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2012年高考物理试题分类汇编:选修模块3--4

资料类别: 物理/试题

所属版本: 通用

所属地区: 全国

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资料类型:真题汇编

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2012年高考物理试题分类汇编:3--4
1.(2012福建卷).一列简谐波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图甲所示,此时质点P正沿y轴负方向运动,其振动图像如图乙所示,则该波的传播方向和波速分别是

A.沿x轴负方向,60m/s                 B.沿x轴正方向,60m/s
C.沿x轴负方向,30 m/s                D.沿x轴正方向,30m/s
答案:A
2.(1)(2012福建卷)(6分)在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图):
①下列说法哪一个是错误的_______。(填选项前的字母)
  A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝
  B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐
  C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距
②测量某亮纹位置时,手轮上的示数如右图,其示数为___mm。
答案:①A   ②1.970

3.(2012上海卷).(		)(A)		(B)(C)		(D)答案: B

5.(2012上海卷).如图,简单谐横波在t时刻的波形如实线所示,经过(t=3s,其波形如虚线所示。已知图中x1与x2相距1m,波的周期为T,且2T<(t<4T。则可能的最小波速为__________m/s,最小周期为__________s。
答案:5,7/9,
6.(2012天津卷).半圆形玻璃砖横截面如图,AB为直径,O点为圆心,在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖,两入射点到O的距离相等,两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示,则a、b两束光
A.在同种均匀介质中传播,a光的传播速度较大
B.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角大
C.若a光照射某金属表面能发生光电效应,b光也一定能
D.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距大
解析:—玻璃进入光疏介质—空气时发生折射或全反射,b发生全反射说明b的入射角大于或等于临界角,a发生折射说明a的入射角小于临界角,比较可知在玻璃中a的临界角大于b的临界角;根据临界角定义有玻璃对a的折射率小;根据在玻璃中a光的速度大,A正确;通过色散现象分析比较a的折射率小,a光的频率小波长大;双缝干涉相邻亮条纹间距大小与波长成正比,a光的相邻亮条纹间距大,D正确;发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,频率小的a光能发生光电效应,则频率大的b光一定能,C正确;根据折射定律,在入射角i相同时b的折射率大则折射角r小,B错误。答案ACD。

7.(2012全国理综).在双缝干涉实验中,某同学用黄光作为入射光,为了增大干涉条纹的间距,该同学可以采用的方法有
A.改用红光作为入射光
B.改用蓝光作为入射光
C.增大双缝到屏的距离
D.增大双缝之间的距离
【解析】根据,红光比黄光波长大,所以A正确;增大双缝到屏的距离即增大L,所以C正确。
【答案】AC

8.(2012全国理综).一列简谐横波沿x轴正方向传播,图(a)是t=0时刻的波形图,图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图像。由此可知,这两质点平衡位置之间的距离可能是

A.   B.    C.1m     D. 

【解析】若b在前c在后,则b、c间相差为,则这两质点平衡位置之间的距离可能是(),B正确。若b在后c在前,则c、b间相差为,则这两质点平衡位置之间的距离可能是(),D正确。此题 创新。
【答案】BD

9.(2012北京高考卷).一束单色光经由空气射入玻璃,这束光的
A.速度变慢,波长变短  B.速度不变,波长变短  
C.频率增高,波长变长  D.频率不变,波长变长
答案:A

10.(2012北京高考卷).一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为x轴坐标原点.从某时刻开始计时,经过四分之一的周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度.能正确反映振子位移x与时间t关系的图像是





答案:A

11.(2012山东卷).(8分)【物理—物理3-4】
(1)一列简谐横波沿轴正方向传播,时刻的波形如图所示,介质中质点、分别位于、处。从时刻开始计时,当时质点刚好第4次到达波峰。
求波速。
写出质点做简谐运动的表达式(不要求推导过程) 。
(2)如图所示,一玻璃球体的半径为,为球心,为直径。来自 点的光线在点射出。出射光线平行于,另一光线恰好在点发生全反射。已知,求
玻璃的折射率。
球心O到BN的距离 。
答案:.(1)设简谐横波的波速为,波长为,周期为,有图像知,。由题意得
            
                
联立式,代入数据得
                           
质点P做简谐运动的表达式为
                
(2)设光线BM在M点的入射角为,折射角为,由几何关系可知,,,根据折射定律得
                           
代入数据得
                            
光线BN恰好在N点发生全反射,则为临界角C
                           
设球心到BN的距离为d,由几何关系可知
                          
联立式得
                          
12.(2012四川卷).a、b两种单色光组成的光束从介质进入空气时,其折射光束如图所示。用a、b两束光
A.先后照射双缝干涉实验装置,在缝后屏上都能出现干涉条纹,由此确定光是横渡
  B.先后照射某金属,a光照射时恰能逸出光电子,b光照射时也能逸出光电子
  C.从同一介质以相同方向射向空气,其界面为平面,若b光不能进入空气,则a光也不能进入空气
  D.从同一介质以相同方向射向空气,其界面为平面,a光的反射角比b光的反射角大
13.(2012四川卷).在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横渡,波速为2m/s,振幅为A。M、N、是平衡位置相距2m的两个质点,如图所示。在t=0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1s。则
  A.该波的周期为s
  B.在t=s时,n的速度一定为2m/s
  C.从t=0到t=1s,M向右移动了2m
  D.从t=s到t=s,M的动能逐渐增大

答案:C;
解析:由题意知波在0.1s内向x轴正方向推移的距离,即将0时刻的波形沿x轴正方向平移1.0m即可得到如C选项的波形图。

15.(2012全国新课标).[物理—选修3-4](15分)
(1)(6分)一简谐横波沿x轴正向传播,t=0时刻的波形如图(a)所示,x=0.30m处的质点的振动图线如图(b)所示,该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________(填“正向”或“负向”)。已知该波的波长大于0.30m,则该波的波长为_______m。


(9分)一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为,求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。
[答案](1)正向,0.8  (2)
[解析]



16.(2012浙江卷).用手握住较长软绳的一端连续上下抖动。形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图所示。绳上a、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是(          )
A.  a、 b两点之间的距离为半个波长
B.  a、 b两点振动开始时刻相差半个周期
C.  b点完成全振动次数比a点多一次
D.  b点完成全振动次数比a点少一次
答案:D

17.(2012浙江卷)题为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中,电容器可通过开关S与线圈L或电源相连,如图所示。当开关从a拨到b时,由L与C构成的回路中产生的周期    的振荡电流。当罐中液面上升时(         )
电容器的电容减小
电容器的电容增大
LC回路的振荡频率减小
LC回路的振荡频率增大
答案:BC

18.(2012浙江卷).(10分)在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,如图甲所示。
         
                    图甲                                         图乙








在答题纸上相应的图中画出完整的光路图;
(请画到右图上)
                                                          (这是答题卷上的图)
对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射率
n=               (保留3为有效数字)
为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象,某同学做了两次实验,经正确操作插好了8枚大头针,如图乙所示。图中P1和P2是同意入射光线上的2枚大头针,其对应出射光线上的2枚大头针是和P3和                     (填“A”或“B”)。
答案:
(1)如右图所示
(2)1.51(在1.51的误差0.03范围内都可以)
(3)A

19.(2012天津卷).沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,M为介质中的一个质点,该波的传播速度为40m/s,则时
A.质点M对平衡位置的位移一定为负值
B.质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
C.质点M的加速度方向与速度方向一定相同
D.质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反
解析:由波的图像知波长是1m,所以波源的振动周期是s,则;波是沿x轴正方向传播,可判断质点M在0时刻沿y轴正方向振动,t时刻在x轴上方向下运动位移为正,速度为负,加速度为负,A B错误,C D正确。答案C D。

20.(2012天津卷)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
①他组装单摆是,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示,这样做的目的是           (填字母代号)
A.保证摆动过程中摆长不变
B.可使周期测量得更加准确
C.需要改变摆长时便于调节
D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则摆球的直径为       mm,单摆摆长为         m
③下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横坐标远点表示计时开始,A、B、C均为30次全振动的图像,已知sin5°=0.087,sin15°=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是             (填字母代号)

答案
①解析:用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线增加了线与悬挂处的摩擦保证摆长不变;改变摆长时用力拉不会将摆线拉断,方便调节摆长;AC正确。
②解析:用10分度游标卡尺主尺读数为12mm,游标尺读数为0,则摆球的直径为12mm+0×0.1mm=12.0mm。
单摆摆长为mm
③解析:单摆的振动在摆角小于5度才能看作简谐振动,在测量周期时计时起点应该选择在平衡位置(速度大误差小)。
根据摆角估算振幅m=8.6cm,A B振幅合理。
                m=25cm,C D振幅不合理错误。
A中振动图像的计时起点在平衡位置是合理的,B中振动图像的计时起点在正的最大位置是不合理的。答案A。

21.(2012上海卷).(8分)在“利用单摆测重力加速度:的实验中
(1)某同学尝试用DIS测量周期。如图,用一个磁性小球代替原先的摆球,在单摆下方放置一个磁传感器,其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方。图中磁传感器的引出端A应接到__________。使单摆做小角度摆动,当磁感应强度测量值最大时,磁性小球位于__________。若测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t,则单摆周期的测量值为__________(地磁场和磁传感器的影响可忽略)。
(2)多次改变摆长使单摆做小角度摆动,测量摆长L及相应的周期T。虎后,分别取L和T的对数,所得到的lgT-lgL图线为______(填“直线”、“对数曲线”或“指数曲线”);读得图线与纵轴交点的纵坐标为c,由此得到该地的重力加速度g=__________。
答案:
,(2)直线,4(2/102c,

22.(2012江苏卷).(选修模块3-4)(12分)
(1)如图12B-1图所示,白炽灯的右侧依次放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,BQ右侧,旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是_________
A.A、B均不变
B.A、B均有变化
C.A不变,B有变化
D.A有变化,B不变
(2)“测玻璃的折射率”实验中在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B,在另一侧再竖直插两个大头针C、D,在插入第四个大头针D时要使它_________题12B-2图在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a、aˊ描在纸上的玻璃砖的两个边,根据该图可算得玻璃砖的折射率n=_____________(计算结果保留两位有效数字)(3)地震时,震源会同时产生两种波,一种是传播速度约为3.5km/s的S波,另一种是传播速度约为7.0km/s的P波,一次地震发生时,某地震监测点记录到首次到达的P波比首次到达的S波早3min。假定地震波沿直线传播,震源的振动周期为1.2s,求震源与监测点之间的距离及S波的波长λ
,则解得代入数据得由,解得

23.(2012重庆卷).装有砂粒的试管竖直静立于小面,如题14图所示,
将管竖直提起少许,然后由静止释放并开始计时,在一
定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直向
上为正方向,则以下描述试管振动的图象中可能正确的是









答案:A

24.(2012重庆卷).(19分)
⑴题22图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的         面不能用手直接接触。
  在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的下班砖和三个针孔a、b、c的位置相同,且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为d、e两点,如题22图2所示。计算折射率时,用          (填“d”或“e”)点得到的值较小,用          (填“d”或“e”)点得到的值误差较小。


.⑴光学;d;e

25.(2012海南卷).模块3-4试题(12分)
(1)(4分)一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(5πt)cm。关于这列简谐波,下列说法正确的是______(填入正确选项前的字母。选对1个给2分,选对2个给4分;选错1个扣2分,最低得0分)。
A.周期为4.0s                 
B.振幅为20cm
C.传播方向沿x轴正向         
D.传播速度为10m/s
答案:CD
解析: 周期为:,由波的图像得:振幅、波长,故波速为,p点在t=0时振动方向为正y方向,波向正x方向传播
(2)(8分)一赛艇停在平静的水面上,赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m,尾部下端Q略高于水面;赛艇正前方离赛艇前端=0.8m处有一浮标,示意如图。一潜水员在浮标前方=3.0m处下潜到深度为=4.0m时,看到标记刚好被浮标挡住,此处看不到船尾端Q;继续下潜△h=4.0m,恰好能看见Q。求
   (1)水的折射率n;
   (2)赛艇的长度l。(可用根式表示)
解析:(1)设过P点光线,恰好被浮子挡住时,入射角、折射角分别为:α、β则:
①、②、③ 由①②③得:
(2)潜水员和Q点连线与水平方向夹角刚好为临界角C,则:
   ④      ⑤   
 由④⑤得:




















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4.O

3.O

1.O

y/m

X/m

O

T

O

x

t

B

T

O

x

t

D

T

O

x

t

A

T

O

x

t

C



2.O

A

O

X/m

y/m

1.O

3.O

4.O

2.O

B

O

X/m

y/m

1.O

3.O

4.O

2.O

C

O

X/m

y/m

1.O

3.O

4.O

2.O

D

图2



A

B

C

D

(题12B-2图








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