高中物理选修3-4综合练习题4
《好题》人教版高中物理选修3-第4章选择题专项经典题(含答案)
一、选择题1．下列说法正确的是（）A．布朗运动证明了花粉分子的无规则热运动B．光电效应彻底否定了光的波动说，证明了光具有粒子性C．α粒子的散射实验说明了原子核很小且质量很大D．温度升高物体内分子的动能一定增大C解析：CA．布朗运动是花粉颗粒被液体分子的不平衡的撞击造成的，证明了液体分子的无规则热运动，故A错误。
B．光电效应证明了光具有粒子性，但没有否定光波动说，故B错误。
C．由α粒子的散射实验结果可以看出，绝大部分α粒子的运动方向没有发生改变，极少数α粒子反弹回来，说明了原子核很小且质量很大，故C正确。
D．温度升高物体内大部分分子的动能增大，极少数分子动能可能减小，平均动能增大，故D错误。
故选C。
2．现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激发的氢原子最后都回到基态上，则在此过程中发出的光子总数是（假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处于该激发态能级上的原子总数的11 n-）A．2200个B．2000个C．1200个D．2400个A解析：A由题意知量子数为4的能级上的氢原子分别向量子数为3、2、1的能级上跃迁的氢原子数占总氢原子数的三分之一，产生总共产生1200个光子；此时处于量子数为3的能级上的原子数目为400个，处于3n=能级上的氢原子分别向量子数为2、1的能级上跃迁的氢原子数各占二分之一，产生400个光子；此时处于量子数为2的能级上氢原子总共有400+200=600个，氢原子向基态跃迁产生600个光子，所以此过程中发出的光子总数应该是：1200+400+600=2200个A．与分析相符，故A正确；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．与分析不符，故D错误；故选A。
3．假设在NeCl蒸气中存在由钠离子Na+和氯离子Cl-靠静电相互作用构成的单个氯化钠分子，若取Na+和Cl-相距无限远时的电势能为零，一个NaCl分子的电势能为-6.10V。
人教版高中物理选修3第四章《单摆》讲义及练习
单摆1. 单摆（1）如果悬挂小球的细线质量与小球相比可以忽略，球的直径与线的长度相比也可以忽略，这样的装置就叫做单摆．（2）在摆角很小的情况下，摆球所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成正比，方向总是指向平衡位置，可将单摆的运动视为简谐运动． （3）周期公式 ①2lT gπ=，其中摆长l 指悬点到小球重心的距离，重力加速度为单摆所在处的测量值． ②单摆的等时性：在振幅很小的条件下，单摆的振动周期跟振幅和小球的质量无关． ③周期公式中，g 与单摆所处的物理环境有关： 不同星球表面，2GMg R =； 单摆处于超重或失重状态时，g 为等效重力加速度0g g a =±，例如：轨道上运行的卫星中，单摆处于完全失重状态，0a g =，此时，单摆不摆动. （4）摆钟快慢问题的分析方法摆钟快慢不同是由摆钟的周期变化引起的，若摆钟周期T 大于标准钟的周期0T ，则为慢钟，若摆钟周期T 小于标准钟的周期0T ，则为快钟，分析时注意：①由摆钟的机械构造所决定，无论准确与否，钟摆每完成一次全振动，摆钟所显示的时间为一个 定值T .②因钟面显示的时间总等于摆动次数乘以摆钟的周期T ,即t N T =⋅显,所以在同一时间t 内，钟面指示的时间之比等于摆动次数之比．2. 简谐运动的位移-时间图象（1）简谐运动的图象反映了振子的位移随时间变化的规律，是一条正弦或余弦曲线．要注意简谐运动的图象不是质点的运动轨迹． （2）读图①可读出振幅、周期；②确定任一时刻物体的位移，或由位移确定对应的时刻；③可以判断任一时刻物体加速度的方向（总指向平衡位置）和速度方向； ④可以判断一段时间内物体运动的位移、回复力、速度、加速度、动能和势能的变化情况；⑤可以看出，简谐运动具有对称性，同一段路程的往返时间相等，相邻两次经过同一位置时的速度等大反向．类型一：单摆的周期例1．图中两单摆摆长相同，平衡时两单摆刚好接触．现将摆球A 在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动．以m A 、m B 分别表示摆球A 、B 的质量，则A ．如果m A ＞mB ，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧 B ．如果m A ＜m B ，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧C ．无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧D ．无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左侧解析：碰后两球均做简谐运动，其周期相同，与球的质量无关，下次碰撞一定还在平衡位置． 答案：CD类型二:单摆的周期及能量问题例2. 细长轻绳下端拴一小球构成单摆，在悬挂点正下方2l摆长处有一个能挡住摆线的钉子A ，如图所示．现将单摆向左拉开一个小角度，然后无初速地释放．对于以后的运动，下列说法中正确的是 A ．摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B ．摆球在左、右两侧上升的最大高度一样C ．摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等D ．摆线在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍解析： 碰到钉子后，摆长变短，周期变小．由机械能守恒，左、右两侧最高点在同一水平面上．摆球做圆周运动，两次圆心分别为悬点和钉子，如下图：θ＝2∠O ′OP ，但∠O ′OP ＜∠O ′OP ′，又s ＝r ·α，r ′＝2r，α′＝θ，α＝∠O ′OP ′，故α′＜2α，故s ′＜s ．答案：AB类型三：等效问题例3．如图所示，小球在光滑圆槽内做简谐运动，为了使小球的振动周期变为原来的2倍，可采用的方法是A ．将小球质量减为原来的一半B ．将其振幅变为原来的2倍C ．将圆槽从地面移到距地面为1倍地球半径的高空D ．将圆槽半径增为原来的2倍解析：小球的周期T＝2πgR/，其中重力加速度g＝GM/r2，ｒ为球距地心的距离．答案：C类型四：用单摆测定重力加速度例4．（2015 朝阳期末）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，（1）以下关于本实验的措施中正确的是（选填下列选项前的序号）A．摆角应尽量大些B．摆线应适当长些C．摆球应选择密度较大的实心金属小球D．用停表测量周期时，应取摆球摆至最高点时开始计时（2）某同学用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图1所示，秒表读数为 s．（3）若该同学测量了5种不同摆长与单摆振动周期的对应情况，并将记录的结果描绘在如图2所示的坐标中，图中个坐标点的标号分别对应实验种5种不同摆长的情况．在处理数据时，该同学实验中的第组数据点应当舍弃．请你在图2中画出T2﹣l图线；（4）该同学求重力加速度时，他首先求出了（3）中T2﹣l图线的斜率k，则利用率k求重力加速度的表达式为g= ．解析：（1）A、摆角过大，就不能再视为简谐运动；故摆角不能太大；故A错误；B、实验中，摆线的长度应远远大于摆球的直径．故A正确．C、减小空气阻力的影响，选择密度较大的实心金属小球作为摆球．故C正确．D、用停表测量周期时，应从球到达平衡位置开始计时，这样误差小一些；故D错误；．故选：BC；（2）根据秒表的读数方法可知，小表盘表针超过了半刻线，故：t=60s+40.6s=100.6s；故其读数为：100.6s；（3）用直线将种点拟合可知，第4点离直一较远，应舍去；（4）根据单摆的周期公式T=，则，则图线的斜率k=，解得g=．答案：（1）BC，（2）100.6；（3）4；如图所示；（4）基础演练1．下列关于单摆的说法，正确的是( )A．单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位移处时的位移为A(A为振幅)，从正向最大位移处运动到平衡位置时的位移为－AB．单摆摆球的回复力等于摆球所受的合外力C．单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力D．单摆摆球经过平衡位置时加速度为零答案：C2．在月球上周期相等的弹簧振子和单摆，把它们放到地球上后，弹簧振子的周期为T1，单摆的周期为T2，则T1和T2的关系为( )A．T1>T2B．T1＝T2C．T1<T2D．无法确定答案：A3．将秒摆的周期变为4s，下面哪些措施是正确的( )A．只将摆球质量变为原来的1/4B．只将振幅变为原来的2倍C．只将摆长变为原来的4倍D．只将摆长变为原来的16倍答案：C4．一个单摆的摆球运动到最大位移时，正好遇到空中竖直下落的雨滴，雨滴均匀附着在摆球的表面，下列说法正确的是( )A．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期也增大，振幅也增大B ．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期减小，振幅也减小[高考资源网]C ．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期也不变，振幅要增大D ．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期不变，振幅要增大 答案：D5．某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验。
高中物理精品试题：选修3-4 第三章 光学 第4节 光的衍射 光的偏振
3 光的衍射光的偏振1．对光的衍射现象的定性分析，正确的是()A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物继续传播的现象B．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D．光的衍射现象完全否定了光沿直线传播的结论2．在单缝衍射实验中，下列说法正确的是()A．其他条件不变，将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄B．其他条件不变，使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄C．其他条件不变，换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽D．其他条件不变，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽3．用卡尺观察光的衍射现象时，下列说法中正确的是()A．卡尺形成的狭缝应平行于日光灯，且狭缝远离日光灯，人眼也远离狭缝进行观察B．卡尺狭缝平行于日光灯观察时，可观察到中央为白色条纹，两侧为彩色条纹，且彩色条纹平行于日光灯C．狭缝由0.5 mm宽度缩小到0.2 mm，条纹间距变宽，亮度变暗D．狭缝由0.5 mm宽度扩展到0.8 mm，条纹间距变宽，亮度变暗4．在一次观察光的衍射的实验中，观察到如图所示的清晰的明暗相间图样(黑线为暗纹)，那么障碍物应是()A．很小的不透明的圆板B．很大的中间有大圆孔的不透明的圆板C．很大的不透明圆板D．很大的中间有小圆孔的不透明的圆板5．关于衍射光栅，下列说法正确的是()A．衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的B．衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类C．透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝D．透射光栅中未刻痕的部分相当于透光的狭缝6．用单色光通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样，它们的特点是()A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的B．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的C．中央均为亮点的同心圆条纹D．中央均为暗点的同心圆条纹7．使太阳光垂直照射到一块遮光板上，板上有可以自由收缩的正方形孔，孔的后面放置一个光屏，在正方形孔逐渐变小直至闭合的过程中，光屏上依次可以看到几种不同的现象，试把下列现象依次排列________．A．圆形光斑B．明暗相间的彩色条纹C．变暗消失D．正方形光斑E．正方形光斑由大变小8．用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验，比较屏上条纹，下列说法中正确的是() A．双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹B．单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹C．双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹D．单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹9．抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示．激光束通过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝时产生的条纹规律相同，则()A．这是利用光的干涉现象B．这是利用光的衍射现象C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了10．在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的明暗相间的图样，图的四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是()A．a、cB．b、cC．a、dD．b、d11．光的偏振现象说明光是横波．下列现象中不能．．反映光的偏振特性的是()A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，反射光是偏振光C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清晰D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹12．在杨氏双缝干涉实验装置的双缝后面各放置一个偏振片，若两个偏振片的透振方向相互垂直，则()A．光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度减小B．光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度增大C．干涉条纹消失，但仍有光射到光屏上D．干涉条纹消失，光屏上一片黑暗13．下面关于光的偏振现象的应用正确的是()A．自然光通过起偏振器后成为偏振光，利用检偏振器可以检验出偏振光的振动方向B．立体电影利用了光的偏振现象C．茶色眼镜利用了光的偏振现象D．拍摄日落时水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响14．如图所示，P是一偏振片，P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向．下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光()A．太阳光B．沿竖直方向振动的光C．沿水平方向振动的光D．沿与竖直方向成45 °角振动的光15.如图所示的4幅明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)．则在下面的四幅图中从左到右排列，亮条纹的颜色依次是()A．红黄蓝紫B．红紫蓝黄C．蓝紫红黄D．蓝黄红紫1. ABC2. ACD3. BC4. D5. ABD6. C7. DEABC8. AD9. BD 10. D 11. D 12. C 13. ABD 14. ABD 15. B。
(必考题)人教版高中物理选修3-第4章选择题专项经典习题(答案解析)
一、选择题1．如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光。
关于这些光，下列说法正确的是（ ）A ．由n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光子波长最大B ．由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子波长最大C ．这些氢原子总共可辐射出10种不同频率的光D ．用n=4能级跃迁到n=2能级辐射的光，能使W 逸=6.34eV 的铂发生光电效应B 解析：BA ．n =4和n =1间的能级差最大，跃迁时辐射的光子能量最大，由公式c E hλ=，可知由n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光子波长最小，A 错误；B ．从n =4跃迁到n =3，能级差最小，则辐射的光子频率最小，波长最大，B 正确；C ．根据246C =知，这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光子，C 错误；D ．由n =4跃迁到n =2，辐射出光的能力为 ()42420.85eV 3.40eV 2.55eVE E E =-=---=小于铂的逸出功，不能使铂发生光电效应，D 错误。
故选B 。
2．原子从一个能级跃迁到一个较低能级时，可能不发射光子，而把相应的能量转交给另一能级上的电子，并使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应。
以这种方式脱离了原子的电子叫俄歇电子。
若某原子的基态能级为E 1，其处于第一激发态的电子跃迁时将释放能量转交给处于第三激发态上的电子，使之成为俄歇电子。
若假设这种原子的能级公式类似于氢原子能级公式，则上述俄歇电子的动能是（ ）A ．12336EB ．12336E -C ．11116ED ．11116E - D 解析：D由题意可知n =1能级能量为E 1=-13.6evn =2能级能量为124E E =从n =2能级跃迁到n =1能级释放的能量为21134E E E E ∆=-=- n =4能级能量为1416E E =电离需要能量为 14016E E E =-=-所以从n =4能级电离后的动能为： 11116K E E E E =∆-=-选项ABC 错误，D 正确。
高中物理选修3-4简谐运动练习题测试题复习题
第11章第1节简谐运动同步练习新人教版选修3-4基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．下列运动中不属于机械振动的是( )A．树枝在风的作用下运动B．竖直向上抛出的物体的运动C．说话时声带的运动D．爆炸声引起窗扇的运动答案：B解析：物体在平衡位置附近所做的往复运动属于机械振动；竖直向上抛出的物体到最高点后返回落地，不具有运动的往复性，因此不属于机械振动。
2．简谐运动是下列哪一种运动( )A．匀变速运动B．匀速直线运动C．非匀变速运动D．匀加速直线运动答案：C解析：简谐运动的速度是变化的，B错。
加速度a也是变化的，A、D错，C对。
3．(河南信阳市罗山中学2014～2015学年高二下学期检测)水平放置的弹簧振子在做简谐运动时( )A．加速度方向总是跟速度方向相同B．加速度方向总是跟速度方向相反C．振子向平衡位置运动时，加速度方向跟速度方向相反D．振子向平衡位置运动时，加速度方向跟速度方向相同答案：D解析：弹簧振子在做简谐运动时，加速度方向总是指向平衡位置，则当振子离开平衡位置时，加速度方向与速度方向相反，当振子向平衡位置运动时，加速度方向跟速度方向相同，故A、B、C错误，D正确。
4．(厦门市2013～2014学年高二下学期期末)弹簧振子在做简谐运动，振动图象如图所示，则下列说法正确的是( )A．t1、t2时刻振子加速度大小相等，方向相反B．t1、t2时刻振子的速度大小相等，方向相反C．t2、t4时刻振子加速度大小相等，方向相同D．t2、t3时刻振子的速度大小相等，方向相反答案：B解析：t1与t2两时刻振子经同一位置向相反方向运动，加速度相同，速度方向相反，A 错B对；t2与t4两时刻振子经过关于平衡位置的对称点，速度大小相等、方向相反，C错；t2、t3时刻振子的速度相同，D错。
5．(北京市西城区2013～2014学年高二下期期末)如图所示为一个水平方向的弹簧振子，小球在MN间做简谐运动，O是平衡位置。
2021年高中物理选修三第四章《原子结构和波粒二象性》经典测试题(答案解析)
一、选择题1．氢原子能级示意如图。
现有大量氢原子处于n=3能级上，下列正确的是（）A．这些原子跃迁过程中最多可辐射出6种频率的光子B．从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率低C．从n=3能级跃迁到n=4能级需吸收0.66eV的能量D．n=3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量2．分别用波长为λ和34λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1:2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（）A．12hcλB．23hcλC．34hcλD．45hcλ3．氢原子的能级如图，大量氢原子处于n=4能级上。
当氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级时，辐射光的波长为1884nm，已知可见光光子的能量在1.61eV～3.10eV范围内，下列判断正确的是（）A．氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级，辐射的光子是可见光光子B．从高能级向低能级跃迁时，氢原子要吸收能量C．用氢原子从n=2能级跃迁到n=l能级辐射的光照射W逸=6.34eV的铂，不能发生光电效应D．氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时，辐射光的波长小于1884nm4．下列说法正确的是（）A．布朗运动证明了花粉分子的无规则热运动B．光电效应彻底否定了光的波动说，证明了光具有粒子性C．α粒子的散射实验说明了原子核很小且质量很大D．温度升高物体内分子的动能一定增大5．如图为玻尔理论的氢原子能级图，一群氢原子处于3n=的激发态，在向低能级跃迁时会辐射光子，用发出的光子照射逸出功为2.49eV 的金属钠。
以下说法中正确的是（ ）A ．能使金属发生光电效应的光有三种B ．在辐射光子过程中电子绕核运动的动能减小C ．由3n =能级跃迁到1n =能级时产生的光波长最长D ．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能9.6eV6．如题图所示，图甲是研究光电效应的电路图，图乙是用a 、b 、c 光照射光电管得到的I-U 图线，U c1、U c2表示遏止电压，下列说法正确的是（ ）A ．a 光的波长大于b 光的波长B ．a 、c 光的强度相等C ．光电子的能量只与入射光的强弱有关，而与入射光的频率无关D ．在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流一直会增加7．如图所示，N 为铝板，M 为金属网，它们分别和电池两极相连，各电池的极性和电动势在图中标出，铝的逸出功为4.2eV 。
高中物理选修3-4课后习题和答案以及解释
课后练习一第 1 讲冲量与动量1.质点受两个方向相反的恒力F1、F2作用.其中F1的大小为4N,作用时间为20s;F2的大小为5N,作用时间为16s.则质点在整个过程中受到的冲量大小为.答案：0详解：4*20 –5*16，减号是因为两个冲量反向。
2.如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kg•m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为－4 kg•m/s.则( )A.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5B.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10C.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5D.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10答案：A详解：因为二者动量都是正，于是速度方向相同，要保证二者相碰，左边那个要去追右边的，于是左球速度大，因为B质量大，于是B速度小，于是右球是B.碰后A动量是2 kg•m/s 据动量守恒，B动量是10 kg•m/s.动量除以质量得到速度比。
3.在光滑水平面上,A和B两小球沿同一方向做直线运动,A以10kg•m/s的动量和正前方动量为15kg•m/s的B球正碰.设原速度方向为正方向,则A和B动量的变化可能是( )A.5kg•m/s和5kg•m/sB.-5kg•m/s和5kg•m/sC.-5kg•m/s和10kg•m/sD.5kg•m/s和-5kg•m/s答案：B详解：因为A在B后方嘛，碰后A会减速，B会加速，于是A动量必然减小，根据动量守恒，C不可能，B才对。
4.一只小船静止在水面上,一个人从小船的一端走到另一端,不计水的阻力,以下说法正确的是( )A.人在小船上行走时,人对船的冲量比船对人的冲量小,所以人向前运动得快,小船向后退得慢B.人在小船上行走时,人的质量比船的质量小,它们受到的冲量大小一样,所以人向前运动得快,小船向后退得慢C.当人停止走动时,因为小船惯性大,所以小船要继续后退D.当人停止走动时,因为总动量守恒,所以小船也停止后退答案：BD详解：冲量大小肯定是一样的。
人教版初中高中物理选修三第四章《原子结构和波粒二象性》经典练习题(含答案解析)
一、选择题1．彩虹是由阳光射入雨滴（视为球形）时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的。
现有白光束由图示方向射入雨滴，a 、b 是经反射和折射后的其中两条出射光线，如图所示，下列说法正确的是（ ）A ．光线a 在雨滴中传播时的波长较长B ．光线a 在雨滴中的折射率较大C ．光线a 在雨滴中的传播速度较大D ．若分别让a 、b 两色光分别照射同一光电管，若a 光能引起光电效应，则b 光一定也能 2．图甲是研究光电效应的电路图，图乙是用a 、b 、c 光照射光电管得到的I U 图线，1c U 、2c U 表示遏止电压，下列说法正确的是（ ）A ．在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流一直会增加B ．a 光的频率小于b 光的频率C ．光电子的能量只与入射光的强弱有关，而与入射光的频率无关D ．c 光照射光电管发出光电子的初动能一定小于b 光照射光电管发出光电子的初动能 3．如图所示，氢原子在不同能级间发生a 、b 、c 三种跃迁时，释放光子的波长分别是λa 、λb 、λc ，下列关系式正确的是（ ）A ．λb ＝λa +λcB ．b ca b c λλλλλ=+ C ．a c b a c λλλλλ=+ D ．a b c a b λλλλλ=+ 4．下列说法错误的是（ ）A ．光的频率越低，粒子性越显著B ．光波不同于宏观概念中的那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概率波C ．物质波理论告诉我们，任何运动的微观粒子都具有波粒二象性D ．在光的单缝衍射实验中，狭缝变窄，光子动量的不确定量变大5．如图所示为氢原子的能级图，已知金属钨的逸出功为4.54eV ，则下列说法正确的是（ ）A ．处于基态的氢原子可以吸收10.3eV 的光子而被激发B ．一个氢原子处于n =4能级，最多辐射6种波长的光C ．用n =4能级跃迁到n =2能级的辐射光照射钨，能发生光电效应D ．氢原子从能级n=4跃迁到n =3比从能级n =3跃迁到n =2辐射的电磁波波长要长 6．图为氢原子能级图。
高中物理选修3-4各单元检测试题(完整版)附解答与解析
第一章·机械振动·单元检测一、不定项选择题(共10小题，每小题4分,）1．(2012·青州一中检测)做简谐运动的物体，其加速度a随位移x的变化规律应是下图中的哪一个()2．如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向，从t＝0时刻起，当甲第一次到达右方最大位移处时，乙在平衡位置的()A．左方，向右运动B．左方，向左运动C．右方，向右运动D．右方，向左运动3．关于质点做简谐运动，下列说法中正确的是()A．在某一时刻，它的速度与回复力的方向相同，与位移的方向相反B．在某一时刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同C．在某一段时间内，它的回复力的大小增大，动能也增大D．在某一段时间内，它的势能减小，加速度的大小也减小4．下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则()驱动力频率/Hz304050607080受迫振动的10.216.827.1228.116.58.3振幅/cmA.f固＝60 Hz B．60 Hz<f固<70 HzC．50 Hz<f固<70 Hz D．以上三个答案都不对5．有一弹簧振子，振幅为0.8cm，周期为0.5s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是()A ．x ＝8×10－3sin(4πt ＋π2)mB ．x ＝8×10－3sin(4πt －π2)mC ．x ＝8×10－1sin(πt ＋3π2)mD ．x ＝8×10－1sin(π4t ＋π2)m6．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是( )A ．质点振动频率是4HzB ．在10s 内质点经过的路程是20cmC ．第4s 末质点的速度是零D ．在t ＝1s 和t ＝3s 两时刻，质点位移大小相等，方向相同7．做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的( )A ．频率、振幅都不变B ．频率、振幅都改变C ．频率不变、振幅改变D ．频率改变、振幅不变8．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过钢轨接缝处时，车轮就会受到一次冲击。
最新新人教版物理高中物理选修3-4(全同步配套练习汇总(全册打包下载)
（共25套82页）新人教版物理高中物理选修3-4（全套）同步配套练习汇总（文内顺序可能与目录不同，请仔细查找）更上一层楼基础·巩固1.关于简谐运动，下列说法正确的是（）A.位移的方向总是指向平衡位置B.加速度的方向总是跟位移的方向相反C.位移的方向总是跟速度的方向相反D.速度的方向总是跟位移的方向相反解析：位移的方向总是由平衡位置开始，一般规定平衡位置向右为正；加速度的方向总是与位移的方向相反，速度的方向可以与位移的方向相反也可以与位移的方向相同.答案：B2.下列振动是简谐运动的是（）A.手拍篮球的运动B.弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定，这样组成的振动系统C.摇摆的树枝D.从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动解析：从简谐运动的定义判断，振动物体在平衡位置附近的往复运动，位移与时间的关系遵从正弦函数的规律.答案：B3.做简谐运动的质点在通过平衡位置时，下列物理量中具有最大值的物理量是（）A.动能B.加速度C.速度D.位移解析：质点在通过平衡位置时速度最大，故动能最大.这里讲的位移都是以平衡位置为参考的，故此时位移为零.答案：AC4.弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动，在振子向平衡位置运动的过程中（）A.振子所受的力逐渐增大B.振子的位移逐渐增大C.振子的速度逐渐减小D.振子的加速度逐渐减小解析：根据弹簧振子做简谐运动的特点可知，在振子向平衡位置运动的过程中位移逐渐减小，所受的力逐渐减小，故A、B两项错；振子的速度逐渐增大，故C选项错;振子的加速度逐渐减小，故D选项正确.答案：D5.一弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的有（）A.若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B.振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C.振子每次经过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同D.振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同解析：加速度的方向与位移方向相反，位移方向为负时，加速度方向一定为正，但速度方向为物体运动方向，与位移方向无关，可正可负，A选项错；通过平衡位置时，加速度为零，速度为最大值，且每次经过平衡位置时速度大小相等，但方向不一定相同，B、C两项错；每次通过同一位置时，位移相同，故加速度相同，速度大小相同，但方向不一定相同，D选项对.答案：D综合·应用6.以弹簧振子为例，物体做简谐运动的过程中，有两点A、A′关于平衡位置对称，则物体（）A.在A点和A′点的位移相同B.在两点处的速度可能相同C.在两点处的加速度可能相同D.在两点处的动能一定相同解析：由于A、A′关于平衡位置对称，所以物体在A、A′点时位移大小相等方向相反，速率一定相同，但速度方向可能相同也可能相反，加速度一定大小相等方向相反，动能一定相同.正确选项为B、D选项.答案：BD7.一质点做简谐运动的图象如图11-1-9所示，在4 s内具有最大负方向速度和具有最大正方向加速度的时刻分别是（）图11-1-9A.1 s，4 sB.3 s，2 sC.1 s，2 sD.3 s，4 s解析：质点具有最大速度处是在平衡位置，由图中看是1 s处和3 s处，在1 s处振子将向负最大位移处移动，所以此处速度为负，而3 s处速度为正向最大，在2 s处和4 s处都有最大位移，所以此二处都有最大加速度，又因为加速度方向应指向平衡位置，所以在2 s处有正方向的最大加速度，4 s处有负方向最大加速度，正确答案为C选项.答案：C8.一简谐运动的图象如图11-1-10所示，在0.1—0.15 s这段时间内( )图11-1-10A.加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相同B.加速度增大，速度变小，加速度和速度方向相反C.加速度减小，速度变大，加速度和速度方向相同D.加速度减小，速度变大，加速度和速度方向相反解析：由图象可知，在0.1 s—0.15 s这段时间内，位移为负且增大，表明物体远离平衡位置运动，则加速度增大，速度减小，二者反向.答案：B9.如图11-1-11所示，在弹簧振子的小球上安置一记录用的铅笔P，在下面放一条白纸带，当小球振动时沿垂直于振动方向匀速拉动纸带，铅笔P就在纸带上画出一条振动曲线，为什么？图11-1-11解析：运动曲线可以用描点法画出，也可以用在振动物体上固定一记录装置方法画出，由于纸带的运动是匀速的，纸带的运动距离x=vt ，时间t=vx，即时间t 的大小可以用x 的大小来表示.答案：用纸带的运动方向代表时间轴的方向，纸带的运动距离x 可以代表时间t=vx，小球振动时，铅笔P 就在纸带上画出一条振动曲线.更上一层楼基础·巩固1.对于简谐运动，下述说法中正确的是（ ） A.振幅是矢量，方向是从平衡位置指向最大位移处 B.振幅增大，周期也必然增大，而频率减小 C.物体离开平衡位置的最大距离叫振幅 D.周期和频率的乘积是一常数解析：振幅是标量，所以选项A 错误.周期和频率只与系统本身有关，与振幅无关，所以选项B 错误.物体离开平衡位置的最大距离叫振幅，所以选项C 正确，周期和频率互为相反数，其乘积等于1，所以选项D 正确. 答案：CD2.如图11-2-7所示，小球m 连着轻质弹簧，放在光滑水平面上，弹簧的另一端固定在墙上，O 点为它的平衡位置，把m 拉到A 点，OA=1 cm ，轻轻释放，经0.2 s 运动到O 点,如果把m 拉到A′点,使OA′=2 cm,弹簧仍在弹性限度范围内,则释放后运动到O 点所需要的时间为（ ）图11-2-7A.0.2 sB.0.4 sC.0.3 sD.0.1 s解析：不论将m 由A 点或A′点释放，到达O 点的时间都为四分之一周期，其周期与振幅大小无关，由振动系统本身决定，所以选项A 正确. 答案：A3.一振子做简谐运动振幅是4.0 cm ，频率为1.5 Hz ，它从平衡位置开始振动，1.5 s 内位移的大小和路程分别为( )A.4.0 cm 10 cmB.4.0 cm 40 cmC.4.0 cm 36 cmD. 0 cm 36 cm 解析：振子在1.5 s 内完成2.25次全振动，即从平衡位置运动到最大位移处，所以位移为4.0 cm ，路程为9A=36 cm ，所以选项C 正确. 答案：C4.一质点做简谐运动，其位移x 与时间t 关系曲线如图11-2-8所示，由图可知（ ）图11-2-8A.质点振动的频率是4 HzB.质点振动的振幅是2 cmC.t=3 s时，质点的速度最大D.在t=3 s时，质点的振幅为零解析：由图可以直接看出振幅为2 cm，周期为4 s，所以频率为0.25 Hz，所以选项A错误，选项B正确.t=3 s时，质点经过平衡位置，速度最大，所以选项C正确.振幅是质点偏离平衡位置的最大位移，与质点的位移有着本质的区别，t=3 s时，质点的位移为零，但振幅仍为2 cm，所以选项D错误.答案：BC5.一个做简谐振动的质点，它的振幅是4 cm，频率是2.5 Hz，若从平衡位置开始计时，则经过2 s，质点完成了______________次全振动，质点运动的位移是______________，通过的路程是______________.解析：由于频率是2.5 Hz，所以周期为0.4 s，质点经过2 s完成了5次全振动，一次全振动质点通过的路程为4A，所以5次全振动质点通过的路程为5×4A=20A=80 cm=0.8 m.质点经过5次全振动应回到原来位置，即位移为零.答案：5 0 0.86.甲、乙两个做简谐运动的弹簧振子，在甲振动20次的时间里，乙振动了40次，则甲、乙振动周期之比为___________________；若甲的振幅增大而乙的不变，则甲、乙振动频率之比为______________.解析：由于甲振动20次的时间里，乙振动了40次，所以甲的振动周期是乙振动周期的2倍，所以甲、乙振动周期之比为2∶1，甲、乙振动频率之比为1∶2.答案：2∶1 1∶2综合·应用7.如图11-2-9所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B间做简谐运动，AB间距为10 cm.振子从O点运动到P点历时0.2 s，从此时再经A点再一次回到P点又历时0.4 s，下列说法中正确的是（）图11-2-9A.它的振幅为10 cmB.它的周期为1.6 sC.它的频率为0.5 HzD.它由P点经O点运动到B点历时0.8 s解析：振子从P点经A点再一次回到P点又历时0.4 s，根据对称性可知由P到A所用时间为0.2 s，又因为由O到P历时0.2 s，所以从O到A所用时间为四分之一个周期0.2 s+0.2 s=0.4 s，即周期为4×0.4 s=1.6 s.答案：B8.如图11-2-10所示，一质点在平衡位置O点附近做简谐运动，若从质点通过O点时开始计时，经过0.9 s质点第一次通过M点，再继续运动，又经过0.6s质点第二次通过M点，该质点第三次通过M点需再经过的时间可能是（）图11-2-10A.1 sB.1.2 sC.2.4 sD.4.2 s解析：根据题意可以判断质点通过MB之间的距离所用时间为0.3 s，质点通过O点时开始计时，经过0.9 s质点第一次通过M点，应分两种情况考虑：（1）质点由O点向右运动到M，则OB之间所用时间为0.9 s+0.3 s=1.2 s，根据对称性，OA之间所用时间也为1.2 s，第三次通过M点所用时间为2t MO+2t OA=2×0.9 s+2×1.2 s=4.2 s，所以选项D正确；（2）质点由O点先向左运动再到M ，则从O→A→O→M→B 所用时间为0.9 s+0.3 s=1.2 s ，为3/4个周期，得周期为1.6 s ，第三次经过M 点所用时间为1.6 s-2t MB =1.6 s-0.6 s=1.0 s. 答案：AD9.如图11-2-11所示，弹簧振子在BC 间做简谐运动，O 为平衡位置，BC 间距离是10 cm ，B→C 运动时间是1 s ，则（ ）图11-2-11A.振动周期是1 s ，振幅是10 cmB.从B→O→C 振子做了一次全振动C.经过两次全振动，通过的路程是40 cmD.从B 开始经过3 s ，振子通过的路程是30 cm解析：振子从B→O→C 是半次全振动，故周期T=2×1 s=2 s ，振幅A=OB=BC/2=5 cm ，故选项A 错.从B→O→C→O→B 是一次全振动，故选项B 错误.经过一次全振动，振子通过的路程是4A ，两次全振动通过的路程是40 cm ，故选项C 正确.T=3 s 为1.5全振动，路程是s=4A+2A=30 cm ，故选项D 正确. 答案：CD10.一质点在平衡位置附近做简谐运动，从它经过平衡位置开始计时，经过0.13 s 质点首次经过M 点，再经过0.1 s 第二次经过M 点，则质点做往复简谐运动的周期的可能值是多大？ 解析：可就所给的第一段时间Δt 1=0.13 s 分两种情况进行分析. 答案：（1）当Δt 1＜4T ，如图下所示，4T=Δt 1+21Δt 2，得T=0.72 s.（2）当4T＜Δt 1＜43T ，如图下所示，43T=Δt 1+21Δt 2，得T=0.24 s.更上一层楼基础·巩固1.沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时，有( ) A.绳上各质点同时停止振动，横波立即消失 B.绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失C.离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动D.离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动解析：机械波在向前传播时，各个质点都做着机械振动，一旦振源停止，离振源较近的质点先停止，离振源较远的后停止，故C 选项对.答案：C2.下列说法中不正确的有( )A.声波在空气中传播时是纵波，在水中传播时是横波B.波不但传递能量，还能传递信息C.发生地震时，由震源传出的既有横波又有纵波D.一切机械波的传播都需要介质解析：声波无论在什么介质中传播都是纵波，故A选项错误；波不仅传播能量，还传播信息，地震波既有横波又有纵波；机械波传播需要介质的，所以选项B、C、D三项正确.答案：A3.一列波由波源向周围传播开去，由此可知( )A.介质中各质点由近及远地传播开去B.波源的振动形式由近及远地传播开去C.介质中各质点只是振动而没有随波迁移D.介质中各质点振动的能量由近及远地传播开去解析：机械波是机械振动在介质中的传播形成的，介质中的质点并没随波迁移，只是机械振动的形式向前传播，还传播能量和信息.答案：BC4.区分横波和纵波是根据( )A.沿水平方向传播的叫横波B.质点振动的方向和波传播的远近C.质点振动方向和波传播方向的关系D.质点振动的快慢解析：横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波；纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波.是按振动方向与传播方向的关系区分的.答案：C5.一声波由波源向周围空气介质扩展出去，由此可知( )A.发声体由近及远地传递出去B.发声体的能量通过介质向周围传递出去C.空气分子由近及远地迁移出去D.空气介质以疏密相间的状态向周围传播解析：声波也是机械波，满足机械波的特征，且声波是纵波，故空气介质以疏密相间的状态向周围传播.答案：BD6.图12-1-5是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、d…h等质点在这一时刻的速度方向.图12-1-5解析：在波动中，两相邻的质点，距波源较远的质点总是重复距波源较近的质点的振动行为.因为该波向右传播，故可知a、b两质点速度方向向上，d、e、f等质点速度方向向下，质点h速度方向向上，而c、g两质点速度为零.综合·应用7.科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹，在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为( ) A.月球太冷，声音传播太慢B.月球上没有空气，声音无法传播C.宇航员不适应月球，声音太轻D.月球上太嘈杂，声音听不清楚解析：由于声波是机械波，而机械波的传播必须有介质，可是月球上没有空气，所以声音无法传播. 答案：B8.下列关于波的应用正确的是( )A.要将放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波B.两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用C.光缆是利用机械波传递信息D.宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波解析：机械波在介质中传播的过程中，质点只是在各自的平衡位置附近振动，介质本身并不迁移，故A 选项错误；光缆是利用光波传递信息，故C 选项错误；固体也能传播机械波，故D 选项错误，B 选项正确. 答案：B9.图12-1-6所示为沿x 方向的介质中的部分质点，其中O 为波源，每相邻两个质点间距离恰为41波长，下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是( )图12-1-6A.若O 起振时是从平衡位置沿垂直于x 方向向上振动的，则所有介质中质点的起振方向也是垂直x 向上的，但图中所画质点9起振最晚B.图中所画质点起振时间是相同的，起振的位置和振动方向是不相同的C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后41T D.只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一样，但如果质点1发生的是第100次振动，那么质点9发生的就是第98次振动解析：A 选项正确、B 选项错误.因为介质中的质点总是重复波源的振动，而起振方向相同但振动开始的时间不同，后面的质点总比前面的质点晚一段时间（离波源近的质点为前面的质点）；C 选项也正确，其道理如上所述，质点7是质点8的前质点，且7、8之间相距41波长，所以振动的步调也相差41周期；D 选项也正确，因为质点1、9之间恰为两个波长，因而质点9的振动总比质点1落后两个周期的时间，但同一时刻质点1、9的位移大小和方向总是相同的. 答案：ACD10.日常生活中，若发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢入石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边呢？说明理由.解析：向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去，这是表面现象，实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动，而不会向岸边运动.更上一层楼基础·巩固1.图12-2-14所示为一横波在某一时刻的波形图，已知D质点此时的运动方向如图所示，下列说法正确的是( )图12-2-14A.波向右传播B.此时A点的运动方向向下C.质点E与D点的运动方向相同D.质点C比质点B先回到平衡位置解析：质点D的运动方向向下，根据特殊点法，振源在右，所以波应该向左传播，则A质点的运动方向向上.E质点运动方向向上，与D方向相反，质点C是直接向下运动的，而B 是先向上运动到最高点再向下运动，故C比B先回到平衡位置.答案：D2.一列简谐横波向x轴正方向传播，如图12-2-15所示是某时刻波的图象，以下说法不正确的是( )图12-2-15A.各质点的振幅均为2cmB.a、c质点（水平相距半个波长）的振动方向相同C.b质点具有正向最大速度D.d质点具有正向最大加速度解析：因介质中各质点的振幅都相同，故A选项正确；由“坡形”法可判断a质点向下运动，b、c两质点向上运动.d质点速度为零，但加速度最大，故C、D选项正确.B选项错.答案：B3.如图12-2-16所示为一列简谐波在某一时刻的波形图，此时刻质点F的振动方向如图所示，则( )图12-2-16A.该波向左传播B.质点B 和D 的运动方向相同C.质点C 比质点B 先回到平衡位置D.此时质点F 和H 的加速度相同E.此时刻E 点的位移为零解析：由平移法可知，波只有向左传播才会有此时刻质点F 的运动方向向下.同理，质点D 、E 的运动方向也向下，而质点A 、B 、H 的运动方向向上.质点F 、H 相对各自平衡位置的位移相同，由简谐振动的运动学特征a=-mkx可知，两质点的加速度相同.因质点C 直接从最大位移处回到平衡位置，即t C =4T，而质点B 要先运动到最大位移处，再回到平衡位置，故t B ＞4T =t c . 答案：ACDE4.已知一列波在某介质中向某一方向传播，如图12-2-17所示，并且此时振动还只发生在MN 之间，并知此波的周期为T ，Q 质点速度方向在波形图中是向下的，下列说法中正确的是( )图12-2-17A.波源是M ，由波源起源开始计时，P 点已经振动时间TB.波源是N ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间TC.波源是N ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间4T D.波源是M ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间4TE.此时刻P 点的动能最大 解析：因为此时Q 点向下振动，又因为此时Q 点右方邻近的点在Q 下方，说明波向左传播，所以N 是波源，振动从N 点传播到M 点，经过一个周期，又因P 、N 间水平距离为43λ，故P 点已振动了4T . 答案：C 综合·应用5.图12-2-18所示为一列横波在某时刻的波形图.已知波由右向左传播，下列说法中正确的是( )图12-2-18A.质点d的运动方向向下，质点b的运动方向向上B.质点c比质点b先回到平衡位置C.此时质点c的速度、加速度均为零D.c与g两质点的运动方向始终相反解析：根据波的传播方向向左可判断出b质点的运动方向向上，d质点的运动方向向下，因此A选项正确；质点b的运动方向向上，回到平衡位置的时间大于T/4，故c质点先回到平衡位置，B选项正确；此时C选项错误；c和g两质点的平衡位置相距半个波长，振动情况始终相反，因此D选项正确.答案：ABD6.一列在竖直方向上振动的简谐波沿水平的x轴正方向传播，振幅为20 cm，周期为4×10-2 s.现沿x轴任意取五个相邻的点P1、P2、P3、P4、P5,它们在某一时刻离开平衡位置的位移都向上，大小都为10 cm.则在此时刻，P1、P2、P3、P4四点可能的运动是( )A.P1向下，P2向上，P3向下，P4向上B.P1向上，P2向下，P3向上，P4向下C.P1向下，P2向下，P3向上，P4向上D.P1向上，P2向上，P3向上，P4向上解析：特别要注意，题目中指出的五个相邻的、位移向上且相等的质点，只能是如下图中（a）或(b)所示的一种.在图（a）中，由平移法可知P1、P3、P5向下，P2、P4向上.在图（b）中，由平移法可知P1、P3、P5向上，P2、P4向下.答案：AB更上一层楼基础·巩固1.关于机械波的概念，下列说法中正确的是( )A.质点振动的方向总是垂直于波的传播方向B.简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两个质点振动位移的大小相等C.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D.相隔一个周期的两个时刻的波形相同解析：质点振动的方向可以与波的传播方向垂直（横波），也可以与波的传播方向共线（纵波），故A选项错误.相距一个波长的两个质点振动位移大小相等、方向相同，相距半个波长的两个质点振动位移大小相等、方向相反，B选项正确.波每经过一个周期就要向前传播一个波长，但介质中的各个质点并不随波向前迁移，只是在各自的平衡位置附近振动，向前传播的是质点的振动状态，所以C选项错误.在波的传播过程中，介质中各点做周期性的振动，相隔一个周期，各质点的振动又回到上一周期的振动状态.因此，相隔一个周期的两时刻波形相同.故D选项正确.答案：BD2.关于波的频率，下列说法正确的是( )A.波的频率由波源决定，与介质无关B.波的频率与波速无直接关系C.波由一种介质传到另一种介质时，频率要发生变化D.由公式f=v 可知，频率与波速成正比，与波长成反比 解析：波的频率等于振源的振动频率，与介质无关，当然也和波速无关，故A 、B 正确. 答案：AB3.关于波速的说法正确的是( )A.反映了介质中质点振动的快慢B.反映了振动在介质中传播的快慢C.波速由介质和波源共同决定D.波速与波源的频率成正比解析：波速指的是波的传播速度，波传播的是振动形式和能量，波速的大小仅仅由介质决定，与波源的振动频率无关.答案：B4.简谐机械波在给定的介质中传播时，下列说法中正确的是( )A.振幅越大，则波传播的速度越快B.振幅越大，则波传播的速度越慢C.在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长D.振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短解析：波在介质中传播的快慢程度称为波速，波速的大小由介质本身的性质决定，与振幅无关，所以A 、B 两选项错；由于振动质点做简谐运动，在一个周期内，振动质元走过的路程等于振幅的4倍，所以C 选项错误；根据经过一个周期T ，振动在介质中传播的距离等于一个波长λ，所以振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短，即D 选项正确.答案：D5.一列沿着绳子向右传播的波，在传播方向上有A 、B 两点，它们的振动方向相同，C 是A 、B 的中点，则C 点的振动( )A.跟A 、B 两点的振动方向一定相同B.跟A 、B 两点的振动方向一定相反C.跟A 点的振动方向相同，跟B 点的振动方向相反D.可能跟A 、B 两点的振动方向相同，也可能跟A 、B 两点的振动方向相反解析：波传播时，介质中各质点的振动方向与它们离开波源的距离有关.设某时刻绳子形成如图所示的形状，正在平衡位置的1、2、3、…等点的振动方向相同(向上).由图可知：若A 、B 为1、2两点时，其中点C 向下运动，与A 、B 两点的振动方向相反；若A 、B 为1、3两点时，其中点C 向上运动，与A 、B 两点的振动方向相同.答案：D6.如图12-3-9所示，已知一列横波沿x 轴传播，实线和虚线分别是t 1时刻和t 2时刻的图象，已知：t 2=(t 1+81)s ，振动周期为0.5 s ，则波的传播方向与传播距离是( )图12-3-9 A.沿x 轴正方向，6 m B.沿x 轴负方向，6 mC.沿x 轴正方向，2 mD.沿x 轴负方向，2 m解析：振动周期T=0.5 s ，又因为t 2=（t 1+81） s ，所以由t 1到t 2过了4T ，由图可知波长8 m ，则波在这段时间传播距离L=λ×41=8×41 m=2 m.波的传播方向可以选一个特殊点，例如2 m 的质点，由平衡位置过41周期到波峰，即此质点由平衡位置向上运动，则波沿x 轴向正方向传播.答案：C7.一列沿x 方向传播的横波，其振幅为A ，波长为λ，某一时刻波的图象如图12-3-10所示.在该时刻，某一质点P 的坐标为(λ，0)，经过41周期后，该质点的坐标( )图12-3-10A.45λ,0B.λ,-AC.λ,AD.45λ,A 解析：如题图所示，波上P 质点此刻的坐标为(λ，0)，由于此列波向右传播，可知，此刻质点P 向下运动.再过41周期，它运动到负向最大位移处，其坐标变为(λ，-A)，显然选项B 正确.答案：B综合·应用8.一列简谐波在传播方向上相距x=3 m 的两质点P 、Q 的振动图象如图12-3-11所示.这列波的波长可能是( )图12-3-11A.4 mB.8 mC.12 mD.16 m解析：由于P 、Q 两点离波源的远、近不明确，因此要分两种情况讨论.（1）若P 比Q 离波源近，则P 先振动.比较t=0时两质点的位移可知，Q 比P 落后的时间为。
2020届人教版高中物理选修3-4：模块综合检测：含答案
(时间：50分钟 满分：60分)1．(15分)(全国甲卷)(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。
每题选错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 (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 ＝13 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。
解析：(1)电磁波在真空中的传播速度等于光速，与电磁波的频率无关，选项A 正确； 周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，选项B 正确；电磁波传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，选项C 正确；电磁波可以通过光缆传输，选项D 错误；电磁波波源的电磁振荡停止，波源不再产生新的电磁波，但空间中已产生的电磁波仍可继续传播，选项E 错误。
(2)(ⅰ)设振动周期为T 。
由于质点A 在0到1 s 内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是14个周期，由此可知T ＝4 s ①由于质点O 与A 的距离5 cm 小于半个波长，且波沿x 轴正向传播，O 在t ＝13 s 时回到平衡位置，而A 在t ＝1 s 时回到平衡位置，时间相差23 s 。
两质点平衡位置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 。
高中物理选修3-4测试题及答案(可编辑修改word版)
白光物理（选修 3-4）试卷一、单项选择题（每小题 3 分，共 24 分）1. 如图为一质点做简谐运动的位移 x 与时间 t 的关系图象，由图可知，在 t =4s 时，质点的（ ）A. 速度为正的最大值，加速度为零B ．速度为负的最大值，加速度为零C ．速度为零，加速度为正的最大值 OD ．速度为零，加速度为负的最大值 2. 如图所示为某时刻 LC 振荡电路所处的状态，则该时刻（ ）A ．振荡电流 i 在增大B ．电容器正在放电C ．磁场能正在向电场能转化D ．电场能正在向磁场能转化 3. 下列关于光的认识，正确的是（ ）A 、光的干涉和衍射不仅说明了光具有波动性，还说明了光是横波B 、全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性C 、验钞机是利用红外线的特性工作的D 、拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度 4. 如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中 a 、b 、c 三 种色光，下列说法正确的是（ ）ab A. 把温度计放在c 的下方，示数增加最快；cB. 若分别让 a 、b 、c 三色光通过一双缝装置，则 a 光形成的干涉条纹的间距最大；C. a 、b 、c 三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小；D. 若让 a 、b 、c 三色光以同一入射角，从空气中某方向射入一介质，b 光恰能发生全反射，则 c 光也一定能发生全反射。
5. 从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的有用信号的过程叫做（ ）A. 解调 B ．调频 C ．调幅 D ．调谐6. 在水面下同一深处有两个点光源 P 、Q ，能发出不同颜色的光。
当它们发光时，在水面上看到 P 光照亮的水面区域大于 Q 光，以下说法正确的是（ ） A ．P 光的频率大于 Q 光B ．P 光在水中传播的波长大于 Q 光在水中传播的波长C ．P 光在水中的传播速度小于 Q 光D ．让 P 光和 Q 光通过同一双缝干涉装置，P 光条纹间的距离小于 Q 光 7. 下列说法中正确的是（ ）A ．海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率大B ．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是 γ 射线C ．医院里用 γ 射线给病人透视D ．假设有一列火车以接近于光速的速度运行，车厢内站立着一个中等身材的人。
高中物理选修3-4全册综合测试(全册)
选修3-4综合测试（考试时间：90分钟，满分100分）一、选择题(本题包括14小题。
在每小题给出的四个选项中。
有的小题只有一个选项正确。
有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分，选不全的得2分，选错或不答的得0分，共56分)1、以下说法中正确的是（）A．简谐运动中回复力总指向平衡位置；B．太阳光是偏振光；C．电磁波是横波，它的传播不须要介质；D．家电的遥控器是利用红外线的遥感。
2、依据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是（）Ａ．改变的电场肯定产生改变的磁场Ｂ．匀称改变的电场肯定产生匀称改变的磁场Ｃ．稳定的电场肯定产生稳定的磁场Ｄ．周期性改变的电场肯定产生同频率的周期性改变的磁场3、一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则( )A.声波频率不变，波长变小B.声波频率不变，波长变大C.声波频率变小，波长变大D.声波频率变大，波长不变4、如图所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有 a、b、c、d、e五个单摆，让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内振动；接着其余各摆也起先振动。
下列关于其余各摆说法中正确的有（）A．各摆均做自由振动B． c摆的振幅最大C．摆长与a相差越大的，振幅越小D．各摆的振动周期与a摆相同5、如图所示，从点光源S发出的一细束白光以肯定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带.下面的说法中正确的是( )A．a侧是红色光，b侧是紫色光B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C ．三棱镜对a 侧光的折射率大于对b 侧光的折射率D ．在三棱镜中a 侧光的传播速率大于b 侧光的传播速率6、如图所示，表示横波在某一时刻的图像，其波速是8m/s ，则下列说法中正确的是 （ ） A ．该波的周期为0.5s B ．该波的振幅是5mC ．从这一时刻起先经过1.75s ，质点a 经过的路程是70cmD ． 从这一刻起先经过1.75s ，质点a 向右移动的距离为14m 7、一束可见光射到置于空气中的平行玻璃砖上，穿过玻璃砖后从下表面射出，变为a 、b 两束平行单色光，如图所示。
教科版 高中物理 选修3-4 第四章 光的折射 寒假复习题(解析版)
绝密★启用前教科版高中物理选修3-4 第四章光的折射寒假复习题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
分卷I一、单选题(共10小题，每小题4.0分,共40分)1.如图所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°.己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行．此玻璃的折射率为()A．B． 1.5C．D． 2【答案】C【解析】作出光线在玻璃球体内光路图，A、C是折射点，B反射点，OD平行于入射光线，由几何知识得，∠AOD=∠COD=60°，则∠OAB=30°即折射角r=30°，入射角i=60°所以折射率为n=sinisinr=2.光线以某一入射角从空气射入折射率为的玻璃中，已知折射角为30°，则入射角等于() A． 30°B． 45°C． 60°D． 75°【答案】C【解析】根据折射定律得，n＝，解得入射角为60°.故C正确，A、B、D错误．3.某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径．该同学测得多组入射角i和折射角r，做出sin i－sin r图象如图乙所示．则()A．光由A经O到B，n＝1.5B．光由B经O到A，n＝1.5C．光由A经O到B，n＝0.67D．光由B经O到A，n＝0.67【答案】B【解析】由图象可得：sin i＜sin r，则i＜r，所以光线从玻璃射入空气发生折射，即光由B经O到A.根据折射定律得＝由图象得：＝＝所以可得，n＝1.5，故B正确，A、C、D错误．故选：B.4.关于光的折射现象，下列说法正确的是()A．光的传播方向发生改变的现象叫光的折射B．折射定律是托勒密发现的C．人观察盛水容器的底部，发现水变浅了D．若光从真空射入液体中，它的传播速度一定增大【答案】C【解析】光发生反射时，光的传播方向也发生改变，故A错；折射定律是荷兰数学家斯涅耳总结得出的，故B错；由于折射现象，人观察盛水容器的底部，发现水变浅了，C正确；若光从真空射入液体中，它的传播速度一定减小，故D错误．答案为C.5.光导纤维技术在现代生产、生活与科技方面得以广泛应用．如图所示，一个质量均匀分布的有机玻璃圆柱的横截面，B，C为圆上两点，一束单色光沿AB方向射入，然后从C点射出．已知∠ABO＝127°，∠BOC＝120°，真空中光速c＝3.0×108m/s，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.则()A．光在该有机玻璃中传播速度为1.875×108m/sB．光在该有机玻璃中的折射率为1.8C．光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为37°D．若将该材料做成长300 km的光导纤维，此单色光在光导纤维中传播的最短时间为1×10－3s 【答案】A【解析】根据折射定律得：n＝＝＝1.6，则光在有机玻璃中传播的速度为：v＝＝＝1.875×108m/s，故A正确，B错误．根据sin C＝得，sin C＝＝0.625，故C错误．当光线与光导纤维平行时，传播的时间最短，则传播的时间t＝＝＝s＝1.6×10－3s，故D错误．故选A.6.一束单色光在某种介质中的传播速度是其在真空中传播速度的0.5倍，则()A．该介质对于这束单色光的折射率为0.5B．这束单色光由该介质射向真空时的临界角为60°C．这束单色光在该介质中的频率为其在真空中频率的0.5倍D．这束单色光在该介质中的波长为其在真空中波长的0.5倍【答案】D【解析】介质对于这束中单色光的折射率为n＝＝＝2，故A错误．由临界角公式sin C＝得：临界角C＝30°，故B错误．光的频率由光源决定，则这束单色光在该介质中的频率与其在真空中频率相等，故C错误．由v＝λf得：f不变，则波长与波速成正比，所以这束单色光在该介质中的波长为其在真空中波长的0.5倍，故D正确．故选：D7.“城市让生活更美好”是2010年上海世博会的口号，在该届世博会上，光纤通信网覆盖所有场馆，为各项活动提供了安全可靠的通信服务．光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传输．如图所示，一条圆柱形的光导纤维，长为L，它的玻璃芯的折射率为n1，外层材料的折射率为n2，光在空气中的传播速度为c，若光从它的一端射入经全反射后从另一端射出所需的最长时间为t，则下列说法中正确的是(图中所示的φ为全反射的临界角，其中sinφ＝)()A．n1>n2，t＝B．n1>n2，t＝C．n1<n2，t＝D．n1<n2，t＝【答案】B【解析】刚好发生全反射的条件是入射角等于临界角，光是在玻璃芯中传播的，而不是在空气中传播的．传播距离为x＝＝，传播速度为v＝，故传播时间为t＝＝8.“井底之蛙”这个成语常被用来讽刺没有见识的人，现有井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口处)，两井底都各有一只青蛙，则()A．枯井中青蛙觉得天比较大，水井中青蛙看到井外的范围比较大B．枯井中青蛙觉得天比较大，水井中青蛙看到井外的范围比较小C．两只青蛙觉得井口一样大，水井中青蛙看到井外的范围比较大D．枯井中青蛙觉得天比较小，水井中青蛙看到井外的范围比较大【答案】C【解析】根据光的直线传播作出青蛙在枯井中的视野范围，如图(a)．当井里灌满水后，光线照到井面会发生折射现象，由于光是从空气射向水，所以入射角大于折射角，因此井底之蛙看到的视野范围比没水时会看到更大；变化的大致范围如图中两条入射光线之间的阴影区域所示，如图(b)．所以两只青蛙觉得井口一样大，水井中青蛙看到井外的范围比较大．故C正确，A、B、D错误．故选C.9.对“测定玻璃折射率”的实验中的一些问题，几个同学发生了争论，他们的意见如下，其中哪些选项是错误的 ()A．为了提高测量的精确度，P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大一些B．为了提高测理的精确度，入射角应适当大一些C．P1、P2之间的距离的大小及入射角的大小跟测量的精确度无关D．如果入射角太大，则反射光过强，折射光过弱，不易观察【答案】C【解析】折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，故P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度．故A正确，C错误．入射角θ1尽量大些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小．故B正确．如果入射角太大，则反射光过强，折射光过弱，不易观察，D正确．10.光线由空气射向某介质，当入射角为i时，折射光线与反射光线正好垂直，那么这种介质的折射率和光在该介质中的速度分别为()A．n＝sin i，v＝c·sin iB．n＝tan i，v＝c·tan iC．n＝tan i，v＝D．n＝cos i，v＝【答案】C【解析】依题意知光在玻璃的折射角ir=180°-90°-i=90°-i所以，玻璃的折射率为：n＝sinisinγ＝sinisin(90°?i)＝tani光在该媒质中的速度：v＝cn＝ctani故选：C二、多选题(共4小题，每小题5.0分,共20分)11.(多选)一束白光从水中射入真空的折射光线如图所示，若保持入射点O不变而逐渐增大入射角，则关于红光和紫光的下述说法中正确的是()A．若红光射到P点，则紫光在P点上方B．若红光射到P点，则紫光在P点下方C．紫光先发生全反射，而红光后发生全反射D．当红光和紫光都发生全反射时，它们的反射光线射到水底时是在同一点【答案】BCD【解析】红光的折射率比紫光小，则当它们从水中以相同的入射角射向空中时，由n＝知，红光的折射角小．12.(多选)关于折射率，下列说法中正确的是()A．根据＝n可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B．根据＝n可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C．根据n＝可知，介质的折射率与介质中的光速成反比D．同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成反比【答案】CD【解析】介质的折射率是一个表明介质的光学特性的物理量，由介质本身决定，与入射角、折射角无关．由于真空中光速是个定值，故n与v成反比正确，这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的，由v＝λf，当f一定时，v正比于λ.n与v成反比，故折射率与波长λ也成反比．13.(多选)把长方体玻璃砖放在报纸上(如图所示)，从正上方观察报纸上红色和绿色的字，下面说法正确的是()A．看到红色和绿色的字一样高B．看到绿色的比红色的字高C．看到红色的比绿色的字高D．看到红色和绿色的字都比报纸高【答案】BD【解析】因为n红<n绿，由视深公式h＝知看到的绿色的字比红色的字高，而且都高于报纸，故B、D正确．14.(多选)如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2.已知玻璃折射率为，入射角为45°(相应的折射角为24°)．现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示．则()A．光束1转过15°B．光束1转过30°C．光束2转过的角度小于15°D．光束2转过的角度大于15°【答案】BC【解析】玻璃体转过15°时，法线转过15°，则入射角变为60°，由几何关系可知，反射光线与竖直线成75°，故反射光线偏转了30°；故A错误，B正确；由题意知n≈1.74；偏转后，入射角为60°，故由几何关系可知，光束2转过的角度小于15°，故C正确，D错误．分卷II三、实验题(共1小题，每小题10.0分,共10分)15.如图所示，画有直角坐标系xOy的白纸位于水平桌面上．M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合．OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA 上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA与y轴正方向的夹角，β是直线OP3与y轴负方向的夹角．只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测出角α和β，便可求得玻璃的折射率．某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针，但在y＜0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应采取的措施是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.若他已透过玻璃砖看到P1、P2的像，确定P3位置的方法是__________________________．若他已正确地测得了α、β的值，则玻璃的折射率n＝__________________________________.【答案】另画一条更靠近y轴正方向的直线OA，把大头针P1、P2竖直地插在所画的直线上，直到在y＜0区域透过玻璃砖能看到P1、P2的像竖直插上大头针P3，使P3刚好能挡住P1、P2的像【解析】无法看到P1、P2的像是因为OA光线的入射角过大，发生全反射的缘故．P3能挡住P1、P2的像说明OP3是OA的折射光线四、计算题(共3小题，每小题10.0分,共30分)16.一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n＝.(1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？(2)一细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置．【答案】(1)R(2)见解析【解析】(1)在O点左侧，设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图．由全反射条件有sinθ＝①由几何关系有OE＝R sinθ②由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l＝2OE③联立①②③式，代入已知数据得l＝R④(2)设光线在距O点R的C点射入后，在上表面的入射角为α，由几何关系及①式和已知条件得α＝60°>θ⑤光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由G点射出，如图，由反射定律和几何关系得OG＝OC＝R⑥射到G点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C点射出．17.如图所示，△ABC为直角三角形三棱镜的横截面，∠ABC＝30°.有一细光束MN射到AC面上，且MN与AC的夹角也为30°，该光束从N点进入棱镜后再经BC面反射，最终从AB面上的O点射出，其出射光线OP与BC面平行．(1)作出棱镜内部的光路图(不必写出作图过程)；(2)求出此棱镜的折射率．【答案】(1)见解析图 (2)【解析】(1)光路图如图所示：(2)根据折射定律n＝，n＝.因为θ1＝θ4＝60°，所以θ3＝θ2.又由几何关系知2θ3＝60°，所以θ3＝30°.n＝＝＝.18.半球面形的碗中盛满水，碗底中央放置一枚硬币A.一位观察者的眼睛高出碗口B的竖直距离为h.当观察者向后缓缓退步的过程中，他离碗口B的水平距离x超过何值时，就不能再看到碗底的硬币．已知水的折射率为n＝.【答案】2h【解析】作出光路图如图．由n＝，得 sinθ＝n sin 45°＝×＝由数学知识知x＝h tanθ＝2h。
人教版高中物理选修3-4课后习题答案
物理选修3-4课后习题答案第^一章机械振动1简谐运动L肚题町以比慄坐逋过憎tS怵或烦麻PV俄號料.培斥学生收集侑凤的旄力匕世林菠L的坐杯代表时间.细樂标代点馆离平希何覺的侍毬・网为博用柿尊的齿移k小相齐的时闾•所以貝有习也拖动白址才能保证时阊均匀喪化F期枭殖动白醯的遽廈J2「• tO ni i A f 咿杯紬I皿炖縮，rut为1格.炳恪扎小丨^X fft< I J质我离开屮育他監的就大晚离h⑷g(?> fi I「、阳z. 5 s时・应点的旳讹都金跖腎樹心賞的7 rm 卜分別忡JT袖忖w⑶金这购小时划*崛点郁向*轴的H/f向运动.乩n：(I)第】耳内和第工、内.位移方向梨■?时述度的方輛UIHL那2 z内柿第1 *内.忖棉方I 対锻般吋谨堆的方向郴反.(21亿⑶ 2u ^u.2简谐运动的描述1. 祚：它们的孤锚分别射加和九*比Vi为E s 3;頻¥分别沟跻H叭I2. n：酣侍墨为了.£r依聽叫仆别竹出屮，乙曲化运副中『Rtu奄化的矣系式.屮t j-2sin｛；『+专｝乙工-珈(fr+j)3. 菩：忖公式町得这脚个简谐适动的位移H拠帼钦如阁Ml.3简谐运动的回复力和能量"HiniKr QL 1f( Ai JB t r O. 2sin(2« 5?tf+1-证明:小球静止时受到加力、料ift的支持力和歼法的拉力三个力的n用.平勘时禅竇仲枪『片・则范話iW“・鼻賞技长后.设离开平醫位置的位移为,規罐丁方向为疋方向，的拉力住索Q|| 厅=-事5+工）爪球沿斜向万冋愛齢力即为小球覺的回腿力卜十#w耳sin Q E— jfr（_r P+ j）十jfe_r“ = —k.i这个力与伯离単衡位會的估移诚止比II方向相鬼，因此小球的运动圧简谐运动°2. n：（I）如果不号虑水的黏滞顒力"木税矍列暇力和氷的浮力.审力恆定不瓷*浮力与M 水的体民说止比.木M止时的位肾柠做平裔位覺•以平術位陀为半杯礦点・如果木轶所受存力与只保离平衡位朮的位移成正比.J1方向相反.则町以料定木槌做简谐运动。
高中物理3-4选修专项训练救命稻草
高中物理选修3-4专项练习1.一列简谐横波，在t =0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10cm 。
P 、Q 两点的坐标分别为-1m 和-9m ，波传播方向由右向左，已知t =0．7s 时, P 点第二次出现波峰。
试计算：①这列波的传播速度多大？②从t =0时刻起，经多长时间Q 点第一次出现波峰？ ③当Q 点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？2.一列简谐波沿x 轴正方向传播，t ＝0时波形如图甲所示，已知在0.6 s 末，A 点恰第四次(圈中为第一次)出现波峰，求：(1)该简谐波的波长、波速分别为多少？(2)经过多少时间x ＝5 m 处的质点P 第一次出现波峰？ (3)如果以该机械波传到质点P 开始计时，请在图乙中画出P 点的振动图像，并标明必要的横、纵坐标值，至少画出一个周期的图像．3.如图甲所示，波源S 从平衡位置y ＝0处开始竖直向上振动(y 轴的正方向)，振动周期为T ＝0.01 s ，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v ＝80 m/s.经过一段时间后，P 、Q 两点开始振动，已知距离SP ＝1.2 m ，SQ ＝2.6 m(1)求此波的频率和波长；(2)若以Q 点开始振动的时刻作为计时的零点，试在图乙中分别画出P 、Q 两点的振动图象．4.如图所示，在坐标原点O 处有一质点S ，它沿y 轴做频率为10Hz 、振幅为2cm 的简谐运动，形成的波沿x 轴传播，波速为4m/s ，当t ＝0时，S 从原点开始沿y 轴负方向运动．(1)画出当S 完成第一次全振动时的波形图； (2)经过多长时间x ＝1m 处的质点第一次出现波峰？5.一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10cm 。
P 、Q 两点的坐标分别为-1m 和-9m ，波传播方向由右向左，已知t=0.7s 时, P 点第二次出现波峰。
试计算：①这列波的传传播速度多大？②从t=0时刻起，经多长时间Q 点第一次出现波峰？ ③当Q 点第一次出现波峰时，P 点通过的路程为多少？6.湖面上一点O 上下振动，振辐为0.2m ，以O 点为圆心形成圆形水波，如图所示，A 、B 、O 三点在一条直线上，OA 间距离为4.0m ，OB 间距离为2.4m 。
高中物理3-4、3-5选做试题汇编
2008届高中物理3-4、3-5选做试题汇编一、选修3—4选做试题汇编1.（江苏省淮安、连云港、宿迁、徐州四市2008届高三调研考试）（12分）（3—4模块）：⑴有以下说法：A．在电磁波接收过程中，使声音信号或图象信号从高频电流中还原出来的过程叫调制B．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁C．通过测量星球上某些元素发出光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度D．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大E．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄F．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系其中正确的是___▲___⑵如图，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴正方向传播的横波。
在t=0时刻质点O开始向下运动，经0.4s第一次形成图示波形，则该简谐波周期为▲ s，波速为▲ m/s，x=5m处的质点B在t=1.6s时刻相对平衡位置的位移为▲ cm。
2.（常州一中）下列说法正确的是【】（A）用三棱镜观察太阳看到彩色光带是利用光的干涉现象（B）在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象（C）用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象（D）电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的（E）肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象造成的（F）圆屏阴影阴影中心的亮斑(泊松亮斑)是光的衍射现象造成的（G）在阳光照射下，电线下面没有影子，是光的衍射现象造成的（H）大量光子的行为能明显地表现出波动性，而个别光子的行为往往表现出粒子性（I）频率越低、波长越长的光子波动性明显，而频率越高波长越短光子的粒子性明显（J）在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽（K）据光子说，光子的能量是与频率成正比的，这说明了光的波动性与光的粒子性是统一的产物。
[沪科版]高中物理选修3-4课后习题(完美解析版).
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题目：[课本问题详解]用曲线连接各时刻小球球心的位置，你猜想一下：小球在各时刻的位移跟时间之间存在着怎样的关系？小球运动的x-t 图像是正弦曲线吗？题型：问答题分值：无难度：基础题考点：简谐运动的振动图象解题思路：假定弹簧振子的频闪照片是正弦曲线，作出位移时间图像可判定为正弦曲线． 解析：假定弹簧振子的频闪照片是正弦曲线，用刻度尺测量振幅和周期，写出正弦函数的表达式．在频闪照片中选取几个位置并用刻度尺测量横坐标和纵坐标．代入正弦函数的表达式中检验，经验证为正弦函数．答案：正弦函数 是正弦曲线点拨：用刻度尺测量振幅和周期，做出简谐运动的振动图象．题目：[家庭作业与活动详解]第1题．1．图1-13是某质点做简谐运动的振动图像。
根据图像所提供的信息，回答下列问题：(1)质点的振幅有多大？频率有多大？(2)质点在第2 s 末的位移是多少?在前2 s 内走过的路程是多少?题型：问答题分值：无难度：基础题考点：简谐运动的振动图象解题思路:周期是完成一次全振动所用的时间在图像上是两相邻极大值间的距离，正负极大值表示物体的振幅．图像中各物理量的意义．解析：根据周期是完成一次全振动所用的时间在图像上是两相邻极大值间的距离．所以周期是 4s ，又Tf 1 ，所以f=0.25HZ 正负极大值表示物体的振幅所以振幅是6 cm （2）由图像可知位移是6 cm ，由振动过程之路程为12 cm ．答案： (1)6 cm 0.25 Hz (2)6 cm 12 cm点拨：理解描述振动的物理量在图像中的对应．题目：[家庭作业与活动详解]第2题2．有一个物体做简谐运动，它的振幅是4 cm ，频率是3 Hz ，这个物体在2 s 内一共通过了多少路程?题型：问答题分值：无难度：基础题考点：简谐运动解题思路：由 Tf 1=得周期 T ，由简谐运动的路程和振幅的关系可得路程． 解析：由 T f 1=得周期 T=31S ，在2 S 内共经历 6个周期 ，故物体通过的路程 S=6×4A ＝24×4 cm=96 cm ．答案：96 cm点拨：物体一周期通过的路程为４Ａ题目：[课题研究]如图1-14所示，将钢锯条的一端夹在实验台的边缘，拨动钢锯条，它就上下振动起来。
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高中物理选修3-4综合练习题4
1、以下说法中正确的是（）
A．简谐运动中回复力总指向平衡位置； B．太阳光是偏振光；
C．电磁波是横波，它的传播不需要介质；D．家电的遥控器是利用红外线的遥感。
2、根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是（）
Ａ．变化的电场一定产生变化的磁场
Ｂ．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场
Ｃ．稳定的电场一定产生稳定的磁场
Ｄ．周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场
3、一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则( )
A.声波频率不变，波长变小
B.声波频率不变，波长变大
C.声波频率变小，波长变大
D.声波频率变大，波长不变
4、如图所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有 a、b、c、d、e五个单摆，让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内振动；接着其余各摆也开始振动。
下列关于其余各摆说法中正确的有（）
A．各摆均做自由振动 B． c摆的振幅最大
C．摆长与a相差越大的，振幅越小
D．各摆的振动周期与a摆相同
5、如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带.下面的说法中正确的是( )
A．a侧是红色光，b侧是紫色光
B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长
C．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率
D．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率
6、如图所示，表示横波在某一时刻的图像，其波速是8m/s，
则下列说法中正确的是 （ ） A ．该波的周期为0.5s B ．该波的振幅是5m
C ．从这一时刻开始经过1.75s ，质点a 经过的路程是70cm
D ． 从这一刻开始经过1.75s ，质点a 向右移动的距离为14m
7、 一束可见光射到置于空气中的平行玻璃砖上，穿过玻璃砖后从下表面射出，变为a 、b 两束平行单色光，如图所示。
如果光束b 是蓝光，则光束a 可能是（ ）
A. 红光
B. 黄光
C. 绿光
D. 紫光
8、如图是一束单色光从某一介质进入空气介质中发生的现象，已知光在空气中的速度为c ，则该单色光在该介质中的波速为 ( )
A.c
B.
c 23 C.3c D.c 3
3 9、如图为一直角棱镜的横截面， 60,90=∠=∠abc bac。
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2=n ，若不考虑原入射光在bc 面上的反射光，则有光线
（ ）
A ．从ab 面射出
B ．从ac 面射出
C ．从bc 面射出，且也bc 面斜交
D ．从bc 面射出，且也bc 面垂直
10、在“测定玻璃砖的折射率”的实验中，某同学在画玻璃砖下界面bb ′时，上界面与aa ′直线离开6
6
b
a
了一段距离，但aa ′与bb ′仍然平行，如图所示。
如果其他操作不变，他测得玻璃砖的折射率比真实值将：（ ） A ．偏大 B ．偏小 C ．仍然准确 D ．以上均有可能
11、空气中两条光线a 和b 从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如右图所示。
方框内有两个折射率n=1.5
右图效果的是：（ ）
12、很多公园的水池底部都装有彩灯，当一细束由红蓝两色组成的灯光，从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是：（ ）
13、如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB 面上，已知棱镜材料的折射率为1.4，则这束光进入棱镜后的光路图应为下面四个图中的
( ) a a ′
′
A
D
C B
14、一列
简谐波沿x 轴正方向传播，t =0时波形如图所示. 已知在0.6s 末，A 点恰第四次(图中为第一次)出现在波峰，则下列说法正确的是（ ） A ．波的周期是0.2s B ．波传播到P 点需要1.5s
C ．P 点开始振动时速度方向是向上的
D ．P 点在0.35s 末第一次出现在波谷底部
15、图（甲）是用一主尺最小分度为1mm ，游标上有20个分度的卡尺测量一工件的长度，结果如图所示。
可以读出此工件的长度为____________cm ．
16、红光在真空中波长为7
710m -⨯，在玻璃中红光的折射率为1.5．光在真空中的速度C=3×108
m/s
（1）红光的频率是多少?(保留2位有效数字) （2）红光在玻璃中传播的波速是多少?
（3）红光在玻璃中传播的波长是多少? (保留2位有效数字)
17、一列波沿x 轴正方向传播的简谐波，在t =0时刻的波形图如图所示，已知这列波在P 出现两次波峰的最短时间是0.4 s ，求：
A
B
30º
A
B
30º
A
B
C
A
B
30º
A
B
30º
2 1 ·
P
0 A
3 4
5
x/cm
（甲）
10 0 11 12
10
20
cm
（1）这列波的波速是多少？
（2）再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰？
（3）这段时间里R通过的路程是多少？
18、半径为R的半圆形玻璃砖截面如图所示，O点为圆心，光线a沿半径方向进入玻璃后恰好在O点发生全反射，光线b平行于光线a，从最高点进入玻璃后折射到MN上的D点，已知光线a与MN的夹角为60°，求(1) 玻璃的折射率n为多少？(2)OD的长度是多少？
高中物理选修3-4综合练习题4 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 ACD D B BCD BC AC D 题号 8 9 10 11 12 13 14 答案 D
BD
B
B
C
D
AD
15. 10.235
16.（1）红光、紫光在真空中的波速．C=3×108
m/s 由f
c v
λ==得
8
147
310 4.310710
c
f Hz Hz λ-⨯===⨯⨯红红， (2分,其中公式1分答案1分) ②由v c n /=得 红光在玻璃中波速为
8
8310/210/1.5
c v m s m s n ⨯===⨯红红 (2分,其中公式1分答案1分)
(3)λ=V 红/f 红=2×108
/4.3×1014
m=4.7×10-7
m (2分,其中公式1分答案1分) 17、.P 点两次出现波峰的最短时间是0.4 s ，所以这列波的周期T =0.4 s. (1)由波速公式得 v =x /T =4/0.4 m/s=10 m/s
（2分）
(2)由t =0时刻到R 第一次出现波峰，波移动的距离s =(9-2) m=7 m. （1分） 则t =
10
7=v s s=0.7 s （2分） (3)在上述时间内，R 实际振动时间t 1=0.7 s-0.4 s=0.3 s （1分） ,因此R 通过的路程为s 路=4×2×4
.03
.0 cm=6 cm. （2分）
18. 解：(1)临界角C ＝30° (1分)
n＝1/sinc=1/sin30°＝2． (3分,其中公式2分答案1分) (2) ＝n， (1分)
sin r＝， (1分)
OD＝R tan r＝(1分)
OD＝R．(1分)。