人教版高中物理选修3-4：模块综合试题及答案1
人教版高中物理选修3-4综合测试含答案和详细解析
绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-4综合测试本试卷共100分，考试时间120分钟。
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.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2.小明同学在实验室里用插针法测平行玻璃砖折射率的实验中，已确定好入射方向AO，插了两枚大头针P1和P2，如图所示(①②③是三条直线)．在以后的操作说法中你认为正确的一项是()A．在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在①线上B．在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在③线上C．若保持O点不动，减少入射角，在bb′侧调整观察视线，另外两枚大头针P3和P4可能插在①线上D．若保持O点不动，增大入射角，在bb′侧调整观察视线，看不清P1和P2的像，这可能是光在bb′界面发生全反射．3.一列简谐机械横波沿x轴正方向传播，波速为2 m/s.某时刻波形如图所示，a、b两质点的平衡位置的横坐标分别为xa＝2.5 m，xb＝4.5 m，则下列说法中正确的是()A．质点a振动的周期为6 sB．平衡位置x＝10.5 m处的质点(图中未画出)与a质点的振动情况总相同C．此时质点a的速度比质点b的速度大D．经过个周期，质点a通过的路程为2 cm4.关于简谐运动，以下说法正确的是()A．物体做简谐运动时，系统的机械能一定不守恒B．简谐运动是非匀变速运动C．物体做简谐运动的回复力一定是由合力提供的D．秒摆的周期正好是1 s5.一列简谐波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻的波形如图所示，已知波的速度为10 m/s.则t＝0.2 s 时刻正确的波形应是下图中的()A． B．C． D．6.如图甲为一列横波在t＝0时的波动图象，图乙为该波中x＝4 m处质点P的振动图象，下列说法正确的是：①波速为4 m/s；②波沿x轴正方向传播；③再过0.5 s，P点向右移动2 m；④再过0.5 s，P点振动路程为0.4 cm()A．①②B．①③C．①④D．②④7.在高速行进的火车车厢正中的闪光灯发一次闪光向周围传播，闪光到达车厢后壁时，一只小猫在车厢后端出生，闪光到达车厢前壁时，两只小鸡在车厢前端出生．则()A．在火车上的人看来，一只小猫先出生B．在火车上的人看来，两只小鸡先出生C．在地面上的人看来，一只小猫先出生D．在地面上的人看来，两只小鸡先出生8.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5 s，b 和c之间的距离是5 m，以下说法正确的是()A．此列波的波长为2.5 mB．此列波的频率为2 HzC．此列波的波速为2.5 m/sD．此列波的传播方向为沿x轴正方向传播9.如图所示，按照狭义相对论的观点，火箭A是迎着光飞行的，火箭B是“追赶”着光飞行的，若火箭相对地面的速度为v，则两火箭上的观察者测出的光速分别为()A．c＋v c－vB．c－v c＋vC．c cD．无法确定10.如图所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰△abc，其中ac面是镀银的，现有一光线垂直于ab面入射，在棱镜内经过两次反射后垂直于bc面射出，则()A．∠a＝30°，∠b＝75°B．∠a＝32°，∠b＝74°C．∠a＝34°，∠b＝73°D．∠a＝36°，∠b＝72°二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)纳米科技是跨世纪新科技，将激光束的宽度聚集到纳米级范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把至今尚令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除，这是利用了激光的()A．单色性B．方向性C．高能量D．粒子性12.(多选)关于物理知识在生活中的应用，下列说法正确的是()A．机场车站所用的测试人体温度的测温仪应用的是紫外线B．雷达是利用无线电波中的微波来测定物体位置的无线电设备C．γ射线可以用来治疗某些癌症D．医院给病人做的脑部CT利用的是X射线的穿透本领较强13.(多选)如图甲所示，在升降机的顶部装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一个质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t的变化关系如图乙所示，g为重力加速度，则()A．升降机停止前在向下运动B． 0－t1时间内小球处于失重状态，速率不断增大C．t2－t3时间内小球处于超重状态，速率不断减小D．t2－t4时间内小球处于超重状态，速率先减小后增大14.(多选)假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是()A．当汽车向你驶来时，听到声音的频率大于300 HzB．当汽车向你驶来时，听到声音的频率小于300 HzC．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率大于300 HzD．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率小于300 Hz三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，用主尺最小分度为1 mm，游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径，结果如图甲所示，(1)可以读出此金属球的直径为______mm.(2)单摆细绳的悬点与拉力传感器相连，将摆球拉开一小角使单摆做简谐运动后，拉力传感器记录了拉力随时间变化的情况，如图乙所示，则该单摆的周期为______s.四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.如图所示为某课外探究小组所设计的实验装置：把一个质量为M的长方形框架A静止放在水平地面上．一个轻弹簧上端与框架A的顶端相连，下端与质量为m的小球B相连，B的下面再通过轻质细线与小球C相连．整体处于静止状态．现剪断细线，把小球C拿走，小球B便开始上下做简谐运动．实验表明，小球C的质量存在一个临界值，超过这个临界值，当剪断细线拿走小球C 后，小球B向上做简谐运动的过程中，框架A会离开地面．试求小球C的这一质量的临界值．17.某做简谐运动的物体，其位移与时间的变化关系式为x＝10sin 5πt cm，由此可知：(1)物体的振幅为多少？(2)物体振动的频率为多少？(3)在时间t＝0.1 s时，物体的位移是多少？18.如图所示，小车质量为M，木块质量为m，它们之间的最大静摩擦力为F f，在劲度系数为k的轻弹簧作用下，沿光滑水平面做简谐振动．木块与小车间不发生相对滑动．小车振幅的最大值为多少？答案解析1.【答案】B【解析】两宇航员面对面讲话却无法听到，说明声波有振源却传播不出去，即缺乏声波传播的另一条件，没有介质，故B选项正确．2.【答案】C【解析】光线通过平行玻璃砖后，根据折射定律得知，出射光线与入射光线平行，故在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4不可能插在①线上，故A错误．由折射定律得知，光线通过平行玻璃砖后光线向一侧发生侧移，由于光线在上表面折射时，折射角小于入射角，则出射光线向②一侧偏移，如图，故另两枚大头针P3和P4不可能插在③线上，故B错误．若保持O点不动，减少入射角，出射光线折射角也减小，另外两枚大头针P3和P4可能插在①线上，故C正确．若保持O 点不动，增大入射角，在bb′侧调整观察视线，看不清P1和P2的像，反射光增强，折射光线减弱，在bb′侧调整观察视线，会看不清P1和P2的像．根据光路可逆性原理得知，光线不可能在bb′界面发生全反射，故D错误．3.【答案】B【解析】质点的振动周期为T＝＝s＝4 s，A错误；平衡位置x＝10.5 m处的质点与a质点相差一个波长，所以它们的振动情况总相同，B正确；因为此时刻a质点离平衡位置比b质点离平衡位置较远，所以此时质点a的速度比质点b的速度小，C错误；根据a点的位置，则经过个周期，质点a通过的路程小于2 cm，选项D错误．4.【答案】B【解析】简谐运动的过程中，动能和势能相互转化，机械能守恒，是等幅振动，故A错误；回复力满足F＝－kx的是简谐运动；其合力是变化的，故是非匀变速运动，故B正确；回复力可以是合力也可以是某个力的分力，故C错误；秒摆的摆长是1 m，其周期约为2 s，故D错误．5.【答案】A【解析】由波形图可知波长λ＝4.0 m，周期T＝＝0.4 s，再经过半个周期即t＝0.2 s时刻x＝0处质点位于波谷位置，A正确．6.【答案】C【解析】波长为4 m，周期为1 s，波速为v＝＝＝4 m/s；t＝0时，质点P向上振动，波沿x轴负方向传播；再过0.5 s，P点仍在平衡位置附近振动，质点不随波迁移；再过0.5 s，即半个周期，P点振动路程为2A＝0.4 cm，故①④正确，选C.7.【答案】C【解析】火车中的人认为，车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相等，光源在车厢中央，闪光同时到达前后两壁，则在火车上的人看来，小猫和小鸡同时出生，故A、B错误；地面上的人认为，地面是一个惯性系，光向前向后传播的速度相等，向前传播的路程长些，到达前壁的时刻晚些，故在地面上的人看来，一只小猫先出生，故C正确，D错误．8.【答案】D【解析】相邻两个波峰或者波谷之间的距离就是一个波长，b和c之间的距离就是一个波长即5 m，A项错；而a、b之间距离为半个波长，波从a传到b所用时间为半个周期，即T＝0.5 s，所以周期为1 s，频率f＝1 Hz，B项错；波速v＝＝5 m/s，C项错；质点b的起振时刻比质点a延迟，说明波是从a向b传播即沿x轴正向，D项对．9.【答案】C【解析】根据光速不变原理，在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速c都一样，因此在火箭A，B两个惯性参考系中，观察者测量到的光速一样大，均为c，故C正确．10.【答案】D【解析】设∠a＝θ，∠b＝α，由几何关系可得：θ＋2α＝180°，①2θ＝α. ②联立①②式得，θ＝36°，α＝72°11.【答案】BC【解析】因为激光具有非常好的方向性和非常高的能量，可以用于医疗卫生，故B、C正确．12.【答案】BCD【解析】一切物体均发出红外线，随着温度不同，辐射强度不同，人体温度的测温仪应用的是红外线，故A错误；雷达是利用无线电波中的微波来测定物体位置，借助于多普勒效应现象，故B 正确；γ射线可以用来治疗某些癌症，故C正确；给病人做的脑部CT利用的是X射线的穿透本领较强，故D正确．13.【答案】CD【解析】升降机在匀速运行过程中突然停止，由于惯性，小球会继续沿着原来的运动方向运动一段时间，匀速运动时弹簧是拉伸状态，而后传感器显示的力在不断减小，表明弹簧形变量在减小，故向上运动，A错误；0－t1时间内拉力小于重力，即失重，加速度向下为失重，且向上运动，故向上减速，B错误；结合前面分析可得：0－t1时间内小球向上减速，t1－t2时间内小球向下加速，t2－t3时间内小球向下减速，t3－t4时间内向上加速，具有向上的加速度处于超重状态，故C、D正确．14.【答案】AD【解析】根据多普勒效应规律，当汽车向你驶来时，听到的喇叭声音的频率大于300 Hz, C、B错误，当汽车和你擦身而过后，听到的喇叭声音的频率小于300 Hz，A、D对．15.【答案】(1)18.40(2)2.0【解析】(1)主尺读数为18 mm，游标尺读数为0.05 mm×8＝0.40 mm；故金属球直径为18 mm＋0.40 mm＝18.40 mm；(2)单摆摆动过程中，每次经过最低点时拉力最大，每次经过最高点时拉力最小，拉力变化的周期为1.0 s，故单摆的摆动周期为2.0 s.16.【答案】M＋m【解析】设小球C的质量临界值为m0，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g；(1)弹簧下端只挂小球B时，当B静止不动时，设弹簧伸长量为x1，对B，有：mg＝kx1①(2)小球B下面再挂上C时，当B和C静止不动时，设弹簧再伸长x2，对B和C，有：(m＋m0)g＝k(x1＋x2)②(3)细线剪断，小球C拿走后，小球B运动到最高点时，框架A对地面的压力最小为零，此时设弹簧压缩量为x3，对框架A，有：Mg＝kx3③根据简谐运动的对称规律，有：x1＋x3＝x2(等于振幅A)④联立解得m0＝M＋m即小球C的质量的临界值为M＋m.17.【答案】(1)10 cm(2)2.5 Hz(3)10 cm【解析】简谐运动的表达式x＝A sin(ωt＋φ)，比较题中所给表达式x＝10sin 5πt cm可知：(1)振幅A＝10 cm.(2)物体振动的频率f＝＝Hz＝2.5 Hz.(3)t＝0.1 s时位移x＝10sin(5π×0.1) cm＝10 cm.18.【答案】【解析】当M与m间的静摩擦力达到最大值F f时，二者做简谐运动的振幅最大，设为A，此时二者的加速度相同，设为a，先对整体由牛顿第二定律有：kA＝(m＋M)a，再隔离m，对m由牛顿第二定律有F f＝ma，解得：A＝.。
最新人教版高中物理选修3-4模块综合试题及答案5及答案
高中物选修3-4 模块综合试题说明：本试题共12个题，1－4题每题7分，5－12题每题9分，共100分，考试时间90分钟．1．在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列甲、乙两幅图中属于光的单缝衍射图样的是________(填“甲”或“乙”)；在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种，在丙、丁两幅图中表示调幅波的是________(填“丙”或“丁”)．[答案] 乙丙2．P、Q是一列简谐横波中的质点，相距30，各自的振动图象如图所示．(1)此列波的频率f＝________Hz(2)如果P比Q离波近，且P与Q间距离小于1个波长，那么波长λ＝________，波速v＝________/(3)如果P比Q离波远，那么波长λ＝________[答案] (1)025 (2)40 10 (3)(＝0,1,2,3…)3．某防空雷达发射的电磁波频率为f＝3×103MHz，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间Δ＝04，那么被监视的目标到雷达的距离为________该雷达发出的电磁波的波长为________[答案] 60 01[解析] ＝cΔ＝12×105＝120这是电磁波往返的路程，所以目标到达雷达的距离为60由c＝fλ可得λ＝014．磁场的磁感应强度B随时间变的四种情况如图所示，其中能产生电场的有________图示的磁场，能产生持续电磁波的有________图示的磁场．[答案] BD BD[解析] 根据麦克斯韦电磁场论，有如下分析：A图的磁场是恒定的，不能产生新的电场，更不能产生电磁波；B图中的磁场是周期性变的，可以产生周期性变的电场，因而可以产生持续的电磁波；图中的磁场是均匀变的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，不能产生电磁场，因此不能产生持续的电磁波；D图所示磁场是周期性变的，能产生周期性变的电场，能产生电磁波．5．(·广东模拟)下图表示一个向右传播的＝0时刻的横波波形图，已知波从O 点传到D点用02该波的波速为________/，频率为________Hz；＝0时，图中“A、B、、D、E、F、G、H、I、J”各质点中，向y轴正方向运动的速率最大的质点是________．[答案] 10 25 D[解析] 波速v＝错误！未定义书签。
[最新]人教版高中物理选修3-4习题：单元测试卷一 含答案
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最新教学资料·人教版物理单元测试卷(一)时间：90分钟分值：100分第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．其中1～9题为单选题，10～12题为多选题)1．单摆通过平衡位置时，小球受到的回复力()A．指向地面B．指向悬点C．数值为零D．垂直于摆线【解析】做简谐运动的质点，只有在离开平衡位置时才受到回复力，“平衡位置”的意义就是回复力为零的位置，此处的合力却不一定为零．【答案】 C2.装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示．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象中可能正确的是()【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】 D3．关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义，有以下几种说法，其中正确的是()A．回复力第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程B．速度第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程C．动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程D．速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程【解析】当物体先后两次经过同一位置时，回复力第一次恢复为原来的方向和大小，且经历的过程不是一次全振动，A错，由振动的对称性可知，关于平衡位置对称的两点，速度大小和方向有可能相同，B错，此时的两点，动能和势能相同，C错．【答案】 D4．一个做简谐运动的质点，其振幅是4 cm，频率是2.5 Hz，该质点从平衡位置起经过2.5 s后的位移和路程的大小是()A ．4 cm,24 cmB ．4 cm,100 cmC ．0,24 cmD ．0,100 cm【解析】 由T ＝1f 可知T ＝0.4 s ，经过2.5 s 时间经过的路程为614×4A ＝25×A ＝100 cm ，位移大小为4 cm ，B 对．【答案】 B5．一根弹簧原长为l 0，挂一质量为m 的物体时伸长x .当把这根弹簧与该物体套在一光滑水平的杆上组成弹簧振子，且其振幅为A 时，物体振动的最大加速度为( )A.Ag l 0B.Ag xC.xg l 0D.l 0g A【解析】 振子的最大加速度a ＝kA m ，而mg ＝kx ，解得a ＝Ag x，B 项正确． 【答案】 B6．如图所示，图甲是利用砂摆演示简谐运动图象的装置．当盛砂漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的砂在板上形成的曲线显示出砂摆的振动位移随时间的变化关系．已知木板被水平拉动的速度为0.20 m/s ，图乙所示的一段木板的长度为0.60 m ，则这次实验砂摆的摆长为(取g ＝π2)( )A ．0.56 mB ．0.65 mC ．1.0 mD ．2.3 m 【解析】 由题中条件可得单摆的周期为T ＝－0.30.2 s ＝1.5 s ，由周期公式T ＝2πl g可得l ＝0.56 m.【答案】 A7．一个摆长约1 m 的单摆，在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动，要使单摆振动的振幅尽可能增大，应选用的驱动力是( )【解析】 单摆的周期为T ≈2 s ，驱动力的频率应尽可能接近系统的固有频率，C 对．【答案】 C8．在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律．法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系．已知单摆摆长为l ，引力常量为G ，地球质量为M ，摆球到地心的距离为r ，则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为( )A ．T ＝2πrGM l B ．T ＝2πrl GM C ．T ＝2πrGM l D ．T ＝2πl r GM【解析】 单摆摆动时的周期为T ＝2π l g，摆球在地球表面受到的万有引力等于重力，即G Mm r 2＝mg ，得g ＝GM r2，因此T ＝2πr l GM ，B 项正确，A 、C 、D 项错误． 【答案】 B9．如图所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上方有一个物块．物块从高处自由下落到弹簧上端O ，将弹簧压缩，当弹簧被压缩了x 0时，物块的速度变为零．从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大小随下降的位移x 变化的图象可能是图中的( )【解析】 根据题意，由能量守恒可知12kx 2＝mg (h ＋x )，其中k 为弹簧劲度系数，h 为物块下落处距O 点的高度，x 为弹簧压缩量．当x ＝x 0时，物块速度为0，则kx 0－mg ＝ma ，a ＝kx 0－mg m ＝kx 0m －g ＝2mg (h ＋x 0)mx 0－g ＝2g (h ＋x 0)x 0－g >g ，故正确答案为D. 【答案】 D10．如图所示，乙图图象记录了甲图单摆摆球的动能、势能和机械能随摆球位置变化的关系，下列关于图象的说法正确的是( )A ．a 图线表示势能随位置的变化关系B ．b 图线表示动能随位置的变化关系C ．c 图线表示机械能随位置的变化关系D ．图象表明摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变【解析】 在A 点时势能最大，动能为零，故图线a 表示动能随位置的变化关系，图线b 表示势能随位置的变化关系，AB 错，由于单摆摆球在运动过程中机械能守恒，故图线c 表示机械能随位置的变化关系，CD 对．【答案】 CD11．如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象．已知甲、乙两个振子质量相等．则()A．甲、乙两振子的振幅分别为2 cm、1 cmB．甲、乙两个振子的相位差总为πC．前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值D．第2秒末甲的速度最大，乙的加速度最大【解析】两振子的振幅A甲＝2 cm，A乙＝1 cm，A对；两振子的频率不相等，相位差为一变量，B错；前2 s内，甲的加速度为负值，乙的加速度为正值，C错；第2 s末甲在平衡位置，速度最大，乙在最大位移处加速度最大，D对．【答案】AD12．如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力频率f的关系，下列说法正确的是()A．摆长约为10 cmB．此单摆的固有周期是2 sC．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动D．若减少摆长，共振曲线的“峰”将向右移动【解析】由图象可知：固有频率f＝0.5 Hz，所以周期T＝2 s．由单摆的周期公式可得：L＝T2g/4π2≈1.0 m．若减小摆长，固有频率增大，“峰”将右移，故选项B、D正确．【答案】BD第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、实验题(本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上)13．(6分)某实验小组拟用图甲所示装置研究滑块的运动．实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等．实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置．(1)在图乙中，从________纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致．(2)用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：________、________.(写出2个即可)．【解析】(1)纸带做匀加速直线运动，故单摆摆动一个周期内纸带运动的距离越来越大，所以B纸带符合题意．(2)引起误差的因素有：摆长测量、漏斗重心变化，液体的痕迹较粗、各处阻力变化等．【答案】(1)B(2)摆长测量漏斗重心变化液体痕迹偏粗阻力变化……(写出2个即可)14．(9分)(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当(选填“是”或“否”)．①把单摆从平衡位置拉开约5°释放：________.②在摆球经过最低点时启动秒表计时：________.③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期：________.(2)该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据如表所示．用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图所示．该球的直径为________mm.根据表中数据可以初步判断单摆周期随________的增大而增大.数据组编号摆长/mm摆球质量/g周期/s1999.332.2 2.02999.316. 2.03799.232.2 1.84799.216.5 1.85501.132.2 1.46501.116.5 1.4【解析】(1)①单摆在最大摆角不超过10°时可看作是简谐运动．②摆球经过最低点时速度最大，滞留的时间最短，计时误差最小．③为减小测量周期时的误差，应测单摆完成30～50次全振动所用的时间来求出周期．(2)螺旋测微器上的固定刻度读数为20.5 mm，可动部分的读数约为18.5×0.01 mm.则测量结果为20.5 mm＋18.5×0.01 mm＝20.685 mm.分析表中数据可以看出，摆长不变时周期不变，摆长变化时周期才发生变化．【答案】(1)①是②是③否(2)20.685(20.683～20.687均可)摆长三、计算题(本题有3小题，共37分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15．(12分)如图所示，光滑的水平面上放有一弹簧振子，轻弹簧右端固定在滑块上，已知滑块质量m＝0.5 kg，弹簧劲度系数k＝240 N/m，将滑块从平衡位置O向左平移，将弹簧压缩5 cm，静止释放后滑块在A、B间滑动，则：(1)滑块加速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时滑块加速度多大？(2)滑块速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时滑块速度多大？(假设整个系统具有的最大弹性势能为0.3 J)【解析】(1)由于简谐运动的加速度a＝Fm＝－km x，故加速度最大的位置在最大位移处的A或B两点，加速度大小a＝km x＝2400.5×0.05 m/s2＝24 m/s2.(2)在平衡位置O滑块的速度最大．根据机械能守恒，有E pm＝12m v2m故v m ＝2E pm m ＝ 2×0.30.5m/s ＝1.1 m/s. 【答案】 (1)A 点或B 点，24 m/s 2 (2)O 点，1.1 m/s16．(12分) 如图所示，OA 为一单摆，B 是穿在一根较长细线上的小球，让OA 偏离竖直方向一很小的角度，在放手让A 球向下摆动的同时，另一小球B 从与O 点等高处由静止开始下落，A 球第一次摆到最低点时两球恰好相遇，求B 球下落时受到的细线的阻力与B 球重力大小之比．(g 取10 m/s 2，π2＝10)【解析】 由题意知，A 、B 相遇需要经时间t ＝14T ＝14×2π l g ＝π2 l g， B 做匀加速直线运动l ＝12at 2，解得a ＝8 m/s 2， 对B 球运用牛顿第二定律G －f ＝ma 得f ＝2m ，故f G ＝15. 【答案】 1517．(13分)如图所示是某质点做简谐运动的振动的图象，根据图象中的信息，回答下列问题：(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？(2)在1.5 s 和2.5 s 两个时刻，质点向哪个方向运动？(3)质点在第2秒末的位移是多少？在前4秒内的路程是多少？【解析】 由图象上的信息，结合质点的振动过程可断定：(1)质点离开平衡位置的最大距离就是1 s 末的位移最大值10 cm ；(2)在1.5 s 以后质点位移减小，因此是向平衡位置运动，在2.5 s 以后位移增大，因此是背离平衡位置运动；(3)质点在2秒时在平衡位置，因此位移为0，质点在前4秒内完成一个周期性运动，其路程为10 cm ×4＝40 cm ＝0.4 m.【答案】 (1)10 cm (2)1.5 s 时向平衡位置运动 2.5 s 时背离平衡位置运动 (3)0 0.4 m。
人教版高中物理选修3-4模块综合测试卷【解析版】
高中物理选修3-4(人教版)模块测试卷〔时间90分，分数100分〕一、选择题(此题共14小题，每题4分；共56分)1．一质点做简谐运动，则以下说法中正确的选项是( )A．假设位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B．质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C．质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同D．质点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2．如下图演示装置，一根张紧的水平绳上挂着5个单摆，其中A、D摆长相同，先使A摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现( )A．各摆摆动的周期均与A摆相同B．B摆振动的周期最短C．C摆振动的周期最长D．D摆的振幅最大3．当两列水波发生干预时，如果两列波的波峰在P点相遇，则以下说法中正确的选项是( )A．质点P的振幅最大B．质点P的振动始终是加强的C．质点P的位移始终最大D．质点P的位移有时为零4．图中，两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触。
现将摆球A在两摆球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>m B，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5．一列横波在t ＝O 时刻的波形如图中实线所示，在t ＝1 s 时刻的波形如图中虚线所示， 由此可以判定此波的( )A ．波长一定是4cmB ．周期一定是4sC ．振幅一定是2cmD ．传播速度一定是1cm/s6．如下图，一束平行光从真空射向一块半圆形的折射率为1.5的玻璃砖，正确的选项是( )A ．只有圆心两侧32R 范围外的光线能通过玻璃砖B ．只有圆心两侧32R 范围内的光线能通过玻璃砖C ．通过圆心的光线将沿直线穿出不发生偏折D ．圆心两侧32R 范围外的光线将在曲面上产生全反射 7．—个从街上路灯的正下方经过，看到自己头部的影子正好在自己脚下，如果人以不变的速度朝前走，则他头部的影子相对地的运动情况是( )A ．匀速直线运动B ．匀加速直线运动C ．变加速直线运动D ．无法确定8．一束光从空气射向折射率为2的某种玻璃的外表，如下图，θ1表示入射角，则以下说法中不正确的选项是( )A．无论入射角θ1有多大，折射角θ2都不会超过450角B．欲使折射角θ2＝300，应以θ1＝450角入射C．当入射角θ1＝arctan2时，反射光线与折射光线恰好互相垂直D．以上结论都不正确9．如下图,ABC为一玻璃三棱镜的截面，一束光线MN垂直于AB面射人，在AC面发生全反射后从BC面射出，则( )A．由BC面射出的红光更偏向AB面B．由BC面射出的紫光更偏向AB面C．假设∠MNB变小，最先从AC面透出的是红光D．假设∠MNB变小，最先从AC面透出的是紫光10．以下有关薄膜干预的说法正确的选项是( )A．薄膜干预说明光具有波动性B．如果薄膜的厚度不同，产生的干预条纹一定不平行C．干预条纹一定是彩色的D．利用薄膜干预也可以“增透”11．如下图，在用单色光做双缝干预实验时，假设单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则(A．不再产生干预条纹B．仍可产生干预条纹，且中央亮纹P的位置不变C．仍可产生干预条纹，中央亮纹P的位置略向上移D．仍可产生干预条纹，中央亮纹P的位置略向下移12．对于单缝衍射现象，以下说法正确的选项是( )A．缝的宽度d越小，衍射条纹越亮B．缝的宽度d越小，衍射现象越明显C．缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线D．入射光的波长越短，衍射现象越明显13．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率．在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处．某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出以下内容，其中不正确的选项是( ) A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B．机械波和电磁波都能产生干预和衍射现象C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波14．调节收音机的调谐回路时，可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接受不到该波段的某较高频率的电台信号，为收到该电台的信号，则应( )A．加大电源电压B．减小电源电压C．增加谐振线圈的圈数D．减小谐振线圈的圈数二、填空题(此题共4小题，共6＋4＋4＋8＝22分)15．已知某人心电图记录仪的出纸速度(纸带的移动速度)是2.5cm/s．如下图是用此仪器记录下的某人的心电图。
高中物理选修3-4测试题及答案
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D ．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（ ） A . 把温度计放在c 的下方，示数增加最快；B .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模块综合测评Word版含答案
模块综合测评（时间：60分钟满分：100分）一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分•在每小题给出的五个选项中有三项符合题目要求•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（）【导学号：23570173】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（）【导学号：23570174】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A x = £入可知，经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光d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】CDE5•下列关于单摆运动的说法中，正确的是（）A •单摆的回复力是摆线的拉力与摆球重力的合力B •单摆的回复力是摆球重力沿运动轨迹切向的分力C・单摆的周期与摆球质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关D •单摆做简谐运动的条件是摆角很小（小于5 °E.在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快【解析】单摆的回复力是摆球重力沿运动轨迹切向的分力，A错误，B正确；根据单摆的周期公式T= 2n ,g可知，单摆的周期与摆球质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关，C正确；在摆角很小时，单摆近似做简谐运动，D正确；将摆钟从山脚移到高山上时，摆钟所在位置的重力加速度g变小，根据T= 2n : g可知，摆钟振动的周期变大，走时变慢，E错误.【答案】BCD6 •如图1所示是一列沿x轴传播的简谐横波在t= 0时刻的波形图，图中质点P正沿y轴正方向运动，此波的传播速度为v = 4 m/s，则（）【导学号：23570175】图1A .此波沿x轴正方向传播B .质点P的振动周期为T= 1.0 sC. x= 1.0 m处质点做简谐运动的表达式为y=5cos(4t)cmD. x = 1.0 m处质点在2.5 s内通过的路程为50 cmE. t = 0.25 s时，x= 2.0 m处质点有最大正向加速度【解析】因质点P正沿y轴正方向运动，由"上下坡法”知波沿x轴正方向传播，A对;由题图知波长为X= 4 m,由X= vT知各质点振动周期为T = 1.0 s, B对；由题图知x= 1.0 m处质点做简谐运动的表达式为y= 5cos(2n)cm, C错；t= 2.5 s= 2.5T,所以x= 1.0 m处质点在2.5 s内通过的路程为s= 2.5 X 4A = 50 cm ,D对；t= 0.25 s= 4时，x= 2.0 m处质点正处于波峰，具有最大负向加速度，E错.【答案】ABD7.如图2所示是一单摆在某介质中振动时产生的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，波速v为4 m/s. P、Q是这列波上的质点，取g~ n2 m/ s2，下列说法正确的是()A .质点P和Q的振动方向始终相反B .质点P的振动周期为2 s,振幅为0.05 mC. 再经0.5 s, P质点在正的最大位移处D. 在t =0时刻，质点Q的速度沿y轴正方向并开始做匀减速运动E. 该单摆的摆长约为1 m【解析】质点P和Q相距半个波长，振动方向始终相反，A对；由题图知波长为8 m,而波速v为4 m/s,所以周期为2 s,从题图可以看出质点的振幅为0.05 m, B正确；波沿x轴正方向传播，所以经过0.5 s, P质点在负的最大位移处，C错；t= 0时刻，质点Q开始做变减速运动，D错误；根据T= 2n ,g，得I疋1 m , E正确.【答案】ABE8•如图3所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此刻M是波峰与波峰的相遇点•设这两列波的振幅均为A,则下列说法中正确的是（）【导学号：23570176】A .此时刻位于O处的质点正处于平衡位置B . P、N两处的质点始终处在平衡位置C.随着时间的推移，M处的质点将向O处移动D •从此时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零E. O、M连线的中点是振动加强的点，其振幅为2A【解析】此时刻位于O处的质点正处于波谷与波谷的相遇点，不在平衡位置，选项A 错误；P、N两处的质点处于波峰和波谷的相遇点，两列波在这两处的位移始终相反，合位移为零，选项B正确；质点并不随波迁移，选项C错误；从此时刻起，经过四分之一周期，两列波在M点的振动均达到平衡位置，合位移为零，选项D正确；O、M连线的中点是振动加强区的点，其振幅为2A,选项E正确.【答案】BDE二、非选择题（本题共4小题，共52分，按题目要求作答，解答题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）9. （12分）某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：【导学号：23570177】（1）用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图4甲所示，可读出摆球的直径为________ c m.把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L.甲乙丙图4（2）用秒表测量单摆的周期•当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n = 1,单摆每经过最低点记一次数，当数到 n = 60时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是 T = _______ s (结果保留三位有效数字). ⑶测量出多组周期 T 、摆长L 的数值后，画出 T 2-L 图线如图丙，此图线斜率的物理意义 是() 1 B- g C. 4T ? (4)在(3)中，描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的直线将不通过原点，由图线斜率 得到的重力加速度与原来相比，其大小 (A .偏大 B .偏小 C .不变 D .都有可能 (5)该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度，他采用的方法是：先测出 一摆线较长的单摆的振动周期 「，然后把摆线缩短适当的长度 A L ,再测出其振动周期 T 2.用该 同学测出的物理量表示重力加速度 g= ________ 【解析】 1 (1)摆球的直径为 d = 20 mm + 6 X 命 mm = 20.6 mm = 2.06 cm. 60s. T 2 4 2，可得-=空=k(常数)，所以选项C 正确. L g v 72 2 2 2⑷因为T = 4n = k(常数)，所以A T = 4 = k ,若误将摆线长当作摆长，画出的直线将不通L g A L g 4 2 = 4n = k ,所以由图线的斜率得到的重力加速度不变. g 2 24 #A L 4 T T A L g = A T 2 = T 2 — T 2.4』A L(4)C (5片2 一 T 2T 2 一 T 2过原点，但图线的斜率仍然满足 H 2 L 1 — L 2 A T 2 4 n (5)根据(4)的分析，A L =万，所以 【答案】 (1)2.06 (2)2.28 (3)C 10. (12分)一列简谐横波，沿波的传播方向依次有 P 、Q 两点，平衡位置相距 5.5 m ，其 振动图象如图5甲所示，实线为 P 点的振动图象，虚线为 Q 点的振动图象.T = * = 0.4 s (1) 图乙是t = 0时刻波形的一部分，若波沿 x 轴正向传播，试在给出的波形上用黑点标明 P 、Q 两点的位置，并写出 P 、Q 两点的坐标(横坐标用 入表示)；(2) 求波的最大传播速度.(2)由题图甲可知，该波的周期 T = 1 s 11由P 、Q 的振动图象可知，P 、Q 之间的距离是(n +召)入=5.5 m当n = 0时，入有最大值6 m.此时对应波速最大， v =扌=6 m/s.【答案】 ⑴见解析 (2)6 m/s11. (14 分)如图6所示为沿x 轴向右传播的简谐横波在 t = 1.2 s 时的波形，位于坐标原点 处的观察者测到在 4 s 内有10个完整的波经过该点.(1)求该波的振幅、频率、周期和波速;⑵画出平衡位置在x 轴上P 点处的质点在 【解析】 (1)由题图可知该波的振幅 A = 0.1 m由题意可知，f = 1f Hz = 25 Hz0.6 s 内的振动图象.【解析】 (1)P 、Q 两点的位置如图所示 P(0,0)、Q (¥£ 5)波速v =入=5 m/s. ⑵振动图象如图所示.【答案】(1)0.1 m 2.5 Hz 0.4 s 5 m/s (2)见解析12. (14分)如图7所示，△ ABC为一直角三棱镜的横截面，/ BAC = 30°现有两条间距为d的平行单色光线垂直于AB面射入三棱镜，已知棱镜对该单色光的折射率为(1)若两条单色光线均能从AC面射出，求两条单色光线从AC面射出后的距离;(2)两条单色光线的入射方向怎样变化才可能使从AB面折射到AC面的光线发生全反射?【解析】(1)如图所示，两条单色光线在AC面的折射点分别为D、E,由图中几何关系可知，入射角i = 30°则根据光的折射定律有泌 =nsin i得r = 60°在直角三角形DEF中/ EDF = 30°1 1 d 3所以EF = 2DE = 2 c os 30= "Td.2 2 cos 30 3⑵当入射光线绕AB面上的入射点向上转动时，折射光线入射到才有可能发生全反射.【答案】⑴卒⑵见解析AC面上的入射角变大, B图7。
人教版高中物理选修3-4全册内容综合测试含答案
绝密★启用前人教版高中物理选修3-4全册内容综合测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。
分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.以下对机械波的认识正确的是()A．形成机械波一定要有波源和介质B．波源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同C．横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移D．机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动2.关于磁场，下列说法正确的是()A．电荷周围一定存在磁场B．电流周围一定存在磁场C．电荷在磁场中一定要受到磁场力D．电流在磁场中一定要受到磁场力3.如图为双缝干涉的示意图，有单色光照射单缝，S1、S2为双缝，屏上P、P1、P2为依次排列的亮条纹，Q1、Q2为暗条纹，P到S1、S2的距离相等，若已知P2到S1、S2的距离的差为△S，且光屏和双缝平行，则所用单色光的波长为（）A．△SB．C．D． 2△S4.在没有月光的夜里，清澈透明宽大而平静的水池底部中央，有一盏点亮的灯(可视为点光源)．小鸟在水面上方飞，小鱼在水中游，关于小鸟、小鱼所见，下列说法正确的是( )A．小鱼向上方看去，看到水面到处都是亮的B．小鱼向上方看去，看到的是一个亮点，它的位置与鱼的位置无关C．小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的D．小鸟向下方水面看去，看到的是一个亮点，它的位置与鸟的位置有关5.国家最高科技奖授予了中科院院士王选，表彰他在激光排版上的重大科技贡献．已知某种排版系统中所用的激光频率为4×1014Hz，则该激光的波长为()A．0.25 μmB．0.5 μmC．0.75 μmD．1 μm6.火箭以c的速度飞离地球，在火箭上向地球发射一束高能粒子，粒子相对地球的速度为c，其运动方向与火箭的运动方向相反．则粒子相对火箭的速度大小为()A．cB．C．cD．7.将一个摆长为l的单摆放在一个光滑的、倾角为α的斜面上，其摆角为θ，如图．下列说法正确的是()A．摆球做简谐运动的回复力F＝mg sinθsinαB．摆球做简谐运动的回复力为mg sinθC．摆球做简谐运动的周期为2πD．摆球在运动过程中，经平衡位置时，线的拉力为F T＝mg sinα8.声呐向水中发射的超声波遇到障碍物后被反射，测出从发出超声波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位；雷达向空中发射电磁波遇到障碍物后被反射，同样根据发射电磁波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位．超声波和电磁波相比较，下列说法中正确的是()A．超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量、信息B．超声波与电磁波都既可以在真空中传播，又可以在介质中传播C．在空气中传播的速度与在其他介质中传播的速度相比，在空气中传播时均具有较大的传播速度D．超声波与电磁波相遇时可能会发生干涉9.光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知（）A．折射现象的出现说明光是纵波B．光总会分为反射光和折射光C．折射光与入射光的传播方向总是不同的D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同10.如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象．则 ()A．任意时刻甲振子的位移都比乙振子的位移大B．零时刻，甲、乙两振子的振动方向相同C．前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值D．第2秒末甲的速度达到其最大，乙的加速度达到其最大二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)简谐横波某时刻波形图如图所示．a为介质中的一个质点，由图象可知()A．质点a加速度方向一定沿y轴负方向B．质点a的速度方向一定沿y轴负方向C．经过半个周期，质点a的位移一定为负值D．经过半个周期，质点a通过的路程一定为2A12.(多选)关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是()A．恒定的电场能产生电磁波B．电磁波的传播需要介质C．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变D．电磁波的传播过程也传递了能量13.(多选)下列说法中正确的是()A．当光从空气中射入水中时波长一定会变短，而声波从空气中传入水中时波长一定会变长B．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无关C．含有很多颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散D．泊松亮斑是光的衍射现象，全息照相的拍摄利用了光的干涉原理14.(多选)让太阳光通过两块平行放置的偏振片，关于最后透射光的强度，下列说法正确的是() A．当两个偏振片透振方向垂直时，透射光强度最强B．当两个偏振片透振方向垂直时，透射光强度最弱C．当两个偏振片透振方向平行时，透射光强度最弱D．当两个偏振片透振方向平行时，透射光强度最强分卷II三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.(1)在实验室进行“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、凸透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜(目镜)．如图所示，其中M、N、P三个光学元件最合理的排列依次为________．A．滤光片、单缝、双缝B．双缝、滤光片、单缝C．单缝、双缝、滤光片D．滤光片、双缝、单缝(2)某同学在“插针法测定玻璃折射率”实验中按照如图所示进行如下操作：①先在白纸上画出一条直线aa′代表两种介质的界面，过aa′上的O点画出界面的法线，并画一条线段AO作为入射光线；②把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的一条长边跟aa′对齐，用笔以玻璃砖的另一条长边为尺画直线bb′，作为另一界面；③在线段AO上间隔一定的距离，竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2挡住．在观察的这一侧间隔一定距离，依次插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像和P3；④移去大头针和玻璃砖，连接P3、P4所在位置画直线，作为折射光线，其与玻璃砖下表面(界面)交于一点O′，过O′点画出界面的法线，然后用量角器分别测量出入射角θ1与折射角θ2.以上操作中存在严重错误的有________(填操作序号)．四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.两块质量分别为m1、m2的木板，被一根劲度系数为k轻弹簧连在一起，并在m1板上加压力F，如图所示，撤去F后，m1板将做简谐运动．为了使得撤去F后，m1跳起时恰好能带起m2板，则所加压力F的最小值为？17.一个圆柱形筒，直径12 cm，高16 cm.人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9 cm，当筒中装满液体时，则恰能看到筒侧的最低点．求：(1)此液体的折射率；(2)光在此液体中的传播速度．18.如图所示，S是水面波的波源，xy是挡板，S1、S2是两个狭缝(SS1＝SS2)，狭缝的尺寸比波长小得多，试回答以下问题：(1)若闭上S1，只打开S2，会看到什么现象？(2)若S1、S2都打开，会发生什么现象？(3)若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D各点中，哪些点振动最强，哪些点振动最弱？答案解析1.【答案】A【解析】波源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故A正确．简谐运动在介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，故B、C、D错误．2.【答案】B【解析】运动的电荷周围一定存在磁场，静止的电荷周围不会产生磁场，故A错误；电荷的定向移动形成电流，则电流周围一定存在磁场；故B正确；若是静止电荷在磁场中或电荷的运动方向与磁场平行，不受到磁场力，故C错误；电流方向与磁场方向平行时，不受磁场力，故D错误．3.【答案】B【解析】由题意可知，屏上P、P1、P2为依次排列的亮条纹，P为光程差为0，则P2到S1、S2的距离的差为波长的2倍，即2λ=△S；解得：，故B正确，ACD错误；4.【答案】BD【解析】画出光路图，由光路图可知，距离圆心越远越容易发生全反射，所以只有中间圆形是亮的，池底光源发出的光线经过水面反射后进入鱼眼，交水面于O点，鱼的位置不同，O点的位置也不同．5.【答案】C【解析】根据c＝λf可解得，λ＝0.75×10－6m＝0.75 μm.6.【答案】C【解析】由u＝，可得－c＝，解得u′＝－c，负号说明与v方向相反．7.【答案】A【解析】单摆做简谐运动的回复力由重力沿斜面向下的分力的沿切线分力提供，即F＝mg sinθsinα，A正确，B错误；摆球做类单摆运动，其周期为：T＝2π＝2π，C错误；摆球经过最低点时，依然存在向心加速度，所以F T＞mg sinα，D错误．8.【答案】A【解析】超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量、信息，故选项A正确；声呐发出的超声波是机械波，不可以在真空中传播，故选项B错误；机械波在空气中传播时速度较小，在其他介质中传播时速度较大，而电磁波恰相反，故选项C错误；超声波和电磁波不是同一类波，不可能发生干涉，故选项D错误．9.【答案】D【解析】A，光波是一种横波．故A错误；B，当光从光密介质进入光疏介质，可以只有反射光，没有折射光．故B错误；C，当入射光的入射角为0度时，折射角也为0度，传播方向不变．故C 错误；D、光发生折射的原因是在不同的介质中传播的速度不同．故D正确．10.【答案】D【解析】简谐运动图象反映了振子的位移与时间的关系，由图可知，甲振子的位移有时比乙振子的位移大，有时比乙振子的位移小，故A错误；根据切线的斜率等于速度，可知，零时刻，甲、乙两振子的振动方向相反，故B错误；由a＝－分析可知，前2秒内乙振子的加速度为正值，甲振子的加速度为负值，故C错误；第2秒末甲的位移等于零，通过平衡位置，速度达到其最大，乙的位移达到最大，加速度达到其最大，故D正确．11.【答案】ACD【解析】质点a做简谐运动，其回复力指向平衡位置，故其加速度一定沿y轴负方向．速度方向与波的传播方向有关，若波向右传播，则质点a向y轴正方向运动；若波向左传播，则质点a向y 轴负方向运动．经半个周期后，质点a到了x轴下方对称点，故A、C、D项都正确．12.【答案】CD【解析】变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场．若恒定的电场不会产生磁场，故A错误．电磁波可以在真空中传播，传播可以不需要介质．故B错误．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变，传播速度与波长发生变化．故C正确．电磁波的传播过程也是能量的传递．故D正确．13.【答案】ABCD【解析】A.据v＝fλ可知，当光从空气中射入水中时光速减小，频率不变，所以波长一定会变短，而声波从空气中传入水中时传播的速度增大，所以波长一定会变长，故A正确；B.根据相对论的两个基本假设可知，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者间的相对运动无关，故B正确；C.多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以将复合光进行分解，所以都可以发生色散．故C正确；D.泊松亮斑是光绕过障碍物产生的，属于衍射现象，全息照相利用了频率相同的激光的干涉原理，故D正确，故选A、B、C、D.14.【答案】BD【解析】太阳光沿各个方向振动的都有，只有与偏振方向相同的光才能通过，当两个偏振片方向垂直时，太阳光能通过第一个偏振片，不能通过第二个偏振片，透射光强度最弱．当两个偏振片偏振方向平行时，光线能通过两个偏振片，透射光强度最强．故B、D正确，A、C错误．15.【答案】(1)A(2)②④ (每空4分)【解析】(1)为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线光源经过双缝产生干涉现象，因此，M、N、P三个光学元件依次为：滤光片、单缝、双缝，选项A正确．(2)步骤②中不应以玻璃砖的长边为尺，画出玻璃砖的另一个界面bb′，可用大头针标注位置；或用尺顶住玻璃砖长边，移去玻璃砖，然后画直线；步骤④中应以P3、P4的连线与bb′的交点O′和aa′上的入射点O，作出玻璃砖中的光线OO′作为折射光线．16.【答案】(m1＋m2)g【解析】撤去外力F后，m1将在回复力的作用下做简谐振动，依题意当m1运动到最上端时，m2对接触面恰好无压力，故此时回复力为大小为F＝(m1g＋m2g)由对称性可知，当m1在最下端时，回复力大小也为F＝(m1g＋m2g)故所施外力大小为：F＝(m1g＋m2g)17.【答案】(1)(2)2.25×108m/s【解析】题中的“恰能看到”，表明人眼看到的是筒侧最低点发出的光线经界面折射后进入人眼的边界光线．由此可作出符合题意的光路图．在作图或分析计算时还可以由光路可逆原理，认为“由人眼发出的光线”折射后恰好到达筒侧最低点．根据题中的条件作出光路图如图所示．(1)由图可知：sinθ2＝，sinθ1＝.折射率：n＝＝＝＝.(2)传播速度：v＝＝m/s＝2.25×108m/s.18.【答案】见解析【解析】(1)只打开S2时，波源S产生的波传播到狭缝S2时，由于狭缝的尺寸比波长小得多，于是水面波在狭缝S2处发生衍射现象，水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播开来．(2)因为SS1＝SS2，所以从波源发出的水面波传播到S1、S2处时它们的振动情况完全相同，当S1、S2都打开时产生相干波，它们在空间相遇时产生干涉现象，一些地方振动加强，一些地方振动减弱，加强区与减弱区相互间隔开，产生稳定的干涉现象．(3)质点D是波峰与波峰相遇处，是振动最强点；质点B是波谷与波谷相遇处，也是振动最强点；质点A、C是波峰与波谷相遇的地方，这两点振动最弱．。
高中物理新课标《选修3-4模块》综合测试卷(含答案)
高中物理新课标《选修3-4模块》综合测试卷时间：90分钟分值：100分第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．其中1～8题为单选题，9～12题为多选题)1．下列说法正确的是()A．雨后天空出现彩虹是光的衍射现象B．相对论认为，真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的C．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期D．电磁波和机械波一样依赖于介质传播2．根据爱因斯坦质能方程，不可以说明()A．任何核反应，只要伴随能量的产生，则反应前后各物质的质量和一定不相等B．太阳不断地向外辐射能量，因而太阳的总质量一定不断减小C．虽然太阳不断地向外辐射能量，但它的总质量是不可改变的D．若地球从太阳获得的能量大于地球向外辐射的能量，则地球的质量将不断增大3．某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行，如果希望把这路程缩短为3光年，则他所乘飞船相对地球的速度为()A．0.5c B．0.6c C．0.8c D．0.9c4.雨后太阳光入射到水中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是()A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光5．据报道，欧洲大型强子对撞机开足马力可以把粒子加速到光速的99.9%，单束粒子能量可达到7万亿电子伏特．下列说法正确的是()A．如果继续对粒子加速，粒子速度可以达到光速B．如果继续对粒子加速，粒子速度可能超过光速C．粒子高速运动时质量大于静止时的质量D．粒子高速运动时质量小于静止时的质量6．登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力．有人想用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜，他选用的薄膜材料的折射率n ＝1.5，所要消除的紫外线的频率ν＝8.1×1014 Hz，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是()A．9.25×10－8 m B．1.85×10－7 mC．1.23×10－7 m D．6.18×10－8 m7．如图所示，简谐横波a沿x轴正方向传播，简谐横波b沿x轴负方向传播，波速都是10 m/s，振动方向都平行于y轴．t＝0时刻，这两列波的波形如图所示．下列选项是平衡位置在x＝2 m处的质点从t＝0开始在一个周期内的振动图象，其中正确的是()．甲乙两振子的振幅分别为2 cm、1 cm．甲、乙两个振子的相位差总为π秒内甲乙两振子的加速度均为正值秒末甲的速度最大，乙的加速度最大．关于波动，下列说法正确的是()．各种波均会发生偏振现象．用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹．声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度．已知地震波得纵波速度大于横波速度，此性质可用于横波的预警点有一波源，t＝0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波，的A点第一次达到波峰；t2＝7 s点第一次达到波谷，则以下说法正确的是()A．该横波的波长为2 mB．该横波的周期为4 sC．该横波的波速为1 m/sD．距离O点5 m的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s末12．在坐标原点的波源S产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v ＝40 m/s，已知t＝0时，波刚好传播到x＝40 m处，如图所示．在x＝800 m 处有一接收器(图中未画出)，则下列说法正确的是()A．波源S开始振动时方向沿y轴正方向B．该波的波长为25 m，周期为0.5 sC．x＝400 m处的质点在t＝9.375 s时处于波峰位置D．若波源S向x轴负方向运动，则接收器接收到的波的频率将小于2 Hz第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、实验题(本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上)13．(6分)用如图所示的装置测定玻璃的折射率．在光具盘的中央固定一个半圆形的玻璃砖，使二者的圆心重合，使激光束从玻璃圆弧一侧入射并垂直直径平面通过圆心O射出玻璃砖，记下入射光束在光具盘上所对应位置的刻度，以圆心O为轴逆时针缓慢转动光具盘，同时观察直径平面一侧出射光线的变化：出射光线不断向下偏转并越来越暗，直到刚好看不到出射光线为止，并记下这时入射光线在光具盘上位置的刻度，光具盘上两次刻度之间的夹角θ就是光束从玻璃射向空气的____________．玻璃的折射率表达式n＝________.14．(9分)将一单摆装置竖直挂于某一深度h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外)，如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离为l，并通过改变l而测出对应的周期T，再以T2为纵轴、l为横轴作出函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度g.(1)利用单摆测重力加速度时，为了减小误差，我们利用秒表来测量单摆多次全振动的时间，从而求出振动周期．除了秒表之外，现有如下工具，还需的测量工具为________．A．天平B．毫米刻度尺C．螺旋测微器(2)如果实验中所得到的T2－L关系图象如图乙所示，那么真正的图象应是a、b、c中的________．(3)由图象可知，小筒的深度h＝________m，当地的g＝________m/s2.(4)某次秒表计时得的时间如图丙所示，则总时间为________s.三、计算题(本题有3小题，共37分，解答应写出必要的文字说明﹑方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15.(12分)在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法．A 的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气膜．现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化．当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升高到t2时，亮度再一次回到最亮．(1)在B板上方观察到的亮暗变化是由哪两个表面的反射光叠加形成的？(2)温度由t1升高到t2时，A的高度升高多少？16.(12分)如图所示，横截面是直角三角形ABC的三棱镜对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2.一束很细的白光由棱镜的一个侧面AB垂直射入，从另一个侧面AC折射出来．已知棱镜的顶角∠A＝30°，AC边平行于光屏MN，且与光屏的距离为L.求在光屏上得到的可见光谱的宽度．17．(13分)在一列沿水平直线传播的简谐横波上，有相距0.4 m的B、C两质点，t1＝0时，B、C两质点的位移为正的最大值，而且B、C间有一个波谷．当t2＝0.1 s时，B、C两质点的位置刚好在各自的平衡位置，并且这时B、C间呈现一个波峰一个波谷，波谷到B点的距离为波长的四分之一，试求：(1)该简谐横波的周期、波速各为多少？(2)若波速为27 m/s，则t3＝0.3 s时质点C的振动方向怎样？。
人教版高中物理选修3-4：模块综合检测+Word版含答案
模块综合检测一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题所给的四个选项中,第1~5小题只有一个选项正确,第6~8小题有多个选项正确)1.下列叙述中正确的有()A.在不同的惯性参考系中,光在真空中的速度都是不相同的B.两列波相叠加产生干涉现象,则振动加强区域与减弱区域交替变化C.光的偏振现象说明光波是纵波D.当观察者向波源靠近时,接收到的波的频率增大,但波源自身的频率不变解析:由狭义相对论原理可知,在不同的惯性参考系中,光在真空中的速度是相同的,选项A 错误;两列波相叠加产生干涉现象,则振动加强区域与减弱区域相互隔开,形成稳定的干涉图样,选项B错误;光的偏振现象说明光波是横波,选项C错误;当观察者向波源靠近时,接收到的波的频率增大,但波源自身的频率不变,选项D正确。
答案:D2.下列说法正确的是()A.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果B.用光导纤维传送图像信息,这是光的衍射的应用C.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的偏振现象D.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,可使景像清晰解析:太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,是由于不同色光在介质中折射率不同产生的色散现象,A错;用光导纤维传送图像信息是利用了光的全反射,B错;眯着眼睛看发光的灯丝时观察到彩色条纹是光的衍射现象,C错;在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,滤去了水面的反射光,使景像清晰,D对。
答案:D3.右图为同一实验中甲、乙两个单摆的振动图象,从图象可知()A.两摆球质量相等B.两单摆的摆长相等C.两单摆相位相差πD.在相同的时间内,两摆球通过的路程总有s甲=2s乙解析:由题图知T甲=T乙,则摆长相同,B正确。
单摆的周期与质量无关,A错误。
由题图可知,甲、乙的振动方程分别为x甲=0.02sin(ωt+)x乙=0.01sin ωt。
由此可知C错误。
由单摆的运动规律知D错误。
答案:B4.太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于()A.光的干涉、色散和衍射现象B.光的干涉、衍射和色散现象C.光的衍射、色散和干涉现象D.光的衍射、干涉和色散现象解析:在太阳光照射下肥皂膜呈现彩色,是薄膜干涉现象;瀑布溅起的小雨滴相当于棱镜,在阳光下呈现的彩虹是光的色散现象;通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色是光的衍射现象。
人教版高中物理选修3-4：本册综合测试题1.docx
高中物理学习材料桑水制作本册综合测试题1（人教选修3-4）γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序1．电磁波包含了是γ射线、红外线、紫外线、无线电波A．γ射线、紫外线B．红外线、无线电波、γ射线C．无线电波、红外线、紫外线、γ射线、红外线D．紫外线、无线电波、答案：C2．下列光现象中应用了光的偏振现象的是A．全息照相 B．立体电影C．医用纤维式内窥镜 D．增透膜答案：B3．一洗衣机正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小③正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率④当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率A. ①④B. 只有①C. 只有③D. ②④答案：A4．图4－1是一弹簧振子的示意图，O是它的平衡位置，在B、C之间做简谐运动，规定以向右为正方向，图4－2是它的速度v随时间t变化的图象．下面的说法中正确的是图4－1 图4－2A．t＝2 s时刻，它的位置在O点左侧B．t＝3 s时刻，它的速度方向向右C．t＝4 s时刻，它的加速度为方向向右的最大值D．4s末到6s末，它的加速度在增大答案：C5．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．声波波速较小，光波波速很大 D．声波波长较长，光波波长很短答案：D6．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。
以u表示声源的速度，v表示声波的速度（u＜v），f表示接收器接收到的频率。
若u增大，则A．f增大，v增大B．f增大，v不变C．f不变，v增大D．f减少，v不变答案：B7．下列关于电磁波的说法正确的是A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场B．电磁波在真空和介质中传播速度相同C．雷达是利用无线电波的反射来测定物体的位置D．调谐是电磁波发射的过程，调制是电磁波接收的过程答案：AC8．如右图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样。
人教版高中物理选修3-4：模块综合试题及答案4.docx
高中物理学习材料桑水制作一、选择题（每小题至少有一个选项正确，每小题4分，共计48分）1、做简谐振动的物体，每一次通过同一位置时，都具有相同的（）A．速度B．加速度C．动能D．回复力2、一质点做简谐运动的图像如图1所示下列说法正确的是( )。
A、质点运动的频率是4 HzB、在10 s内质点经过的路程是20 cmC、第4s末质点的速度是零D、在t＝1 s和t=3s两时刻，质点位移大小相等、方向相同3、把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛。
筛子做自由振动时，完成20次全振动用15s，在某电压下，电动偏心轮转速是88r/min。
已知增大电动偏心轮的电压，可以使其转速提高，增加筛子的质量，可以增大筛子的固有周期，要使筛子的振幅增大、下列做法中，正确的是（）（r/min读作“转/每分”）A.降低输入电压B.提高输入电压C.增加筛子质量D.减少筛子质量4、振动在媒质中传播的过程中，下列关于波长的说法正确的是（）A．位移总是相等的两个质点间的距离是一个波长B．振动方向总是相同的两个质点间的距离是一个波长C．两个波峰之间的距离是一个波长D．质点完成一次全振动，波传播的距离为一个波长5、关于多普勒效应，下列说法中正确的是A．设波源相对介质不动，观察者远离波源，则接收到机械波的频率减小B．设波源相对介质不动，观察者靠近波源，则接收到的机械波频率增大C．设观察者相对介质不动，波源接近观察者时，观察者接收到的频率减小D．设观察者相对介质不动，波源远离观察者时，观察者接收到的频率增大6、一单摆做小角度摆动，其振动图像如图2所示。
以下说法正确的是( )。
A.t时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小1时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小B.t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大C.t3D.t时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大47、如图3所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B 相连，在弹性限度范围内，A和B一起在光滑水平面上做往复运动(不计空气阻力)，两者保持相对静止。
精选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 。
人教版高中物理选修3-4综合测试题及答案2套.doc
最新人教版高中物理选修3-4综合测试题及答案2套综合水平测试（一）一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分）1. 如图所示是用干涉法检测平凸透镜磨制得是否符合要求的装置。
/是被检测的平凸透镜，〃是具有一定曲率的标准件。
若二者完 全吻合，则看不到圆环状干涉条纹，若不完全吻合，即二者间有一层 空气膜时，则可观察到圆环干涉条纹，实验时单色光从正上方入射, 那么所观察到的圆环状干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加产生的（）A.平凸透镜的上表面和下表面C.空气膜的上表面和下表面D.标准件的上表面和下表面解析：由薄膜干涉原理可知选项C 正确。
答案:C2. 关于电磁波，下列说法中不正确的是（A.电磁波既可以在介质中传播，又可以在真空中传播 C.电磁波在真空中传播时，频率和波长的乘积是一个恒量D.振荡电路的频率越低，发射电磁波的本领越大解析：均匀变化的电场产生稳定的磁场，而稳定的磁场不能再产 生电场，也就不能产生电磁波，B 是不正确的；振荡电路的频率越高, 发射电磁波的效率越高，D是不正确的。
平凸透镜的上表面和空气膜的上表只要有变化的电场，就一定能产生电磁波答案：BD3. 在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm 的光，在距双缝1.00 m 的屏上形成干涉图样。
图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm,则双缝的间距为（） 解析：本题考查双缝干涉条纹间距离公式。
双缝干涉相邻条纹间 距 Ax=^,则 ^=^=1.68X10_4m, C 正确。
答案：C 4. 如图所示，在光滑水平面上的弹簧振子，弹簧形变的最大限度为20 cm,图示P 位置是弹簧振子处于自然伸长的位置，若将振子 m 向右拉动5 cm 后由静止释放，经0.5 s 振子加第一次回到P 位置, 关于该弹簧振子，下列说法正确的是（）Sn/WWWW ?pA ・该弹簧振子的振动频率为1 HzB ・若向右拉动10 cm 后由静止释放，经1.0 s 振子加第一次回 到P 位置C. 若向左推动8 cm 后由静止释放，加两次经过P 位置的时间 间隔是2 sD. 在P 位置给振子m 任意一个向左或向右的初速度，只要位 移不超过20 cm ，总是经0・5s 速度就降为0A ・ 2.06X10_7mC ・ 1.68X10—4B ・ 2・06X1()T m D ・l ・68X10 3皿解析：由题意得，该弹簧振子振动周期为F=0.5X4s = 2s,故/=0.5 Hz,选项A错误；T=2 s为弹簧振子的固有周期，与振幅无关，将振子向右拉动10 cm后由静止释放，经~T=0.5 s振子m第一次回到P 位置，选项B错误；振子加连续两次经过尸位置的时间间隔是半个周期，是Is,选项C错误；在P位置给振子加任意一个向左或向右的初速度，只要位移不超过20 cm,总是经|r=0.5s到达最大位移处，速度就降为0,选项D正确。
人教版高中物理选修3-4测试题及答案解析全套
人教版高中物理选修3-4测试题及答案解析全套含模块综合测试题，共6套阶段验收评估（一）机械振动(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，其中第1～5小题只有一个选项符合题意，第6～8小题有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．在研究单摆的运动规律过程中，首先确定单摆的振动周期公式T＝2πlg的科学家是()A．伽利略B．牛顿C．开普勒D．惠更斯解析：选D荷兰物理学家惠更斯首先确定了单摆的周期公式T＝2πl g。
2．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解析：选C简谐运动中的位移是以平衡位置作为起点，摆球在正向最大位移处时位移为A，在平衡位置时位移应为零，A错误。
摆球的回复力由重力沿圆弧切线方向的分力提供，合力在摆线方向的分力提供向心力，B错误、C正确。
摆球经过最低点(摆动的平衡位置)时回复力为零，但向心力不为零，所以合力不为零，加速度也不为零，D错误。
3.一个做简谐运动的质点，先后以同样大小的速度通过相距10 cm的A、B两点，且由A到B的过程中速度方向不变，历时0.5 s(如图1)。
过B点后再经过t＝0.5 s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B点，则质点振动的周期是()图1A．0.5 s B．1.0 sC．2.0 s D．4.0 s解析：选C根据题意，由振动的对称性可知：AB的中点(设为O)为平衡位置，A、B两点对称分布于O点两侧。
质点从平衡位置O向右运动到B的时间应为t OB＝12×0.5 s＝0.25 s。
质点从B向右到达右方极端位置(设为D)的时间t BD＝12×0.5 s＝0.25 s。
高中物理选修3-4模块综合试题及答案
高中物理选修3-4 模块综合试题(时间60分钟，满分100分)1．(8分) (1)机械波和电磁波都能传递能量，其中电磁波的能量随波的频率的增大而________；波的传播及其速度与介质有一定的关系，在真空中机械波是________传播的，电磁波是________传播的(填“能”、“不能”或“不确定”)；在从空气进入水的过程中，机械波的传播速度将________，电磁波的传播速度将________．(填“增大”、“减小”或“不变”)(2)如图1所示复合光经过半圆形玻璃后分成a、b两束光，比较a、b两束光在玻璃砖中的传播速度v a________v b；入射光线由AO转到BO，出射光线中________最先消失；若在该光消失时测得AO与BO间的夹角为α，则玻璃对该光的折射率为________．2．(8分)麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波一单色光波在折射率为1.5的介质中传播，某时刻电场横波图象如图2所示，求该光波的频率．3．(8分)(1)如图3所示是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏．用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹．则：①减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离将________；②增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离将________；③将绿光换为红光，干涉条纹间的距离将________．(填“增大”、“不变”或“减小”)(2)如图4甲所示，横波1沿BP方向传播，B质点的振动图象如图乙所示；横波2沿CP方向传播，C质点的振动图象如图丙所示．两列波的波速都为20 cm/s.P质点与B质点相距40 cm，P质点与C质点相距50 cm，两列波在P质点相遇，则P质点振幅为()A．70 cm B．50 cmC．35 cm D．10 cm4．(8分)如图5所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是3，AB是一条直径．今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体．若一条入射光线经折射后恰经过B点，则这条入射光线到AB的距离是多少？5．(8分)某实验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆，弹簧振子的弹簧和小球(球中间有孔)都套在固定的光滑竖直杆上．某次有感地震中观察到静止的振子开始振动4.0 s后，单摆才开始摆动．此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10 km和5.0 km，频率为1.0 Hz.假设该实验室恰好位于震源的正上方，求震源离实验室的距离．6．(8分)机械横波某时刻的波形图如图6所示，波沿x轴正方向传播，质点p的坐标x＝0.32 m．从此时刻开始计时．(1)若每间隔最小时间0.4 s重复出现波形图，求波速．(2)若p点经0.4 s第一次达到正向最大位移，求波速．(3)若p点经0.4 s到达平衡位置，求波速．7．(7分) (1)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图7甲、乙所示．测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)．(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图8甲所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示，则该单摆的振动周期为________．若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________(填“变大”、“不变”或“变小”)，图乙中的Δt将________(填“变大”、“不变”或“变小”)．8．(8分)20世纪80年代初，科学家发明了硅太阳能电池．如果在太空设立太阳能卫星电站，可24 h 发电，且不受昼夜气候的影响．利用微波——电能转换装置，将电能转换成微波向地面发送，太阳能卫星电站的最佳位置在离地1100 km 的赤道上空，此时微波定向性最好．飞机通过微波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的．可在地面站附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过．(地球半径R ＝6400 km)(1)太阳能电池将实现哪种转换________．A ．光能—微波B ．光能—热能C ．光能—电能D ．电能—微波(2)微波是________．A ．超声波B ．次声波C ．电磁波D ．机械波(3)飞机外壳对微波的哪种作用，使飞机安全无恙________．A ．反射B ．吸收C ．干涉D ．衍射(4)微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的________．A ．电离作用B ．穿透作用C ．生物电作用D ．热效应9．(9分) (1)下列说法中正确的是________．A ．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的衍射造成的B ．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场C ．狭义相对论认为：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的D ．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过最大位移处开始计时，以减小实验误差(2)如图9所示，一个半径为R 的14透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A 点沿水平方向射入球体后经B 点射出，最后射到水平面上的C 点．已知OA ＝R 2，该球体对蓝光的折射率为 3.则它从球面射出时的出射角β＝________；若换用一束红光同样从A 点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C 点相比，位置________(填“偏左”、“偏右”或“不变”)．(3)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，周期为2 s ，t ＝0时刻的波形如图10所示．该列波的波速是________m/s ；质点a 平衡位置的坐标x a ＝2.5m ，再经________s 它第一次经过平衡位置向y 轴正方向运动．10．(1)下列关于简谐运动和简谐机械波的说法正确的是________．(填入选项前的字母，有填错的不得分)A ．弹簧振子的周期与振幅有关B ．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C ．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D ．单位时间内经过介质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率(2)一半径为R 的1/4球体放置在水平桌面上，球体由折射率为3的透明材料制成．现有一束位于过球心O 的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如上图所示．已知入射光线与桌面的距离为3R /2.求出射角θ.11． (1)如图所示是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为4 Hz ，A 点在此时的振动方向如图所示，则可以判断出这列波的传播方向是沿x 轴________方向(填“正”或“负”)，波速大小为________m/s.(2)做简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为x ＝2sin ⎝⎛⎭⎫50πt ＋π6cm ，则下列说法正确的是________．A ．它的振幅为4 cmB ．它的周期为0.02 sC ．它的初相位是π6D ．它在1/4周期内通过的路程可能是2 2 cm(3)如下图所示，在平静的水面下有一点光源S ，点光源到水面的距离为H ，水对该光源发出的单色光的折射率为n .请解答下列问题：①在水面上方可以看到一圆形的透光面，求该圆的半径．②若该单色光在真空中的波长为λ0，该光在水中的波长为多少？12．(10分)如图14所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速大小为0.3 m/s，P点的横坐标为96 cm，从图中状态开始计时，求：(1)经过多长时间，P质点开始振动，振动时方向如何？(2)经过多长时间，P质点第一次到达波峰？(3)以P质点第一次到达波峰开始计时，作出P点的振动图象(至少画出1.5个周期)1.解析：(1)电磁波的能量随波的频率的增大而增大；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，而机械波不能在真空中传播；从空气进入水的过程中，机械波的传播速度增大，而电磁波的传播速度减小．(2)由折射率n ＝sin θ1sin θ2知n a ＞n b ，又n ＝c v ，故v a ＜n b ；根据sin C ＝1n 可知，a 光的临界角较小，当入射光线由AO 转到BO 时，出射光线中a 最先消失．玻璃对a 光的折射率n ＝1sin(90°－α)＝1cos α. 2、答案：(1)增大 不能 能 增大 减小(2)＜ a 1cos α解析：设光在介质中的传播速度为v ，波长为λ，频率为f ，则f ＝v λ，v ＝c n ，联立得f ＝c nλ从波形图上读出波长λ＝4×10－7 m ， 代入数据解得f ＝5×1014 Hz.答案：5×1014 Hz3、解析：(1)由Δx ＝lλd 可知，当d 减小，Δx 将增大；当l 增大时，Δx 增大；当把绿光换为红光时，λ增长，Δx 增大．(2)波1和2的周期均为1 s ，它们的波长为：λ1＝λ2＝v T ＝20 cm.由于BP ＝2λ，CP ＝2.5λ.t ＝0时刻B 质点的位移为0且向上振动，经过2.5T 波1传播到P 质点并引起P 质点振动12T ，此时其位移为0且振动方向向下；t ＝0时刻C 质点的位移为0且向下振动，经过2.5T 波2刚好传到P 质点，P 质点的位移为0且振动方向也向下；所以两列波在P 质点引起的振动是加强的，P 质点振幅为两列波分别引起的振幅之和，为70 cm ，A 正确．答案：(1)①增大 ②增大 ③增大 (2)A4、解析：设光线P 经折射后经过B 点，光路如图所示．根据折射定律n ＝sin αsin β＝ 3在△OBC 中，sin βR ＝sin α2R ·cos β可得β＝30°，α＝60°，所以CD ＝R sin α＝32R . 答案：32R5、解析：设地震纵波和横波的传播速度分别为v P 和v S ，则v P ＝fλP ① v S ＝fλS ② 式中，f 为地震波的频率，λP 和λS 分别表示地震纵波和横波的波长．设震源离实验室的距离为x ，纵波从震源传播到实验室所需时间为t ，则x ＝v P t ③ x ＝v S (t ＋Δt ) ④ 式中，Δt 为摆B 开始摆动的时刻与振子A 开始振动的时刻之间的时间间隔．由①②③④式得：x ＝f Δt 1λS －1λP 代入数据得x ＝40 km.答案：40 km6、解析：(1)依题意，周期T ＝0.4 s ，波速v ＝λT ＝0.80.4 m /s ＝2 m/s.(2)波沿x 轴正方向传播，Δx ＝0.32 m －0.2 m ＝0.12 m ．p 点恰好第一次达到正向最大位移．波速v ＝Δx Δt ＝0.120.4 m /s ＝0.3 m/s.(3)波沿x 轴正方向传播，若p 点恰好第一次到达平衡位置则Δx ＝0.32 m ，由周期性可知波传播的可能距离Δx ＝(0.32＋λ2n )m(n ＝0,1,2,3，…)可能波速v ＝Δx Δt ＝0.32＋0.82n 0.4m /s ＝(0.8＋n ) m/s(n ＝0,1,2,3，…)． 答案：(1)2 m /s (2)0.3 m/s (3)(0.8＋n ) m/s(n ＝0,1,2,3，…)7、解析：(1)小球应放在测脚下部位置，图乙正确．(2)小球摆动到最低点时，挡光使得光敏电阻阻值增大，从t 1时刻开始，再经两次挡光 完成一个周期，故T ＝2t 0；摆长为摆线加小球半径，若小球直径变大，则摆长增加， 由周期公式T ＝2πl g 可知，周期变大；当小球直径变大时，挡光时间增加，即Δt变大.答案：(1)乙 (2)2t 0 变大 变大8、解析：(1)太阳能电池实现光能与电能的转换，C 对，A 、B 、D 错．(2)微波是某一频率的电磁波，C 对，A 、B 、D 错．(3)飞机外壳可以反射微波，使飞机安全，A 对，B 、C 、D 错．(4)微波是频率很高的电磁波，在生物体内可引起热效应，由于太阳能卫星电站的功率很大，产生的热量足以将鸟热死．答案：(1)C (2)C (3)A (4)D9、解析：(1)水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是薄膜干涉的结果，A 错；均匀变化的电场周围产生的磁场是恒定的，B 错；根据狭义相对论的光速不变原理知，C 正确；对D 项，为减小实验误差，测量单摆周期应从小球经过平衡位置处开始计时，D 错．(2)设∠ABO ＝θ，由sin θ＝12得θ＝30°，由n ＝sin βsin θ，得β＝60°设红光从球面射出时的出射角为β′sin β＝n 蓝sin30°，sin β′＝n 红sin30°由于n 蓝＞n 红，故β′＜β，所以红光从球体射出后落到水平面上形成的光点与C 点相比，位置偏右．(3)因为T ＝2 s ，λ＝4 m ，所以v ＝λT ＝2 m/s质点a 第一次经过平衡位置向y 轴正方向运动所经过的时间Δt ＝Δx v ＝(2.5－2)2 s ＝0.25 s.答案：(1)C (2)60° 偏右 (3)2 0.2510、【解析】 (2)设入射光线与1/4球体的交点为C ，连接OC ，OC 即为入射点的法线．因此，图中的角α为入射角．过C 点作球体水平表面的垂线，垂足为B .依题意，∠COB ＝α，又由在△OBC 知sin α＝32①设光线在C 点的折射角为β，由折射定律得sin αsin β＝3②由①②式得β＝30°由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ(见右图)为30°，由折射定律得sin γsin θ＝13因此sin θ＝32 解得θ＝60°. 【答案】 (1)BD (2)60°11、【解析】 (1)由波速公式v ＝λf ，即可得出结果．(2)根据振动方程的物理意义可知，它的振幅为2 cm ，周期为0.04 s ，初相位是π6.(3)①设光在水面发生全反射的临界角为C ，透光面的半径为r ，如图所示，由于sin C ＝r r 2＋H 2＝1n ，解得：r ＝Hn 2－1②由于光在传播过程中的频率不变，设光在真空中的传播速度为c ，在水中的传播速度为v ，则有：n ＝c v ，又由于f ＝c λ0＝v λ，联立解得：λ＝λ0n . 12.【答案】 (1)负 8 (2)C (3)①H n 2－1②λ0n 解析：(1)开始计时时，这列波的最前端的质点坐标是24 cm ，根据波的传播方向，可知这一点沿y 轴负方向运动，因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都是沿y 轴负方向运动，故P 点开始振动时的方向是沿y 轴负方向，P 质点开始振动的时间是t ＝Δx v ＝0.96－0.240.3s ＝2.4 s. (2)波形移动法：质点P 第一次到达波峰，即初始时刻这列波的波峰传到P 点，因此所用的时间是t ′＝0.96－0.060.3s ＝3.0 s. (3)由波形图知，振幅A ＝10 cm ，T ＝λv ＝0.8 s ，由P 点自正向最大位移开始的振动图象如图所示．答案：(1)2.4 s 沿y 轴负方向 (2)3.0 s (3)见解析图11。
新人教版高中物理选修3-4 模块综合试题及答案1
高中物理选修3-4 模块综合试题一、选择题1. 半圆形导轨竖直放置，不均匀磁场水平方向并垂直于轨道平面，一个闭合金属环在轨道内来回滚动，如图12－4－7所示，若空气阻力不计，则（ ）A 、金属环做等幅振动；B 、金属环做阻尼振动，最后停在最低点;C 、金属环做增幅振动；D 、无法确定．2. 如图10，是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移－时间图象（水平为x 轴，竖直方向为t 轴），下列关于该图象的说法正确的是（ ）A ．该图象的坐标原点是建立在弹簧振子小球的平衡位置B ．从图象可以看出小球在振动过程中是沿t 轴方向移动的C ．为了显示小球在不同时刻偏离平衡的位移，让底片沿垂直x 轴方向匀速运动D ．图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同3. 弹簧振子以O 点为平衡位置做简谐振动。
从O 点开始计时，振子第一次到达M 点用了0.3秒，又经过0.2秒第二次通过M 点。
则振子第三次通过M 点还要经过的时间可能是（ ）A ．1/3秒B ．8/15秒C ．1.4秒D ．1.6秒4. 某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝5sin4t （cm ），则下列关于质点运动的说法中正确的是（ ）A ．质点做简谐运动的振幅为10cmB ．质点做简谐运动的周期为4sC ．在t = 4 s 时质点的速度最大D ．在t = 4 s 时质点的加速度最大5. 如图所示，从某时刻t =0开始计时，甲图为一列简谐横波经1/4周期的部分波形图，乙图是这列波中某质点的振动图象，则（ ）A .若波沿x 轴正方向传播，图乙可能为质点A 的振动图象B .若波沿x 轴正方向传播，图乙可能为质点B 的振动图象C .若波沿x 轴负方向传播，图乙可能为质点C 的振动图象D .若波沿x 轴负方向传播，图乙可能为质点D 的振动图象图10 t /sy /cm y /cm6. 若物体做简谐运动，则下列说法中正确的是（ ）A ．物体每次通过同一位置时其速度相同B ．物体通过平衡位置时所受合外力一定为零C ．物体的位移增大时，动能减少，势能增加D ．若简谐运动的振幅减小，则振动的频率增大7. 做简谐运动的物体，每次通过同一位置时，一定相同的物理量是（ ）A ．动能B ．动量C ．加速度D ．速度8. 下列情况下，会使单摆周期变大的是（ ）A ．减少单摆摆球的质量B ．增大单摆摆球的质量C ．将摆从赤道移到北极D ．将摆从地球移到月球上9. 有一个正在摆动的秒摆，若取摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，那么当t=1.2s 时，摆球（ ）A ．正在做加速运动，加速度正在增大B ．正在做减速运动，加速度正在增大C ．正在做加速运动，加速度正在减小D ．正在做减速运动，加速度正在减小10. 将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示，某同学对此图线提供的信息做出了下列判断，正确的应是（ ）A ．t=0.2 s 时摆球正经过最低点B ．t=1.1 s 时摆球正经过最低点C ．摆球摆动过程中机械能守恒D ．摆球摆动的周期T=1.2 s11. 单摆的摆长和释放摆球的位置都不变，摆球的最大摆角小于5°，若把摆球的质量增为原来的2倍，则此单摆的（ ）A ．周期不变，振幅不变B ．周期和振幅都减少C ．周期不变，振幅增加D ．周期增加，振幅不变12. 单摆的回复力是（ ）A ．摆球所受的重力 乙甲 C 第14题图B ．悬线对摆球的拉力C ．摆球重力在垂直悬线方向上的分力D ．摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力13. 两个单摆的摆长之比为1∶2．摆球质量之比为4∶5 最大摆角之比为3∶2．它们在同一地点做简简运动，则它们的频率之比为（ ）A ．21B ．12C ．14D ．4114. 一个摆钟从甲地拿到乙地，它的钟摆摆动加快了，则下列对此现象的分析及调准方法的叙述中正确的是（ ）A ．g 甲＞g 乙，将摆长适当增长B ．g 甲＞g 乙，将摆长适当缩短C ．g 甲＜g 乙，将摆长适当增长D ．g 甲＜g 乙，将摆长适当缩短15. 下列说法正确的是（ ）A ．阻尼振动一定是等幅振动B ．物体做受迫振动，驱动力的频率小于物体的固有频率，若驱动力的频率逐渐增大，则物体的振幅将先减小后增大C ．受迫振动稳定时的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关D ．厂房建筑物的固有频率应该处于机器转动的频率范围之内16. 如图6所示,在张紧的绳上挂了a 、b 、c 、d 四个单摆,四个单摆的摆长关系为l c ＞l b =l d ＞l a ,先让d 摆摆动起来(摆角不超过5°),则下列说法中正确的是（ ）A.b 摆发生振动,其余摆均不动B.所有摆均以相同频率振动C.所有摆均以相同摆角振动D.以上说法均不正确 17. 有A 、B 两个音叉，在同一段时间内A 音叉振动了50次，B 音叉振动了60次。
人教版高中物理选修3-4高三模块综合检测
高三模块综合检测
选修3-4 (90分钟 100分)
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
多选题已在题号后标出)
1.(2014·开封模拟)摆长为L 的单摆做简谐运动,若从某时刻开始计时(取t=0),当运动至t=3π2√L g 时,摆球具有负向最大速度,则单摆的振动图像为( )
2.(2014·合肥模拟)如图所示,弹簧振子在振动过程中,
振子从a 到b 历时0.2s,振子经a 、b 两点时速度相同,
若它从b 再回到a 的最短时间为0.4s,则该振子的振动
频率为( )
A.1 Hz
B.1.25 Hz
C.2 Hz
D.2.5 Hz
3.(2014·三明模拟)如图所示,一简谐横波以速度v 沿x
轴正方向传播,t=0时传播到坐标原点,此质点正从平衡
位置以速度v 0向下振动,已知质点的振幅为A,振动角频
率为ω(ω=2πT ),则x 轴上横坐标为3
4λ处质点的振动方程为( ) A.y=-Asin ω(t-
3λ4v 0
) B.y=-Asin ω(t-3λ4v ) C.y=-Acos ω(t-3λ4v 0) D.y=-Acos ω(t-3λ4v )
4.如图所示,质量相同的四个摆球悬于同一根横线上,四个摆的摆长分别为l 1=2m 、l 2=1.5m 、l 3=1m 、l 4=0.5m 。
现以摆3为驱动摆,让摆3振动,使其余三个摆。
高中物理选修3-4模块综合试卷(一)
模块综合试卷(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分)1．(多选)(2016·全国卷Ⅱ)关于电磁波，下列说法正确的是()A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失答案ABC解析电磁波在真空中传播速度为光速，与频率无关，A正确；电磁波是变化的电场和变化的磁场互相激发得到的，B正确；电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均垂直，C正确；光是一种电磁波，光可在光导纤维中传播，D错误；电磁振荡停止后，电磁波仍会在介质或真空中继续传播，E错误．2．(多选)下列说法正确的是()A．机械波和电磁波都必须依赖于介质才能够传送信息和能量B．在同一介质中，波长越短的光，传播速度越小C．在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的平整程度D．光的偏振现象可以说明光是横波E．狭义相对性原理指出，力学规律在任何参考系中都是相同的答案BCD解析机械波是机械振动在介质中传播形成的，必须依赖于介质，没有介质不能形成机械波；电磁波传播的是电磁场，而电磁场本身就是一种物质，不需要借助其他物质来传播，所以电磁波可以在真空中传播，故A错误；波长越短，频率越高，折射率越大，根据v＝c可知，传n播速度越小，故B 正确；在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的平整程度，故C 正确；光的偏振现象说明光是横波，故D 正确；狭义相对性原理指出，力学规律在任何“惯性”参考系中都是相同的，故E 错误．3.(多选)如图1所示，S 为波源，M 、N 为两块挡板，其中M 板固定，N 板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A 点没有振动，为了使A 点能发生振动，可采用的方法是( )图1A ．增大波源的频率B ．减小波源的频率C ．移动N 使狭缝的距离减小D ．移动N 使狭缝的距离增大答案 BC解析 要使A 点发生振动，即在狭缝处要产生明显的衍射，可增大波长或减小狭缝宽度，由λ＝v f得可减小波源频率，故B 、C 正确，A 、D 错误． 4.如图2所示，将半圆形玻璃砖放在竖直面内，它左方有较大的光屏P ，线光源S 可沿玻璃砖圆弧移动，它发出的光束总是射向圆心O .若S 从图中A 向B 处移动，在P 上先看到七色光带，以后各色光陆续消失．则此七色光带从上到下的排列顺序以及最早消失的光是( )图2A ．红光→紫光，红光B ．紫光→红光，红光C ．红光→紫光，紫光D ．紫光→红光，紫光答案 D解析 从红光到紫光频率逐渐增大，在玻璃砖中的折射率也逐渐增大，从玻璃砖中射出偏离原来的方向的角度便逐渐增大，因此从上到下的排列顺序为紫光→红光．因为紫光的临界角最小，所以最早消失的是紫光，故正确选项为D.5.(2018·辽宁六校协作体高二下学期期中)如图3所示，玻璃棱镜的截面为等腰三角形，顶角a 为30°.一束光线垂直于ab 面射入棱镜，又从ac 面射出．出射光线与入射光线之间的夹角为30°，则此棱镜材料的折射率是( )图3 A.33 B.3C.32D.233 答案 B6．如图4所示为用a 、b 两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样．现让a 、b 两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的是( )图4A ．①③B ．①④C ．②④D ．只有③答案 B解析 由题图干涉图样可知，a 光的双缝干涉条纹间距比b 光的大，根据双缝干涉相邻条纹间距公式Δx ＝l dλ可知，a 光的波长长，则同一介质对a 光的折射率小，对b 光的折射率大，根据平行玻璃砖的光学特性可知，出射光线与入射光线平行，由于a 光的折射率小，偏折程度小，所以出射时a 光应在右侧，故①正确，②错误．由sin C ＝1n分析可知，a 光的临界角较大，当光从三棱镜射入空气中时，若发生全反射的话首先是b 光，若b 不发生全反射，能射出三棱镜，则a 光一定也不发生全反射，能从三棱镜射出，故③错误，④正确．故选B.7.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力．有人想用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜，他选用的薄膜材料的折射率n ＝1.5，所要消除的紫外线的频率ν＝8.1×1014 Hz ，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是( )A ．9.25×10－8 mB ．1.85×10－7 m C ．1.23×10－7 mD ．6.18×10－8 m 答案 C解析 为了减小紫外线对眼睛的伤害，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射的光叠加后加强，则路程差(大小等于薄膜厚度d 的2倍)应等于光在薄膜中的波长λ′的整数倍，即2d ＝Nλ′(N ＝1,2，…)．因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的12.紫外线在真空中的波长是λ＝c ν≈3.7×10－7 m ，在膜中的波长是λ′＝λn≈2.467×10－7 m ，故膜的厚度至少是1.23× 10－7 m. 8.(多选)某同学在学校实验室采用甲、乙单摆做实验时得到的振动图象分别如图5甲、乙所示，下列说法中正确的是( )图5A ．甲、乙两单摆的摆长相等B ．两摆球经过平衡位置时，速率可能相等C ．乙单摆的振动方程是x ＝－7sin πt (cm)D ．在任意相同时间内，两摆球的位移之比为10∶7答案 AC解析 由题图可知，两单摆周期相等，根据单摆周期公式T ＝2πl g，甲、乙两单摆的摆长相等，A 正确；两单摆振幅不相等，摆长相等，所以经过平衡位置时，速率不相等，B 错误；T ＝2.0 s ，ω＝2πT＝π rad/s ，所以乙单摆的振动方程是x ＝－7sin πt (cm)，C 正确；由于两单摆周期相等，一个周期内两单摆位移都等于零，D 错误．9．(多选)(2018·辽宁六校协作体高二下学期期中)如图6所示，在均匀介质中的一条直线上的两个振源A 、B 相距6 m ，振动频率相等．t 0＝0时刻A 、B 开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，A 的振动图象为甲，B 的振动图象为乙．若由A 向右传播的机械波与由B 向左传播的机械波在t 1＝0.3 s 时恰好相遇，则下列判断正确的是( )图6A ．两列波在A 、B 间的传播速度大小均为10 m/sB ．两列波的波长都是2 mC ．在两列波相遇过程中，中点C 为振动加强点D ．t 2＝0.75 s 时刻B 点经过平衡位置且振动方向向下答案 AB10．(多选)如图7所示，甲为一列简谐波在t ＝3.0 s 时刻波的图象，Q 为x ＝4 m 的质点，乙为甲图中P 质点的振动图象，则下列说法正确的是( )图7A ．此波沿x 轴负方向传播B ．t ＝8.0 s 时，P 点位移为2 cmC ．若障碍物的尺寸大于12 m ，则该波不能发生明显衍射现象D ．该波能与另一列频率为4 Hz 的简谐波发生稳定的干涉现象答案 AB解析 t ＝3.0 s 时P 质点向y 轴正方向振动，由“上下坡法”知此波沿x 轴负方向传播，A 正确；由题图可知这列波的周期T＝4 s，波长λ＝12 m，得波速v＝λ＝3 m/s，从t＝3.0 s到tT，P振动到正向最大位移处，B正确；产生明显衍射的条件是障碍物＝8.0 s，Δt＝5.0 s＝5T4或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多，C错误；根据波产生干涉的条件：频率相等，该波频率为14Hz，故不能发生稳定干涉现象，D错误．11.(多选)(2018·广西南宁模拟)ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC.由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图8所示．则a、b两束光()图8A．a光的频率比b光的频率小B．在真空中，a光的传播速度比b光大C．在棱镜内，a光的传播速度比b光大D．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小E．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小答案ACD解析在CD边和AE边都只有a光射出，说明b光发生了全反射，而a光没有发生全反射，说明b光的全反射临界角较小，由全反射临界角公式sin C＝1，可知b光的折射率较大，bn光的频率较大，选项A正确；在真空中，所有光的传播速度都相同，选项B错误；根据折射率与介质中光速的关系n＝c v可知，在棱镜内，a光的传播速度比b光的传播速度大，选项C，折射率较大的b光的折正确；以相同的入射角从空气斜射入水中，根据折射定律n＝sin isin r射角较小，选项D正确；根据频率与波长的关系可知，a光的频率比b光的频率小，a光的波长比b光的波长大．由双缝干涉的条纹间距公式Δx＝ldλ可知，波长较长的单色光的干涉条纹间距较大，即让a、b两束光分别通过同一双缝干涉实验装置，a光的相邻亮条纹间距大，选项E错误．12．(多选)一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2 Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图9所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了共振现象，则()图9A．由P振源产生的波先到达弹簧处B．两列波可能形成干涉C．由Q振源产生的波的波速较接近4 m/sD．绳上会出现振动位移大小为2A的点答案ACD解析由“上下坡法”知P振源起振方向向上，Q振源起振方向向下，故先到达弹簧振子的是P振源产生的波，故A正确；由x＝v t，由于两列波的波速相等，先到达弹簧振子的是P 振源产生的波；Q产生的波晚到达弹簧振子所在位置，且小球产生了较强烈的振动，即共振，故Q的振动频率接近2 Hz，则周期接近0.5 s，波速v＝λT ＝20.5m/s＝4 m/s，故C正确；由于两列波的频率不同，不会形成干涉，B错误；根据波的叠加原理，两列波相遇时，绳上会出现振动位移大小为2A的点，故D正确．二、非选择题(本题共6小题，共52分)13．(6分)利用双缝干涉测光的波长实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏的距离l＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图10所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所示，则：图10(1)分划板在图中A 、B 位置时游标卡尺读数分别为x A ＝11.1 mm ，x B ＝________ mm ；相邻两条纹间距Δx ＝________ mm.(2)波长的表达式λ＝________(用Δx 、l 、d 表示)，该单色光的波长λ＝________ m.(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”)．答案 (1)15.6(1分) 0.75(1分) (2)Δx ld (1分) 6×10－7(1分) (3)变小(2分) 解析 (1)B 位置游标卡尺的主尺读数为15 mm ，游标尺读数为0.1×6 mm ＝0.6 mm ，则最终读数为15.6 mm ，则相邻两条纹的间距为Δx ＝x B －x A 6＝15.6－11.16mm ＝0.75 mm. (2)根据干涉条纹间距公式Δx ＝l d λ得：λ＝Δxd l，代入数据得：λ＝6×10－7 m. (3)若改用频率较高的单色光照射，它的波长较短，根据干涉条纹间距公式Δx ＝l dλ，得到的干涉条纹间距将变小．14．(8分)(2017·浙江11月选考)在“测定玻璃的折射率”实验时，(1)下列做法正确的是________．A ．入射角越大，误差越小B ．在白纸上放好玻璃砖后，用铅笔贴着光学面画出界面C ．实验时既可用量角器，也可用圆规和直尺等工具进行测量D ．判断像与针是否在同一直线时，应该观察大头针的头部(2)小明同学在插针时玻璃砖的位置如图11所示，根据插针与纸上已画的界面确定入射点与出射点，依据上述操作所测得的折射率________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．图11(3)小明同学经正确操作后，在纸上留下四枚大头针的位置P1、P2、P3和P4，AB和CD是描出的玻璃砖的两个边，如图12所示，请在虚线框中画出光路图．图12答案(1)C(3分)(2)偏小(2分)(3)光路图见解析(3分)解析(1)本实验在用插针法时，角度不宜过大，否则很难确定折射角，选项A错误；不能用求折射率，也可以画出两个半径铅笔贴着光学面画界面，选项B错误；本实验通过n＝sin isin r将角度转化为角度对边之比求折射率，选项C正确；在观察像与针一样的圆，通过sin θ＝x1r是否在一条直线时，应该观察大头针底部，选项D错误．(2)由图甲可知，此次测量的折射角偏大，导致测得的折射率偏小．甲(3)光路图如图乙所示．乙15.(8分)(2016·海南卷)如图13所示，半径为R 的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于A 点．一细束单色光经球心O 从空气中射入玻璃体内(入射面即纸面)，入射角为45°，出射光线射在桌面上B 点处．测得AB 之间的距离为R 2.现将入射光束在纸面内向左平移，求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的入射点到O 点的距离．不考虑光线在玻璃体内的多次反射．图13答案 22R 解析 当光线经球心O 入射时，光路图如图(a)所示．(a)设玻璃的折射率为n ，由折射定律有：n ＝sin i sin r(1分) 式中，入射角i ＝45°，r 为折射角，△OAB 为直角三角形，因此sin r ＝ABOA 2＋AB 2(1分)发生全反射时，临界角C 满足：sin C ＝1n(2分)在玻璃体球面上光线恰好发生全反射时，光路图如图(b)所示．(b)设此时光线入射点为E ，折射光线射到玻璃体球面的D 点，由题意有：∠EDO ＝C (1分) 在△EDO 内，根据正弦定理有：OD sin (90°－r )＝OEsin C (2分)联立并利用题给条件得OE ＝22R .(1分) 16.(10分)如图14所示，△ABM 为透明柱状介质的横截面，其中∠A ＝30°.一束单色光从AM 的中点P 以一定的入射角入射，恰好能在AB 边上发生全反射，且反射后的光线垂直BM 边射出．已知BM 边的长度为a ，光在真空中的传播速度为c ，求：图14(1)该透明介质的折射率；(2)该单色光在透明介质中的传播时间． 答案 (1)233 (2)3a2c解析 (1)单色光在透明介质中的传播路线如图所示(2分)由几何关系可知，当单色光在AB 边上刚好发生全反射时，其临界角为60° 由sin C ＝1n 可得n ＝1sin C(1分)代入数据可得n ＝233(1分)(2)由几何关系可得PE ＝12a ，∠PEQ ＝120°，由正弦定理得PQ ＝3PE ＝32a ，AQ ＝3PQ ＝32a 又因为QB ＝AB －AQ ＝12a ，所以QF ＝34a (3分)单色光在该透明介质中的传播速度v ＝c n ＝32c ，(1分)所以单色光在该透明介质中的传播时间t ＝PQ ＋QFv ，(1分) 代入数据可得：t ＝3a2c.(1分)17．(8分)(2016·全国卷Ⅱ)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： (1)简谐波的周期、波速和波长； (2)质点O 的位移随时间变化的关系式． 答案 (1)4 s 7.5 cm/s 30 cm(2)y ＝0.08cos(π2t ＋π3) m 或y ＝0.08sin(π2t ＋5π6) m解析 (1)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(1分)由于质点O 与A 的距离Δx ＝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Δt ＝23 s ，可得波的速度v ＝ΔxΔt ＝7.5 cm/s ②(1分)由λ＝v T 得，简谐波的波长 λ＝30 cm ③(1分)(2)设质点O 的位移随时间变化的关系为y ＝A cos(2πtT ＋φ0) cm ④将①式及题给条件代入上式得⎩⎪⎨⎪⎧4＝A cos φ00＝A cos (π6＋φ0)⑤(2分) 解得φ0＝π3，A ＝8 cm ⑥(2分)质点O 的位移随时间变化的关系式为 y ＝0.08cos(π2t ＋π3) m或y ＝0.08sin(π2t ＋5π6) m ⑦(1分)18．(12分)一弹簧竖直悬挂一个质量为m 的木块，当木块处于平衡状态时，用力F 缓慢向下拉木块使之向下移动距离d ，然后松开手，木块做简谐运动．图15(1)当木块正好经过平衡位置向下运动时，某同学开始观察木块的振动过程，该同学发现经过1 s 后木块第一次回到平衡位置．已知d ＝4 cm ，取竖直向上为正方向，请在图15甲中将该同学观察到的木块的振动过程用振动图象描述出来．另一位同学在该同学观察7 s 后开始计时，请在图乙中画出后一位同学观察的振动图象．(请至少画出一个周期)(2)如果由于该木块的振动，在水面形成机械波，7 s 内传播了7 m ，则该波的波长是多少？ 答案 (1)如图所示(2)2 m解析 (1)该同学发现经过1 s 后木块第一次回到平衡位置，由题意知振子的振动周期为2 s ，又t ＝0时振子正好经过平衡位置向下运动，则画出的甲观察到的振子振动图象如图甲所示甲(4分) 7 s时振子的位置应该和1 s时的位置相同，处于平衡位置且向上运动，从而画出的乙观察到的振子的振动图象如图乙所示乙(4分) (2)因为水波在7 s内传播了7 m，所以波速为v＝77m/s＝1 m/s(1分)又T＝2 s，(1分)根据v＝λT(1分)所以λ＝2 m(1分)。
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高中物理学习材料金戈铁骑整理制作一、选择题1. 半圆形导轨竖直放置，不均匀磁场水平方向并垂直于轨道平面，一个闭合金属环在轨道内来回滚动，如图12－4－7所示，若空气阻力不计，则（ ） A 、金属环做等幅振动； B 、金属环做阻尼振动，最后停在最低点; C 、金属环做增幅振动；D 、无法确定．2. 如图10，是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移－时间图象（水平为x 轴，竖直方向为t 轴），下列关于该图象的说法正确的是（ ）A ．该图象的坐标原点是建立在弹簧振子小球的平衡位置B ．从图象可以看出小球在振动过程中是沿t 轴方向移动的C ．为了显示小球在不同时刻偏离平衡的位移，让底片沿垂直x 轴方向匀速运动D ．图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同3. 弹簧振子以O 点为平衡位置做简谐振动。
从O 点开始计时，振子第一次到达M 点用了0.3秒，又经过0.2秒第二次通过M 点。
则振子第三次通过M 点还要经过的时间可能是（ ） A ．1/3秒 B ．8/15秒 C ．1.4秒 D ．1.6秒4. 某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝5sin 4t（cm ），则下列关于质点运动的说法中正确的是（ ）A ．质点做简谐运动的振幅为10cmB ．质点做简谐运动的周期为4sC ．在t = 4 s 时质点的速度最大D ．在t = 4 s 时质点的加速度最大5. 如图所示，从某时刻t =0开始计时，甲图为一列简谐横波经1/4周期的部分波形图，乙图是这列波中某质点的振动图象，则（ ）A .若波沿x 轴正方向传播，图乙可能为质点A 的振动图象B .若波沿x 轴正方向传播，图乙可能为质点B 的振动图象C .若波沿x 轴负方向传播，图乙可能为质点C 的振动图象图10D .若波沿x 轴负方向传播，图乙可能为质点D 的振动图象6.若物体做简谐运动，则下列说法中正确的是（ ）A ．物体每次通过同一位置时其速度相同B ．物体通过平衡位置时所受合外力一定为零C ．物体的位移增大时，动能减少，势能增加D ．若简谐运动的振幅减小，则振动的频率增大7. 做简谐运动的物体，每次通过同一位置时，一定相同的物理量是（ ）A ．动能B ．动量C ．加速度D ．速度 8. 下列情况下，会使单摆周期变大的是（ ） A ．减少单摆摆球的质量 B ．增大单摆摆球的质量C ．将摆从赤道移到北极D ．将摆从地球移到月球上9. 有一个正在摆动的秒摆，若取摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，那么当t=1.2s 时，摆球（ ）A ．正在做加速运动，加速度正在增大B ．正在做减速运动，加速度正在增大C ．正在做加速运动，加速度正在减小D ．正在做减速运动，加速度正在减小10. 将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示，某同学对此图线提供的信息做出了下列判断，正确的应是（ ）A ．t=0.2 s 时摆球正经过最低点B ．t=1.1 s 时摆球正经过最低点C ．摆球摆动过程中机械能守恒D ．摆球摆动的周期T=1.2 s11. 单摆的摆长和释放摆球的位置都不变，摆球的最大摆角小于 5°，若把摆球的质量增为原来的2倍，则此单摆的（ ）A ．周期不变，振幅不变B ．周期和振幅都减少C ．周期不变，振幅增加D ．周期增加，振幅不变 12. 单摆的回复力是（ ）A ．摆球所受的重力B ．悬线对摆球的拉力t /s乙甲B AC 0Dx /cmy /cmy /cm第14题图C ．摆球重力在垂直悬线方向上的分力D ．摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力13. 两个单摆的摆长之比为1∶2．摆球质量之比为4∶5 最大摆角之比为3∶2．它们在同一地点做简简运动，则它们的频率之比为（ ）A ．21 B ．12 C ．14 D ．4114. 一个摆钟从甲地拿到乙地，它的钟摆摆动加快了，则下列对此现象的分析及调准方法的叙述中正确的是（ ）A ．g 甲＞g 乙，将摆长适当增长B ．g 甲＞g 乙，将摆长适当缩短C ．g 甲＜g 乙，将摆长适当增长D ．g 甲＜g 乙，将摆长适当缩短 15. 下列说法正确的是（ ） A ．阻尼振动一定是等幅振动B ．物体做受迫振动，驱动力的频率小于物体的固有频率，若驱动力的频率逐渐增大，则物体的振幅将先减小后增大C ．受迫振动稳定时的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关D ．厂房建筑物的固有频率应该处于机器转动的频率范围之内16. 如图6所示,在张紧的绳上挂了a 、b 、c 、d 四个单摆,四个单摆的摆长关系为l c ＞l b =l d ＞l a ,先让d 摆摆动起来(摆角不超过5°),则下列说法中正确的是（ ） A.b 摆发生振动,其余摆均不动 B.所有摆均以相同频率振动 C.所有摆均以相同摆角振动 D.以上说法均不正确17. 有A 、B 两个音叉，在同一段时间内A 音叉振动了50次，B 音叉振动了60次。
若两音叉发出的声波在空气中的传播速度大小分别为v A 、v B ，波长分别为λA 、λB ，则（ ）A ．v A ∶vB ＝1∶1，λA ∶λB ＝5∶6 B ．v A ∶v B ＝1∶1，λA ∶λB ＝6∶5C ．v A ∶v B ＝5∶6，λA ∶λB ＝6∶5D ．v A ∶v B ＝5∶6，λA ∶λB ＝5∶6 18. 下列说法正确的是（ ）A ．入射波面与法线的夹角为入射角B ．入射波线与界面的夹角为入射角C ．入射波线与法线的夹角为入射角D ．在波的反射中，入射角等于反射角 19. 下列现象中，属于干涉现象的是（ ）图6A．汽车向我们驶进时，我们听到的喇叭声变高B．转动敲响的音叉，我们听到的声音时强时弱C．在北京天坛公园的回音壁前喊话，能多次听到喊话的声音D．在水中插一木杆，水波在传播时遇到木杆后，木杆的后面仍然有水波传播20. 某同学用某种单色光做双缝干涉实验时，发现条纹太密难以测量，可以采用的改善办法是（）A．增大双缝间距B．增大双缝到屏的距离C．增大双缝到单缝的距离D．改用波长较短的光(如紫光)作为入射光21. 频率相同的两列波发生干涉现象时（）A．某一点如果是两列波的波峰和波峰相遇，经过半个周期，这一点则是一列波的波峰与另一列波的波谷相遇B．某一点如果是两列波的波谷和波谷相遇，经过半个周期，这一点则是一列波的波谷与另一列波的波峰相遇C．某一点如果是第一列波的波峰与第二列波的波谷相遇，经过半个周期，这点将是两列波的波谷相遇D．某一点如果是第一列波的波谷与第二列波的波峰相遇，经过半个周期，在这一点则是第一列波的波峰与第二列波的波谷相遇22. 关于衍射，下列说法正确的是（）A．发生衍射就是波传到障碍物或孔的后面B．发生衍射的同时把波源的能量传播到“衍射”区域C．衍射只有波才能发生D．只有孔才能发生衍射，一块挡板不可能发生波的衍射23. 一列水波通过小孔产生衍射，衍射后的水波（）A．波长增大B．周期增大C．频率不变D．波速不变24. 图中是观察水波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是（）A．此时能明显观察到波的衍射现象B．挡板前后波纹间距离相等C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到衍射现象25. 关于多普勒效应，下列说法正确的是（）A．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化B．产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动C．甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率D ．哈勃太空望远镜发现所接收到的来自于遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长（称为哈勃红移），这说明该星系正在远离我们而去 二、计算题26. 在相同的时间t 内，单摆甲做10次全振动，单摆乙做了6次全振动。
求：（1）两个单摆的振动周期之比12T T ； （2）两个单摆的摆长之比12l l ； （3）若一单摆摆长为24.80厘米，做120次全振动所需时间是120秒，求该地的重力加速度是多大？（保留两位有效数字）27. 一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时刻的波形如图，已知波的传播速度v ＝2m/s 。
⑴写出从t ＝0时刻起x ＝2.0m 处质点的位移y 随时间t 变化的表达式； ⑵求出在0～4.5s 内波传播的距离及x ＝2.0m 处质点通过的路程。
28. 如图所示中实线是一列简谐横波在10t =时刻的波形，虚线是这列波在20.5t =s 时刻的波形，这列波的周期T 符合：2134T t t T <-<， 问：（1）若波速向右，波速多大？ （2）若波速左，波速多大？（3）若波速大小为75m/s ，波速方向如何？y /cm 05 －50. 1.x /m2.2.1.v答案一、选择题1. B2. ACD3. AC4. C5. C6. C7. AC8. D9. B10. AD11. A12. C13. B14. C15. C16. B17. B18. C19. B20. B21. D22. ABC23. CD24. ABC25. BD二、计算题26. 解析：27. 见解析⑴波长λ＝2.0m ，振幅A ＝5cm ，周期T ＝λ/v ＝1.0s ，角速度ππω22==Trad/s （1分） 则y = –5sin(2πt )cm ⑵ 4.5s 内波传播的距离m t v x 9=∆⋅= ( 2分)n =t/T=4.5，则4.5s 内质点通过的路程s ＝4nA ＝90cm。