2013-2014学年高中物理 课后知能检测12 沪科版选修3-4
高中物理综合测试沪科版选修3-4
高二选修3-4模块测试物理试题（满分100分，考试时间90分钟）Ⅰ卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分；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，有选错的或不答的得0分。
）1.关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是 ( )A.位移减小时，加速度增大，速度增大B.位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同C.物体运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反D.物体向平衡位置运动时，做加速运动，背离平衡位置时，做减速运动2.一个单摆的摆球偏离到位移最大时，恰与空中竖直下落的雨滴相遇，雨滴均匀地附着在摆球表面，下列结论正确的是（）A、摆球经过平衡位置时的速度要增大，振动的周期要增大，振幅也增大B、摆球经过平衡位置时的速度要增大，振动的周期不变，振幅要增大C、摆球经过平衡位置时的速度没有变化，振动的周期要减小，振幅也减小D、摆球经过平衡位置时的速度没有变化，振动的周期不变，振幅也不变3.关于电磁场的理论，下列说法正确的是（）A. 变化的电场周围产生的磁场一定是变化的B. 变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的C. 均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的D. 振荡电场周围产生的磁场也是振荡的4、绿光在水中的波长和紫光在真空中的波长相等，已知水对该绿光的折射率是4／3，则下列说法中正确的是：（）A．水对这种紫光的折射率应略小于4／3B．绿光与紫光在真空中的波长之比是3：4C．绿光与紫光的频率之比是3：4D．绿光在真空中的传播速度大于紫光在真空中的传播速度5、右图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平整的装置，检查中所观察到的干涉条纹如图乙所示，则：（）A．产生干涉的两列光波分别是由a的上表面和b的下表面反射的B．产生干涉的两列光波分别是由a的下表面和b的上表面反射的C．被检查的玻璃表面有凸起D．被检查的玻璃表面有凹陷6、下列说法正确的是：（）A．偏振光可以是横波，也可以是纵波B．激光是一种人工产生的相干光，因此可对它进行调制来传递信息C．激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪D．一切波都很容易发生明显的衍射现象7.下列说法中正确的是（）A ．红外线有显著的热作用，紫外线有显著的化学作用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 ．X 射线的穿透本领比γ射线更强D ．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康8. 心电图是现代医疗诊断的重要手段，医生从心电图上测量出相邻两波峰的时间间隔，即为心动周期，由此可计算1min 内心脏跳动的次数（即心率）。
【课堂新坐标】(教师用书)20132014学年高中物理课后知能检测2沪科版选修34
【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 课后知能检测2 沪科版选修3-41．关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是( )A ．可以是恒力B ．可以是方向不变而大小变化的力C ．可以是大小不变而方向改变的力D ．一定是变力【解析】 由F ＝－kx 可知，由于位移的大小和方向在变化，因此回复力的大小和方向也在变化．一定是变力．【答案】 D2．(多选)关于简谐振动，以下说法中正确的是( )A ．回复力总指向平衡位置B ．加速度、速度方向永远一致C ．在平衡位置加速度、速度均达到最大值D ．在平衡位置速度达到最大值，而加速度为零【解析】 回复力是把物体拉回到平衡位置的力，A 对；加速度方向始终指向平衡位置，速度方向可能指向平衡位置，也可能远离平衡位置，B 错；平衡位置位移为零，据a ＝－kx m知加速度为零，势能最小，动能最大，速度最大，C 错，D 对．【答案】 AD3．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中( )A ．振子所受的回复力逐渐增大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】 振子的位移指由平衡位置指向振动物体所在位置的位移，因而向平衡位置运动时位移逐渐减小．而回复力与位移成正比，故回复力也减小．由牛顿第二定律a ＝F /m 得，加速度也减小，物体向平衡位置运动时，回复力与速度方向一致，故物体的速度逐渐增大．【答案】 D4．(多选)(2013·咸阳检测)如图1－2－9所示是某一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是( )图1－2－9A．在第1 s内，质点速度逐渐增大B．在第2 s内，质点速度逐渐增大C．在第3 s内，动能转化为势能D．在第4 s内，动能转化为势能【解析】质点在第1 s内，由平衡位置向正向最大位移处运动，做减速运动，所以选项A错误；在第2 s内，质点由正向最大位移处向平衡位置运动，做加速运动，所以选项B 正确；在第3 s内，质点由平衡位置向负向最大位移处运动，动能转化为势能，所以选项C 正确；在第4 s内，质点由负向最大位移处向平衡位置运动，势能转化为动能，所以选项D 错误．【答案】BC5．(多选)如图1－2－10所示，轻质弹簧下挂一个重为300 N的物体A，伸长了3 cm，再挂上重为200 N的物体B时又伸长了2 cm，若将连接A、B两物体的细线烧断，使A在竖直面内振动，则( )图1－2－10A．最大回复力为300 NB．最大回复力为200 NC．振幅为3 cmD．振幅为2 cm【解析】在最低点绳被烧断后，A受到的合力是200 N，B对；振幅应是2 cm，D对．【答案】BD6．(2013·榆林检测)如图1－2－11甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期T＝2 s，从振子处于最低点位置向上运动时开始计时，在一个周期内的振动图像如图乙所示．关于这个图像，下列说法正确的是( )甲乙图1－2－11A．t＝1.25 s时，振子的加速度为正，速度也为正B．t＝1.7 s时，振子的加速度为负，速度也为负C．t＝1.0 s时，振子的速度为零，加速度为负向最大值D．t＝1.5 s时，振子的速度为零，加速度为负向最大值【解析】t＝1.25 s时，加速度为负，速度为负；t＝1.7 s时，加速度为正，速度为负；t＝1.0 s时，速度为零，加速度为负向最大值；t＝1.5 s时，速度为负向最大值，加速度为零，故C正确．【答案】 C7．(多选)做简谐运动的物体，每次经过同一位置时，都具有相同的( )A．加速度B．速度C．位移D．动能【解析】做简谐运动的物体，每次经过同一位置时具有相同的位移，位移相同则回复力相同，回复力相同则加速度相同；速度大小相等，但方向可能相同，也可能相反，但动能一定是相等的，所以A、C、D正确．【答案】ACD8．(2013·赤峰检测)如图1－2－12所示，弹簧上面固定一质量为m的小球，小球在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，则小球在振动过程中( )图1－2－12A．小球最大动能应等于mgAB．弹簧的弹性势能和小球动能总和保持不变C ．弹簧最大弹性势能等于2mgAD ．小球在最低点时的弹力大于2mg【解析】 设小球受力平衡时弹簧的压缩量为x 0，则有mg ＝kx 0，由题意知x 0＝A ，小球振动到最低点时，弹簧的压缩量为2x 0＝2A ，弹力为k ·2x 0＝2mg ，选项D 错误；由动能定理知，小球由最高点到最低点的过程中，重力势能减少量mg ·2A 全部转化为弹簧的弹性势能，选项C 正确；在平衡位置时，小球的动能最大，由最高点振动到平衡位置的过程中，重力势能减少量mgA 一部分转化为动能，一部分转化为弹性势能，故选项A 错误；小球在振动过程中还有重力势能的变化，故选项B 错误．【答案】 C9．(多选)如图1－2－13所示是某弹簧振子的振动图像，试由图像判断下列说法中正确的是( )图1－2－13A ．振幅是3 cmB ．周期是8 sC. 4 s 末小球速度为负，加速度为零，回复力为零D ．第22 s 末小球的加速度为正，速度最大【解析】 纵轴是质点离开平衡位置的位移，横轴是时间，图像是振动图像．由图像可知振幅A ＝3 cm ，故A 正确；而周期T ＝8 s ，故B 正确；4 s 末时质点在“下坡路程”，因而速度为负，而质点正好在平衡位置，因而a ＝0，C 正确；第22 s 末恰是234个周期，因而质点正处于负向最大位移处，速度为0，加速度正向最大，则D 错误，故正确选项为A 、B 、C.【答案】 ABC10．如图1－2－14所示，小球被套在光滑的水平杆上，跟弹簧相连组成弹簧振子，小球在平衡位置附近的A 、B 间往复运动，以O 为位移起点，向右为位移x 的正方向，则：图1－2－14(1)速度由正变负的位置在________；(2)位移为负向最大值的位置在________；(3)加速度由正变负的位置在________；(4)加速度达到正向最大值的位置在________．【解析】 矢量由正变负时，就是矢量改变方向时，也就是该矢量数值为零时，故速度由正变负的位置在B 点，加速度由正变负的位置在O 点，负向最大位移的位置在A 点．加速度a ＝－k m x ，正向最大加速度处的位置在A 点．【答案】 (1)B (2)A (3)O (4)A11．已知水平弹簧振子的质量为2 kg ，当它运动到平衡位置左侧2 cm 时受到的回复力为4 N ，求当它运动到平衡位置右侧4 cm 时，受到的回复力的大小和方向以及加速度的大小和方向．【解析】 F ＝－kx ，所以F 1的大小F 1＝kx 1，由此可得k ＝200 N/m.F 2＝kx 2＝200×4 ×10－2 N ＝8 N ，由于位移向右，故回复力F 2的方向向左．根据牛顿第二定律a 2＝F 2m ＝82m/s 2＝4 m/s 2，方向向左． 【答案】 回复力大小为8 N ，方向向左 加速度大小为4 m/s 2，方向向左12．如图1－2－15所示，质量为m 的小球在两根劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧作用下在光滑水平面上的运动(小球在O 点时两根弹簧均处于自由状态)是否是简谐运动？图1－2－15【解析】 弹力的合力，其大小为F ＝F 1＋F 2＝(k 1＋k 2)x ，令k ＝k 1＋k 2，上式可写成：F ＝kx .由于小球所受回复力的方向与位移x 的方向相反，考虑方向后，上式可表示为：F ＝－kx .所以，小球将在两根弹簧的作用下，沿水平面做简谐运动．【答案】 是简谐运动。
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。
高中物理 课后知能检测8 沪科版选修3-4
【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理课后知能检测8 沪科版选修3-41．(多选)下列说法正确的是( )A．只有平面波的波面才与波线垂直B．任何波的波线都跟波面垂直C．任何波的波线都能表示波的传播方向D．有些波的波线表示传播方向【解析】任何波线都与波面互相垂直，A错，B对；波线表示波的传播方向，C对，D 错．【答案】BC2．(多选)下列现象中属于声波反射现象的是( )A．隔着墙能听到房间外面有人讲话B．音响设备制作时要考虑混合效应C．夏日的雷声有时轰鸣不绝D．在水里的人能听到岸上的声音【解析】反射现象是波在同一种介质中的传播，因此B、C正确．波在不同种介质中传播是折射现象，D不正确．A是绕过障碍物的现象．【答案】BC3．一列波从空气传入水中，已知水中声的速度较大，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【解析】由于波的频率由波源决定，因此波无论在空气中还是在水中频率都不变，故C、D错．又因波在水中速度较大，由公式v＝λf可得，波在水中的波长变大，故A错，B 正确．【答案】 B4．(多选)关于声波，下列说法中正确的是( )A．空气中的声波是纵波，铁中的声波也是纵波B．声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体和真空中传播C．声音在水中传播的速度大于在空气中的传播速度D．对于在空气中传播的声波来说，因v＝λ·f，所以频率越高，声速也越大【解析】声波在各种介质中的传播都是纵波，并且在固体中比在液体中的传播速度大，在空气中传播速度最小；波速由介质决定．【答案】AC5．(2013·榆林检测)一列机械波从一种介质进入另一种介质时，波速变大，则下列判断正确的是( )A．由v＝λ/T可知，波长变大B．由T＝λ/v可知，周期变小C．由v＝λf可知，可能是波长λ变小而频率f变得更大D．由v＝λf可知，可能是频率f变小而波长λ变得更大【解析】机械波从一种介质进入另一种介质时，周期和频率均保持不变，选项B、C、D错误；由于周期不变，波速变大，所以波长变大，选项A正确．【答案】 A6．图2－4－10中，1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则( )图2－4－10A．2与1的波长、频率相等，波速不等B．2与1的波速、频率相等，波长不等C．3与1的波速、频率、波长均相等D．3与1的频率相等，波速、波长均不等【解析】反射波的波长、频率、波速与入射波都应该相等，故A、B错．折射波的波长、波速与入射波均不等，但频率相等，故C错，D正确．【答案】 D7．以下关于波的认识，不正确的是( )A．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的折射原理B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C．雷达的工作原理是利用波的反射D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象【解析】潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况、隐形飞机怪异外形及表面涂特殊隐形物质、雷达的工作原理都是利用波的反射，故A 错误，B 、C 正确；水波从深水区传到浅水区改变传播方向的同时，传播速度和波长都会改变，属于波的折射现象．故D 正确．【答案】 A8. (2013·西安高级中学检测)如图2－4－11所示，是声波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ的折射情况，由图判断下面说法中正确的是( )图2－4－11A ．入射角大于折射角，声波在介质Ⅰ中的波速大于它在介质Ⅱ中的波速B ．入射角大于折射角，声波在介质Ⅰ中的波速小于它在介质Ⅱ中的波速C ．入射角大于折射角，Ⅰ可能是空气，Ⅱ可能是水D ．入射角小于折射角，Ⅰ可能是钢铁，Ⅱ可能是空气【解析】 依题意，图中MN 为介质界面，虚线为法线，i 为入射角，γ为折射角，从图可直接看出入射角大于折射角(i >γ)，故声波在介质Ⅰ中的波速大于它在介质Ⅱ中的波速，A 正确，而B 、D 均错误；声波在固体和液体中的速度要大于它在空气中的速度，故C 错误．故选A.【答案】 A9．甲、乙两人平行站在一堵墙前面，两人相距2a ，距离墙均为3a ，当甲开了一枪后，乙在时间t 后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为( )A ．听不到B ．甲开枪3t 后C ．甲开枪2t 后D ．甲开枪3＋72t 后【解析】 乙听到的第一声枪响必然是甲开枪的声音直接传到乙耳中的，故t ＝2a v.甲、乙两人及墙的位置如图所示，乙听到第二声枪响必然是墙反射的枪声，由反射定律可知，波线如图中AC 和CB 所示，由几何关系可得：AC ＝CB ＝2a ，故第二声枪响传到乙的耳中的时间为t ′＝AC ＋CB v ＝4a v＝2t . 【答案】 C10．水波的速度跟水的深度有关，其关系为v ＝gh ，式中h 为水的深度，g 为重力加速度．如图2－4－12甲所示是一池塘的剖面图，A 、B 两部分水深不同，图乙是从上往下俯视看到的从P 处向外传播的水波波形(弧形实线代表波峰)，深水区B 水波波长是浅水区A 水波波长的两倍，若已知A 处水深20 cm ，那么B 处水深是________ cm.图2－4－12【解析】 设浅水区、深水区中的波速分别为v A 、v B ，水波由浅水区进入深水区，频率f 不变，据v ＝λf 可知v A v B ＝λA λB ＝12，即gh A gh B ＝12，h B ＝4h A ＝4×20 cm＝80 cm. 【答案】 80 11．某列波以60°的入射角从甲介质射到乙介质的界面上同时发生反射和折射，若反射波线与折射波线成90°角，波在乙介质中的波速为1.2×105 km/s ，求波在甲介质中的速度是多少？【解析】 如图所示，由折射定律得：sin 60°sin 30°＝v 甲v 乙，则v 甲＝sin 60°sin 30°v 乙＝3212×1.2×105 km/s ＝1.2×3×105 km/s≈2.1×105 km/s.【答案】 2.1×105 km/s12．有一辆汽车以15 m/s 的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2 s 后司机听到回声，此时汽车距山崖多远？(v 声＝340 m/s)【解析】 如图所示为汽车与声波的运动过程的示意图．设汽车由A 运动到C 的路程为s 1，C 点到山崖B 的距离为s ；声波由A 传到B 再反射到C 的路程为s 2，因汽车与声波运动时间同为t ，则有s 2＝s 1＋2s ，即v 声t ＝v 汽车t ＋2s ，所以s ＝ v 声－v 汽车 t 2＝ 340－15 ×22m ＝325 m.【答案】 325 m。
【课堂新坐标】(教师用书)2013-2014学年高中物理 课后知能检测14 沪科版选修3-1
【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理课后知能检测14 沪科版选修3-11．(2012·宁德高二检测)人们早在公元前6、7世纪就发现了磁石吸铁、磁石指南等现象，如图5－1－5所示是最早的指南仪器——司南，形似勺子，勺柄是其磁体南极，则司南静止时，勺柄所指的方向是( )图5－1－5A．东方B．北方C．西方D．南方【解析】勺柄是磁体南极，故司南静止时，勺柄所指的方向是南方，故D正确．【答案】 D2．关于地磁场，下列叙述正确的是( )A．地球的地磁两极和地理两极重合B．指南针指南的一极是指南针的北极C．地磁的北极与地理的南极重合D．地磁的北极在地理南极附近【解析】地球是一个大磁体，其地磁北极(N极)在地理南极附近，地磁南极(S极)在地理北极附近，并不重合；根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”可知，指南针指南的一极应该是指南针的南极(S极)．【答案】 D3．把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不吸引，则( )A．甲有磁性，乙无磁性B．甲无磁性，乙有磁性C．甲、乙都有磁性D．甲、乙都无磁性【解析】当铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，两者互相吸引，说明甲是磁体，具有磁性；把铁棒乙的一端靠近铁棒甲的中部，两者不能相互吸引，说明乙不是磁体，没有磁性．【答案】 A4．下列元件中哪些用到了软磁性材料( ) A ．半导体收音机的天线磁棒 B ．扬声器中的磁铁 C ．变压器的闭合铁芯 D ．录音机的磁头【解析】 软磁性材料磁性较弱，也容易磁化，主要用于收音机的天线磁棒、变压器的铁芯和录音机的磁头等．而扬声器中的磁铁是强磁性材料．【答案】 ACD5．下列说法中正确的是( )A ．电场线越密的地方，电场强度越大；同样，磁感线越密的地方，磁感应强度越大B ．在电场中，任意两条电场线不会相交；同样，在磁场中，任意两条磁感线不会相交C ．电场线不是闭合的，磁感线也不是闭合的D ．电场线某点的切线方向表示该点的电场强度方向；同样，磁感线某点的切线方向表示该点的磁感应强度方向【解析】 由电场线和磁场线的特点可知，选项A 、B 、D 正确． 【答案】 ABD6．有人说：“公式B ＝ΦS表明：磁场中某处的磁感应强度的大小与垂直穿过某平面的磁通量成正比，与该平面的面积成反比，无方向．”这种说法( )A ．完全正确B ．完全错误C ．大小正确，方向错误D ．大小错误，方向正确【解析】 磁场中某处的磁感应强度的大小是由磁场本身性质决定的，仅与产生磁场的磁体或电流有关，与其他因素无关，磁感应强度是矢量，具有方向，故选项B 正确．【答案】 B7．将面积为0.5 m 2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×10－2T 的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁场方向，如图5－1－6所示，那么穿过这个线圈的磁通量为( )图5－1－6A ．1.0×10－2Wb B ．1.0 WbC ．0.5×10－2Wb D ．5×10－2Wb【解析】 根据Φ＝BS ＝2.0×10－2×0.5 Wb，故Φ＝1.0×10－2Wb ，A 正确． 【答案】 A8．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是( )A ．①②④B ．②③④C ．①⑤D ．②③【解析】 地磁场类似于条形磁铁磁场，地磁南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近．【答案】 D9．(2013·汉中高二期末)如图5－1－7所示，是等腰直角三棱柱，其中底面abcd 为正方形，边长为L ，它们按图示位置放置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B ，下面说法中正确的是( )图5－1－7A ．通过abcd 平面的磁通量大小为BL 2B ．通过cdEF 平面的磁通量大小为22BL 2C ．通过abFE 平面的磁通量大小为零D ．通过整个三棱柱的磁通量为零【解析】 abcd 平面垂直磁感应强度方向的投影面积与cdEF 平面面积相等，均为22L 2，磁通量大小均为22BL 2，A 错误，B 正确；abFE 平面与磁感应强度方向平行，磁通量为零，C 正确；又因通过abcd 、cdEF 两平面磁通量正负相反，合磁通量为零，所以通过整个三棱柱的磁通量为零，D 正确．【答案】 BCD10．如图5－1－8所示，匀强磁场的磁感应强度为B ，B 的方向与水平方向的夹角为30°，图中实线位置有一面积为S 的矩形线圈处于磁场中，并绕着它的一条边从水平位置转到竖直位置(图中虚线位置)．计算在此过程中磁通量的改变量为( )图5－1－8A.3－12BS B ．BS C.3＋12BS D ．2BS【解析】 磁通量为标量，但有方向，求磁通量及变化时，应注意：①磁场的方向改变 ②磁场穿过线圈的方向改变．取线圈在水平位置时穿过线圈的磁通量为正，则Φ1＝BS sin30°＝12BS线圈处于竖直位置时，磁感线从线圈另一面穿过，磁通量为Φ2＝－BS cos 30°＝－32BS则线圈中的磁通量的改变量|ΔΦ|＝|Φ2－Φ1|＝3＋12BS . 【答案】 C11．地球是个大磁场，在地球上，指南针能指南北是因为受到________的作用．人类将在本世纪登上火星，目前，火星上的磁场情况不明，如果现在登上火星，你认为在火星上宇航员能依靠指南针来导向吗？________(选填“能”“不能”或“不知道”)【解析】 地球周围有磁场，指南针就是因为受到地磁场的作用力而指南北的，火星上磁场情况不明，不能用指南针来导向．【答案】 地磁场 不能12．在60周年国庆盛典上我国“飞豹”新型超音速歼击机在天安门上空沿水平方向以1.7倍的声速自东向西飞过，该机两翼面积分别为15 m 2，设北京上空地磁场的竖直分量为0.42×10－4T ，则该机两翼的磁通量为多少？若该机做花样表演“翻转180°飞行”，则此过程中两机翼磁通量变化量为多少？【解析】 根据磁通量公式Φ＝BS cos α知， Φ＝B ·S ＝0.42×10－4×2×15 Wb＝1.26×10－3Wb 磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1，ΔΦ＝2Φ＝2.52×10－3 Wb.【答案】 1.26×10－3 Wb 2.52×10－3 Wb。
沪科版物理选修3-4：模块综合测评2
模块综合测评(二)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分.在每小题给出的5个选项中有3项符合题目要求.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分.每选错1个扣3分，最低得分为0分)1.下列说法正确的有()A.某种光学介质对另一种光学介质的相对折射率可能小于1B.英国物理学家托马斯·杨发现了光的干涉现象C.激光和自然光都是偏振光D.麦克斯韦用实验证明了光是一种电磁波E.爱因斯坦认为真空中光速在不同惯性系中相同【解析】激光的偏振方向一定，是偏振光，而自然光包含着垂直传播方向上沿一切方向振动的光，C错；麦克斯韦只是从理论上提出光是一种电磁波，D 错.【答案】ABE2.下列说法正确的是()A.露珠的晶莹透亮现象，是由光的全反射引起的B.光波从空气进入水中后，更容易发生衍射C.电磁波具有偏振现象D.根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短E.物体做受迫振动时，其频率和振幅与自身的固有频率均无关【解析】露珠的晶莹透亮现象，是由光的全反射引起的，选项A正确；光波从空气进入水中后，频率不变，波速变小，则波长变短，故更不容易发生衍射，选项B错误；因电磁波是横波，故也有偏振现象，选项C正确；根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短，选项D正确；物体做受迫振动时，其频率总等于周期性驱动力的频率，与自身的固有频率无关，但其振幅与自身的固有频率有关，当驱动力的频率等于固有频率时，振幅最大，选项E 错误.【答案】ACD3.在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光的现象，下列现象中属于光的干涉的是()A.洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象B.小孩儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象C.雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象D.用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象E.实验室用双缝实验得到的彩色条纹【解析】A属于光的色散现象；B、C属于光的薄膜干涉现象；D属于光的单缝衍射现象；E属于光的双缝干涉现象.【答案】BCE4.下列有关光学现象的说法中正确的是()A.用光导纤维束传送信息是光的衍射的应用B.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的干涉现象C.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰D.经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度E.激光测距是应用了激光平行性好的特点【解析】用光导纤维束传送信息是光的全反射的应用，A错误；太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的色散现象，是光的折射的结果，B错误；在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可减弱反射光，从而使景象更清晰，C正确；红光的波长比绿光的波长长，根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝ldλ可知，经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度，D正确；激光的平行性好，常用来精确测距，E正确.【答案】CDE。
[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。
高中物理 课后知能检测15 沪科版选修31(1)
【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理课后知能检测15 沪科版选修3-11．通有恒定电流的长直螺线管，下列说法中正确的是( )A．该螺线管内部是匀强磁场B．该螺线管外部是匀强磁场C．放在螺线管内部的小磁针静止时，小磁针N极指向螺线管的N极D．放在螺线管外部中点处的小磁针静止时，小磁针N极指向螺线管的N极【解析】长直螺线管内部中间部分是匀强磁场，在磁场中小磁针的N极指向就是该处磁场的方向．【答案】AC2．(2012·昌江高二检测)如图5－3－7所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为( )图5－3－7A．a处B．b处C．c处D．无法判断【解析】通电螺线管的磁场类似于条形磁铁的磁场，内部最强，两端外侧稍弱，外部的中间部分最弱．【答案】 A3．闭合开关S后，小磁针静止时N极指向如图5－3－8所示，那么图中电源的正极( )图5－3－8A．一定在a端B．一定在b端C．在a端或b端均可D．无法确定【解析】磁铁外面的磁感线分布与通电螺线管相似，由安培定则即可判断电源的正极在a端．【答案】 A4．磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是( )A．分子电流消失B．分子电流取向变得大致相同C．分子电流取向变得杂乱D．分子电流减弱【解析】根据安培的分子电流假说，当分子电流取向变得大致相同时，对外显示磁性；当温度升高或者受到敲击时分子发生运动，分子电流变得紊乱无序，对外不能显示磁性．【答案】 C5．如图5－3－9所示，三根长直通电导线中电流大小相同，通电电流方向为：b导线和d导线中电流向纸里，c导线中电流向纸外，a点为b、d两点的连线的中点，ac垂直于bd，且ab＝ad＝ac，则a点的磁场方向为( )图5－3－9A．垂直纸面指向纸外B．垂直纸面指向纸内C．沿纸面由a指向b D．沿纸面由a指向d【解析】题图中，b、d两直线电流在a处产生的磁感应强度大小相等、方向相反，互相抵消，故a处磁场方向决定于直线电流c，由安培定则可知，a处磁场方向为a→b.【答案】 C6．如图5－3－10所示，电流从A点分两路通过对称的环形支路汇合于B点，则环形支路的圆心O处的磁感应强度为( )图5－3－10A．垂直于环形支路所在平面，且指向“纸外”B．垂直于环形支路所在平面，且指向“纸内”C．大小为零D．在环形支路所在平面内，指向B点【解析】由安培定则可判断上边环形电流在O点处产生磁场的方向垂直纸面向里，下边环形电流在O点处产生磁场的方向垂直纸面向外，方向相反，两环形支路的电流相等，环形电流支路的圆心O与两支路间的距离相等，所以O处的磁感应强度为零．【答案】 C7．铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图5－3－11所示，则铁环中心O处的磁场方向为( )图5－3－11A．向下B．向上C．垂直于纸面向里D．垂直于纸面向外【解析】铁环左侧上端为N极，右侧上端也为N极，在环中心叠加后，在中心O磁场方向向下．【答案】 A8．(2012·福建连江一中高二检测)如图5－3－12所示，A和B为两根互相平行的长直导线，通以同方向等大电流，虚线C为在A和B所确定的平面内与A、B等距的直线，则下列说法正确的是( )图5－3－12A．两导线间的空间不存在磁场B．虚线C处磁感应强度为零C．AC间磁感应强度垂直纸面向里D．CB间磁感应强度垂直纸面向外【解析】设电流A、B在空间产生的磁场分别为B A、B B，根据安培定则，电流A在AB 间产生的磁场垂直纸面向里，而电流B在AB间产生的磁场垂直纸面向外，又因I A＝I B，故在AC区，B A＞B B，合磁场方向垂直于纸面向里，在BC区，B A＜B B，合磁场方向垂直于纸面向外，中线C处B A＝B B，合磁场为零，综上所述，正确的选项为B、C、D.【答案】BCD9．如图5－3－13所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平固定放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )图5－3－13A．a、b两点磁感应强度相同B．c、d两点磁感应强度大小相等C．a点磁感应强度最大D．b点磁感应强度最大【解析】在a、b、c、d四点中只有b点通电导线产生的磁场与原匀强磁场方向相同，c、d两点通电导线产生的磁场方向与原磁场方向垂直．根据磁场叠加原理，b点磁感应强度最大c、d两点磁感应强度大小相同，故选B、D.【答案】BD10．在图5－3－14中，分别给出了其中的电流方向或磁场中某处小磁针N极的指向，请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．图5－3－14【解析】根据安培定则，各图中电流方向和磁感线方向判定如图所示．【答案】 见解析11．如图5－3－15所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流．a 、b 两点与两导线共面，a 点在两导线的中间与两导线的距离均为r ，b 点在导线2右侧，与导线2的距离也为r .现测得a 点磁感应强度的大小为B ，则去掉导线1后，b 点的磁感应强度大小为________，方向________．图5－3－15【解析】 导线1、2中电流的大小是相等的，且a 距导线1、2，b 距导线2的距离也是相等的，因此，导线1、2在a 处，导线2在b 处各自产生的磁场大小是相等的，设为B 0.根据安培定则知，导线1、2在a 处产生的磁场方向相同，故有B ＝2B 0，即B 0＝B 2.则去掉导线1，导线2在b 处产生的磁感应强度大小也为B 0＝B 2，方向垂直纸面向外． 【答案】 B2垂直两导线所在平面向外 12．放在通电螺线管里面的小磁针保持静止时，N 极的指向是怎样的？两位同学的回答相反．甲说，小磁针的指向如图5－3－16甲所示，因为管内的磁感线方向向右，所以小磁针的N 极指向右方．乙说，小磁针的指向如图乙所示．他的理由是通电螺线管的N 极在右侧，根据异名磁极相吸引可知，小磁针的S 极指向右方，你的看法是怎样的？他们谁的答案错了？图5－3－16【解析】 磁场中保持静止的小磁针，它的N 极一定指向磁感线的方向．“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”只适用于两个磁体在外部时磁极间的相互作用．小磁针在磁场中静止时，N 极所指的方向就是磁感线的方向，这是普遍适用的．综上所述，甲的答案是正确的，乙的答案是错误的．【答案】 见解析。
高中物理课后知能检测沪科版高二选修
【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理课后知能检测1 沪科版选修3-41．(2013·海南华侨中学检测)关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是( )A．平衡位置就是物体振动范围的中心位置B．机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移C．机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大D．机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移【解析】平衡位置是物体可以静止的位置，所以应与受力有关，与是否为振动范围的中心位置无关．如乒乓球竖直落在台上的运动是一个机械振动，显然其运动过程的中心位置不是其平衡位置，所以A不正确；位移是以平衡位置为初始点，到物体所在位置的有向线段，位移随时间而变，物体偏离平衡位置最远时，振动物体的位移最大，所以只有选项B正确．【答案】 B2．对简谐运动，下列说法中正确的是( )A．物体振动的最大位移等于振幅B．物体离开平衡位置的最大距离叫振幅C．振幅随时间做周期性变化D．物体两次通过平衡位置的时间叫周期【解析】振幅是标量，位移是矢量．振幅是振动质点离开平衡位置的最大距离，是定值，位移是随时间变化的，B正确，A、C错误；物体连续两次通过平衡位置的时间等于半个周期，故D错．【答案】 B3．(多选)(2013·西安中学检测)如图1－1－14所示，下列说法正确的是( )图1－1－14A．振动图像是从平衡位置开始计时的B．1 s末速度沿x轴负方向C．1 s末速度最大D．1 s末速度最小，为0【解析】图像从原点位置开始画，原点表示平衡位置，即物体从平衡位置起振；1 s末物体处于最大位移处，速度为0.故选A、D.【答案】AD4．如图1－1－15所示，弹簧振子在BC间做简谐运动，O点为平衡位置，BO＝OC＝5 cm，若振子从B 到C的运动时间是1 s，则下列说法正确的是( )图1－1－15A．振子从B经O到C完成一次全振动B．振动周期是1 s，振幅是10 cmC．经过两次全振动，振子通过的路程是20 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仅完成了半次全振动，所以周期T＝2×1 s＝2 s，振幅A＝BO＝5 cm.振子在一次全振动中通过的路程为4A＝20 cm，所以两次全振动中通过的路程为40 cm,3 s的时间为1.5T，所以振子通过的路程为30 cm.【答案】 D5．下列运动性质可以描述简谐运动的是( )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【解析】简谐运动的速度是变化的，B错；加速度也是变化的，A、D错，C对．【答案】 C6．(2013·玉林高二检测)如图1－1－16所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐振动．当振子从平衡位置O向a运动的过程中，下列说法中正确的是( )图1－1－16A．加速度和速度均不断减小B．加速度和速度均不断增大C．加速度不断增大，速度不断减小D．加速度不断减小，速度不断增大【解析】当振子从平衡位置O向a运动的过程中，弹簧的形变量逐渐增大，弹簧的弹力也逐渐增大，因此振子的加速度也是不断增大的，在此过程中，小球的运动方向与弹力的方向始终相反，因此速度会越来越小，故只有C正确．【答案】 C7．(多选)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；速度大小一定相同，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，故正确选项为B 、D.【答案】 BD图1－1－178．(2012·重庆高考)装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图1－1－17所示，将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动．若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图像中可能正确的是( )【解析】 试管在竖直方向上做简谐运动，平衡位置是在重力与浮力相等的位置，开始时向上提起的距离，就是其偏离平衡位置的位移，为正向最大位移，因此应选D.【答案】 D9．一质点做简谐运动，振幅是4 cm ，频率是2.5 Hz.该质点从平衡位置起向正方向运动，经过2.5 s 质点的位移和路程分别是(选初始运动方向为正方向)( )A ．4 cm,24 cmB ．－4 cm,100 cmC ．0,100 cmD ．4 cm,100 cm【解析】 质点振动的周期为T ＝1f ＝0.4 s ，则t ＝2.5 s ＝6T ＋T 4，在T4内质点从平衡位置到达正向最大位移处，即在2.5 s 末，质点的位移为4 cm ，在2.5 s 内质点通过的路程为s ＝4A ×6＋A ＝25A ＝100 cm.【答案】 D10．(2013·银川检测)一个弹簧振子在A 、B 间做简谐运动，如图1－1－18所示，O 是平衡位置，以某时刻作为计时零点(t ＝0)经过1/4周期，振子具有负方向的最大位移，那么下列四个x －t 图像能正确反映运动情况的是( )图1－1－18【解析】 由于经过14周期振子具有负方向的最大位移，故开始时小球应从平衡位置向负方向运动．故D 正确．【答案】 D11．一弹簧振子振动过程中的某段时间内其加速度数值越来越小，则在这段时间内，振子的位移越来越______，速度越来越________，其位置越来越________平衡位置，振子的速度方向与加速度方向________．【解析】 加速度减小，说明位移减小，其位置靠近平衡位置，速度方向指向平衡位置，与加速度方向相同，由于这个过程中外力做正功，所以振子的速度变大．【答案】 小 大 靠近 相同12．(2013·海南中学检测)弹簧振子以O 点为平衡位置，在B 、C 之间做简谐运动，B 、C 相距20 cm.某时刻振子处于B 点，经过0.5 s ，振子首次到达C 点，求：(1)振子运动的周期和频率；(2)振子在5 s 内通过的路程及位移的大小．【解析】 (1)设振幅为A ，由题意BC ＝2A ＝20 cm ，所以A ＝10 cm.振子从B 到C 所用时间t ＝0.5 s ，为周期T 的一半，所以T ＝1 s ，f ＝1T＝1 Hz.(2)振子在一个周期内通过的路程为4A 则5 s 内通过的路程：s ＝t′T×4A ＝5×4×10 cm＝200 cm.5 s 内振子振动了五个周期，5 s 末振子仍处于B 点，所以它偏离平衡位置的位移大小为10 cm. 【答案】 (1)1 s 1 Hz (2)200 cm 10 cm。
高中物理 课后知能检测9 沪科版选修3-4
【课堂新坐标】（教师用书）2017-2018学年高中物理课后知能检测9 沪科版选修3-41．(多选)下列关于两列波相遇时叠加的说法正确的是( )A．相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强B．相遇后，两列波的振动情况与相遇前完全相同C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰【解析】两列波相遇时，每一列波引起的振动情况都保持不变，而质点的振动则是两列波共同作用的结果，故A选项错误，B、C选项正确．几个人在同一房间说话，声带振动发出的声波在空间中相互叠加后，不改变每列波的振幅、频率，所以声波传到人的耳朵后，仍能分辨出不同的人所说的话，故D正确．【答案】BCD2．(2018·上海高考)声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为( )A．声波是纵波，光波是横波B．声波振幅大，光波振幅小C．声波波长较长，光波波长很短D．声波波速较小，光波波速很大【解析】根据产生明显衍射的条件可知，由于声波的波长较长，所以声波有明显的衍射，而光波的衍射不明显，选项C正确．【答案】 C3．关于波的干涉现象，下列说法中正确的是( )A．在振动减弱的区域，质点不发生振动B．在振动减弱的区域，各质点都处于波谷C．在振动加强的区域，各质点都处于波峰D．振动加强是指合振动的振幅变大，振动质点的能量变大【解析】干涉现象都是指稳定的干涉，加强区减弱区互相间隔，加强区、减弱区里的质点也都在各自的平衡位置做简谐运动．不要错误认为，加强区的质点都处在波峰上，而减弱区的质点都处在平衡位置上，除非两列完全相同的波干涉时，在减弱区里的质点振动完全抵消．【答案】 D4．(2018·宝鸡检测)一列正在鸣笛的火车，高速通过某火车站站台的过程中，该火车站站台中部的工作人员听到笛声的频率( )A．变大B．变小C．先变大后变小D．先变小后变大【解析】火车高速通过站台的过程中，就是先靠近站台，再远离站台．所以工作人员听到笛声的频率先变大后变小，因此本题的正确答案选C.【答案】 C5．(多选)(2018·渭南检测)如图2－5－9所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是( )图2－5－9【解析】当两列波的前半个波(或后半个波)相遇时，根据波的叠加原理，在前半个波(或后半个波)重叠的区域内所有的质点振动的合位移为零，而两列波的后半个波(或前半个波)的波形保持不变，所以选项B正确．当两列波完全相遇时(即重叠在一起)，由波的叠加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，使得所有的质点振动的位移加倍，所以选项C也是正确的．【答案】BC图2－5－106．(多选)如图2－5－10所示是水波干涉示意图，S1，S2是两波源，A、D、B三点在一条直线上，两波源频率相同，振幅相等，下列说法正确的是( )A．质点A一会儿在波峰，一会儿在波谷B．质点B一会儿在波峰，一会儿在波谷C．质点C一会儿在波峰，一会儿在波谷D．质点D一会儿在波峰，一会儿在波谷【解析】在波的干涉中，振动加强区域里的质点总在自己的平衡位置两侧做简谐运动，只是质点的振幅较大，为A1＋A2.本题中由于A1＝A2，故振动减弱区的质点并不振动，即质点C不振动，而此时A点是波峰与波峰相遇，是加强点，B点是波谷与波谷相遇，是加强点．又A、D、B三点在同一条振动加强线上，这条线上任一点的振动都是加强的，故此三点都为加强点，这样，此三点都是一会儿在波峰，一会儿在波谷．【答案】ABD7．(多选)(2018·三亚检测)水波槽中放一带孔的挡板，一水波通过孔后，宽度基本与孔相等，这是因为( )A．孔太宽B．孔太窄C．振源振动太慢D．振源振动太快【解析】没有发生明显的衍射现象，孔太宽或波长太小，A、D正确．【答案】AD8．(2018·天津市六校联考)干涉型消声器图2－5－11的结构及气流运行如图2－5－11所示．波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播．当声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，即可达到消除噪声的目的．若Δr＝r2－r1，则Δr等于( )A．波长λ的整数倍B．波长λ的奇数倍C．半波长的奇数倍D．半波长的偶数倍【解析】要想达到消声的目的，应使两相干波的路程差等于半波长的奇数倍，故选项C正确．【答案】 C9．(多选)S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A，a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab＝bc.某时刻a是两列波波峰的相遇点，c是两列波波谷的相遇点，则( )图2－5－12A．a处质点的位移始终为2AB．c处质点的位移始终为－2AC ．b 处质点的振幅为2AD ．c 处质点的振幅为2A【解析】 由于a 是两列波波峰的相遇点，c 是两列波波谷的相遇点，所以a 点和c 点均为振动加强的点．但是，只要a 点和c 点有振动，位移就有变化．a 、c 两点的振幅为2A ，不等于说a 、c 两点的位移始终为2A 或－2A ，选项A 、B 错误．b 点位于S 1、S 2的中垂线上，S 1、S 2传到b 点的振动同步，所以b 点也是振动加强的点，实际上在S 1S 2连线的中垂线上的任何点都是振动加强的点，选项C 、D 正确．【答案】 CD10．如图2－5－13所示，表示的是产生机械波的波源O 正在做匀速直线运动的情况，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布，为了使静止的频率传感器能接收到波的频率最高，则应该把传感器放在( )图2－5－13A ．A 点B ．B 点C ．C 点D ．D 点【解析】 由图可知，波源上边的波长变大，下边的波长变小，而波速不变，说明上边接收到的频率变小，下边接收到的频率变大，所以在D 点接收到的频率最高，故选D.【答案】 D11．(多选)在同一介质中两列频率相同、振动步调一致的横波互相叠加，则( )A ．波峰与波谷叠加的点振动一定是减弱的B ．振动最强的点经过14T 后恰好回到平衡位置，因而该点的振动是先加强，后减弱 C ．振动加强区和减弱区相间隔分布，且加强区和减弱区不随时间变化D ．加强区的质点某时刻的位移可能是零【解析】 由题知两列波满足相干的条件，因此在它们相遇的区域里会产生干涉图样，波峰与波谷叠加的点其振幅等于|A 1－A 2|，为减弱点，选项A 正确．振动最强的点经14T 后回到平衡位置，但它还是振动加强点，选项B 错误．根据干涉图样的特点知选项C 正确．叠加区域的所有质点都在以自己的平衡位置为中心振动，故质点某时刻的位移可能是零，因此选项D 正确．【答案】 ACD12. (2018·新课标全国高考)波源S 1和S 2振动方向相同，频率均为 4 Hz ，分别置于均匀介质中x 轴上的O 、A 两点处，OA ＝2 m ，如图2－5－14所示．两波源产生的简谐横波沿x 轴相向传播，波速为4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同．求：图2－5－14(1)简谐横波的波长；(2)OA 间合振动振幅最小的点的位置．【解析】 (1)设简谐横波波长为λ，频率为f ，波速为v ，则λ＝v f ①代入已知数据得λ＝1 m ②(2)以O 为坐标原点，设P 为OA 间的任意一点，其坐标为x ，则两波源到P 点的波程差为Δl ＝x －(2－x )，0≤x ≤2③其中x 、Δl 以m 为单位，合振动振幅最小的点的位置满足Δl ＝(k ＋12)λ，k 为整数④ 联立③④式，得x ＝0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m.【答案】 (1)1 m (2)0.25 m 0.75 m 1.25 m1．75 m。
高中物理 课后知能检测11 沪科版选修31(1)
【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 课后知能检测11 沪科版选修3-11．在电源一定的闭合电路中，下列哪个说法正确( )A ．路端电压与外电阻成正比B ．路端电压随外电阻的增大而增大C ．外电路短路时，路端电压的值等于电源电动势的值D ．路端电压一定大于内电路的电压【解析】 由闭合电路欧姆定律可得：I ＝ER ＋r ，E ＝U ＋Ir ，联立得U ＝E －ER ＋r ·r ，故A 错误，B 正确；电路短路时R ＝0，路端电压等于0，故C 、D 错误．【答案】 B2．关于电源的电动势，下面叙述正确的是( )A ．电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压B ．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C ．电源的电动势是表示电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量D ．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大【解析】 电源的电动势在数值上等于外电路断开时的路端电压，由于电压表有内阻，电压表测得的电压应低于电源电动势，故A 错；电源的电动势是由电源本身构造决定的，与其他因素无关，故B 、D 均错；只有C 正确．【答案】 C3．(2012·宁德高二检测)在已接电源的闭合电路中，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是( )A ．如果外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B ．如果外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势也随内电压减小C ．如果外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小D ．如果外电压增大，则内电压减小，电源电动势始终为二者之和，保持恒定【解析】 由闭合电路欧姆定律知：E ＝U ＋U r ＝U ＋Ir ，可见电动势等于内电压和外电压之和，电动势是不变的，故D 正确，A 、B 、C 错误．【答案】 D图4－1－74．在如图4－1－7所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则( ) A．A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮B．A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗C．A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗D．A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮【解析】滑片P向下移动，变阻器电阻减小，外电路总电阻减小，根据I＝ER＋r知，电路电流增大，灯A两端电压U A增大而变亮，根据U＝E－Ir，路端电压变小，U＝U A＋U B，所以U B减小，灯B电阻不变，所以灯B电流I B减小，灯B变暗．干路电流I＝I B＋I C，因为I增大、I B减小，所以I C增大，灯C应变亮，选项D是正确的．【答案】 D5．(2010·上海高考)在图4－1－8所示的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是( )图4－1－8A．Ⓐ变大，变大B．Ⓐ变小，变大C．Ⓐ变大，变小D．Ⓐ变小，变小【解析】滑片P向右移动，变阻器电阻变大，总电阻也变大，由闭合电路的欧姆定律可知，回路中电流减小，电流表示数减小，电源内电压减小，R0两端电压减小，所以滑动变阻器两端电压升高，电压表示数变大，故B项正确．【答案】 B6．如图4－1－9所示的电路中，电源电动势E＝3 V，内电阻r＝1 Ω，定值电阻R1＝3 Ω，R2＝2 Ω，电容器的电容C＝100 μF，则下列说法正确的是( )图4－1－9A．闭合开关S，电路稳定后电容器两端的电压为1.5 VB．闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10－4 CC．闭合开关S，电路稳定后电容器极板a所带电荷量为3×10－4 CD．先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，通过电阻R1的电荷量为3.0×10－4 C【解析】闭合开关S，电路稳定后电流I＝ER1＋R2＋r＝0.5 A，电容器两端的电压为U ＝IR1＝1.5 V，选项A正确；电路稳定后电容器带电荷量为Q＝CU＝100×10－6×1.5 C＝1.5×10－4 C，选项B、C错误；先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，电容器C通过电阻R1放电，通过电阻R1的电荷量为1.5×10－4 C，选项D错误．【答案】 A7．(2012·上海长宁区高二检测)某同学用如图4－1－10所示的电路来测量电源的电动势与内电阻，但由于某种原因，只找到一只不带刻度的电流表，当他把R由2 Ω变为6 Ω时，电流强度减小为原来的一半，则他所测定的电源的电动势与内电阻分别为( )图4－1－10A．无法测定 4 ΩB．6 V 8 ΩC．12 V 6 ΩD．无法测定 2 Ω【解析】由闭合电路欧姆定律得E＝I(r＋2)，E＝I2(r＋6)，联立求解得r＝2 Ω，两式比较正好把E与I同时约掉，所以即使多测几组也不能测出电动势．【答案】 D8．(2012·龙岩一中高二检测)如图4－1－11所示，电源电动势为E，内电阻为r.两电压表可看做是理想电表，当闭合电键，将滑动变阻器的滑动触头由左端向右端滑动时，下列说法中正确的是( )图4－1－11A．小灯泡H2变暗，V1表的读数变小，V2表的读数变大B．小灯泡H1变亮，V1表的读数变大，V2表的读数变小C．小灯泡H2变亮，V1表的读数变大，V2表的读数变小D．小灯泡H1变暗，V1表的读数变小，V2表的读数变大【解析】等效电路如图所示，H1与滑动变阻器并联，再与H2串联，V1测量路端电压，V2测量H2两端的电压．当滑动触头右移时，滑动变阻器阻值变大，与H1并联阻值变大，故闭合电路总阻值变大，I＝ER＋r减小，路端电压U1＝E－Ir增大，U2＝IR2减小，H2变暗，U并＝U1－U2增大，故H1变亮．【答案】 B图4－1－129．如图4－1－12所示，电源内阻不可忽略，R1为半导体热敏电阻，R2为锰铜合金制成的可变电阻．当发现灯泡L的亮度逐渐变暗时，可能的原因是( )A．R1的温度逐渐降低B．R1的温度逐渐升高C．R2的阻值逐渐增大D．R2的阻值逐渐减小【解析】当发现灯泡L的亮度逐渐变暗时，可能的原因是灯泡中电流逐渐减小，R1的阻值逐渐增大，R1的温度逐渐降低，选项A正确B错误；由于电源内阻不可忽略，当R2的阻值逐渐减小，电源输出电流增大，电源路端电压减小，导致灯泡L 的亮度逐渐变暗，选项D 正确C 错误．【答案】 AD10．(2011·海南高考)如图4－1－13所示，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，V 与A 分别为电压表与电流表．初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则( )图4－1－13A ．V 的读数变大，A 的读数变小B ．V 的读数变大，A 的读数变大C ．V 的读数变小，A 的读数变小D ．V 的读数变小，A 的读数变大【解析】 当S 断开时，电路的总电阻R 总变大，总电流I ＝E R 总变小，内电压U 内＝Ir 变小，路端电压U ＝E －Ir 变大，电压表测量路端电压，读数变大；R 1两端电压U 1＝IR 1变小，R 3两端电压U 3＝U －U 1变大，通过R 3的电流I 3＝U 3R 3变大，电流表读数变大，B 选项正确． 【答案】 B11．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV ，短路电流为40 mA ，若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合回路，则它的外电压为多少？【解析】 由题意知电源电压为800 mV ＝0.8 V 由短路电流I 短＝E r 得r ＝E I 短＝0.840×10－3 Ω＝20 Ω当接入20 Ω的电阻后，电路中的电流为I ＝ER ＋r ＝0.820＋20 A ＝0.02 A 所以外电压为U ＝IR ＝0.02 A×20 Ω＝0.4 V.【答案】 0.4 V12．(2012·塔城高二检测)如图4－1－14所示电路，已知R 3＝4 Ω，闭合电键，安培表读数为0.75 A ，伏特表读数为2 V ，经过一段时间，一个电阻被烧坏(断路)，使安培表读数变为0.8 A ，伏特表读数变为3.2 V ，问：图4－1－14(1)哪个电阻发生断路故障？(2)R 1的阻值是多少？(3)能否求出电源电动势E 和电阻r ？如果能，求出结果；如果不能，说明理由．【解析】 (1)伏特表和安培表有示数且增大，说明外电阻增大，故只能是R 2被烧断路了．(2)R 1＝U 1′I 1′＝3.20.8Ω＝4 Ω. (3)U R 3＝I 1R 1－U R 2＝0.75×4 V－2 V ＝1 VI 3＝U R 3R 3＝14A ＝0.25 A E ＝3.2 V ＋0.8 A×(R 4＋r ) E ＝3 V ＋(0.25 A ＋0.75 A)(R 4＋r )R 4＋r ＝1 Ω E ＝4 V故只能求出电源电动势E 而不能求出内阻r .【答案】 (1)R 2断路 (2)4 Ω (3)4 V ；不能求出内阻。
2013-2014学年高中物理(新课标人教版)课后跟踪演练 选修3：4-3含解析
课后跟踪演练基础巩固1．根据楞次定律知,感应电流的磁场一定是( ）A．阻碍引起感应电流的磁通量B．与引起感应电流的磁场方向相反C．阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化D．与引起感应电流的磁场方向相同解析由楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化，并不是阻碍原磁场的磁通量，感应电流的磁场可能与原磁场的方向相同，也可与原磁场方向相反,故C选项正确．答案C2。
如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部）（）A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥解析当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律可知，线圈中产生的感应电流如图中箭头所示的方向，线圈和磁铁之间的作用力为相互排斥，故B选项正确．答案B3．如图所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、用不同材料制成的圆筒，竖直固定在相同高度，两个相同的条形磁铁,同时从A、B上端管口同一高度无初速度同时释放，穿过A管的条形磁铁比穿过B管的条形磁铁先落到地面．下面关于两管的制作材料的描述可能的是（）A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的,B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是铜制成的,B管是用塑料制成的解析如果圆筒是用金属材料制成的，当条形磁铁进入和离开筒口位置时都会产生感应电流．磁铁和圆筒之间有力的作用,阻碍其产生相对运动,故落地较晚．如果筒由绝缘材料制成，则不会产生感应电流，两者之间没有力的作用．磁铁做自由落体运动通过圆筒，用时较少,先落地．答案A4．如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b的感应电流的是( )。
高中物理课后知能检测沪科版高二选修(1)
【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理课后知能检测3 沪科版选修3-41．(2013·海南国兴中学检测)单摆做简谐运动的回复力是( )A．摆球的重力B．摆球所受重力与悬线对摆球的拉力的合力C．悬线对摆球的拉力D．摆球所受重力在圆弧切线方向上的分力【解析】单摆做简谐运动时，摆球如同做圆周运动，摆球重力的切向分力充当回复力，摆球重力的径向分力与摆线拉力的合力充当向心力，D正确．【答案】 D2．要增加单摆在单位时间内的摆动次数，可采取的方法是( )A．增大摆球的质量B．缩短摆长C．减小摆动的角度D．升高气温【解析】由单摆的周期公式T＝2πlg，可知周期只与l、g有关，而与质量、摆动的幅度无关．当l增大时，周期增大；g增大时，周期减小；l减小时，周期减小，频率增大．所以选B.【答案】 B3．两个单摆都做简谐运动，在同一地点甲摆振动20次时，乙摆振动了40次，则( ) A．甲、乙摆的振动周期之比为1∶2B．甲、乙摆的振动周期之比为2∶1C．甲、乙摆的摆长之比为1∶4D．甲、乙摆的摆长之比为4∶1【解析】由题意知20T甲＝40T乙，故T甲∶T乙＝2∶1，A、B错；而T＝2πlg，所以l甲∶l乙＝T2甲∶T2乙＝4∶1，C错，D对．【答案】 D4．(2011·上海高考)两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v1、v2(v1>v2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f1、f2和A1、A2，则( )A．f1>f2，A1＝A2B．f1<f2，A1＝A2C．f1＝f2，A1>A2D．f1＝f2，A1<A2【解析】单摆的频率由摆长决定，摆长相等，频率相等，所以A、B错误；由机械能守恒，小球在平衡位置的速度越大，其振幅越大，所以C正确，D错误．【答案】 C5．(2013·延安检测)如图1－3－9所示，在两根等长的细线下悬挂一个小球(体积可忽略)组成了所谓的双线摆，若摆线长为l，两线与天花板的左右两侧夹角为α，当小球垂直纸面做简谐运动时，周期为( )A．2πlgB．2π2lgC．2π2l cos αgD．2πl sin αg【解析】这是一个变形的单摆，可以用单摆的周期公式T＝2πlg.但注意此处的l与题中的摆线长不同，公式中的l指质点到悬点(等效悬点)的距离，即做圆周运动的半径．单摆的等效摆长为l sin α，故周期T＝2πl sin αg，故选D.【答案】 D6．如图1－3－10所示，光滑轨道的半径为2 m，C点为圆心正下方的点，A、B两点与C点相距分别为6 cm与2 cm，a、b两小球分别从A、B两点由静止同时放开，则两小球相碰的位置是( )图1－3－10A．C点B．C点右侧C．C点左侧D．不能确定【解析】由于半径远大于运动的弧长，小球都做简谐运动，类似于单摆．因此周期只与半径有关，与运动的弧长无关，故选项A正确．【答案】 A7．甲、乙两个单摆在同一地方做简谐运动的图像如图1－3－11所示，由图可知( )图1－3－11A．甲和乙的摆长一定相同B．甲的摆球质量一定较小C．甲和乙的摆角一定相等D．在平衡位置时甲、乙摆线受到的拉力一定相同【解析】由图像可知周期相等，因T＝2πlg，故两单摆摆长相等，A正确；摆动周期与摆球质量、摆角无关，故B、C错误；因不知摆球质量和摆角大小，故D错误．【答案】 A8．一个单摆的摆球偏离到最大位置时，正好遇到空中竖直下落的雨滴，雨滴均匀地附着在摆球的表面，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【解析】 在最大位移处，雨滴落到摆球上，质量增大，同时摆球获得初速度，故振幅增大；但摆球质量不影响周期，周期不变，D 正确．【答案】 D9. 如图1－3－12所示，MN 为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A 放在MN 的圆心处，再把另一小球B 放在MN 上离最低点C 很近的B 处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时有( )图1－3－12A ．A 球先到达C 点B ．B 球先到达C 点 C ．两球同时到达C 点D ．无法确定哪一个球先到达C 点【解析】 A 做自由落体运动，到C 所需时间t A ＝2Rg，R 为圆弧轨道的半径．因为圆弧轨道的半径R 很大，B 球离最低点C 又很近，所以B 球在轨道给它的支持力和重力的作用下沿圆弧做简谐运动(等同于摆长为R 的单摆)，则运动到最低点C 所用的时间是单摆振动周期的14，即t B ＝T 4＝π2Rg>t A ，所以A 球先到达C 点． 【答案】 A10．(2013·长安一中检测)下面是用单摆测定重力加速度的实验数据．(1)利用上述数据在坐标图图1－3－13(2)利用图像，取T 2＝0.1×4π2s 2≈3.95 s 2，求出重力加速度． 【解析】 (1)图像如图所示：(2)由图像中读出当T 2＝3.95 s 2时，l ＝0.96 m ， 重力加速度g ＝4π2l T 2＝4π2×0.960.1×4π2 m/s 2＝9.6 m/s 2.【答案】 见解析11．有一单摆，其摆长l ＝1.02 m ，摆球的质量m ＝0.10 kg ，已知单摆做简谐运动，单摆振动30次用的时间t ＝60.8 s ，试求：当地的重力加速度是多大？【解析】 当单摆做简谐运动时，其周期公式T ＝2πl g，由此可得g ＝4π2l /T 2，只要求出T 值代入即可．因为T ＝t n ＝60.830s ＝2.027 s所以g ＝4π2l /T 2＝4×3.142×1.022.0272m/s 2＝9.97 m/s 2. 【答案】 9.97 m/s 212．(2013·西安一中检测)某同学在做《研究单摆的运动、用单摆测重力加速度》实验的步骤为： (1)用长为l 的轻质细线一端固定在铁架台上，另一端系一质量为m 的小钢球制成一单摆． (2)用毫米刻度尺测量悬点到球心的距离为L .(3)把单摆从平衡位置拉开一个很小角度，释放后让摆球在竖直平面内摆动，从摆球过________位置开计始时，测得单摆完成n 次全振动的时间为t .(4)根据以上测量物理量计算当地重力加速度g ＝________(用以上字母表达)． 请将步骤补充完整．【解析】 测量单摆运动周期从摆球过平衡位置开始计时，测得单摆完成n 次全振动的时间为t .由t ＝nT ，T ＝2πL g 联立解得g ＝4π2n 2L t 24π2n2L 【答案】(3)平衡(4)t2。
高中物理_课后知能检测13_沪科版高二选修3-4
【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理课后知能检测13 沪科版选修3-41．(多选)某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点结论，你认为正确的是( )A．若狭缝与灯丝平行，则衍射条纹与狭缝平行B．若狭缝与灯丝垂直，则衍射条纹与狭缝垂直C．衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关D．衍射条纹的间距与光的波长有关【解析】若狭缝与线状灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行且现象明显，衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关，狭缝越窄，条纹越疏．衍射条纹的间距与光的波长有关，波长越长，间距越大，故正确选项为A、C、D.【答案】ACD2．(多选)在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是( )A．将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄B．使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄C．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽D．增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽【解析】当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越大；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大；光的波长一定、单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽．故选项A、C、D正确．【答案】ACD3．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征的是( ) 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，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，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景像更清晰D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹【解析】由光的偏振知识可知A、B、C正确．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，是光的衍射现象，D错误．4．(2013·吴忠检测)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，如图4－3－6所示四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是( )图4－3－6A．a、c B．b、cC．a、d D．b、d【解析】单缝衍射条纹的特点是中央亮条纹最宽、最亮，双缝干涉条纹是等间距的条纹，所以a是干涉条纹，b、d是单缝衍射条纹，c是水波的衍射图样．【答案】 D5．(多选)对于光的衍射的定性分析，下列说法中正确的是( )A．只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比相差不多甚至比光的波长还要小的时候，才能明显地产生光的衍射现象B．光的衍射现象是光波相互叠加的结果C．光的衍射现象否定了光的直线传播的结论D．光的衍射现象说明了光具有波动性【解析】光的干涉和衍射现象无疑说明了光具有波动性，而小孔成像说明光沿直线传播，而要出现小孔成像现象，孔不能太小，可见光的直线传播规律只是近似的，只有在光的波长比障碍物小得多的情况下，光才可以看做是直线传播的，所以光的衍射现象和直线传播并不矛盾，它们是在不同条件下出现的两种光现象．单缝衍射实验中单缝光源可以看成是无限多个子光源排列而成，因此光的衍射现象也是光波相互叠加的结果．故上述选项中正确的有A、B、D.【答案】ABD6．(多选)让太阳光垂直照射到一偏振片P上，以光的传播方向为轴旋转偏振片P，则可观察到( ) A．透射光强度减小B．透射光强度不变C．若在偏振片P的后面平行于P再放置另一个偏振片Q，旋转偏振片Q，则可观察到透射光强度变化D．若在偏转片P的后面平行于P再放置另一个偏振片Q，旋转偏振片P，从偏振片Q透射出的光强度不变【解析】因为太阳光包含沿各个方向振动的光，所以太阳光入射到偏振片上，旋转偏振片，透射光强度不变．从偏振片P射出的偏振光入射到偏振片Q上，当偏振片Q的透振方向与偏振片P的透振方向一致时，从偏振片Q出射的透射光强度最大，当偏振片Q的透振方向与偏振片P的透振方向垂直时，从偏振片Q出射的透射光强度为零．7．在拍摄日落水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是( )A ．减少阳光在水面上的反射光B ．阻止阳光在水面上的反射光进入照相机镜头C ．增强光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度D ．减弱光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度【解析】 日落时分的阳光照射到水面上时，反射光很强，摄得照片是水面下景物的像，两者在同一底片上相互干扰，使相片模糊不清．若在镜头前安装一偏振片，转动偏振片方向使其透振方向与反射光的振动方向垂直，即可最大限度地阻止反射光进入镜头，增强摄像的清晰度．【答案】 B8．(多选)沙尘暴是由于土地的沙化引起的恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这种情况是由于( )A ．只有波长较短的一部分光才能到达地面B ．只有波长较长的一部分光才能到达地面C ．只有频率较大的一部分光才能到达地面D ．只有频率较小的一部分光才能到达地面【解析】 根据光发生明显衍射的条件知，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光能到达地面，根据λ＝c f知，到达地面的光的频率较小．【答案】 BD9．(2013·汉中检测)关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是( )A ．光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理B ．光的干涉条纹是彩色的，衍射条纹是黑白相间的C ．光的干涉现象说明光具有波动性，光的衍射现象不能说明这一点D ．光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果【解析】 光的干涉现象和衍射现象都是光波叠加的结果，它们都是波特有的现象，白光的干涉和衍射的条纹都是彩色的，但存在明显的区别：双缝干涉条纹是等间距、等亮度的，而单缝衍射条纹除中央明条纹最宽最亮外，两侧条纹亮度、宽度逐渐减小，故只有选项D 正确．【答案】 D10．当游客站在峨眉山山顶背向太阳而立，而前下方又弥漫云雾时，有时会在前下方的天幕上看到一个外红内紫的彩色光环，这就是神奇的“佛光现象”．佛光是一种奇特的自然现象，当阳光照射较厚的云层时，日光射透云层后，会受到云层深处水滴或冰晶的反射，这种反射在穿过云雾表面时，在微小的水滴边缘产生衍射现象．那么，下述现象中与“佛光”现象成因相同的是( )A ．雨后的彩虹B ．孔雀羽毛在阳光下色彩斑斓D．阳光照射下，树影中呈现一个个小圆形光斑【解析】“佛光”现象属于衍射现象，孔雀羽毛色彩斑斓也属于衍射现象，B项正确．A项属于光的折射，C项属于光的干涉，D项属于小孔成像，故A、C、D均不正确．【答案】 B11．(2013·常州高二检测)抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图4－3－7所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则下列描述正确的是( )图4－3－7①这是利用光的干涉现象②这是利用光的衍射现象③如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了④如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了A．①③B．②④C．①④D．②③【解析】“激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同”，可知符合光的衍射产生的条件，故②正确；由衍射产生的条件可知：丝越细衍射现象越明显，故④正确．【答案】 B12．如图4－3－8所示，杨氏双缝实验中，下述情况能否看到干涉条纹？说明理由．图4－3－8(1)在单色自然光源S后加一偏振片P.(2)在(1)情况下，再加P1、P2，P1与P2透振方向垂直．【解析】(1)到达S1、S2的光是从同一线偏振光分解出来的，它们满足相干条件，故能看到干涉条纹．(2)由于从P1、P2射出的光透振方向相互垂直，不满足干涉条件，若P1和P2中有一个与P的透振方向垂直，在光屏上也没有其中之一的光波，两振动方向相互垂直的光不能产生干涉现象，故不能看到与双缝平行的干涉条纹．【答案】(1)能(2)不能。
【课堂新坐标】（教师用书）2021学年高中物理 课后知能检测14 沪科版选修3-4(1)
【课堂新坐标】（教师用书）2021-2021学年高中物理课后知能检测14 沪科版选修3-41．光从空气射入水中，当入射角转变时，那么( )A．反射角和折射角都发生转变B．反射角和折射角都不变C．反射角发生转变，折射角不变D．折射角转变，反射角始终不变【解析】由光的反射定律知，入射角和反射角相等，因此入射角转变时，反射角也发生转变，由光的折射定律知，入射角的正弦值和折射角的正弦值成正比，因此入射角转变时，折射角也发生转变，A正确．【答案】A2．光线以大小相等的入射角从真空射入不同介质，假设介质的折射率越大，那么( )A．折射角越大，说明折射光线偏离原先方向的程度越大B．折射角越大，说明折射光线偏离原先方向的程度越小C．折射角越小，说明折射光线偏离原先方向的程度越大D．折射角越小，说明折射光线偏离原先方向的程度越小【解析】依照折射定律，sin isin r＝n，当光以相等的入射角从真空向介质入射时，sin i必然，n越大，sin r就越小，r越小，说明光偏离原先传播方向的角度就越大．应选项C正确．【答案】C3．假设某一介质的折射率较大，那么( )A．光由空气射入该介质时折射角较大B．光由空气射入该介质时折射角较小C．光在该介质中的速度较大D．光在该介质中的速度较小【解析】由n＝sin isin r可知，光由空气射入介质时的折射角是由折射率n和入射角i一起决定的，因此A、B均错．由n＝cv可知，介质的折射率越大，光在该介质中的速度越小，故C错，D正确．【答案】D4．在某地的观看者看见太阳刚从地平线升起时，关于太阳实际位置的以下表达中正确的选项是( ) A．太阳位于地平线上方B．太阳位于地平线下方C．太阳位于地平线上D．大气密度未知，无法判定【解析】空气的折射率随高度转变，h大的地址，n越小，太阳光进入大气层后，要发生折射，应向下弯曲．依照光的可逆原理，咱们看到的太阳应在地平线以下，选项B正确．【答案】B5．关于光在介质界面上的行为，以下说法中正确的选项是( )A．光从一种介质进入到另一种介质，必然要发生偏折B．光从空气进入介质，折射角大于入射角C．光从介质进入空气，折射角大于入射角D．光从空气进入介质，光速要增大【解析】当光垂直于界面从一种介质进入另一种介质时，光线不发生偏折，故A错．光从空气进入介质时，折射角小于入射角；光从介质进入空气时，折射角大于入射角，故B错，C正确．由n＝cv>1可知，光从空气进入介质时，光速要减小，故D错．【答案】C6．(2021·北京高考)一束单色光由空气射入玻璃，这束光的( )A．速度变慢，波长变短B．速度不变，波长变短C．频率增高，波长变长D．频率不变，波长变长【解析】单色光由空气射入玻璃时，依照v＝cn知，光的速度v变慢，光从一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，依照v＝λν知光从空气射入玻璃时，波长变短，应选项A正确，选项B、C、D错误．【答案】A7．(多项选择)(2021·陕师大附中检测)一束光从某种介质射入空气中时，入射角θ1＝30°，折射角θ2＝60°，折射光路如图4－5－11所示，那么以下说法正确的选项是( )图4－5－11A．此介质折射率为3 3B．此介质折射率为3C．相关于空气此介质是光密介质D．光在介质中的速度比在空气中大【解析】由入射角、折射角及折射定律的含义知n＝sin θ2sin θ1＝3，B正确；那么此介质比空气的折射率大，故相关于空气为光密介质，C正确；又由n＝cv知D错误.【答案】BC8．(2020·安徽高考)实验说明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长λ的转变符合科西体会公式：n＝A＋Bλ2＋Cλ4，其中A、B、C是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图4－5－12所示．那么( )图4－5－12A．屏上c处是紫光B．屏上d处是红光C．屏上b处是紫光D．屏上a处是红光【解析】太阳光中红光波长最长，紫光波长最短，那么紫光折射率最大，红光折射率最小，因此红光偏折程度最小，对应屏上a处．【答案】D9．如图4－5－13所示，井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口之下)，两井底部中间位置各有一只青蛙，那么( )图4－5－13A．水井中的青蛙感觉井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B．枯井中的青蛙感觉井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C．水井中的青蛙感觉井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D ．两只青蛙感觉井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星【解析】 这是一道典型的视野问题，解决视野问题关键是如何确信边界光线，是谁约束了视野等．如此题中由于井口边沿的约束，而不能看到更大的范围，据此依照边界作出边界光线如下图．由图可看出①α＞γ，因此水井中的青蛙感觉井口小些；②β＞α，因此水井中的青蛙可看到更多的星星，应选项B 正确，A 、C 、D 错误．【答案】 B图4－5－1410．(2021·重庆高考)利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度．在图4－5－14所示的光路中，A 为激光的出射点，O 为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO 过半圆极点．假设某条从A 点发出的与AO 成α角的光线，以入射解i 入射到半圆弧上，出射光线平行于AO ，求此玻璃的折射率．【解析】 由几何关系知折射角γ＝i －α，由折射定律得n ＝sin i sin i －α. 【答案】 折射率n ＝sin i sin i －α11．如图4－5－15所示，真空中有一个半径为R ，折射率为n ＝2的透明玻璃球．一束光沿与直径成θ0＝45°角的方向从P 点射入玻璃球，并从Q 点射出，求光线在玻璃球中的传播时刻．图4－5－15【解析】 设光线在玻璃球中的折射角为θ，由折射定律得sin θ0sin θ＝n ＝2解得：θ＝30°由几何知识可知光线在玻璃球中途径的长度为 L ＝2R cos θ＝3R光在玻璃球中的速度为v ＝c n ＝22c光线在玻璃球中的传播时刻t ＝Lv ＝6R c【答案】 6R c12.如图4－5－16所示，将刻度尺直立在装满某种透明液体的广口瓶中，从刻度尺上A 、B 两点射出的光线AC和BC在C点被折射和反射后都沿直线CD传播，已知刻度尺上相邻两长刻度线间的距离为1 cm，刻度尺右边缘与广口瓶右内壁之间的距离d＝2.5 cm，求瓶内液体的折射率n.图4－5－16【解析】如下图，sin θ1＝dBC，sin θ2＝dAC，因此n＝sin θ1sin θ2＝ACBC，AC＝d2＋AE2＝12.5 cm，BC＝d2＋BE2＝8.5 cm，故n＝12.58.5＝2517.【答案】25 17。
高中物理 课后知能检测4 沪科版选修31
【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 课后知能检测4 沪科版选修3-11．将电量为q 的点电荷放在电场中的A 点，它受到的电场力为F ，则A 点的电场强度的大小等于( )A ．q /FB ．F /qC ．qD ．F ＋q【解析】 根据电场强度定义公式，E ＝F q ，故B 正确．【答案】 B2．(2012·宁德一中高二检测)在电场中A 点放入电荷量为q 的正电荷，它受到的电场力方向向右，大小为F .关于A 点的电场强度，下列判断正确的是( )A ．电场强度大小为F q ，方向向右B ．电场强度大小为F q ，方向向左C ．若A 点放电荷量为q 的负电荷，则A 点电场强度方向向左D ．如果在A 点不放电荷，那么A 点电场强度为零【解析】 根据定义式，A 点电场强度E ＝F q，由电场强度方向与正电荷受力方向相同，A 正确，B 错误，由于电场强度大小和方向与试探电荷无关，故C 、D 错误．【答案】 A3．关于电场强度，下列说法正确的是( )A ．以点电荷为球心、r 为半径的球面上，各点的场强都相同B ．正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大C ．若放入正电荷时，电场中某点的场强向右，则当放入负电荷时，该点的场强仍向右D ．电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大【解析】 场强是矢量，有大小有方向，故A 选项错；电场的强弱与正负电荷形成的电场无关，B 选项错；电荷受到的电场力很大，可能是因为电荷带电荷量很大导致的，D 错误．【答案】 C4．下列说法正确的是( )A ．靠近正点电荷，电场线越密，电场强度越大；靠近负点电荷，电场线越密，电场强度越小B ．沿电场方向电场强度越来越小C ．在电场中没画电场线的地方场强为零D ．电场线虽然是假想的一簇曲线或直线，但可以用实验方法模拟出来【解析】 场强的大小可直观地用电场线的疏密来表示，与电荷的正负无关，所以选项A 、B 错误；电场线是人为画的，故选项C 错误．只有选项D 正确．【答案】 D5．某电场的电场线如图2－1－8所示，电场中的A 、B 两点的场强大小分别为E A 和E B ，由图可知( )图2－1－8A ．E A ＜E BB ．E A ＝E BC ．E A ＞E BD ．无法比较E A 和E B 的大小【解析】 由电场线的疏密可确定电场强度的大小，故E A ＜E B ，A 正确．【答案】 A6．如图2－1－9所示，表示一个电场中a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图象，那么下列说法中正确的是( )图2－1－9A ．该电场是匀强电场B ．这四点场强的大小关系是E d ＞E a ＞E b ＞E cC ．这四点场强的大小关系是E a ＞E b ＞E c ＞E dD ．无法比较这四点场强的大小关系【解析】 由公式E ＝F q可得，F 与q 成正比，比值即等于场强E .所以在图中可得斜率越大，E 越大．【答案】 B7．(2012·厦门双十中学高二检测)如图2－1－10所示，在正六边形的a 、c 两个顶点上各放一带正电的点电荷，电荷量的大小都是q1，在b、d两个顶点上各放一带负电的点电荷，电荷量的大小都是q2，q1＞q2.已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条( )图2－1－10A．E1B．E2C．E3D．E4【解析】作出a、b、c、d四个点电荷在O点的电场强度如图所示．其中E a＝E c＞E b ＝E d由矢量合成法则可知合场强只能是图中的E2，B正确．【答案】 B8．如图2－1－11所示，A、B是某点电荷电场中的一条电场线．在电场线上P处自由释放一个负检验电荷时，它沿直线向B点运动．对此现象，下列判断正确的是(不计电荷重力)( )图2－1－11A．电荷向B做匀速运动B．电荷向B做加速度越来越小的运动C．电荷向B做加速度越来越大的运动D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定【解析】由于负电荷从P点静止释放，它沿直线运动到B点，说明负电荷受力方向自P指向B，则场强方向自A指向B，由于正电荷、负电荷、异种电荷以及平行且带异种电荷的金属板等都能产生一段直线电场线，所以只能确定负电荷的受力方向向左(自P指向A)，不能确定受力变化情况，也就不能确定加速度变化情况，故选项D正确．【答案】 D9．(2012·海南一中高二检测)如图2－1－12所示，一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E＝E0－kt(E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向)变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ，当t ＝0时刻物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是( )图2－1－12A ．物体开始运动后加速度先增大，后保持不变B ．物体开始运动后加速度不断增大C ．经过时间t ＝E 0k ，物体在竖直墙壁上的速度达最大值D ．经过时间t ＝μqE 0－mg μkq，物体运动速度达最大值 【解析】 物体开始运动后，电场力不断减小，则弹力、摩擦力不断减小，所以加速度不断增大，选项B 正确；经过时间t ＝E 0k 后，物体将脱离竖直墙面，所以经过时间t ＝E 0k，物体在竖直墙壁上的速度达最大值，选项C 正确．【答案】 BC10．如图2－1－13所示，在电场强度为E 、方向水平向右的匀强电场中，A 、B 为一竖直线上的两点，相距为L ，外力F 将质量为m 、带电荷量为q 的粒子从A 点匀速移到B 点，重力不能忽略，则下列说法中正确的是( )图2－1－13A ．外力的方向水平B ．外力的方向竖直向上C ．外力的大小等于qE ＋mgD ．外力的大小等于qE 2＋mg 2【解析】 由受力平衡知F ＝qE 2＋mg 2，方向应与重力和电场力的合力方向相反．【答案】 D11．如图2－1－14所示，A 为带正电荷Q 的金属板，沿金属板的垂直平分线在距离板r 处放一质量为m 、电荷量为q 的小球，小球受水平向右的电场力作用而偏转θ角后静止．设小球是用绝缘丝线悬挂于O 点，求小球所在处的电场强度．图2－1－14【解析】 分析小球的受力如图所示，由平衡条件得F 电＝mg tan θ由电场强度的定义式得：小球所在处的电场强度E ＝F 电q ＝mg tan θq由于小球带正电，所以小球所在处的电场强度方向水平向右．【答案】 mg tan θq，方向水平向右． 12．(2012·汉中高二检测)如图2－1－15所示，在真空中A 、B 两点处各固定一个点电荷，它们的电荷量相等，均为4.0×10－10 C ，而带电的性质不同，A 为正、B 为负，两者相距80 cm ，P 点与A 、B 等距离，均为50 cm ，图2－1－15(1)试确定P 点的场强大小和方向？(2)试求P 点处的场强和A 、B 连线中点O 处的场强之比？【解析】 (1)E A ＝E B ＝k Q r 2＝9×109×4.0×10－100.52 N/C ＝14.4 N/C E P ＝2E A cos θ＝2×14.4×4050N/C ＝23.04 N/C 方向平行于AB ，沿AB 方向(2)E O ＝2kQ r 2＝2×9×109×4.0×10－100.42 N/C ＝45 N/C E P E O ＝23.0445＝64125 【答案】(1)23.04 N/C 方向平行于AB ，沿AB 方向(2)64125。
高中物理 1.4 电磁感应的案例分析课后知能检测 沪科版选修32
【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 1.4 电磁感应的案例分析课后知能检测沪科版选修3-21.图1－4－10如图1－4－10所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是( )A．向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反B．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D．环在离开磁场之前，就已经有了感应电流【解析】将金属圆环不管从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的．选项B正确，A、C错误．另外在圆环离开磁场前，穿过圆环的磁通量没有改变，此种情况无感应电流，故D错误．【答案】 B2．(2010·广东高考)如图1－4－11所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图像，可能正确的是( )图1－4－11【解析】细金属棒做匀速直线运动切割磁感线时，E＝BLv，是常数．PQ只有进入磁场中才切割磁感线，一开始没有切割，最后一段也没有切割，没有感应电动势，只有中间过程切割磁感线，才有感应电动势，而且由于是匀速切割，故产生的感应电动势为定值，故A选项正确．【答案】 A3.图1－4－12一个闭合金属线框的两边接有电阻R1、R2，线框上垂直放置一根金属棒ab，棒与线框接触良好，整个装置放在匀强磁场中，如图1－4－12所示．当用外力使ab棒右移时，下列判断中正确的是( )A．穿过线框的磁通量不变，框内没有感应电流B．框内有感应电流，电流方向沿顺时针方向绕行C．框内有感应电流，电流方向沿逆时针方向绕行D．框内有感应电流，左半边沿逆时针方向绕行，右半边沿顺时针方向绕行【解析】ab棒右移时，切割磁感线．根据右手定则，ab棒中的感应电流方向从a流向b.此时ab 棒起着电源的作用，分别对两边电阻供电，如图所示，所以流过R1、R2的电流都由上向下绕行．【答案】 D4．(2013·银川一中高二检测)图1－4－13如图1－4－13所示，铝质圆盘可绕竖直轴转动，整个圆盘都处在竖直向下的匀强磁场之中，通过电刷在圆盘轴心与边缘之间接一个电阻R，若圆盘按图中箭头方向转动时，下列说法正确的有( )A．圆盘上各点电势都相等B．电阻R上的电流由b到aC．圆盘边缘上各点电势都相等D．穿过圆盘的磁通量不变化，不发生电磁感应现象【解析】圆盘产生的感应电动势为E＝12BL2ω，根据右手定则，圆心处电势最高，边缘电势最低，电阻R上的电流由b到a.【答案】BC5.图1－4－14如图1－4－14所示，两根竖直放置的光滑平行导轨，一部分处于方向垂直于导轨所在平面且有上下水平边界的匀强磁场中，一根金属杆MN水平沿导轨滑下，在由导轨和电阻R组成的闭合电路中，其它电阻不计，当金属杆MN进入磁场区后，其运动速度图像可能是下图中的( )【解析】 因MN 下落高度未知，故进入磁场时所受安培力F 安与G 的关系可能有三种，很容易分析得出答案为A 、C 、D.【答案】 ACD6．(2013·寿光一中质检)研究表明，地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用．鸽子体内的电阻大约为103 Ω，当它在地球磁场中展翅飞行时，会切割磁感线，在两翅之间产生动生电动势．这样，鸽子体内灵敏的感受器即可根据动生电动势的大小来判别其飞行方向．若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为0.5×10－4 T ．鸽子以20 m/s 速度水平滑翔，则可估算出两翅之间产生的动生电动势约为( )A ．30 mVB ．3 mVC ．0.3 mVD ．0.03 mV【解析】 鸽子两翅展开可达30 cm 左右，所以E ＝BLv ＝0.5×10－4×0.3×20 V＝0.3 mV.【答案】 C7.图1－4－15(2013·杭州十四中检测)如图1－4－15所示，竖直平面内有一金属环，半径为a ，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a 、电阻为R 2的导体棒AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时AB 两端的电压大小为( )A.Bav 3B.Bac 6C.2Bav 3D ．Bav 【解析】 摆到竖直位置时，AB 切割磁感线的瞬时感应电动势E ＝B·2a(12v)＝Bav.由闭合电路欧姆定律，U AB ＝E R 2＋R 4R 4＝13Bav ，故选A. 【答案】 A8．(2012·宝鸡高二检测)如图1－4－16所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b 和下边界d 水平．在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平．线圈从水平面a 开始下落．已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a 、b 之间的距离．若线圈下边刚通过水平面b 、c(位于磁场中)和d 时，线圈所受到的磁场力的大小分别为F b 、F c 和F d ，则( )图1－4－16A ．F d >F c >F bB ．F c <F d <F bC ．F c >F b >F dD ．F c <F b <F d【解析】 线圈自由下落，到b 点受安培力，线圈全部进入磁场，无感应电流，则线圈不受安培力作用，线圈继续加速，到d 点出磁场时受到安培力作用，由F ＝B 2L 2v R知，安培力和线圈的速度成正比，D 正确．【答案】 D9．(2013·陕西宝鸡检测)一矩形线圈abcd 位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图1－4－17甲所示)，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图1－4－17乙所示．以I 表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向)，则图中能正确表示线圈中电流I 随时间t 变化规律的是( )【解析】 0～1 s 内磁感应强度均匀增大，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可判定，感应电流为逆时针(为负值)、大小为定值，A 、B 错误；4 s ～5 s 内磁感应强度恒定，穿过线圈abcd 的磁通量不变化，无感应电流，D 错误．【答案】 C10.图1－4－18如图1－4－18所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L 和2L 的两只闭合线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，则下列说法正确的是( )A ．产生的焦耳热之比为1∶4B ．产生的焦耳热之比为1∶1C ．通过铜丝某截面的电量之比为1∶2D ．通过铜丝某截面的电量之比为1∶4【解析】 根据能的转化和守恒可知，外力做功等于电能，而电能又全部转化为焦耳热W a ＝Q a ＝BLv 2R a ·L vW b ＝Q b ＝2B2L 22R b ·2L v由电阻定律知R b ＝2R a ，故W a ∶W b ＝1∶4，A 对B 错；由产生的电量Q ＝ΔΦR ＝BS R得， Q a ∶Q b ＝1∶2，C 对D 错．【答案】 AC11.图1－4－19如图1－4－19所示，匀强磁场的磁感应强度B ＝0.1 T ，金属棒AD 长0.4 m ，与框架宽度相同，电阻r ＝1/3 Ω，框架电阻不计，电阻R 1＝2 Ω，R 2＝1 Ω.当金属棒以5 m/s 速度匀速向右运动时，求：(1)流过金属棒的感应电流为多大？(2)若图中电容器C 为0.3 μF，则电容器中储存多少电荷量？【解析】 (1)金属棒产生的电动势E ＝BLv ＝0.2 V外电阻R ＝R 1R 2R 1＋R 2＝23Ω 通过金属棒的电流I ＝E R ＋r＝0.2 A. (2)电容器两板间的电压U ＝IR ＝215V 带电荷量Q ＝CU ＝4×10－8 C.【答案】 (1)0.2 A (2)4×10－8 C12．(2013·咸阳高二检测)图1－4－20如图1－4－20所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于倾角θ＝30°的斜面上，导轨上、下端各接有阻值R ＝20 Ω的电阻，导轨电阻忽略不计，导轨宽度L ＝2 m ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B ＝1 T ．质量m ＝0.1 kg 、连入电路的电阻r ＝10 Ω的金属棒ab 在较高处由静止释放，当金属棒ab 下滑高度h ＝3 m 时，速度恰好达到最大值v ＝2 m/s.金属棒ab 在下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好．g 取10 m/s 2.求：(1)金属棒ab 由静止至下滑高度为3m 的运动过程中机械能的减少量；(2)金属棒ab 由静止至下滑高度为3m 的运动过程中导轨上端电阻R 中产生的热量．【解析】 (1)金属棒ab 机械能的减少量：ΔE＝mgh －12mv 2＝2.8 J. (2)速度最大时金属棒ab 产生的电动势：E ＝BLv产生的电流：I ＝E/(r ＋R/2)此时的安培力：F ＝BIL由题意可知，所受摩擦力：F f ＝mgsin 30°－F由能量守恒得，损失的机械能等于金属棒ab 克服摩擦力做功和产生的电热之和， 电热：Q ＝ΔE－F f h/sin 30°上端电阻R 中产生的热量：Q R ＝Q/4联立以上几式得：Q R ＝0.55 J.【答案】 (1)2.8 J (2)0.55 J。
高中物理 课后知能检测16 沪科版选修31
【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理课后知能检测16 沪科版选修3-11．在赤道上空，有一条沿东西方向水平架设的导线，当导线中的自由电子自西向东沿导线做定向移动时，导线受到地磁场的作用力的方向为( )A．向北B．向南C．向上D．向下【解析】导线中的自由电子自西向东沿导线定向移动时，形成的电流自东向西．赤道上空地磁场方向由南水平指向北，由左手定则可判断导线受到的安培力方向向下．答案为D.【答案】 D2．下列说法正确的是( )A．放在匀强磁场中的通电导线一定受到恒定的磁场力作用B．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱C．磁场的方向就是通电导线所受磁场力的方向D．安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面【解析】由F＝BIL sin θ知，当θ＝0时，F＝0，故A错．F方向一定与B和I所决定的平面垂直，所以D正确．【答案】 D3．如图5－4－9所示，一长直导线穿过载有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环所在的平面，导线和环中的电流方向如图所示，则圆环受到的磁场力为( )图5－4－9A．沿环半径向外B．沿环半径向里C．水平向左D．等于零【解析】I2产生的磁场方向与I1的环绕方向平行，故圆环受到的磁场力为零，故D 对．【答案】 D4．(2012·海南农垦中学检测)如图5－4－10所示，向一根松弛的导体线圈中通以电流，线圈将会( )图5－4－10A．纵向收缩，径向膨胀B．纵向伸长，径向膨胀C．纵向伸长，径向收缩D．纵向收缩，径向收缩【解析】通电线圈每匝视为一小磁体，且排列方向一致，故纵向收缩，通电线圈又处在电流产生的磁场中，所以径向膨胀，故A对．【答案】 A5．通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图5－4－11所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是( )图5－4－11A．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相等C．线框所受的安培力的合力方向向左D．线框所受的安培力的合力方向向右【解析】由安培定则可知导线MN在线框外所产生的磁场方向垂直于纸面向外，再由左手定则判断出bc边和ad边所受安培力大小相等，方向相反．ab边受到向右的安培力F ab，cd边受到向左的安培力F cd.因ab所处的磁场强，cd所处的磁场弱，故F ab＞F cd，线框所受合力方向向右．【答案】BD图5－4－126．如图5－4－12所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以( )A．适当减小磁感应强度B．使磁场反向C．适当增大电流D．使电流反向【解析】首先对MN进行受力分析，受竖直向下的重力G，受两根软导线的竖直向上的拉力和安培力．处于平衡时：2F＋BIL＝mg，重力mg恒定不变，欲使拉力F减小到0，应增大安培力BIL，所以可增大磁场的磁感应强度B或增加通过金属棒中的电流I，或二者同时增大，C对．【答案】 C7．如图5－4－13所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则( )图5－4－13A．如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是北极B．如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是北极C．无论如何台秤的示数都不可能变化D．以上说法都不正确【解析】如果台秤的示数增大，说明导线对磁铁的作用力竖直向下，由牛顿第三定律知，磁铁对导线的作用力竖直向上，根据左手定则可判断，导线所在处磁场方向水平向右，由磁铁周围磁场分布规律可知，磁铁的左端为北极，A正确，B、C、D错误．【答案】 A8．如图5－4－14所示，通电细杆ab质量为m，置于倾角为θ的导轨上，导轨和杆间不光滑，有电流时，杆静止在导轨上，下图是四个俯视图，标出了四种匀强磁场的方向，其中摩擦力可能为零的是( )图5－4－14【解析】因为杆静止在导轨上，所受合力为零，如果杆和导轨无挤压或者相对于导轨无滑动的趋势，则摩擦力为零，由左手定则可知A中F水平向右，B中F竖直向上，C中F 竖直向下，D中F水平向左，A、B满足题意．【答案】AB图5－4－159．将长为1 m的导线ac从中点b折成如图5－4－15所示的形状，放入B＝0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力大小为________N.【解析】折线abc受力等效于a和c连线受力，由几何知识可知ac＝32m，F＝BIL sinθ＝0.08×25×32×sin 90° N＝ 3 N.【答案】 310．1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s)．如图5－4－16所示，若轨道宽为2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，试问轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场的最大功率有多大(轨道摩擦不计)?图5－4－16【解析】由运动学公式求出加速度a，由牛顿第二定律和安培力公式联立求出B.据2ax＝v2t－v20得炮弹的加速度大小为a＝v2t2x ＝10×10322×100m/s2＝5×105 m/s2.据牛顿第二定律F＝ma得炮弹所受的安培力F＝ma＝2.2×10－3×5×105N＝1.1×103N，而F＝BIL，所以B＝FIL＝1.1×10310×2T＝55 T.据P＝Fv得，P max＝Fv＝1.1×103×10×103 W＝1.1×107 W.【答案】55 T 1.1×107 W11．质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平轨道上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下，如图5－4－17所示，求棒MN所受的支持力和摩擦力．图5－4－17【解析】导体棒静止时受力如图．由平衡条件知N＝mg＋F cos θ，f＝F sin θ.安培力F＝ILB，所以支持力N＝ILB cos θ＋mg；摩擦力f＝ILB sin θ.【答案】ILB cos θ＋mg ILB sin θ12．(2013·福建师大附中高二期末)如图5－4－18所示，挂在天平底部的矩形线圈abcd 的一部分悬在匀强磁场中，当给矩形线圈通入如图所示的电流I时，调节两盘中的砝码，使天平平衡．然后使电流I反向，这时要在天平的左盘上加质量为2×10－2 kg的砝码，才能使天平重新平衡．求磁场对bc边作用力的大小．若已知矩形线圈共10匝，通入的电流I＝0.1 A，bc边长度为10 cm，求该磁场的磁感应强度．(g取10 m/s2)图5－4－18【解析】根据F＝BIL可知，电流反向前后，磁场对bc边的作用力大小相等，设为F，但由左手定则可知它们的方向是相反的．电流反向前，磁场对bc边的作用力向上，电流反向后，磁场对bc边的作用力向下．因而有2F＝2×10－2×10 N＝0.2 N，所以F＝0.1 N，即磁场对bc边的作用力大小是0.1 N．因为磁场对电流的作用力F＝NBIL，故B＝F NIL＝0.110×0.1×0.1T＝1 T.【答案】0.1 N 1 T。
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【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理课后知能检测
12 沪科版选修3-4
1.以下光源可视为相干光源的是( )
A．两个相同亮度的烛焰
B．两个相同规格的灯泡
C．双丝灯泡
D．出自一个光源的两束光
【解析】相干光源的条件是发出的光必须是频率相同，相位差恒定，振动情况完全相同，故只有D正确．
【答案】 D
2．(2013·郑州一中检测)一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有间距不同的彩色条纹，这是因为( )
A．各色光的波长不同，因而各色光产生的干涉条纹间距不同
B．各色光的速度不同，造成条纹间距不同
C．各色光的强度不同
D．各色光通过双缝的距离不同
【解析】双缝干涉条纹的宽度与波长成正比，各色光的波长不同，则条纹宽度不同，故选项A正确．
【答案】 A
3．杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n为自然数，λ为光波波长)( )
①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹
②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹
③在距双缝的路程差为n·λ
2
的点形成亮条纹
④在距双缝的路程差为(n＋1
2
)λ的点形成暗条纹
A．①②B．②③
C．③④D．②④
【解析】在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差等于波长的整数倍时，此点为振动加强点；当某处距双缝的距离之差为半个波长的奇数倍时，此点为振动减弱点．【答案】 D
4．已知红光、绿光和紫光三种色光的波长大小关系为：红光最长，紫光最短．那么我们用包含有红光、绿光、紫光三种色光的复色光做相干光源，所产生的干涉条纹中两相邻条纹间隔最近的干涉条纹是( )
A．紫色条纹B．绿色条纹
C．红色条纹D．都一样近
【解析】光的波长越长，干涉条纹间距越大．在红光、绿光和紫光三种色光中，紫光的波长最短，其相邻的干涉条纹中紫光亮条纹间距最小．故A对．
【答案】 A
5．用单色光做双缝干涉实验，下列说法中正确的是( )
A．相邻干涉条纹之间距离相等
B．中央明条纹宽度是两边暗条纹宽度的2倍
C．屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间距增大
D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距
【解析】干涉图样中，相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离相等，实验表明相同情况下，红光的条纹宽度最大，紫光的条纹宽度最小，双缝与光屏之间的距离越大，条纹间隔越大，故A正确．
【答案】 A
6．在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹．若双缝中的一条缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一条缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时( )
A．只有红光和绿光的双缝干涉条纹，其他颜色的干涉条纹消失
B．红光和绿光的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在
C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮
D．屏上无任何光亮
【解析】发生干涉的条件是：两列光波的频率相同，且位相差恒定．对于白光能够产生干涉条纹的双缝干涉实验装置，当双缝分别通过红光和绿光，就不可能发生干涉现象，即不存在任何颜色的双缝干涉条纹，但红光和绿光都各自通过其中一缝照射到屏上，因此屏上仍有光亮，故选C.
【答案】 C
7．(2013·银川检测)用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．图4－1－9(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是( )
图4－1－9
A．当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30°
B．当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°
C．当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°
D．干涉条纹保持原来状态不变
【解析】在该实验中，产生干涉的是在肥皂液膜的前后两表面两束反射光的干涉，随金属丝圈的转动，薄膜也转动，但光在肥皂液膜的同一位置处，前后两表面两束反射光的光程差并没有变，等于该处厚度的两倍，所以原来是亮纹的仍然是亮纹，原来是暗纹的仍然是暗纹，因此干涉条纹保持原来状态不变，因此D项正确，其他选项均不对．【答案】 D
8．如图4－1－10所示为双缝干涉实验的装置示意图，其中甲图为用绿光进行实验时，屏上观察到的条纹情况，a为中央亮条纹；乙图为换用另一颜色的单色光实验时观察到的条纹情况，a′为中央亮条纹，则下列说法正确的是( )
图4－1－10
A．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长
B．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长
C．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短
D．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短
【解析】当实验装置不变的情况下，条纹间距跟波长成正比，由于乙图比甲图条纹间距大，因此可能是红光，故A正确．
【答案】 A
9．如图4－1－11所示，用频率为f的单色光垂直照射双缝，在光屏上P点出现第三条暗条纹，已知光速为c，则P点到双缝的距离之差(r2－r1)应为( )
图4－1－11
A.
c 2f B.3c 2f C.2c 3f D.5c 2f
【解析】 由题中条件可知，(r 2－r 1)＝52λ，又因为λ＝c f
，则可得D 正确． 【答案】 D
10．在太阳光照射下，水面油膜上出现彩色花纹，这是两列相干光波发生干涉的结果，这两列相干波是太阳光分别经________而形成的．
【解析】 薄膜干涉是因为薄膜的两个表面反射的光波在重叠区域产生的．
【答案】 油膜上、下表面反射
11．如图4－1－12为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用波长更________(选填“长”或“短”)的单色光，或是使双缝与光屏间的距离________(选填“增大”或“减小”)．
图4－1－12
【解析】 依据双缝干涉条纹间距规律Δx ＝l d
λ，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，应增大双缝与屏之间的距离l .
【答案】 长 增大
12．用单色光做双缝干涉实验，已知屏上一点P 到双缝的路程差δ＝1.5×10－6 m ，当单色光波长λ1＝0.5×10－6 m 时，P 点将形成亮条纹还是暗条纹？若单色光波长λ2＝0.6×10－6 m 时，此时在中央亮条纹和P 点之间有几条暗条纹？
【解析】 由双缝干涉出现明、暗条纹的条件，即S 2P －S 1P ＝nλ(n ＝0，±1，±2，±3…)
时，产生亮条纹；当S 2P －S 1P ＝2n ＋12
λ(n ＝0，±1，±2，±3…)时，产生暗条纹．
当λ1＝0.5×10－6 m 时，δ＝1.5×10－6
m ＝λ1
故P 点为亮条纹，且中央亮条纹和P 点之间有两条亮条纹．
当λ2＝0.6×10－6 m 时，δ＝1.5×10－6m ＝52
λ2 解得n ＝2
故P 点为暗条纹，且中央亮条纹和P 点之间有两条暗条纹．
【答案】 亮条纹 2条 2条。