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
x/cm 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
O
1 2
D ．速度为零，加速度为负的最大值 3 4 t/s
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
C L
3.下列关于光的认识，正确的是（）--
i
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（）
白光
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。

那么，静止在站台上的人观察车厢中的这个人，他观测的结果是这个人瘦但不高.
8.一摆长为 L 的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被挡住，
使摆长发生变化。

现使摆球作小角度摆动，图示为摆球从右边最高点M 摆至左边最高点N 的闪光照片（悬点和小钉未摄入），P 为最低点，每相邻两次闪光的时间间隔相等。

则小钉距悬点的距离为L B .
L
A . 42
C.3L
D. 条件不足，无法判断
4
a
b
c
二、不定项选择题（每题 4 分，共 16 分，全部选对得 4 分，选对但不全得
2 分，有选错或不选得
0 分）
9. 下列说法正确的是（
）
A . 胃镜利用了光的全反射原理
B. 用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
C. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D . 电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的
10. 把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空
气劈尖，让单色光从上方射入（如图） ，这时可以看到亮暗相间的条纹，下 面关于条纹的说法中正确的是（
）
A ．将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏
B ．将上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖移动 D ．将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，条纹变疏 11. 虹是由阳光射人雨滴
( 球形 ) 时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的。

现有白光束
图示方向射人雨滴，
a 、
b 是经反射和折射后的其中两条出射光线，如图，下列说法正确的是）
L 由
A ．光线 b 在水滴中传播时的波长较长
B ．光线 b 在雨滴中的折射率较大
C ．若分别让 a 、b 两色光通过同一双缝装置，则 b 光形成的干涉条纹的间距较大
D ．光线 b 在雨滴中的传播速度较大
12. 一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，图中质点
A 的振动图象如图乙
所示。

则（ ）
A ．这列波的波速是 25m/s
B ．这列波沿 x 轴负方向传播
C ．质点 A 在任意的
1s 内所通过的路程都是 0. 4m
D ．若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为
1.25Hz
y/cm y/cm 8 A
P
.
8
O
O
B
5 10 15 20 25 30 x/m 0. 4 0.8 1.2
t/s
-8
Q
.
甲
-8
乙
三、填空、实验题（本题共 22 分）
14.(4 分 ) LC 振荡电路的电容为 C ，电感为 L ，则电容器两板间电势差从正向最大值到反向最大值所需的最
短时间为 t=__ ______，若电磁波在真空中的传播速度为 c 真 ，则此电路发射的电磁波在真空中传播
时波长为 λ=___ _____。

15. （ 5 分） 在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学用 毫米刻度尺测得摆线长 L 0 = 945.8mm ；用游标卡尺测得
摆球的直径如图甲所示，则摆球直径
d =
mm ；
用秒表测得单摆完成 n = 40 次全振动的时间如图乙所
示，则秒表的示数 t =
s ；若用给定物理量符号表
示当地的重力加速度
g ，则 g =。

2
3
4 单位： cm
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
甲
如果该同学测得的g 值偏大，可能的原因是。

（填字母代号）
A ．计算摆长时没有计入摆球的半径B．开始计时时，秒表过迟按下
C．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
D ．试验中误将 39 次全振动数为 40 次
16.（ 7 分） (1) 如图是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图。

I.图中①是光源，⑤是光屏，它们之间的②③④依次是、和。

Ⅱ .以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离
A .增大③和④之间的距离
①②③ ④遮光筒⑤
B .增大④和⑤之间的距离
C.将红色滤光片改为绿色滤光片
D .增大双缝之间的距离
Ⅲ .一同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中，使用的双缝的间距为0.02cm，测得双缝与光屏之间的距离为 50cm。

第 1 级亮纹中心到第 5 级亮纹中心距离为0.45cm，则待测单色光的波长是nm。

17.（ 6 分）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面ab、cd 与玻
璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃
砖。

他们的其他操作均正确，且均以ab、 cd 为界面画光路图。

则甲同学测得的折射率与真实值相比；乙同学测得的折射率与真实值相比；丙同学测得的折射率与真实值相比。

（填“偏大” 、“偏小”或“不变” ）
a b a b
a b
c d c
d
c d
①②③
四、计算题（每题 10 分）AB
18.（ 10 分）如图所示，两个质量相等的弹性小球 A 和 B 分别挂在 L1=1m，L 2=0. 25m 的细线上，两球重心等高且互相接触，现将 A 球拉离平衡位置与竖直方向夹角小于5°后由静止开始释放，已知当A 与 B 相碰时发生速度交换，即碰后 A 球速度为零， B 球速度等于 A 球碰前的速度；当 B 与 A 相碰时遵循相同的规律，
且碰撞时间极短忽略不计。

求从释放小球 A 开始到两球发生第 3 次碰撞的时间t。

（已知π2
≈g）
19（. 10 分）如图所示为一列简谐横波在t=0 时刻的图象。

此时质点 P 的运动方向沿时质点 P 恰好第 3 次到达 y 轴正方向最大位移处。

问：
（ 1）该简谐横波的波速v 的大小和方向如何？y 轴负方向，且当 t=0. 55s
y/cm
5
Q
（ 2）从 t=0 至 t=1. 2s，质点 Q 运动的路程L 是多少？
（ 3）当 t=1. 2s 时，质点Q 相对于平衡位置的位移s 的大小是多少？2.5
x/m P 0.20.4
-5
20.（ 10 分）如图所示，一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行
的光屏上留下一光点 P，现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，则进入透明体的光线经平
面镜反射后再从透明体的上表面射出，打在光
P 屏上的 P′点，与原来相比向左平移了3.46 cm，已
知透明体对光的折射率为 3 。

求光在透明体里运动
的时间。

21． (10 分)如图所示，扇形AOB 为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝ 60°.一束平行于角平分线OM 面的单色光由OA 面射入介质，经OA 面折射的光线恰平行于面OB.
①求介质的折射率．
②折射光线中恰好射到M 点的光线 ________(填“能”或“不能”)发生全反射．
22.（ 10 分）如图是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，相机的镜头竖直向上。

照片中，水立方运动馆的景象呈现在半径r=11cm 的圆型范
围内，水面上，圆形中心运动员的像手到脚的长度l=10cm ，
若已知水的折射率为n=4/3，请根据运动员的实际身高估算
该游泳池的水深h，（结果保留两位有效数字）
物理（选修 3-4 ）参考答案
一、单项选择题（每小题 3 分，共 24 分）
1. D
2. C
3. B
4. A
5. A
6. B
7. D 8. C
二、不定项选择题（每小题 4 分，共 16 分，全部选对的得
4 分，选对但不全的得
2 分，有选错或不选的
得 0 分）
9. AD
10. CD 11.
A CD
12. ABD
三、填空、实验题（本题共 19 分，每空 1 分）
14. π LC ， 2πc 真 LC
2 2
d
4πn (L 0 + 2
)
16. I. 滤光片，单缝，双缝。

Ⅱ . B Ⅲ . 450
15. 20.20； 78.4；
2
； BD
t
17. 偏小；不变；偏小
四、计算题（本题共 4 小题，共 38 分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
18. （ 9 分）【解析 】
两质量相等的弹性小球做弹性正碰时，两球速度交换。

由单摆周期公式有
T A =2π L 1 =2s
（ 2 分）
g
T B =2π L 2
=1s
（ 2 分）
g
从释放小球 A 到第 1 次相碰经历时间
t 1= T A =0 . 5s
（ 1 分）
4
从小球 B 摆起到第 2 次相碰经历时间
t 2=
T B
2 =0 . 5s
（ 1 分）
T A
从小球 A 摆起到第 3 次相碰经历时间
t 3= 2 =1s
（ 1 分） 所以从释放小球 A 到 A 、 B 第 3 次碰撞，共需时间
t=t 1+t 2+t 3=2s
（ 2 分）
19. （ 10 分）【解析 】
（ 1）此波沿 x 轴负向传播
（ 2 分）
在 t 1=0 到 t 2=0. 55s 这段时间里，质点
P 恰好第 3 次到达 y 正方向最大位移处
3
则有 ( 2+4) T=0 . 55s （1 分） 解得
T =0. 2s
（ 1 分）
由图象可得简谐波的波长为
λ=0. 4m
λ
则波速 v= T =2m/s （2 分）
（ 2）在 t 1=0 至 t 3=1. 2s 这段时间，质点 Q 恰经过了 6 个周期，即质点
Q 回到始点，由于振幅 A=5cm
所以质点 Q 运动的路程为
L=4A ×6=4×5×6cm=120cm
（ 2 分）
（ 3）质点 Q 经过 6 个周期后恰好回到始点，则相对于平衡位置的位移为
s=2. 5cm
（ 2 分）
20. （ 9 分）【解析】
光路示意图如图所示．
由 sin
n sin
（ 2 分）
得 β=30 °
（ 2 分）
由题意及光路图得
s
2d tan 60
2d tan 30 ，代入数值解得 d ＝1.5 cm ．
（ 2 分）
光在透明介质里传播的速度
v= c
，光在透明介质里的路程 s=2 d
，所以光在透明体里运动的时间
n
cos β
s
2dn
-10
t= v = c .cos β = 2× 10 s （ 3 分）
21 答案：① 3
②不能
解析：依题意作出光路图，
①由几何知识可知，
入射角 θ＝ 60°，折射角 θ
＝ 30°④
1
2
根据折射定律得
sin θ1
n ＝
⑤代入数据解得 n ＝ 3⑥②不能．
22.解析：设照片圆形区域的实际半径为 R ，运动员的实际长为
L ，光路如图：
由折射定律知
：
nsin α sin 90
R
由几何关系知：
sin
R ,
R
2
h
2
由物像比知：
R L
r
l
解得： hn
2
L
1· r 取 L=2.2m ，解得 h=2.1m
l
h
α。