选修\(3—4\)模块

\((1)\)下列相关说法中，正确的是________

A.只要是波，都能发生衍射、干涉和偏振现象

B.火车过桥要慢开，目的是使驱动力的频率远大于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁

C.光纤通信利用了光的全反射原理

D.根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生电磁波

E.由爱因斯坦的狭义相对论可知，质量、长度和时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的

\((2)\)有两列简谐横波\(a\)、\(b\)在同一介质中分别沿\(x\)轴正方向和负方向传播。两列波在\(t=0\)时刻的波形曲线如图所示，已知\(a\)波的周期\(T_{a}=1s\)。求：

 \(①\)两列波的传播速度；

 \(②\)从\(t=0\)时刻开始，最短经过多长时间\(x=1.0m\)的质点偏离平衡位置的位移为\(0.16m?\)

I.\((1)\)下列说法正确的是\((\)           \()\)

A.由于液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离，液体表面存在张力

B.一块\(0℃\)的冰逐渐熔化成\(0℃\)的水的过程中分子平均动能不变

C.只须知道物质的密度和分子的直径就可以测定阿伏加德罗常数

D.甲、乙两个分子相距较远。若把甲固定，使乙分子逐渐向甲靠近，直到不能再靠拢为止，在这一过程中先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功

E.空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和气压，水蒸发越慢

\((2)\)图中\(A\)、\(B\)气缸的长度和截面积均为\(30cm\)和\(20cm^{2}\)， \(C\)是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，\(D\)为阀门。整个装置均由导热材料制成。起初，阀门关闭，\(A\)内有压强\(P_{A}=2.0×10^{5}\)帕的氮气\(.B\)内有压强\(P_{B}=1.0×10^{5}\)帕的氧气\(.\)阀门缓慢打开后，活塞\(C\)向右移动，最后达到平衡\(.\) 求：

\(\;①\)活塞\(C\)移动的距离及平衡后\(B\)中气体的压强\(;\)

\(\;②\)活塞\(C\)移动过程中\(A\)中气体是吸热还是放热\((\)简要说明理由\()\)。\((\)假定氧气和氮气均为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略\()\)

\(II\)、\((1)\)关于机械振动与机械波说法正确的是___________\((\)填入正确选项前的字母\()\)
A.机械波的频率等于振源的振动频率
B.机械波的传播速度与振源的振动速度相等
C.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向

D.在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离

\((2)\)如图所示为一透明玻璃半球，在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏。两束关于中心轴\(OO＇\)对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球，恰能从球面射出。当光屏距半球上表面\(h_{1}=40cm\)时，从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与\(OO＇\)轴的交点，当光屏距上表面\(h_{2}=70cm\)时，在光屏上形成半径\(r=40cm\)的圆形光斑。求该半球形玻璃的折射率。

\((1)\)如图甲，可以用来测定半圆柱形玻璃砖的折射率\(n\)，\(O\)是圆心，\(MN\)是法线；一束单色光线以入射角\(i=30^{0}\)由玻璃砖内射向\(O\)点，折射角为\(γ\)，当入射角增大到也为\(γ\)时，恰好无光线从玻璃砖的上表面射出；让该单色光分别通过宽度不同的单缝\(ab\)后，得到图乙所示的衍射图样\((\)光在真空中的传播速度为\(c)\)则\((\)   \()\)

A.此光在玻璃中的全反射的临界角为\(60^{0}\)

B.玻璃砖的折射率\(n= \sqrt{2} \) 

C.此光在玻璃砖中的传播速度为\(v= \dfrac{c}{n} \) 

D.单缝\(b\)宽度较大

E.光的偏振现象说明光是一种纵波

\((2)\)简谐横波沿\(x\)轴传播，\(MN\)是\(x\)轴上两质点，如图\(a\)是质点\(N\)的振动图像，图\(b\)中实线是\(t=3s\)时的波形，质点\(M\)位于\(x=8m\)处，虚线是经过\(∆t\)后的波形\((\)其中\(∆t > 0)\)，图中两波峰间距离\(∆x=7.0m\)，求：

\((ⅰ)\)波速大小和方向；

\((ⅱ)\)时间\(∆t\)和从此刻算起\(M\)点的位移第一次到达\(2.5cm\)所需时间．

折射率\(n{=}\sqrt{2}\)的直角玻璃三棱镜截面如图所示，一条光线从\(AB\)面入射，人射角为\(i(\)图中末标出\(){,}{ab}\)为其折射光线，\(ab\)与\(AB\)寸面的夹角\(\theta{=}60^{{∘}}{.}\)则\(({  })\)

\((1)\)一列波沿\(x\)轴正向传播，\(t=0\)时刻的波形如图所示，其中\(E\)、\(F\)两点相对平衡位置的位移相同，从该时刻起\(E\)质点回到平衡位置的最短时间为\(0.05s.F\)质点回到平衡位置的最短时间为\(0.15s\)，质点的振幅为\(A=10cm\)，则下列说法正确的是________．

A.这列波的周期为\(0.4s\)

B.\(E\)点在\(t=0\)时偏离平衡位置的距离为\(A/2\)

C.该波的传播速度为\(10m/s\)

D.\(E\)质点在\(4s\)内运动的路程为\(40m\)

E.该波很容易绕过\(0.4m\)的障碍物

\((2)\)如图所示，为一透明材料做成的半圆柱形光学元件的横截面，该透明材料的折射率为\(n=\sqrt{2}\)，半径\(R=0.5m\)，让一细光束垂直于\(AB\)边界射入该光学元件中，要求光线经半圆面全反射后能垂直\(AB\)面射出，求：

\((\)Ⅰ\()\)入射点距离圆心\(O\)的最小距离\(L\)；

\((\)Ⅱ\()\)当入射点到圆心\(O\)的距离\(X\)在\(0 < x < L\)的范围内变化时，求第一次从半圆面出射光线的折射角\(θ\)与\(x\)之间的关系．

\((1)\)下列说法正确的是(    )

A.光的偏振现象说明光是横波

B.变化的磁场一定会产生变化的电场

C.照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的全反射现象

D.相对论认为时间和空间与物体的运动状态有关

E.光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从蓝光改为红光，则相邻亮条纹间距一定变大

\((2)\)一列简谐横波沿\(x\)轴正向传播，波源的平衡位置坐标为\(x_{0}=0\)。\(M\)、\(N\)是传播方向上两质点，横坐标分别为\(x_{1}=4 m\)和\(x_{2}=12 m\)。\(t=0\)时波源开始振动，\(t=0.5 s\)时质点\(M\)开始振动，\(M\)点的振动图像如图所示。求：

\((ⅰ)\)波从波源传到\(N\)点的时间；

\((ⅱ)\)从\(t=0\)时刻到\(N\)点第一次达到波峰时，波源质点所经过的路程。

【物理选修\(3—4\)】

\((1)\)图甲为一列简谐横波在\(t\)\(=4 s\)时的波形图，\(a\)、\(b\)两质点的横坐标分别为\(x_{a}\)\(=4 m\)和\(x_{b}\)\(=9 m\)，图乙为质点\(b\)的振动图像，下列说法正确的是______。

A.该波沿\(+\)\(x\)方向传播，波速为\(1.5 m/s\)

B.从\(t\)\(=4 s\)到\(t\)\(=6 s\)，质点\(a\)通过的路程为\(0.5 m\)

C.\(t\)\(=7 s\)时，质点\(a\)离开平衡位置的位移为\(0.25 m\)

D.\(t\)\(=9 s\)时，\(x\)\(=9 m\)和\(x\)\(=15 m\)处两质点离开平衡位置的位移大小相等

E.质点\(b\)做简谐运动的表达式为\(y=0.5\sin \dfrac{\pi }{4}t\) \(m\)

\((2)\)一高度为\(d\)的圆柱形玻璃，侧面贴有黑色膜，圆横截下表面贴有一半径为\(\dfrac{d}{4}\)的圆形发光面，圆形发光面的圆心与圆横截下表面圆心重合，圆柱形玻璃整个圆横截上表面有光射出。已知圆形发光面发出的单色光频率为\(f\)，在真空中的速度为\(c\)，对圆柱形玻璃折射率为\(\sqrt{2}\)。求：

\(①\)该光在玻璃中的波长\(λ\)；

\(②\)圆柱形的圆横截面的最大半径\(R\)。

\((1)\)关于机械振动和机械波，下列说法正确的是(    )

A.一个振动，如果回复力与偏离平衡位置的位移的平方成正比而且方向与位移相反，就能判定它是简谐运动

B.如果测出单摆的摆长\(l\)、周期\(T\)，作出\(l –T_{2}\)图象，图象的斜率就等于重力加速度\(g\)的大小

C.当系统做受迫振动时，如果驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大

D.游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，说明机械波从一种介质进入另一种介质，频率并不改变

E.多普勒效应在科学技术中有广泛的应用，例如：交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度

\((2)\)如图，水平桌面上有一水槽，槽中放置着平面镜\(W\)，镜面与水平面之间的夹角为\(θ\)。一束白光从\(O\)点射向水面，先经水而折射，再经平面镜反射，又经水面折射回到空气中，最后在水槽左上方的竖直屏\(N\)上形成彩色光带。若逐渐增大\(θ\)角，各种色光陆续消失，假定所有光线均在同一竖直平面。

\((i)\)     色光最先从屏上消失；

\((ii)\)若入射光线与水面成\(300\)角，镜面与水平面之间的夹角\(θ={45}^{^{\circ}} \)，屏上的彩色光带恰好全部消失。求最后消失的色光对水的折射率。\((\)结果可以用根式表示\()\)

图示为一直角棱镜的横截面，\(\angle bac=90{}^\circ ,\angle abc=60{}^\circ \)。一平行细光束从\(O\)点沿垂直于\(bc\)面 的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率\(n=\sqrt{2}\)，若不考虑原入射光在\(bc\)面上的反射光，则有光线       

如图所示，一段呈直线的光导纤维，当光线射入光导纤维的入射角为\(i\)时，这束光刚好能全部通过光导纤维从另一端射出，则(    )