3-4选考题15分练(二)1.【物理——选修3-4,34】(15分)(1)(5分)如图1所示,一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜,两种颜色不同的可见光细光束a、b,垂直于斜边从空气射向玻璃,光路如图所示,则下列说法正确的是________。(填正确答案标号,选对一个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错一个扣3分,最低得分为0分)图1A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B.a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小C.a光和b光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长D.在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的条纹间距比b光大E.a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气,若逐渐增大入射角,则b光先发生全反射(2)(10分)如图2甲所示,在某介质中波源A、B相距d=20m,t=0时两者开始上、下振动,A只振动了半个周期,B连续振动,所形成的波的传播速度都为v=1.0m/s,开始阶段两波源的振动图象如图乙所示。图2(ⅰ)求距A点1m处的P质点,在t=0到t=22s内所经过的路程;(ⅱ)求在t=0到t=16s内从A发出的半个波前进过程中所遇到的波峰个数。解析(1)两束光在直角边的入射角i相同,折射角ravb,且faλb,C项错误;由Δx=λ知,Δxa>Δxb,D项对;由sinC=知,Ca>Cb,故b光先发生全反射,E项对。(2)(ⅰ)A波通过P点时质点振动经过的路程为s1=2×4cm=8cm(1分)B波传播至P点需t1=19s则B波在P点还要振动t2=3s=1.5TB(1分)故B波在P点振动的路程为s2=6×20cm=120cm(1分)总路程s=s1+s2=128cm(1分)(ⅱ)16s内两列波相对运动的长度为:Δl=lA+lB-d=2vt-d=12m(1分)A波宽度为a==v=0.2m(2分)B波波长为λB=vTB=2m(2分)n==6(1分)即A波经过了6个波峰答案(1)ADE(2)(ⅰ)128cm(ⅱ)6个2.【物理——选修3-4,34】(15分)(1)(5分)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图3甲所示,A、B、P和Q是介质中波传播方向上的四个质点,t=0时刻波刚好传播到B点。质点A的振动图象如图乙所示,则下列判断正确的是________。(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)图3A.该波的周期为8sB.该波的传播速度为25m/sC.t=0时刻质点P所受的合外力沿y轴正方向D.0~1.6s时间内,质点P通过的路程为16cmE.经过3.8s时间质点Q第二次到达波谷(2)(10分)用折射率为的透明材料做成一个高度为H的长方体,一束宽度为d的平行光束,从真空中以与上表面夹角为45°的方向射入该长方体,从长方体下表面射出。已知真空中光速为c,求:图4(ⅰ)平行光束在长方体中的宽度;(ⅱ)平行光束通过长方体的时间。解析(1)由题图甲可知,该波的波长为λ=20m,由题图乙可知,周期T=0.8s,传播速度v==25m/s,A错误,B正确;t=0时刻质点P位于波谷,所受的合外力沿y轴正方向,C正确;0~1.6s时间内,经过两个周期,质点P通过的路程为2×4A=2×4×2m=16m,D错误;质点P、Q平衡位置之间的距离L=85m-10m=75m,由L=vΔt解得t=3s,即经过3s时间质点Q第一次到达波谷,再经过一周期,即0.8s时间质点Q第二次到达波谷,E正确。(2)(ⅰ)光路图如图所示,宽度为d的平行光束射到长方体上表面时的入射角i=45°,由折射定律有nsinr=sini(2分)解得折射角r=30°(1分)设平行光束在长方体中的宽度为D,由=(2分)解得D=d(1分)(ⅱ)由n=解得v=c(2分)平行光束在长方体中传播路程s==H(1分)平行光束通过长方体的时间t==(1分)答案(1)BCE(2)(ⅰ)d(ⅱ)