高考物理二轮复习 选考题15分练（一）（3-4）试题VIP免费

3－4选考题15分练(一)1．【物理——选修3－4，34】(15分)(1)(5分)(2016·兰州一中测试)如图1所示，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g＝10m/s2。以下判断正确的是________。(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0分)图1A．h＝1.7mB．简谐运动的周期是0.8sC．0.6s内物块运动的路程是0.2mD．0.6s内物块运动的路程是0.3mE．t＝0.4s时，物块与小球运动方向相反(2)(10分)半径为R的半圆形玻璃砖与厚度为R的矩形玻璃砖按如图2所示方式放在水平桌面上，直径AB水平，现有一束细光束沿AO方向射入，调整细光束使其在竖直平面内绕O点顺时针转动180°至BO方向。已知两种玻璃砖对该光束的折射率均为，光在真空中的传播速度为c，矩形玻璃砖足够长，不考虑光的多次反射，试求：图2(ⅰ)垂直AB入射的光由O点到达桌面所需要的时间；(ⅱ)光线在转动过程中照亮桌面的长度。解析(1)t＝0.6s时，物块的位移为y＝0.1sin(2.5π×0.6)m＝－0.1m，则对小球h＋|y|＝gt2，解得h＝1.7m，A正确；简谐运动的周期是T＝＝＝0.8s，B正确；0.6s内物块运动的路程是3A＝0.3m，C错误，D正确；t＝0.4s＝，此时物块在平衡位置向下振动，则此时物块与小球运动方向相同，所以E错误。故选A、B、D。(2)(ⅰ)光在玻璃中的传播速度为v＝＝(1分)垂直AB入射的光由O点到达桌面所需要的时间为t＝(1分)解得t＝(1分)(ⅱ)任一角度入射的光束的光路图如图所示，当i＝90°时，r有极大值，由n＝＝＝(1分)解得r的极大值rm＝45°(1分)由n＝(1分)解得αm＝30°(1分)此时光照射到桌面上最右端M点，则O′M＝Rtanrm＋tanαm(1分)解得O′M＝1.5R(1分)接近BO方向射入的光线照射到桌面上最左端N点，由对称性可知O′N＝1.5R，因此光线在转动过程中照亮桌面的长度为s＝O′M＋O′N＝3R(1分)答案(1)ABD(2)(ⅰ)(ⅱ)3R2．【物理——选修3－4，34】(15分)(1)(5分)如图3所示为一半圆柱形玻璃砖的横截面，O点为圆心，半径为R。频率相同的单色光a、b垂直于直径方向从A、B两点射入玻璃砖。单色光a经折射后过M点，OM与单色光的入射方向平行。已知A到O的距离为R，B到O的距离为R，M到O的距离为R，则玻璃砖对单色光的折射率为________，单色光b在第一次到达玻璃砖圆弧面上________(填“能”或“不能”)发生全反射。图3(2)(10分)如图4所示为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，简谐横波沿x轴正方向传播。从t＝0到t＝1.7s时间内，质点P共五次振动到波谷位置，且在t＝1.7s时质点P刚好在波谷位置。求：图4(ⅰ)该简谐横波的周期；(ⅱ)这列简谐横波从t＝1.7s开始经过多长时间传到平衡位置在x＝24cm的质点Q处。解析(1)根据几何关系可得，单色光a的从半圆柱形玻璃砖射出时，入射角为30°，折射角为60°，根据光的折射定律有n＝＝，即玻璃砖对单色光的折射率为。由sinC＝可得全反射临界角的正弦值为，小于单色光b的入射角的正弦值，所以可以发生全反射。(2)(ⅰ)简谐横波沿x轴正方向传播，由题图可知，在图示时刻质点P的振动方向沿y轴负方向，则该波的周期为T，质点P经过4T时间第五次达到波谷位置，即4T＝1.7s(3分)解得T＝0.4s(1分)(ⅱ)由题图得波长λ＝2cm(1分)则波速v＝＝5cm/s(2分)波由题图所示位置传到质点Q处的位移为x＝24cm－2.5cm＝21.5cm(1分)所需时间Δt＝－1.7s＝2.6s(2分)答案(1)能(2)(ⅰ)0.4s(ⅱ)2.6s