专题八 选修3-4
冲刺提分作业
1.(2024江苏苏北三市联考)(1)下列说法中正确的是 。
A.受迫振动的频率总是等于振动系统的固有频率 B.波长越长的电磁波越容易发生明显的衍射 C.利用超声波的多普勒效应,可测量心脏血液的流速
D.宇航员在相对地面高速运动的飞船里观测到地面上的钟走得较快
(2)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形。已知x=0处的质点振动周期为0.2 s,该简谐波的波速为 m/s,x=2 m处的质点在0.15 s时偏离平衡位置的位移为 cm 。
(3)有些人工材料的折射率可以为负值(n<0),这类材料的入射角i与折射角r依然满足
sin??sin??
=n,但是折射光线与入射光线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。如图所示为空气
中一长方体材料,其厚度为d=15 cm,长度为l=30 cm,一束光从其上表面的中点处以45°的入射角射入,已知该材料对此光的折射率n=-√2,光在空气中的传播速度c=3.0×108 m/s。求(计算结果可用根式表示):
①光在该材料中传播速度的大小;
②光从下表面射出点到材料左侧面的距离。
1 / 10
答案 (1)BC (2)20 -10 (3)见解析
解析 (1)受迫振动的频率总是与驱动力频率相等,A错误;波长越长,越能发生明显的衍射现象,B正确;利用多普勒效应可以测速,C正确;地球相对于飞船做高速运动,根据狭义相对论可知,动钟变慢,D错误。
(2)由题可知质点振动周期T=0.2 s,波长λ=4 m,根据公式v=??可知波速v=20 m/s。t=0.15 s=4T,由题中波形图可知经过4T,x=2 m处的质点处于波谷处,则此时刻偏离平衡位置的位移为-10 cm。
(3)①光在该材料中传播速度的大小 v=|??|=
??
3√28
×10 m/s 23
3
??
②光路图如图所示
由n=sin??得r=-30°
由几何关系可以得到,光从下表面射出点到材料左侧面的距离Δx=2-d tan 30° =(15-5√3)cm
??
sin??
2 / 10
2.(2024江苏南京、盐城一模)(1)如图所示的四种明暗相间条纹,是红光、紫光分别通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样和通过同一个单缝形成的衍射图样。图中黑色部分代表亮纹,下列四幅图中由红光形成的图样是 。
(2)如图所示为A、B 两个质点简谐运动的位移-时间图像。质点A 简谐运动的位移随时间变化的关系式是 cm;质点B 在1.0 s内通过的路程是 cm。
(3)如图所示,一束激光垂直于AB 面照射到折射率n=2的等腰透明介质上。光在真空中的传播速度为c。求:
①光在该介质中传播的速度;
②激光在该介质AC 面上发生全反射,∠A 的最小值。
答案 (1)AD (2)x=-5 sin 5πt 1.5 (3)①2 ②30°
解析 (1)双缝干涉图样是明暗相间的干涉条纹,所有条纹宽度相同且等距,照射光的波长越长,条纹间距越大,红光的波长大于紫光,故A为红光的干涉条纹。单缝衍射条纹中间明亮
3
??
3 / 10
2024版江苏高考物理二轮新攻略习题：8-专题八+选修3-4
