2024年高考物理考点汇总考点13《选修3 4模块》

发布 2022-03-26 15:46:28 阅读 4896

考点13 选修3-4模块

1.(2010·安徽理综·t15)一列沿x轴方向传播的简谐横波,某时刻的波形如图所示。p为介质中的一个质点,从该时刻开始的一段极短时间内,p的速度和加速度的大小变化情况是( )

a.变小,变大。

b.变小,变小。

c.变大,变大。

d.变大,变小。

命题立意】本题以波**像为背景,结合振动质点的运动,主要考查波动和振动的关系、牛顿第二定律。

思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:

规范解答】选d。由图像可知:波的传播方向是沿x轴正向的。由同侧原理可以知道,质点p此时的振动方向是沿y轴正向的,即靠近平衡位置,速度逐渐变大,加速度逐渐减小,所以d正确。

2.(2010·北京理综·t13)属于狭义相对论基本假设的是:在不同的惯性系中( )

.真空中光速不变 b.时间间隔具有相对性。

.物体的质量不变 d.物体的能量与质量成正比。

命题立意】本题通过狭义相对论基本假设,考查了选修3-4模块中相对论的简单知识。

思路点拨】 解答本题的关键是牢记狭义相对论基本假设,要与时间间隔的相对性、相对论质量、质能方程区分开来。

规范解答】选a。狭义相对论基本假设:一是在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;二是真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,即光速不变原理。

由此可知a属于狭义相对论基本假设,故a正确,b、c、d皆错误。

3.(2010·北京理综·t14)对于红、黄、绿、蓝四种单色光,下列表述正确的是( )

.在相同介质中,绿光的折射率最大 b.红光的频率最高。

.在相同介质中,蓝光的波长最短 d.黄光光子的能量最小。

命题立意】本题通过四种单色光,主要考查了选修3-4模块中不同单色光在相同介质中的折射率、波长、光的频率高低、光子能量大小的比较。

思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:

规范解答】选c。对于红、黄、绿、蓝四种单色光,在相同介质中,折射率:小大;

波长:长短;频率:低高,故a、b错误,c正确;由,可知红光光子的能量最小,故d错误。

4.(2010·北京理综·t17)一列横波沿轴正向传播,a、为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示,此后,若经过周期开始计时,则图2描述的是( )

.a处质点的振**像处质点的振**像。

.c处质点的振**像处质点的振**像。

命题立意】本题通过给出一列沿轴正向传播的波的图像,判断介质中质点的振**像,考查了考生分析推理能力。

思路点拨】根据波的图像,分别判断介质中a、b各点经过周期后的位置和振动情况,然后与给出的振**像比较。

规范解答】选b。根据波的图像,可知:a处质点经过周期,在波谷,b处质点经过周期,在平衡位置且向下振动,c处质点经过周期,在波峰,d处质点经过周期,在平衡位置且向上振动,则图2描述的是b处质点的振**像,故答案为b。

类题拓展】“一分、一看、二找” 巧解波**像与振**像综合类问题。

1)分清振**像与波**像。此问题最简单,只要看清横坐标即可,横坐标为x则为波**像,横坐标为t则为振**像。

2)看清横、纵坐标的单位。尤其要注意单位前的数量级。

3)找准波**像对应的时刻。

4)找准振**像对应的质点。

5.(2010·福建理综·t15)一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,t=0.02 s时刻的波形如图中。

虚线所示 。若该波的周期大于0.02 s,则该波的传播速度可能是( )

a.2 m/s

b.3 m/s

c.4 m/s

d.5 m/s

命题立意】本题考查学生对波的图像的理解,以及波的双向性、周期性和利用波形图分析计算波速等问题。

思路点拨】由该波的周期大于0.02 s可知本题要考虑波的传播方向双向性带来的多解问题。

规范解答】选b。由于该波的周期大于0.02 s,则波沿传播方向传播的距离小于一个波长,即△x<8 m。

若波向右传播,则,;

若波向左传播,则 。故选b

6.(2010·福建理综·t19)(1)(6分)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行。正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图所示。

此玻璃的折射率计算式为n用图中的表示);

如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减少误差,应选用宽度___选填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。

命题立意】本题考查测定玻璃折射率的基本实验原理,通过此题既可考查几何关系,又可考查基本实验原理的应用。

思路点拨】注意入射角与折射角的定义。

规范解答】,由实验的注意事项可知应选用宽度大的玻璃砖来测量,减少实验误差。

答案】①或 ②大

7.(2010·江苏物理卷·t12)b.(12分)

1)激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是___

a)激光是纵波。

b)频率相同的激光在不同介质中的波长相同。

c)两束频率不同的激光能产生干涉现象。

d)利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离。

2)如图甲所示,在杨氏双缝干涉实验中,激光的波长为5.30×m,屏上p点距双缝s1和s2的路程差为7.95×m.

则在这里出现的应是 (选填“明条纹”或“暗条纹”)。现改用波长为6.30×m的激光进行上述实验,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将选填“变宽” “变窄”或“不变”)。

3)如图乙所示,一束激光从o点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上面的a点射出。已知入射角为i ,a与o 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d。

规范解答】(1)选d。激光是一种光,是横波,a错误;频率相同的激光在不同介质中的波长不同,b错误;两束频率不同的激光不能产生干涉现象,c错误;利用激光平行度好的特点可以测距,d正确。

2)由可知,波程差是半波长的奇数倍,是暗条纹。由,变大,变大,即条纹间距变宽。

3)设折射角为r,由折射定律和几何关系,联立可解得厚度。

答案】(1)d (2)暗条纹变宽 (3)

8.(2010·山东理综·t37)(8分)

1)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位。已知某超声波频率为1.0×105 hz,某时刻该超声波在水中传播的波**像如图所示。

从该时刻开始计时,画出x=7.5×10-3m处质点做简谐运动的振**像(至少一个周期)。

现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s,求鱼群与渔。

船间的距离(忽略船和鱼群的运动)。

2)如图所示,一段横截面为正方形的玻璃棒,中间部分弯成四分之一圆弧形状,一细束单色光由mn端面的中点垂直射入,恰好能在弧面ef上发生全反射,然后垂直pq端面射出。

求该玻璃棒的折射率。

若将入射光向n端平移,当第一次射到弧面ef上时___选填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射。

命题立意】主要考查波**像、振**像、波速公式、临界角、光的折射和全反射等知识点。

思路点拨】解答本题(1)时可按以下思路分析:

解答本题(2)时可按以下思路分析:

规范解答】(1)①如图所示。

由波形图读出波长,由波速公式得 ①

鱼群与渔船的距离为。

联立①②式解得x=3 000m

2)如图所示,单色光照射到ef弧面上时恰好发生全反射,由全反射的条件可知。

c=450由折射定律得。

联立③④式解得

当入射光向n端平移时,入射角增大,故一定能发生全反射。

答案】(1)振**像见规范解答 (2) 能。

9.(2010·天津理综·t1)下列关于电磁波的说法正确的是( )

a.均匀变化的磁场能够在空间产生电场 b.电磁波在真空和介质中传播速度相同。

c.只要有电场和磁场,就能产生电磁波 d.电磁波在同种介质中只能沿直线传播。

命题立意】本题主要考查了电磁波的产生条件和传播规律,是一道比较基础性的题目。

思路点拨】解答本题时注意理解:(1)变化的电场(磁场)周围产生磁场(电场),均匀变化的电场(磁场)周围产生恒定磁场(电场),周期性变化的电场(磁场)周围产生周期性变化的磁场(电场)。(2)电磁波的传播速度不仅与电磁波的频率有关,还与介质有关。

规范解答】选a。不管磁场怎样变化,只要是变化的磁场就可以在空间产生电场,所以均匀变化的磁场也能够在空间产生电场,a正确;电磁波的传播速度与介质和频率有关,相同频率的电磁波在不同的介质中传播速度不同,故b错误;恒定的电场(磁场)周围不会产生磁场(电场),只有周期性变化的电场(磁场)才能产生电磁波,故c错误;电磁波只有在同种均匀介质中才能沿直线传播,若同一种介质是不均匀的,电磁波在其中的折射率是不一样的,在这样的介质中是沿曲线传播的,故d错误。

10.(2010·天津理综·t4)一列简谐横波沿x轴正向传播,传到m点时波形如图所示,再经0.6 s,n点开始振动,则该波的振幅a和频率f为( )

a.a=1 m f=5 hz

b.a=0.5 m f=5 hz

c.a=1 m f=2.5 hz

d.a=0.5 m f=2.5 hz

命题立意】本题主要考查机械波的波**像及波长、波速和周期的关系。

思路点拨】规范解答】选d。 由图像可以直接读出该波的振幅a=0.5 m;经0.

6s,n点开始振动,说明波在0.6 s内向前传播了6 m,所以波的传播速度为,由波的图像可知波长为4 m,所以周期为,则频率为hz,故d正确, a、b、c错误。

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