第14题 选修3－4模块预测题型1 选择、填空练1．(2022·天津理综·3)图1甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa＝2m和xb＝6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是( )图1A．该波沿＋x方向传播，波速为1m/sB．质点a经4s振动的路程为4mC．此时刻质点a的速度沿＋y方向D．质点a在t＝2s时速度为零2．(2022·四川理综·3)直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图2所示．a、b光相比( )图2A．玻璃对a光的折射率较大B．玻璃对a光的临界角较小C．b光在玻璃中的传播速度较小D．b光在玻璃中的传播时间较短3．(2022·福建理综·13)如图3，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则( )5\n图3A．λa＜λb，na＞nbB．λa＞λb，na＜nbC．λa＜λb，na＜nbD．λa＞λb，na＞nb4．(2022·雅安三诊)下列有关光的描述，正确的是( )A．空气中的肥皂泡呈现五颜六色是光的色散现象B．一束单色光由空气斜射入水中时，频率不变，波长变小，传播速度变小C．一束复合光由水中斜射入空气时，在水中传播速度越大的单色光越容易发生全反射D．让红光和紫光分别通过同一单缝衍射装置时，均能产生等间距的明暗相间条纹，且红光的条纹间距较大5．(2022·湖南省十三第二次联考)(1)下列说法中正确的有________．A．不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的B．水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象C．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象D．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率(2)如图4所示为一个向右传播的t＝0时刻的横波波形图，已知波从O点传到D点用0.2s，该波的波速为________m/s，频率为________Hz；t＝0时，图中“A、B、C、D、E、F、G、H、I、J”各质点中，向y轴正方向运动的速率最大的质点是________．图46．(2022·永州三模)一振动周期为T，位于x＝0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v，关于在x＝处的质点P，下列说法正确的是( )5\nA．质点P振动周期为T，速度的最大值为vB．若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源速度方向沿y轴正方向C．质点P开始振动的方向沿y轴正方向D．当P开始振动后，若某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷E．若某时刻波源在波谷，则质点P也一定在波谷7．(2022·淮南四校5月模拟)如图5所示，为一个均匀透明介质球，球心位于O点，半径为R.一束单色光从真空中沿DC方向平行于直径AOB射到介质球上的C点，DC与AB的距离H＝.若该光束射入球体经一次反射后由E点再次折射回真空中，此时的出射光线刚好与入射光线平行，已知光在真空中的速度为c，则( )图5A．介质球的折射率为n＝3B．若增大入射光的频率，则该出射光线仍与入射光线平行C．光束从C点射入到从E点射出所经历的总时间为D．若介质球的折射率增大，则该出射光线仍与入射光线平行5\n答案精析第14题 选修3－4模块预测题型1 选择、填空练1．D [由题图可知，该简谐横波波长为λ＝8m，周期T＝8s，所以波速为v＝＝1m/s，该时刻开始质点b向上运动，所以该波沿－x方向传播，A错误；经过4s(半个周期)质点a振动的路程为2A＝1m，B错误；此时刻质点a运动方向与质点b相反，沿－y方向，C错误；在t＝2s时质点a在波谷处，速度为0，D正确．]2．C [由题图可知，b折射程度较大，故玻璃对b的折射率较大，A错误；由sinC＝知b的临界角较小，B错误；由v＝知，b在玻璃中的传播速度较小，C正确；b在玻璃中传播距离大且传播速度小，由t＝知，b在玻璃中的传播时间较长，D错误．]3．B [由题图知，三棱镜对b光的折射率较大，所以na＜nb.又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，故b光的频率大于a光的频率，又根据c＝λν，所以b光的波长小于a光的波长，即λa＞λb，所以B正确，A、C、D错误．]4．B [肥皂泡呈现彩色条纹是光的薄膜干涉现象造成的，故A错误；据光的频率由光源决定，可知一束单色光由空气斜射入水中时，频率不变，根据：n＝＝＝可知，光的波长变小，传播速度变小，故B正确；一束复合光由水中斜射入空气时，根据：n＝可知，在水中传播速度越大的单色光折射率越小，越不容易发生全反射，故C错误；单缝衍射产生的条纹不是间距相等的明暗相间条纹，它的中间亮条纹最宽，故D错误．]5．(1)AB (2)10 2.5 D解析 (1)在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象；声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率大于声源的频率，相同时间内接收到波的个数增加了．(2)已知波从O点传到D点用0.2s，则波速为v＝＝m/s＝10m/s由v＝λf得：f＝＝Hz＝2.5Hzt＝0时，图中“A、B、C、D、E、F、G、H、I、J”各质点中，D在平衡位置，向y轴正方向运动的速率最大的质点是D.6．BCD [质点P振动周期与O点振动周期相同，也为T5\n，但其振动速度与波速不同，故A错误；x＝＝λ，P与O是反相点，若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源速度方向沿y轴正方向，故B正确；根据波的特点：简谐波传播过程中，质点的起振方向都与波源的起振方向相同，故质点P开始振动的方向沿y轴正方向，故C正确；P与O是反相点，故若某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷，故D正确，E错误．]7．C [A.根据对称性和反射定律、折射定律作出光路如图所示．光线经反射后到达介质与空气的界面时，由几何关系和折射定律得：i′＝r，r′＝i①折射光线EF与入射光线DC平行，则：∠COA＝i则sini＝＝，i＝60°②由图可知i＝2r，则得折射角r＝30°故球的折射率为n＝＝＝.故A错误；B．若增大入射光的频率，折射率增大，折射角r减小，折射光线射到B点的下方，光路不具有对称性，根据反射定律和折射定律可知，出射光线与入射光线不再平行，故B错误．C．光从C射入到射出通过的路程是s＝4Rcos30°，光在介质中传播速度v＝，则该光从C射入到从E射出的总时间t＝＝＝，故C正确．D．若介质球的折射率增大，折射角r减小，i′增大，r′也增大，根据几何知识得知出射光线与入射光线不再平行，故D错误．]5
