间内,P运动的路程为8cm E.当t=7s时,P恰好回到平衡位置 (1)(6分) ACE 。
(2)(9分)一个半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB为半
圆的直径,O为圆心,如图所示。玻璃的折射率为n=2。 (i)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,
都能从该表面射出,则入射光束在AB上的最大宽度为多少? (ii)一细数光线在O点左侧与O相距
璃砖射出点的位置。
(2)(9分)
(i)解:在O点左侧,设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反
射的临界角?,则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出,如图。由全
3R处垂直于AB从下方入射,求此光线从玻2反射条件有
sin??由几何关系有
1 ① nθ
OE?Rsin? ②
图a
由对称性可知,若光线都能从上表面射出,光束的宽度最大为
l?2OE ③
联立①②③式,代入已知数据得
l?2R ④
(ii)
解:设光线在距O点
3R的C点射入后,在上表面的入射角为?,21式和已知条件得 由几何关系及○
?=60°>? ⑤
光线在玻璃砖内会发生三次全反射,最后由G点射出,如图。由反射定律和几何关系得
OG?OC?3R ⑥ 2射到G点的光有一部分被反射,沿原路返回到达C点射出。
2014年全国全国统一招生考试大纲卷物理部分
17.在双缝干涉实验中,一钠灯发出的波长为589nm的光,在距双缝1.00m的屏上形成干涉
图样。图样上相邻两明纹中心间距为0.350cm,则双缝的间距为(C)
A. 2.06?10m B. 2.06?10m C. 1.68?10m D. 1.68?10m 18.两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是(AD)
A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2|
B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2
C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅
?7?4?4?3
34.[物理选修3-4](15分)
(1)(5分) 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θ,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)
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θ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 【答案】ABD 【解析】
试题分析:由图可知:玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率,故C错误;在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度,故A正确;a光的频率大于b光的频率,在真空中,a光的波长小于b光的波长,故B正确;若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,因为a光的折射率大,则折射光线a首先消失,故D正确;a光的波长小于b光的波长,分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距,故E错误。
考点:光的折射;光的干涉
(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
(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。
【答案】(1)133cm;(2)125cm
考点:波的传播
2013年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试
34. [物理—选修3-4](15分)
(1) (6分)如图,a. b, c. d是均匀媒质中x轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为2m、4m和6m一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播,在t=O时刻到达质点a处,质点a由平衡位践开始竖直向下运动,r=3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对I个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每
选错I个扣3分,最低得分为0分)
A.在t=6s时刻波恰好传到质点d处 B.在t=5s时刻质点c恰好到达最高点 C.质点b开始振动后,其振动周期为4s D.在4s (2) (9分)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为n,AB代表端面。已知光在真空中的传播速度为c. (i) 为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面 AB上的入射角应满足的条件; (ii) 求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所藉的最长时间。 i)设光线在端面AB上C点(如上图)的入射角为i,折射角为r,由折射定律有 sini=nsinr ① 设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为α,为了使该光线可在此光导纤维中传播,应有α≥θ② 式中θ是光线在玻璃丝内发生全反射的临界角,它满足nsinθ=1③ 由几何关系得 α+r=90 ④ 0