专题培优卷 (12)专题九 选修3－4-【优化探究】2023老教材物理模拟精编大考卷

专 题 培 优 卷 (十二) 专题九　选修3－4 选考题(共8小题，每小题15分) 1．(1)(5分)如图所示，一根较长的细线一端固定在装置的横梁中心，另一端系上沙漏，装置底部有一可以向前移动的长木板。当沙漏左右摆动时，漏斗中的沙子均匀流出，同时匀速拉动长木板，漏出的沙子在板上形成一条正弦曲线。在曲线上两个位置P和Q，细沙在 _________(选填“P”或“Q”)处堆积的沙子较多。由于木板长度有限，如图只得到了摆动两个周期的图样，若要得到三个周期的图样，拉动长木板的速度要 _________(选填“快”或“慢”)些。 (2)(10分)在天宫课堂第二课“光学水球”实验中，王亚平老师在水球中注入少量气体，在水球内会形成一个气泡。在另一侧，我们可以观察到王老师一正一反两个像，如图甲所示。这是因为有一部分光线会进入水球中的气泡，形成了正立的人像，而另一部分无法进入气泡的光线，形成了倒立的人像。为了方便研究，我们简化为如图乙所示。 已知：水球半径为R1，气泡半径为R2，两球为同心球。有两束平行光射入水球，其中a光沿半径方向射入，b光恰好在气泡表面发生全反射，水的折射率为n。 求：a、b两束平行光之间的距离x为多少？ 2．(1)(5分)下列说法中正确的是________。(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。每选错一个扣3分，最低得分为0分) A．在均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，在均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场 B．电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体 C．照相时要使物体所照的相增大，可以让照相机向物体移近，同时相机镜头(凸透镜)和暗箱底片的距离稍减少些 D．机械波和电磁波都可发生反射、折射、干涉和衍射现象 E．红光与紫光相比，从玻璃到空气的界面上，红光的临界角比紫光大 (2) (10分)在折射率为n、厚度为d的玻璃板上方的空气中有一点光源S，从S发出的光线SA以入射角θ射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，如图所示。若沿此光线传播的光从光源S到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中传播时间相等，则点光源S到玻璃板上表面的垂直距离l是多少？ 3.(1)(5分)如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，用波长为5.30×10－7 m的激光照射双缝S1、S2，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10－7 m，则在P点出现的应是________(选填“明条纹”或“暗条纹”)。现改用波长为6.30×10－7 m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将________(选填“变宽”“变窄”或“不变”)。 　(2) (10分)如图所示，某种单色光的光束a，以入射角i从平行玻璃板上表面O点入射，从下表面射出。已知平行玻璃板厚度为d，单色光的折射率为n，真空中的光速为c。求： ①该单色光在玻璃中的传播速度； ②该单色光在玻璃中的传播时间。 4.(1)(5分)波源在O点，一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时的波形如图所示，质点A与质点B相距l＝1.5 m，A点速度沿y轴负方向；t＝0.02 s时，质点A第一次到达负向最大位移处。由此可知此波的传播速度为________m/s，t至少等于________s时，质点B处在波谷位置。 (2) (10分)如图所示，一束平行单色光照射到半圆形玻璃砖的平面上，入射光线的方向与玻璃砖平面成45°角，玻璃砖对该单色光的折射率为 ，入射到A点的光线折射后，折射光线刚好射到圆弧的最低点B，照射到C点的光线折射后在圆弧面上的D点刚好发生全反射，半圆形玻璃砖的半径为R，求： ①在B点的光线反射与折射后，反射光线与折射光线间的夹角大小； ②O、A间的距离及∠CDO的大小。 5.(1)(5分)如图所示，图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，下列说法正确的是________。(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。每选错一个扣3分，最低得分为0分) A.经过0.05 s时，质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离 B．经过0.25 s时，质点Q的加速度大小小于质点P的加速度大小 C．经过0.15 s，波沿x轴的正方向传播了3 m D．经过0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴负方向 E．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为0.5 m的障碍物，能发生明显衍射现象 (2)(10分)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。 ①以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点： A．灯丝和单缝及双缝必须平行放置 B．干涉条纹与双缝垂直 C．干涉条纹疏密程度与双缝间距有关 D．干涉条纹间距与光的波长有关 以上几点中你认为