2020年高考物理选修3-4 真题集锦_试卷库

2020年高考物理选修3-4 真题集锦

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一、单选题（共7小题）

1、双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S₁、S₂的距离相等，O点为S₁、S₂连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为 $\text{[math]}$ 的光，经S₁出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S₂出射后直接传播到O点，由S₁到O点与由S₂到O点，光传播的时间差为 $\text{[math]}$ 。玻璃片厚度为10 $\text{[math]}$ ，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

2、一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知 $\text{[math]}$ 处质点的振动方程为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 时刻的波形图正确的是（）

A .

B .

C .

D .

3、新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较（）

A . 红外线的光子能量比紫外线的大 B . 真空中红外线的波长比紫外线的长 C . 真空中红外线的传播速度比紫外线的大 D . 红外线能发生偏振现象，而紫外线不能

4、一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T， $\text{[math]}$ 时的波形如图所示。 $\text{[math]}$ 时（）

A . 质点a速度方向沿y轴负方向 B . 质点b沿x轴正方向迁移了1m C . 质点c的加速度为零 D . 质点d的位移为-5cm

5、在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示。下列说法正确的是（）

A . 当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线 B . 当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线 C . 红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的 D . 红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的

6、下列说法正确的是（）

A . 质子的德布罗意波长与其动能成正比 B . 天然放射的三种射线，穿透能力最强的是 $\text{[math]}$ 射线 C . 光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关 D . 电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性

7、如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角 $\text{[math]}$ 时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则（）

A . 玻璃砖的折射率为1.5 B . $\text{[math]}$ 之间的距离为 $\text{[math]}$ C . 光在玻璃砖内的传播速度为 $\text{[math]}$ D . 光从玻璃到空气的临界角为30°

二、多选题（共2小题）

1、截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为 $\text{[math]}$ ，只考虑由DE直接射向侧面AA'CC的光线。下列说法正确的是（）

A . 光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的 n $\text{[math]}$ B . 光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的 n $\text{[math]}$ C . 若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将增大 D . 若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将减小

2、如图所示，x轴上 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 处有两个振动周期均为 $\text{[math]}$ 、振幅均为 $\text{[math]}$ 的相同的波源 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 时刻同时开始竖直向下振动，产生波长均为 $\text{[math]}$ 沿x轴传播的简谐横波。P、M、Q分别是x轴上 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的三个点，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 时P、M、Q三点均已振动 B . $\text{[math]}$ 后M点的位移始终是 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 后P点的位移始终是0 D . $\text{[math]}$ 时Q点的振动方向竖直向下

三、解答题（共1小题）

1、

(1)如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.1 s时的波形图。已知平衡位置在x=6 m处的质点，在0到0.1s时间内运动方向不变。这列简谐波的周期为s，波速为m/s，传播方向沿x轴（填“正方向”或“负方向”）。

(2)如图，一折射率为 $\text{[math]}$ 的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形ABC，∠A=90°，∠B=30°。一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜，不计光线在棱镜内的多次反射，求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值。

四、综合题（共4小题）

1、

(1)在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有（） (1)

A . 雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声 B . 超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化 C . 观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低 D . 同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同 E . 天文学上观察到双星（相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星）光谱随时间的周期性变化

(2)一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为 $\text{[math]}$ 。求：

（i）波的波长；

（ii）波的传播速度。

2、

(1)用一个摆长为80.0 cm的单摆做实验，要求摆动的最大角度小于5°，则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过cm（保留1位小数）。（提示：单摆被拉开小角度的情况下，所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程。）

某同学想设计一个新单摆，要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等。新单摆的摆长应该取为cm。

(2)直角棱镜的折射率n=1.5，其横截面如图所示，图中∠C=90°，∠A=30°。截面内一细束与BC边平行的光线，从棱镜AB边上的D点射入，经折射后射到BC边上。

⑴光线在BC边上是否会发生全反射?说明理由；

⑵不考虑多次反射，求从AC边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值。

3、

(1)“测温枪”（学名“红外线辐射测温仪”）具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长 $\text{[math]}$ 的变化情况是（） (1)

A . I增大， $\text{[math]}$ 增大 B . I增大， $\text{[math]}$ 减小 C . I减小， $\text{[math]}$ 增大 D . I诚小， $\text{[math]}$ 减小

(2)大量处于某激发态的氢原子辐射出多条谱线，其中最长和最短波长分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，则该激发态与基态的能量差为，波长为 $\text{[math]}$ 的光子的动量为。（已知普朗克常量为h，光速为c）

(3)一只质量为 $\text{[math]}$ 的乌贼吸入 $\text{[math]}$ 的水，静止在水中。遇到危险时，它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出，以 $\text{[math]}$ 的速度向前逃窜。求该乌贼喷出的水的速度大小v。

4、[选修3-4]

(1)电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有（） (1)

A . 杀菌用的紫外灯 B . 拍胸片的X光机 C . 治疗咽喉炎的超声波雾化器 D . 检查血流情况的“彩超”机

(2)我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤内芯（内层玻璃）的折射率比外套（外层玻璃）的（选填“大”或“小”）。某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为 $\text{[math]}$ ，则该内芯的折射率为。（取 $\text{[math]}$ ，结果保留2位有效数字）

(3)国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一、在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为 $\text{[math]}$ 。已知电磁波在月壤层中传播的波长为 $\text{[math]}$ ，求该月壤层的厚度d。