2015-2019年高考真题分类汇编之068.选修模块3-4(下）

第68节 选修模块3-4（下）丹阳庞留根 1.2016年新课标I卷34.[物理—选修3-4]（15分） （1）（5分）某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为。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1个扣3分，最低得分为0分） A．水面波是一种机械波 B．该水面波的频率为 C．该水面波的波长为 D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去 E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 答案：ACE 解析：水面波是一种典型机械波，A对；从第一个波峰到第十个波峰中经历了九个波形，时间间隔为15秒，所以其振动周期为，频率为0.6Hz，B错；其波长，C对；波中的质点都上下振动，不随波迁移，但是能传递能量，D错E对。 （2）（10分）如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为。从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为。 (i)求池内的水深； (ii)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为。当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为。求救生员的眼睛到池边的水平距离（结果保留1位有效数字）。 （i）光由A射向B发生全反射，光路如图： 由反射公式可知： 得：； 由，由几何关系可得： 所以水深。 （ii）光由A点射入救生员眼中光路图如图： 由折射率公式： 可知：， 设，得 代入数据得：， 由几何关系得，救生员到池边水平距离为 2.2016年新课标Ⅱ卷34．[物理———选修3-4]（15分） （1）（5分）关于电磁波，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1个扣3分，最低得分为0分） A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失 【答案】ABC 【解析】电磁波在真空中的传播速度即为真空中的光速，与频率无关，选项A错误；根据麦克斯韦的电磁场理论，选项B正确。电磁波是横波，其传播方向与电场强度、磁感应强度两两垂直，选项C正确。电磁波可以通过全反射在光缆中传播，选项D错误。波源停止振动，波会继续传播，直到能量为零，选项E错误。故选ABC。 （2）（10分）一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10 cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5 cm处的两个质点。t=0时开始观测，此时质点O的位移为y=4 cm，质点A处于波峰位置；t=s时，质点O第一次回到平衡位置，t=1 s时，质点A第一次回到平衡位置。求： （i）简谐波的周期、波速和波长； （ii）质点O的位移随时间变化的关系式。 【答案】（i）4 s 7.5 cm/s 30 cm （2）y=0.08cos(+) 【解析】（i）设振动周期为T，由于质点A在0到1s内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的时间是1/4个周期，由此可知T=4s ① 由于质点O与A的距离5cm小于半个波长，且波沿x轴正向传播，质点O在时回到平衡位置，而质点A在t=1s时回到平衡位置，时间相差，两质点平衡位置间的距离除以传播时间，可得波的速度v=7.5 cm/s ② 利用波长、波速和周期的关系得简谐波的波长 λ=30 cm ③ （ii）设质点O的位移随时间变化的关系为 ④ 将①式及题给条件代入上式得 ⑤ 解得φ0=，A=8 cm ⑥ 质点O的位移随时间变化的关系为 y=0.08cos(+)（国际单位制） ⑦ 或y=0.08sin(+) ... ...