高中物理选修3-4综合练习题3

高中物理选修3-4综合练习题3
1．如图所示，在空气中，一细光束以60°的入射角射到一平行玻璃板的上表面ab上，已知该玻璃的折射率为3，下列说法正确的是（）
A．光束可能在ab面上发生全反射而不能进入玻璃板
B．光束可能在cd面上发生全反射而不能射出玻璃板
C．光束一定能从ab面进入玻璃板且折射角为30°
D．光束一定能从cd面射出玻璃板且折射角为30°
２．在下列说法中符合实际的是（）
A．医院里常用X射线对病房和手术室消毒
B．医院里常用紫外线对病房和手术室消毒
C．在人造卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力
D．在人造卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力
３．下列说法中正确的是（）
A．在真空中，红光的波长比紫光的小 B．玻璃对红光的折射率比对紫光的大C．在玻璃中，红光的传播速度比紫光的大
D．发生全反射时红光的临界角比紫光的大
４．一质点做简谐运动的振动图象如图2所示，质点在哪两段时间
内的速度与加速度方向相同（）
A．0～0.3s和0.3～0.6s B．0.6～0.9s和0.9～1.2s
C．0～0.3s和0.9～1.2s D．0.3～0.6s和0.9～1.2s
5．关于单摆的运动有下列说法，正确的是（）
①单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力
②单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力
③单摆的周期与质量无关与振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关
④单摆做简谐运动的条件是摆角很小如小于5o
⑤在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快
A．①③④ B．②③④ C．③④⑤ D．①④⑤
6．下列说法中正确的是（）
A．当一列声波从空气中传入水中时波长可能不变
B．在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
C．a、b两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到干涉图样中a的相邻亮条纹间距小于b 光的相邻亮条纹间距，则可以判断水对a光的折射率比b光大
D．肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的
7．如图所示某三棱镜的顶角θ=41°27’，几种单色光的折射率n 如下表所示．一束白光以较大的入射角通过棱镜后，在光屏上形成从紫到红的彩色光带，当入射角i 渐减小到零的过程中，屏上彩色光带的变化情况是（ ）
1(
1.516)sin 4127'
：
A ．红光最先消失，紫光最后消失
B ．红光最先消失，橙光最后消失
C ．紫光最先消失，黄光最后消失
D ．紫光最先消失，红光最后消失
８．下列现象属于光的衍射的是 ( ) A ．太阳光通过三棱镜产生彩色条纹 B ．阳光下肥皂膜上的彩色条纹
C ．通过小圆孔在接收屏上看到明暗相间的圆环
D ．对着日光灯从两支紧靠的铅笔间窄缝看到的彩色条纹
9．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，周期为2 s ，t ＝0时刻的波形如图10所示．该列波的波速是________m/s ；质点
a 平衡位置的坐标x a ＝2.5 m ，再经________s 它第一次经过
平衡位置向y 轴正方向运动．
10、有一单摆,在山脚下测得周期为T 1,移到山顶测得周期为T 2,设地球半径为R,则山的高度为
11、在下列情况下，发生的是光的哪一种现象：
(1)、通过狭缝看日光灯可见彩色花纹，是 现象 (2)、通过三棱镜看书上的字的边缘有彩色，是 现象 (3)、阳光下，水面上的油膜会出现彩色花纹．是 现象 (4)、增透膜是利用光的 现象来使反射光的强度减至最小的
12．在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图13所示，有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合，已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径是多少？
13．如图14所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速大小为0.3 m/s，P点的横坐标为96 cm，从图中状态开始计时，求：
(1)经过多长时间，P质点开始振动，振动时方向如何？
(2)经过多长时间，P质点第一次到达波峰？
(3)以P质点第一次到达波峰开始计时，作出P点的振动
图象(至少画出1.5个周期)
14．一列横波在x轴上沿正方向传播，A、B为x轴上相距为20 m两点，A在波峰时，B 恰在平衡位置，经过∆t=5s，且 T<∆t<2T，A在波谷，B仍在平衡位置，
求：（1）波长λ；（2）周期T ；（3）可能的波速
15．某实验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆，弹簧振子的弹簧和小球(球中间有孔)都套在固定的光滑竖直杆上．某次有感地震中观察到静止的振子开始振动4.0 s后，单摆才开始摆动．此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10 km和5.0 km，频率为1.0 Hz.假设该实验室恰好位于震源的正上方，求震源离实验室的距离．
16．机械横波某时刻的波形图如图6所示，波沿x轴正方
向传播，质点p的坐标x＝0.32 m．从此时刻开始计
时．
(1)若每间隔最小时间0.4 s重复出现波形图，求波速．
(2)若p点经0.4 s第一次达到正向最大位移，求波速．
(3)若p点经0.4 s到达平衡位置，求波速．
高中物理选修3-4综合练习题3
参考答案
1．C2．BD 3．CD4．D 5．B6．C7．C８．CD 9．2 0.25
10.(T
2-T
1
)R/T
1
11.光的衍射光的色散光的干涉光的干涉＿12．当光线到达玻璃圆锥的侧面时，根据几何关系，相对于
玻璃和空气的界面，入射角为60°，因光线在玻璃中发生全反射
的临界角的正弦值sin C＝1
n
＝
2
3
，
而sin i＝sin60°＝
3
2
＞
2
3
，故光线在侧面发生全反
射，
然后垂直射向另一侧面，并射
出圆锥．
如图所示，由几何关系可知，△ABC为等边三角形，
△ACD也为等边三角形，故光束在桌面上形成的光斑半
径为2r.
答案：2r
13．解析：(1)开始计时时，这列波的最前端的质点坐标是24 cm，根据波的传播方向，可知这一点沿y轴负方向运动，因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都是沿y轴负方向运动，故P点开始振动时的方向是沿y轴负方向，P质点开始振动的时间是
t＝Δx
v
＝
0.96－0.24
0.3
s＝2.4 s.
(2)波形移动法：质点P第一次到达波峰，即初始时刻这列波的波峰传到P点，因此所用的时间是
t′＝0.96－0.06
0.3
s＝3.0 s.
(3)由波形图知，振幅A＝10 cm，T＝λ
v
＝0.8 s，由P点自正向最大位移开始的
振动图象如图所示．答案：(1)2.4 s 沿y轴负方向(2)3.0 s (3)见解析图
14、（1）
80
2n+1（n=1、2、3……）
（2）
3
10
（3）
24
21
n （n=1、2、3……）
15．解析：设地震纵波和横波的传播速度分别为v P和v S，则
v P＝fλP ①
v S＝fλS ②
式中，f为地震波的频率，λP和λS分别表示地震纵波和横波的波长．设震源离实验
室的距离为x，纵波从震源传播到实验室所需时间为t，则
x＝v P t ③
x＝v S(t＋Δt) ④
式中，Δt为摆B开始摆动的时刻与振子A开始振动的时刻之间的时间间隔．由
①②③④式得：
x ＝
f Δt
1λS －1λP
代入数据得x ＝40 km. 答案：40 km
16．解析：(1)依题意，周期T ＝0.4 s ，波速v ＝λT ＝0.8
0.4＝2 m/s.
(2)波沿x 轴正方向传播，Δx ＝0.32 m －0.2 m ＝0.12 m ．p 点恰好第一次达到正向最大位移．波速v ＝
Δx Δt ＝0.12
0.4
m/s ＝0.3 m/s. (3)波沿x 轴正方向传播，若p 点恰好第一次到达平衡位置则Δx ＝0.32 m ，由周期性可知波传播的可能距离Δx ＝(0.32＋
λ
2
n )m(n ＝0,1,2,3，…) 可能波速v ＝
Δx Δt
＝0.32＋
0.8
2
n 0.4
m/s ＝(0.8＋n ) m/s(n ＝0,1,2,3，…)．
答案：(1)2 m/s (2)0.3 m/s (3)(0.8＋n ) m/s(n ＝0,1,2,3，…)。