怀集一中2013高三物理午练3-4答案
人教版高中物理选修3-4光的反射和折射练习及答案.doc
高中物理学习材料唐玲收集整理光的反射和折射练习及答案光的直线传播1．下列现象中能说明光是沿直线传播的是(A) 小孔成像 (B) 日食、月食(C) 海市蜃楼 (D) 射击中的三点一线解：（ABD）“海市蜃楼”现象说明光在不均匀介质（密度不一样的各空气层）中会发生折射，以至于全反射现象。
（在后面将了解到全反射）沙漠中，在沙面上方较高处的空气层比贴近沙面的空气层受热少，密度较大。
这样，沙面上的空气形成了上密下疏的状况。
从远处景物—绿树射来的光线穿过着上密下疏的空气层时就要发生折射，入射角逐渐增大，当达到临界角时，就会发生全反射，应而看到湖水得倒影，见图：空气层高，温度高，（空气导热不好）密度小，折射率小空气层较接近海面，温度低，（水海面上的“海市蜃楼”的形成过程也是上述道理。
见上图。
2．关于日食和月食的说法正确的是(A) 日全食是在地球的本影中发生的(B) 日环食是在月球的伪本影中发生的(C) 月偏食是在地球的半影区中发生的(D) 月偏食是在地球的本影区中发生的解：（BD ）日食不再说了，月蚀是怎么会事呢？月球本身不是光源，反射太阳光而被我们看见。
发生月蚀时，太阳、地球、月球几近排在一条直线上，太阳照射地球在地球后面留下影子，有半影区和本影区，当月球一部分进入半影区时，有一部分太阳光被挡住，但月球向着地球的一面仍能反射另一部分太阳光而被我们看见，此时月球比平常略暗；当月球一部分进入本影区，一部分在半影区，则进入本影的部分不反射任何太阳光，为全黑，如图所示。
因此，月偏食是在月球一部分进入本影区，一部分在半影区时发生的；当月球全部进入本影区时，发生月全食。
注意：关键是我们总是在地球上观察！3．如图所示，小球位于距墙MO 和地面NO 等远的一点A ，在球的右边紧靠小球有一点光源S. 当小球以速度v 水平抛出后，恰好落在墙角O 处，当小球在空中运动时，在墙上就有球的影子由上向下运动，其影子中心的运动是(A) 匀速直线运动(B) 初速度为零的匀加速直线运动，加速度小于g(C) 自由落体运动 (D) 变加速运动 解：（A ）设光源（即小球初始位置）到墙的距离为d,小球的影子在位置1；当小球经过时间t 下落到某一位置时，光照着它在墙上留下的影子在位置2；1、2两个位置之间的距离可以这样求出：太阳 地球 月球 M AS v 1 23θ在三角形12A 中，S 12=d ·tan θ而由平抛运动的知识我们知道，tan θ=t v gt 0221=02v gt 因此，S 12=d ·tanθ=02v dgt也就是说，影子的位移与时间成正比！当然，它对应的运动应为匀速直线运动。
高考复习第34题[物理——选修3-4]专题训练答案
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高考复习第34题[物理——选修3-4]专题训练答案1.答案：(1)ABD (2)①133 cm ②125 cm(2)①由题意，O 、P 两点间的距离与波长λ之间满足 OP ＝54λ①波速v 与波长的关系为 v ＝λT②在t ＝5 s 的时间间隔内，波传播的路程为v t.由题意有 v t ＝PQ ＋λ4③式中，PQ 为P 、Q 间的距离．由①②③式和题给数据，得 PQ ＝133 cm.④ ②Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为 t 1＝t ＋54T ⑤波源从平衡位置开始运动，每经过T 4，波源运动的路程为A.由题给条件得 t 1＝25×T4⑥故t 1时间内，波源运动的路程为s ＝25A ＝125 cm.⑦ 2.答案：(1)ACD (2)见解析解析：由题图甲知，该波的波长为4 m ，周期为4 s ，所以波速v ＝λT ＝1 m/s ，故A 准确，B 错误；因为波沿x 正方向传播，由同侧法知M 点的起振方向沿y 轴的负方向，根据各质点的起振方向一致知，M 点以后的各质点开始振动时的方向都沿y 轴的负方向，C 准确；质点Q 第一次到达波峰所需的时间t ＝s v ＝10－21 s ＝8 s ，D 准确；因为经过5 s ，Q 才开始振动，再经过11 s ，质点Q 经过的路程为x ＝11 sT·4A ＝1.1 m ，E 错误．(2)①如图所示，由折射定律，有n ＝sin θsin i ＝ 3其中i ＝30°，解得θ＝60°所以出射光线偏离原方向α＝60°－30°＝30°. ②由几何知识，有CD ＝R ，OD ＝3R 所以AD ＝32R所以AE ＝ADtan α＝R 2.3.答案：(1)ADE (2)12(2)从O 点射入的光线，折射角为γ，根据折射定律，有：n ＝sin 45°sin γ，解得：γ＝30°设从某位置P 点入射的光线，折射到AB 弧面上的Q 点时，在Q 点的入射角恰等于临界角C ，有：sin C ＝1n 代入数据得：C ＝45°△PQO 中α＝180°－90°－C －γ＝15°所以能射出光线区域对应的圆心角 β＝90°－α－γ＝45°能射出光线的部分占AB 面的比例为45°90°＝12.4. 答案答案(1) ACE (2)23 3 3ac解析 (1)在E 点恰好发生全反射，临界角C ＝60° 则此玻璃的折射率n ＝1sin C ＝233.(2)传播的速度v ＝c n ＝32c光线在玻璃砖中传播的距离 x ＝x DE ＋x EF ＝(a －acos 60°)＋a ＝32a 所用时间t ＝x v＝3ac .5. (1) 答案 (1)ADE (1)43 (2)πh 2n 2－1解析 (1)设射向B 点的光线入射角与折射角分别为i 和r.由题意得sin i ＝l 2－h 2l，i ＋r ＝90°故水的折射率为n ＝sin r sin i ＝43(2)设射向水面的光发生全反射的临界角为C ， 则有sin C ＝1n圆形光斑的半径为R ＝htan C 圆形光斑的面积为S ＝πR 2联立可解得S ＝πh 2n 2－1.解析 由图示波形图可知：波长λ＝4 m ，O 点开始向y 轴正方向运动，经t ＝0.2 s ，O 点第一次到达正方向最大位移处，则t ＝14T ，解得：T ＝0.8 s ，则v ＝λT ＝40.8 m /s ＝5 m/s ，故A准确；质点M 与质点N 之间的距离不是半个波长的奇数倍，则振动情况不是完全相反，故B 错误；在0.2 s 的时间内质点M 通过的路程为s ＝A ＝20 cm ，故C 错误；横波从O 传到M点的时间t ′＝x v ＝35s ＝0.6 s ，在t ＝2.6 s 时刻，质点M 振动的时间t ″＝2.6 s －0.6 s ＝2 s＝212T ，则此时刻质点M 处于平衡位置，正沿y 轴负方向运动，故D 正确；由波形图可知，此时O 点向下振动，则可能经过了t ＝(n ＋12)T 的波形图，当n ＝1时，t ＝1.2 s ，故E 正确．6. 答案 (1) BCD (2)2 (10＋103) cm解析 (1)n ＝sin 90°sin 45°＝ 2(2)光路如图所示， n ＝sin rsin 30°＝2，r ＝45° i ′＝30°两个光斑S 1、S 2之间的距离为 L ＝Rtan 45°＋Rtan 60°＝(10＋103) cm.7. 答案 (1) ABD (1)22 (32＋6)a 2c解析 (1)作出光路图如图． 根据几何关系可知，临界角为C ＝45°， 根据折射定律得，n ＝1sin C＝2，OG ＝2OD ＝12a ， sin α＝OG OF ＝12， 根据折射定律得，n ＝sin βsin α，2θ1θ解得sin β＝22. (2)光在棱镜中的传播速度v ＝cn， 由几何知识得，光线传播的长度为l ＝a ＋12a ＋32a光在棱镜中传播的时间t ＝lv所以t ＝(32＋6)a 2c .解析 由图(a)知，质点P 的振幅为6 cm ，故A 正确；波速v ＝λT ＝44 m /s ＝1 m/s.故B 正确；根据题意可知，图(b)为质点P 从此时开始的振动图象，得出质点P 向下振动，则可确定波的传播方向为沿x 轴正方向传播，故C 错误；4 s 为一个周期，故P 运动的路程为振幅的4倍，故为24 cm ，但是质点不是匀速振动，故任意1 s 的路程不一定为6 cm ，故D 正确，E 错误． 8 答案(1)ABC (2)75 cm 20 m/s解析 (1)由于质点P 从平衡位置开始运动，并且 Δt ＝2.5 s ＝6T ＋14T质点P 在开始振动后的Δt ＝2.5 s 内通过的路程 s ＝6×4A ＋A ＝25A ＝75 cm(2)设该简谐横波的波速为v ，OP 间的距离为Δx ，由题意可得：Δx ＝(n ＋34)λ＝6 m(n ＝0,1,2，…) 所以：v ＝λT ＝604n ＋3 m/s(n ＝0,1,2，…)当n ＝0时，波速最大为v m ＝20 m/s.9.（1）（6分）ADE （2）（9分）画出如图光路图， （3分） 设折射角为2θ，根据折射定律21sin sin n θθ=（1分）解得 260θ=︒ （1分）由几何知识得，ΔOPQ 为直角三角形，所以两个光斑 PQ 之间的距离解得 40323.1cm L =≈（2分） 10 答案ACD 10 y ＝－3sin 5πt 解析 由题意得：T 2＋(T4＋T)＝0.7 s ，得该波的周期为 T ＝0.4 s ．由图知波长为λ＝4 m ，则波速为v ＝λT＝10 m/s ，横波在介质中沿x 轴正方向传播，图示时刻c 质点向下振动，则c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为 y ＝－Asin (2πTt)＝－3sin 5πt cm。
人教版高中物理选修3-4章末测试题全套带答案
人教版高中物理选修3-4章末测试题全套含答案章末检测试卷(第十一章)(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)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 ．位移和速度第一次同时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答案 BD2．(多选)物体做简谐运动时，下列叙述正确的是( )A ．平衡位置就是回复力为零的位置B ．处于平衡位置的物体，一定处于平衡状态C ．物体到达平衡位置，合力一定为零D ．物体到达平衡位置，回复力一定为零答案 AD解析 平衡位置是回复力等于零的位置，但物体所受合力不一定为零，A 、D 对．3．下列说法正确的是( )A ．摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确B ．火车过桥要减速慢行，是为了防止火车因共振而倾覆C ．挑水时为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频D ．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象答案 C解析 摆钟走时快了说明摆的周期变短了，需要增大单摆的周期，根据单摆的周期公式T ＝2πl g可知，必须增大摆长，才可能使其走时准确，故A 错误；火车过桥时要减速是为了防止桥车发生共振，不是防止火车发生共振，故B 错误；挑水的人由于行走，使扁担和水桶上下振动，当扁担与水桶振动的固有频率等于人迈步的频率时，发生共振，水桶中的水溢出，挑水时为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频，故C 正确；停在海面的小船上下振动，是受迫振动，故D 错误．4．(多选)如图1所示，A 、B 、C 三个小钢球的质量分别为2m 、12m 、m ，A 球振动后，通过张紧的水平细绳给其他各摆施加驱动力，当B、C振动达到稳定时，下列说法正确的是()图1A．B的振动周期最大B．C的振幅比B的振幅小C．C的振幅比B的振幅大D．A、B、C的振动周期相等答案CD解析由题意，A做自由振动，振动周期就等于其固有周期，而B、C在A产生的驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于A的固有周期，所以三个单摆的振动周期相等，故A错误，D正确；由于C、A的摆长相等，则C的固有周期与驱动力周期相等，产生共振，其振幅比B摆大，故C正确，B错误．5．如图2所示为某质点在0～4 s内的振动图象，则()图2A．质点振动的振幅是2 m，质点振动的频率为4 HzB．质点在4 s末的位移为8 mC．质点在4 s内的路程为8 mD．质点在t＝1 s到t＝3 s的时间内，速度先沿x轴正方向后沿x轴负方向，且速度先增大后减小答案 C解析由题图可知振动的振幅A＝2 m，周期T＝4 s，则频率f＝1T＝0.25 Hz，选项A错误；振动质点的位移是质点离开平衡位置的位移，4 s末的位移为零，选项B错误；路程s＝4A ＝8 m，选项C正确；质点从t＝1 s到t＝3 s的时间内，一直沿x轴负方向运动，选项D错误．6．某同学在研究单摆的受迫振动时，得到如图3所示的共振曲线．横轴表示驱动力的频率，纵轴表示稳定时单摆振动的振幅．已知重力加速度为g，下列说法中正确的是()图3A ．由图中数据可以估算出单摆的摆长B ．由图中数据可以估算出摆球的质量C ．由图中数据可以估算出摆球的最大动能D ．如果增大该单摆的摆长，则曲线的峰将向右移动答案 A解析 从单摆的共振曲线可以得出单摆的固有频率，单摆的固有频率等于振幅最大时的驱动力的频率，根据单摆的频率可以计算出单摆的周期，根据单摆的周期公式可以算出单摆的摆长，选项A 正确；从单摆的周期无法计算出单摆的摆球质量和摆球的最大动能，选项B 、C 错误；如果增大单摆的摆长，单摆的周期增大，频率减小，曲线的峰将向左移动，选项D 错误．7．(多选)某单摆原来的周期为T ，下列哪些情况会使单摆周期发生变化( )A ．摆长减为原来的14B ．摆球的质量减为原来的14C ．振幅减为原来的14D ．重力加速度减为原来的14答案 AD解析 由单摆周期公式可知周期仅与摆长、重力加速度有关，故A 、D 正确．8．(多选)如图4甲所示，弹簧振子以O 点为平衡位置，在A 、B 两点之间做简谐运动．取向右为正方向，振子的位移x 随时间t 的变化图象如图乙所示，下列说法正确的是( )图4A ．t ＝0.8 s 时，振子的速度方向向左B ．t ＝0.2 s 时，振子在O 点右侧6 2 cm 处C ．t ＝0.4 s 和t ＝1.2 s 时，振子的加速度完全相同D ．t ＝0.4 s 到t ＝0.8 s 的时间内，振子的加速度逐渐减小答案 ABD解析 从t ＝0.8 s 时起，再过一段微小的时间，振子的位移为负值，因为取向右为正方向，故t ＝0.8 s 时，速度方向向左，A 正确；由题中图象得振子的位移x ＝12 sin 5π4t cm ，故t ＝0.2 s 时，x ＝6 2 cm ，故B 正确；t ＝0.4 s 和t ＝1.2 s 时，振子的位移方向相反，由a ＝－kx m知，加速度方向相反，C 错误；t ＝0.4 s 到t ＝0.8 s 的时间内，振子的位移逐渐变小，故振子逐渐靠近平衡位置，其加速度逐渐变小，故D 正确．9．如图5所示，两段光滑圆弧轨道半径分别为R 1和R 2，圆心分别为O 1和O 2，所对应的圆心角均小于5°，在最低点O 平滑连接．M 点和N 点分别位于O 点左右两侧，MO 的距离小于NO 的距离．现分别将位于M 点和N 点的两个小球A 和B (均可视为质点)同时由静止释放．关于两小球第一次相遇点的位置，下列判断正确的是( )图5A ．恰好在O 点B ．一定在O 点的左侧C ．一定在O 点的右侧D ．条件不足，无法确定 答案 C解析 据题意，两段光滑圆弧所对应的圆心角均小于5°，把两球在圆弧上的运动看做等效单摆，等效摆长等于圆弧的半径，则A 、B 两球的运动周期分别为T A ＝2πR 1g ，T B ＝2π R 2g ，两球第一次到达O 点的时间分别为t A ＝14T A ＝π2 R 1g ，t B ＝14T B ＝π2 R 2g ，由于R 1<R 2，则t A <t B ，故两小球第一次相遇点的位置一定在O 点的右侧．故选C.10．劲度系数为k 的轻弹簧竖直悬挂，在其下端挂一质量为m 的砝码，然后从弹簧原长处由静止释放砝码，不计摩擦阻力，重力加速度为g .则( )A ．砝码的运动不是简谐振动B ．砝码最大加速度为2gC ．砝码偏离平衡位置的最大位移为2mg kD ．弹簧最大弹性势能为2m 2g 2k答案 D解析 设砝码的最大速度为v m ，砝码的速度最大时，弹簧弹力大小等于砝码的重力，则得：mg ＝kx 0，得弹簧伸长的长度x 0＝mg k，此位置为平衡位置，在平衡位置以上Δx 时，弹簧的弹力为F ＝k (x 0－Δx )，砝码受到的合力：F 合＝mg －F ＝mg －k (x 0－Δx )＝k Δx ，同理可以得出砝码在平衡位置以下Δx 时，仍然满足：F 合＝k Δx ，即砝码受到与离开平衡位置的位移成正比的合外力的作用，且该合力始终指向平衡位置，所以由静止释放砝码后，砝码在重力和弹簧的弹力作用下将做简谐振动，故A 错误；当砝码下落到速度为零时，弹簧伸长量最大，弹性势能最大，根据对称性可知，此时弹簧伸长量为：x ′＝2x 0＝2mg k ，根据牛顿第二定律得：a ＝F 弹－G m ＝kx ′－mg m ＝2mg －mg m＝g ，所以弹簧弹性势能最大时小球加速度大小为g ，故B 错误；此时弹簧伸长量x ′＝2mg k ，所以砝码偏离平衡位置的最大位移为x ′－x 0＝mg k，故C 错误；当砝码下落到速度为零时，弹簧伸长量最大，弹性势能最大，砝码从静止开始下落到速度为零时，根据动能定理得：mg ·2mg k ＋W 弹＝0，解得W 弹＝－2m 2g 2k，所以弹簧最大的弹性势能为2m 2g 2k，故D 正确． 11．如图6所示，一质点在a 、b 间做简谐运动，O 是它振动的平衡位置．若从质点经过O 点开始计时，经3 s ，质点第一次到达M 点，再经2 s ，它第二次经过M 点，则该质点的振动图象可能是下图中的( )图6答案 C解析 若质点从平衡位置开始先向右运动，可知M 到b 的时间为1 s ，则T 4＝3 s ＋1 s ＝4 s ，解得T ＝16 s ，若质点从平衡位置向左运动，可知M 到b 的时间为1 s ，则34T ＝3 s ＋1 s ＝4 s ，解得T ＝163s ，故C 正确，A 、B 、D 错误．12．(多选)一弹簧振子沿x 轴振动，平衡位置在坐标原点．t ＝0时振子的位移x ＝－0.1 m ；t ＝43s 时x ＝0.1 m ；t ＝4 s 时x ＝0.1 m ．该振子的振幅和周期可能为( ) A ．0.1 m ，83s B ．0.1 m,8 s C ．0.2 m ，83s D ．0.2 m,8 s答案 ACD解析 若振幅A ＝0.1 m ，T ＝83 s ，则43s 为半个周期，从－0.1 m 处运动到0.1 m 处，符合运动实际，4 s －43 s ＝83s 为一个周期，正好返回0.1 m 处，所以A 对；若A ＝0.1 m ，T ＝8 s ，43 s 只是T 的16，不可能由负的最大位移处运动到正的最大位移处，所以B 错；若A ＝0.2 m ，T ＝83 s ，则43 s ＝T 2，振子可以由－0.1 m 处运动到对称位置，4 s －43 s ＝83s ＝T ，振子可以由0.1 m 处返回0.1 m 处，所以C 对；若A ＝0.2 m ，T ＝8 s ，则43 s ＝2×T 12，而sin ⎝⎛⎭⎫2πT ·T 12＝12，即T 12时间内，振子可以从平衡位置运动到0.1 m 处，再经83s 又恰好能由0.1 m 处运动到0.2 m 处后，再返回0.1 m 处，所以D 对．二、非选择题(本题共5小题，共52分)13．(9分)某研究性学习小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中(实验装置如图7甲所示)，已知单摆在摆动过程中的最大偏角小于5°.在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n 次经过最低点所用的时间为t .在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L ，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d (读数如图乙所示)．图7(1)从乙图可知，摆球的直径为d ＝________ mm.(2)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g ＝________.(3)实验结束后，同学们在讨论如何能够提高测量结果的精确度时，提出了以下建议，其中可行的是________．A ．尽可能选择细、轻且不易伸长的线作为摆线B ．当单摆经过最高位置时开始计时C ．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的D ．测量多组周期T 和摆长l ，作l －T 2关系图象来处理数据答案 (1)5.980 (2)π2(n －1)2(L ＋d 2)t 2 (3)AD 解析 (1)螺旋测微器的主尺读数为5.5 mm ，可动刻度读数为0.01×48.0 mm ＝0.480 mm ，则最终读数为5.980 mm.(2)由题知，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n 次经过最低点所用的时间为t ，则单摆的全振动的次数为N ＝n －12，周期为T ＝t N ＝2t n －1，单摆的摆长为l ＝L ＋d 2，由单摆的周期公式T ＝2πl g ，得g ＝π2(n －1)2(L ＋d 2)t 2. (3)公式中，重力加速度的测量值与摆长有关，所以要尽可能选择细、轻且不易伸长的线作为摆线，故A 正确；为了减小误差，需要在单摆经过平衡位置时开始计时，且选用体积较小的摆球，故B 、C 错误；应用图象法处理实验数据可以减小实验误差，测量多组周期T 和摆长l ，作l －T 2关系图象来处理数据，故D 正确．14．(9分)如图8甲所示，在光滑的斜面上，有一滑块，一劲度系数为k 的轻弹簧上端与滑块相连，下端与斜面上的固定挡板连接，在弹簧与挡板间有一力传感器(压力显示为正值，拉力显示为负值)，能将各时刻弹簧中的弹力数据实时传送到计算机，经计算机处理后在屏幕上显示出F －t 图象．现用力将滑块沿斜面压下一段距离，放手后滑块将在光滑斜面上做简谐运动，此时计算机屏幕上显示出如图乙所示图象．图8(1)滑块做简谐运动的回复力是由________提供的．(2)由图乙所示的F －t 图象可知，滑块做简谐运动的周期为________ s.(3)结合F －t 图象的数据和题目中已知条件可知，滑块做简谐运动的振幅为________．答案 (1)弹簧的弹力和重力沿斜面分力的合力(或弹簧弹力、重力和斜面支持力的合力)(2)0.4 (3)F 1＋F 22k解析 (1)对滑块进行受力分析，弹簧的弹力和重力沿斜面分力的合力提供回复力．(2)由题图可以看出周期为0.4 s.(3)根据胡克定律：F 1＝kxF 2＝kx ′振幅A ＝x ＋x ′2＝F 1＋F 22k. 15．(10分)如图9所示，轻弹簧的下端系着A 、B 两球，m A ＝100 g ，m B ＝500 g ，系统静止时弹簧伸长x ＝15 cm ，未超出弹性限度．若剪断A 、B 间的细绳，则A 在竖直方向做简谐运动，求：(g 取10 m/s 2)图9(1)A 的振幅；(2)A 最大加速度的大小．答案 (1)12.5 cm (2)50 m/s 2解析 (1)设只挂A 时弹簧伸长量x 1＝m A g k. 由(m A ＋m B )g ＝kx ，得k ＝(m A ＋m B )g x， 即x 1＝m A m A ＋m Bx ＝2.5 cm. 振幅A ＝x －x 1＝12.5 cm.(2)剪断A 、B 间的细绳瞬间，A 所受弹力最大，合力最大，加速度最大．F ＝(m A ＋m B )g －m A g ＝m B g ＝m A a m ，a m ＝m B g m A＝5g ＝50 m/s 2. 16．(12分)弹簧振子以O 点为平衡位置在B 、C 两点之间做简谐运动，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)振动的周期和频率；(2)振子在5 s 内通过的路程及5 s 末的位移大小；(3)振子在B 点的加速度大小与在距O 点4 cm 处P 点的加速度大小的比值．答案 (1)1 s 1 Hz (2)2 m 0.1 m (3)52解析 (1)由题意可知，振子由B →C 经过半个周期，即T 2＝0.5 s ，故T ＝1 s ，f ＝1T＝1 Hz. (2)振子经过1个周期通过的路程s 1＝0.4 m ．振子在5 s 内振动了五个周期，回到B 点，通过的路程：s ＝5s 1＝2 m ．位移大小x ＝10 cm ＝0.1 m.(3)由F ＝－kx 可知：在B 点时F B ＝－k ×0.1，在P 点时F P ＝－k ×0.04，故a B a P ＝F B F P ＝52. 17．(12分)一个摆长为2 m 的单摆，在地球上某地振动时，测得完成100次全振动所用的时间为284 s ．(结果均保留三位有效数字)(1)求当地的重力加速度g ；(2)若把该单摆拿到月球上去，已知月球上的重力加速度是1.60 m/s 2，则该单摆振动周期是多少？答案 (1)9.78 m/s 2 (2)7.02 s解析 (1)周期T ＝t n ＝284100s ＝2.84 s. 由周期公式T ＝2πl g得 g ＝4π2l T 2＝4×3.142×22.842 m /s 2≈9.78 m/s 2. (2)T ′＝2πl g ′＝2×3.14×21.60s ≈7.02 s. 章末检测试卷(第十二章)(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．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．简谐运动形成的波在介质中传播时，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均错误．2．(多选)下图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(图A、B)或障碍物(图C、D)，其中能发生明显衍射现象的有()答案BD解析图B中小孔与波长相差不多，能发生明显衍射现象，图D中障碍物与波长相差不多，能发生明显衍射现象，图A中小孔比波长大得多，不能发生明显衍射现象，图C中障碍物比波长大得多，不能发生明显衍射现象．故正确答案为B、D.3．下列物理现象：(1)在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高．这些物理现象分别属于波的()A．反射、衍射、干涉、多普勒效应B．折射、衍射、多普勒效应、干涉C．反射、折射、干涉、多普勒效应D．衍射、折射、干涉、多普勒效应答案 A解析在春天里一次闪电过后，雷声轰鸣不绝，属于声波的反射；“闻其声而不见其人”属于声波的衍射；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉；当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应．4．取一条较长的软绳，用手握住一端(O点)连续上下抖动，在绳上形成一列简谐横波．已知O点完成一次全振动所用的时间为T，某一时刻的波形如图1所示，绳上a、b两点均处于平衡位置．下列说法正确的是()图1A ．a 、b 两点间的距离等于一个波长B ．a 、b 两点振动方向相同C ．再经T 4，b 质点将运动到波峰位置 D ．再经T 2，a 质点将运动到b 质点位置 答案 C解析 由题图可知，a 、b 两点间的距离一定小于一个波长，故A 错误；根据波的传播规律利用带动法可知，a 点在向下运动，而b 点向上运动，故B 错误；b 在平衡位置向上运动，所以再经T 4，b 质点将运动到波峰位置，故C 正确；质点只在平衡位置上下振动，不会随波迁移，故D 错误．5．一列沿x 轴传播的简谐横波，波速为10 m/s ，在t ＝0时刻的波形图线如图2所示，此时x ＝1.0 m 处的质点正在向y 轴负方向运动，则( )图2A ．此波一定沿x 轴正方向传播B ．x ＝1.0 m 处的质点做简谐运动的周期为0.20 sC ．t ＝0时刻x ＝1.5 m 处的质点具有最大速度D ．再经1.0 s ，x ＝1.5 m 处的质点通过的路程为10 m答案 B解析 此时x ＝1.0 m 处的质点正在向y 轴负方向运动，知该波向x 轴负方向传播，故A 错误；在波的传播方向上，各点的周期是相等的，由题图知波长是2.0 m ，则：T ＝λv ＝2.010s ＝0.20 s ，故B 正确；t ＝0时刻x ＝1.5 m 处的质点处在负方向的最大位移处，所以速度是0，故C 错误；再经1.0 s ，经历了n ＝t T ＝1.0 s 0.20 s＝5个周期，质点在一个周期内的路程等于4个振幅，x ＝1.5 m 处的质点通过的路程为s ＝5×4A ＝20×0.02 m ＝0.4 m ，故D 错误．6．在学校运动场上50 m 直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器．两个扬声器连续发出波长为5 m 的声波．一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10 m ．在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为( )A ．2B ．4C ．6D ．8答案 B解析 当该同学到两个声源的间距之差为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的，故该同学从中间向一侧移动0、2.5 m 、5.0 m 、7.5 m 、10 m 时，听到的声音强；当同学到两个声源的间距之差为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的，故该同学从中间向一侧移动1.25 m 、3.75 m 、6.25 m 、8.75 m 时，听到的声音弱．故该同学从中间向一侧移动过程听到扬声器声音由强变弱的次数为4次．7．(多选)两列简谐横波的振幅都是20 cm ，传播速度大小相同．实线波的频率为2 Hz ，沿x 轴正方向传播，虚线波沿x 轴负方向传播．某时刻两列波在如图3所示区域相遇．则( )图3A ．在相遇区域会发生干涉现象B ．实线波和虚线波的频率之比为3∶2C ．平衡位置为x ＝6 m 处的质点此刻速度为零D ．平衡位置为x ＝8.5 m 处的质点此刻位移y >20 cmE ．从图示时刻起再经过0.25 s ，平衡位置为x ＝5 m 处的质点的位移y <0答案 BDE解析 由题图可知λ实＝4 m ，λ虚＝6 m ，又v 实＝v 虚，由v ＝λf ，得f 实f 虚＝λ虚λ实＝32，B 项正确；因两列波的频率不同，则在相遇区域不会发生干涉现象，A 项错误；由题图可知平衡位置为x ＝6 m 处的质点此刻具有向上的最大速度，C 项错误；由题图可知平衡位置为x ＝8.5 m 处的质点此刻位移y >20 cm ，D 项正确；v 实＝v 虚＝λ实f 实＝8 m/s ，经0.25 s 波传播的距离s ＝8×0.25 m ＝2 m ，再结合题图分析可知，E 项正确．8．平衡位置处于坐标原点的波源S 在y 轴上振动，产生频率为50 Hz 的简谐横波向x 轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s.平衡位置在x 轴上的P 、Q 两个质点随波源振动着，P 、Q 的x 轴坐标分别为x P ＝3.5 m 、x Q ＝－3 m ．当S 位移为负且向－y 方向运动时，P 、Q 两质点的( )A ．位移方向相同、速度方向相反B ．位移方向相同、速度方向相同C ．位移方向相反、速度方向相反D ．位移方向相反、速度方向相同答案 D解析 由题意可知，此波的波长为λ＝v f ＝10050 m ＝2 m ，x P ＝3.5 m ＝λ＋34λ，当波源位移为负且向－y 方向运动时，P 质点位移为负，速度沿＋y 方向；|x Q |＝3 m ＝λ＋λ2，故Q 质点位移为正，速度沿＋y 方向，故D 正确．9．(多选)一列波沿直线传播，在某一时刻的波形图如图4所示，坐标原点处质点位于波峰，质点A 的位置与坐标原点相距0.5 m ，此时质点A 沿y 轴正方向运动，再经过0.02 s 将第一次到达波峰，由此可见( )图4A ．这列波的波长是2 mB ．这列波的频率是50 HzC ．这列波的波速是25 m/sD ．这列波的传播方向是沿x 轴的负方向答案 ACD解析 质点A 的位置距原点0.5 m ，即λ4＝0.5 m ，λ＝2 m ，A 对；质点A 向上振动经0.02 s 第一次到达波峰，即T 4＝0.02 s ，T ＝0.08 s ，波的频率f ＝1T＝12.5 Hz ，B 错；波速v ＝λf ＝2×12.5 m/s ＝25 m/s ，C 对；质点A 向上振动，根据“上下坡法”可以确定该波向x 轴负方向传播，D 对．10．质点以坐标原点O 为中心位置在y 轴上做简谐运动，其振动图象如图5所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x 轴正方向传播，波速为1.0 m/s.0.3 s 后，此质点立即停止运动，再经过0.1 s 后的波形图为( )图5答案 C解析简谐横波沿x轴正方向传播，波源停止振动后，波将继续在介质中匀速传播，0.4 s 内简谐横波在介质中传播的总距离为x＝v t＝0.4 m，即0.4 s时，x轴上0.4 m处的质点刚好起振，由振动图象可知其振动方向沿y轴正方向，故C选项描述的波形图正确．11．(多选)某横波在介质中沿x轴传播，图6甲为t＝0.25 s时的波形图，图乙为质点P(x＝1.5 m处的质点)的振动图象，那么下列说法正确的是()图6A．该波向右传播，波速为2 m/sB．质点L与质点N的运动方向总是相反C．t＝0.75 s时，质点M处于平衡位置，并正在向y轴正方向运动D．t＝1.25 s时，质点K向右运动了2 m答案ABC解析波长为4 m，周期为2 s，该波向右传播，波速为2 m/s，选项A正确；质点L与质点N相距半个波长，运动方向总相反，选项B正确；t＝0.75 s 时，质点M处于平衡位置，并正在向y轴正方向运动，选项C正确；质点不随波迁移，选项D错误．12．(多选)如图7所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点相距4.2 m，b点在a点的右方，一列简谐波沿水平绳向右传播，波速为20 m/s，波长大于2 m．某时刻b点达到波峰位置，而a点正处于平衡位置且向上运动，则这列波的周期可能是()图7A．0.12 s B．0.28 sC ．0.168 sD ．0.84 s答案 AB 解析 a 点向上运动，b 点达到波峰且在a 点的右方，满足这一条件的关系式为Δx ＝⎝⎛⎭⎫n ＋34λ(n ＝0,1,2…)，则λ＝16.84n ＋3m(n ＝0,1,2…)．当n ＝0时，λ1＝5.6 m ，当n ＝1时，λ2＝2.4 m ．波长只有这两个数值能满足大于2 m 的条件．由T ＝λv ，解得T 1＝0.28 s ，T 2＝0.12 s.二、非选择题(本题共5小题，共52分)13．(12分)图8为某一简谐横波在t ＝0时刻的波形图，由此可知该波沿________传播，该时刻a 、b 、c 三点中加速度最大的是________点，若从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是________点，若t ＝0.02 s 时，质点c 第一次到达波谷处，则此波的波速为________ m/s.图8答案 x 轴正方向 c c 10014．(8分)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图9甲是波传播到x ＝5 m 的M 点时的波形图，图乙是质点N (x ＝3 m)从此时刻开始计时的振动图象，Q 是位于x ＝10 m 处的质点，则Q 点开始振动时，振动方向沿y 轴________方向(填“正”或“负”)；经过________ s ，Q 点第一次到达波峰．图9答案 负 8解析 题图甲所示的波形为波刚传到M 点的波形，由题图甲可知，此时质点M 的振动方向向下，故Q 点开始振动的方向沿y 轴负方向．由题图甲可以看出波长λ＝4 m ，由题图乙可以看出周期T ＝4 s ，所以波速v ＝λT ＝44m /s ＝1 m/s.由题图甲还可以看出，最前面的波峰距Q 点的距离Δx ＝8 m ，故最前面的波峰传播到Q 点，也就是Q 点第一次到达波峰的时间，则t ＝Δx v ＝81s ＝8 s. 15．(10分)平衡位置位于原点O 的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x 轴传播，P 、Q 为x 轴上的两个点(均位于x 轴正向)，P 与O 的距离为35 cm ，此距离介于一倍波长与二倍波长之间．已知波源自t ＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T ＝1 s ，振幅A ＝5 cm.当波传到P 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s ，平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置．求：(1)P 、Q 间的距离；(2)从t ＝0开始到平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程．答案 (1)133 cm (2)125 cm解析 (1)由题意，O 、P 两点间的距离与波长λ之间满足OP ＝54λ＝35 cm 解得λ＝28 cm波速为v ＝λT＝28 cm/s 在t ＝5 s 的时间间隔内，波传播的路程为s ＝v t ＝140 cm由题意有s ＝PQ ＋λ4解得PQ ＝133 cm(2)Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t ′＝t ＋54T ＝25×T 4波源从平衡位置开始运动，每经过T 4，波源运动的路程为A . 故t ′时间内，波源运动的路程为s ＝25A ＝125 cm.16．(10分)如图10甲所示，为某一列简谐波在t ＝t 0时刻的图象，图乙是这列波上P 质点从这一时刻起的振动图象，试讨论：图10(1)波的传播方向和波速大小；(2)画出经过2.3 s 后波的图象，并求出P 质点的位移和运动的路程．答案 (1)沿x 轴正向传播 5 m/s (2)见解析图 位移为10 cm 路程为2.3 m解析 (1)根据振动图象可以判断：P 质点在t ＝t 0时刻在平衡位置且向负的最大位移处运动，由此可确定波沿x 轴正向传播．由题图甲知λ＝2 m ，由题图乙知T ＝0.4 s ，则v ＝λT ＝20.4m/s ＝5 m/s.(2)由于T ＝0.4 s ，所以2.3 s ＝534T ，波形重复5次再沿x 轴推进34个波长，经过2.3 s 后的波的图象如图所示，P 质点的位移为10 cm ，路程s ＝4A ×5＋3A ＝23A ＝2.3 m.17．(12分)一列横波在x 轴上传播，各质点在竖直方向上振动，a 、b 是x 轴上相距s ab ＝6 m 的两质点，t ＝0时，b 质点正好到达最高点，且b 质点到x 轴的距离为4 cm ，而此时a 质点恰好经过平衡位置向上运动．已知这列波的频率为25 Hz.(1)求经过时间1 s ，a 质点运动的路程；(2)若a 、b 在x 轴上的距离大于一个波长，求该波的波速大小．答案 见解析解析 (1)a 质点一个周期内运动的路程s 0＝4A ＝0.16 m ，1 s 内的周期数是n ＝1T＝25,1 s 内运动的路程s ＝ns 0＝4 m.(2)若波由a 传向b ，s ab ＝⎝⎛⎭⎫n ＋34λ，v ＝λf ＝6004n ＋3m/s(n ＝1,2,3，…)； 若波由b 传向a ，s ab ＝⎝⎛⎭⎫n ＋14λ，v ＝λf ＝6004n ＋1m/s(n ＝1,2,3，…)． 章末检测试卷(第十三章)(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．以下说法正确的是( )A ．真空中蓝光的波长比红光的波长长B ．天空中的彩虹是由光的干涉形成的C ．光纤通信利用了光的全反射原理D ．机械波在不同介质中传播，波长保持不变。
人教版本高中物理选修34课后习题包括答案.docx
人教版高中物理选修3-4 课后习题答案
物理选修 3-4 课后习题答案第十一章机械振动
1简谐运动
2简谐运动的描述
3简谐运动的回复力和能量
4单摆
5外力作用下的振动
第十二章机械波1波的形成和传播
2波的图像
3 波长频率和波速
4波的衍射和干涉
5多普勒效应
第十三章光
1光的反射和折射
2全反射
3光的干涉
4用双缝干涉测量光的波长5光的衍射
6光的偏振
7 光的颜色色散
第十四章电磁波
1电磁波的发现
2电磁震荡
无
3电磁波的发射和接受
4电磁波与信息化社会
5电磁波谱。
人教版高中物理选修3-4测试题全套及答案解析.doc
人教版高中物理选修3-4测试题全套及答案解析第—章过关检测（时间:45分钟满分:100分）―、选择题（每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，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）1.一简谐运动的图象如图所示，在0」-0.15 sA.加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相同B.加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相反C.加速度减小，速度变大，加速度和速度的方向相反D.加速度减小，速度变大，加速度和速度的方向相同解析:由图象可知，在/=0.1 s时，质点位于平衡位置,/=0.15 s时，质点到达负向最大位移处，因此在戶0.1〜0.15 s这段时间内，质点刚好处于由平衡位置向负向最大位移处运动的过程中，其位移为负值，且数值增大，速度逐渐减小，而加速度逐渐增大，为加速度逐渐增大的减速运动，故加速度方向与速度方向相反，因此选项B正确。
答案:B2.做简谐运动的单摆摆长不变，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，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，振幅不变解析:单摆振动的频率与摆长和所在地的重力加速度有关，与质量、振幅大小无关，题中单摆振动的频率不变；单摆振动过程中机械能守恒，振子在平衡位置的动能等于其在最大位移处的势能，因此，题中单摆的振幅改变, 选项C正确。
答案:C3.某同学看到一只鸟落在树枝上的卩处（如图所示），树枝在10 s内上下振动了6次。
鸟E走后，他把50 g的祛码挂在P处，发现树枝在10 s内上下振动了12次。
将50 g的耘码换成500 g的祛码后,他发现树枝在15 s 内上下振动了6次。
试估计鸟的质量最接近（）A.50 gB.200 gC.500 gD.550 g解析:由题意，加i=50 g时，右=s= s;加2=500 g时込=s= s,可见质量m越大，周期T也越大。
鸟的振动周期T、=s, 因为T x<T y<T2,鸟的质量应满足m]<加3<加2,故选B o 答案:B右图为某质点沿X轴做简谐运动的图象，下列说法中正确的是（）A.在1=4 s时质点速度最大，加速度为0B.在t=\ s时，质点速度和加速度都达到最大值C.在0到1 s时间内，质点速度和加速度方向相同D.在t=2 s时,质点的位移沿x轴负方向，加速度也沿兀轴负方向解析：/=4 s时质点位于正的最大位移处，加速度值最大,A错;（=1 s时质点位于平衡位置，速度最大，加速度为零,B错;在0到1 s时间内，质点速度和加速度方向均为x轴负方向,C对;加速度指向平衡位置，在t=2 s时，沿x轴正方向,D错。
2013年广东省怀集一中高考物理模拟试卷(3月份)
2013年广东省怀集一中高考物理模拟试卷（3月份）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题(本大题共5小题，共22.0分)1.下列说法正确的是（）A.当氢原子从激发态跃迁到基态时，要吸收能量B.由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质C.大量原子从n=3的激发态向低能级跃迁时，产生的光谱线有6种D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关【答案】B【解析】解：A、当氢原子从激发态跃迁到基态时，要辐射能量．故A错误．B、由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质．故B正确．C、大量原子从n=3的激发态向低能级跃迁时，产生的光谱线数由知有3种，故C错误；D、由能级公式hν=E2-E1可知，氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差有关．故D错误．故选：B．当氢原子从激发态向基态跃迁，辐射能量，当从基态向激发态跃迁，吸收能量．根据组合公式求出大量氢原子跃迁时能产生光谱线的种数．能级间跃迁辐射和吸收光子能量满足hν=E2-E1．解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律E m-E n=hv，以及知道能量是量子化的，基础题．2.下列说法正确的是（）A.知道某物质摩尔质量和阿伏加德罗常数，一定可求其分子质量B.在绝热过程中外界对气体做功，气体的内能不一定增加C.电流的能量不可能全部转化为内能D.当分子间的作用力表现为引力，分子间的距离增大时，则分子势能一定减小【答案】A【解析】解：A、阿伏加德罗常数是1摩尔物质所含有的微粒数目，所以摩尔质量与阿伏加德罗常数之比等于分子质量．故A正确．B、根据热力学第一定律△U=Q+W知，绝热过程Q=0，外界对气体做功，W＞0，则△U＞0，所以气体的内能一定增加．故B错误．C、电流的能量可能全部转化为内能．故C错误．D、当分子间的作用力表现为引力，分子间的距离增大时，分子力做负功，分子势能一定增大．故D错误．故选A摩尔质量与阿伏加德罗常数之比等于分子质量．根据热力学第一定律分析气体内能的变化．电流的能量可以全部转化为内能．根据分子力做功的正负，分析分子势能的变化．本题考查热力学的基础知识，其中热力学第一定律、分子势能、阿伏加德罗常数等等都是考试的热点，要加强学习，熟练应用．3.如图所示，质量为60kg的工人站在地面上匀速拉升10kg的重物，忽略绳子的质量及与定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为（取g=10m/s2）（）A.600 NB.500 NC.700 ND.400 N【答案】B【解析】解：绳子的拉力T=mg=10×10=100N，人受重力、支持力和拉力处于平衡，有：M g=N+T，解得：N=M g-T=600-100N=500N．根据牛顿第三定律，人对地面的压力大小为500N．故B正确，A、C、D错误．故选：B．物体匀速上升，则绳子的拉力等于物体的重力，对人受力分析，根据平衡求出地面对人的支持力，从而确定人对地面的压力．解决本题的关键知道通过定滑轮绳子的拉力大小相等，分别对物体和人进行受力分析，抓住合力为零进行求解．4.如图所示的电路，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略．现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是（）A.a灯变亮，b灯和c灯变暗B.a灯和c灯变亮，b灯变暗C.a灯和c灯变暗，b灯变亮D.a灯和b灯变暗，c灯变亮【答案】B【解析】解：R的滑片稍向上滑动时，变阻器R接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，a灯变亮．b的电压U b=E-I（r+R a）减小，b 灯变暗．通过c灯的电流I c=I-I b，I增大，I b减小，则I c增大，c灯变亮．故选：B．如图电路的结构是：c灯与变阻器R串联后与b灯并联，再与a灯串联．R的滑片稍向上滑动时，变阻器R接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据欧姆定律分析干路电流的变化，再分析b灯电压的变化和c灯的电流变化来分析灯泡亮度变化．本题是电路中动态变化分析的问题，首先要搞清电路的结构，其次要按“部分→整体→部分”的顺序分析．5.天文学家如果观察到一个星球独自做圆周运动，那么就想到在这个星球附近存在着一个看不见的星体──黑洞．星球与黑洞由万有引力的作用组成双星，以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，那么（）A.它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B.它们做圆周运动的线速度与其质量成反比C.它们做圆周运动的半径与其质量成反比D.它们所受的向心力与其质量成反比【答案】BC【解析】解：A、双星各自做匀速圆周运动的周期相同，根据角速度与周期的关系可知：ω=，双星的角速度之比为1：1，故A错误．B、双星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，故大小相等方向相反：F向1=F向2根据F向=m Rω2得：，根据v=ω2R可知，线速度与其质量成反比，故BC正确，D错误．故选BC．因为相互作用的两物体的吸引力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，对于双星各自做匀速圆周运动，它们的向心力大小相等，运行周期相同，据此列方程可得相应的关系式．解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及会用万有引力提供向心力进行求解．二、多选题(本大题共4小题，共24.0分)6.如图，a、b、c为电场中同一条水平方向的电场线上的三点，c为a、b的中点，a、b两点电势分别为φa=5V，φb=3V，则下列叙述中正确的是（）A.该电场在c点处的电势一定为4VB.a点处的场强E a一定大于b点处的场强E bC.正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D.负电荷在c点受到的电场力由c指向a【答案】CD【解析】解：A、当该电场是匀强电场时，由于沿电场方向相同距离电势差相等，则场在c点处的电势一定为4V．当该电场不是匀强电场时，在c点处的电势不一定为4V．故A错误．B、一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强E a不一定大于b点处的场强E b．故B错误．C、由题知a点的电势高于b点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大可知，正电荷从c点运动到b点电势能一定减少．故C正确．D、由题可判断电场线方向从a指向b，负电荷在c点受到的电场力由c指向a，故D正确．故选：CD．只有当该电场是匀强电场时，在c点处的电势一定为4V．根据推论：正电荷在电势高处电势能大，分析正电荷从c点运动到b点电势能如何变化．电场线的疏密可以判断场强的大小．正电荷受到的电场力方向与场强方向相同．本题要抓住电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场的强弱，电场线的方向表示电势的高低．7.某交流电源电压的瞬时值u=6sin100πt（V），则下列说法中正确的是（）A.用交流电压表测该电源电压时，示数是6 VB.用交流电压表测该电源电压时，示数是6VC.用此电源给电磁打点计时器供电时，打点的频率为50 H zD.把标有“6 V 3 W”的小灯泡接在该电源上时，小灯泡将被烧毁【答案】AC【解析】解：A、B、根据题意有：u=6sinl00πt；可知该交流电的最大值为V，故电压有效值为交流电压表测量的是有效值，故示数是6V；故A正确；B错误；C、由于角频率ω=100π，所以，频率为50H z；打点计时器的打点周期等于交流电的周期，故用此电源给电磁打点计时器供电时，打点频率为50H z，故C正确；D、小灯泡的额定电压6V为有效值，恰好等于电源的电压，故小灯泡正常发光，故D 错误．故选：AC．本题考查了交流电的描述，根据交流电的表达式，可知知道其最大值，以及线圈转动的角速度等物理量，然后进一步求出其它物理量，如有效值、周期、频率等．对于交流电的产生和描述要正确理解，要会推导交流电的表达式，明确交流电表达式中各个物理量的含义．8.如图所示，为某质点做直线运动的速度-时间关系图象，关于该质点在0～4s内的运动情况，下列说法正确的是（）A.第1s内质点运动的加速度为5m/s2B.第1s末质点运动方向开始发生变化C.第2s末质点距出发点最远D.第3s内质点的位移与第2s内的相同【答案】AC【解析】解：A、第1s内质点的加速度a=．故A正确．B、在0-2s内速度都为正值，运动方向不变．故B错误．C、2s末速度的方向发生变化，将做反向运动，可知第2s末质点距离出发点最远．故C 正确．D、第3s内图线与第2s内图线与时间轴围成的面积相等，位移的大小相等，但是位移的方向不同．故D错误．故选：AC．速度时间图线的斜率求出质点的加速度，速度的正负表示运动的方向，结合图线与时间轴围成的面积求出物体的位移，确定何时距离出发点最远．解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道速度的正负表示运动的方向，斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移．9.边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下，将穿过方向如图所示的有界匀强磁场，磁场宽度为d（d＞L）．已知线框进入磁场时恰好匀速运动，则线框进入磁场的过程和从另一侧离开磁场的过程相比较，下列说法正确的是（）A.线框中感应电流的方向相反B.线框所受安培力的方向相反C.线框离开磁场时的速度不可能小于进入磁场时的速度D.离开磁场过程产生的电能一定小于进入磁场过程产生的电能【答案】AC【解析】解：A、线框进入磁场过程：磁通量增加，根据楞次定律得知，线框感应电流方向沿逆时针方向；线框穿出磁场过程：磁通量减小，根据楞次定律得知，线框感应电流方向沿顺时针方向．故A正确；B、线框进入磁场过程，根据楞次定律的第二种表述：感应电流总要阻碍导体与磁体间相对运动，则知线框所受的安培力方向向左；线框穿出磁场过程，根据楞次定律的第二种表述：感应电流总要阻碍导体与磁体间相对运动，则知线框所受的安培力方向向左；故B错误C、线框进入和穿出磁场的两个过程中，水平恒力做功都是FL，进入过程线框做匀速运动，产生的电能等于FL．由于线框完全进入磁场后做匀加速运动，到出磁场时，线框的速度增大，产生的感应电流增大，所受的安培力增大，线框将做减速运动，完全出磁场之前可能已经做匀速运动，此时安培力又等于拉力．所以离开磁场时的速度可能大于，也可能等于进入磁场时的速度．不可能小于进入磁场时的速度．故C正确；D、由于线框完全进入磁场后做匀加速运动，到出磁场时，线框的速度增大，产生的感应电流增大，所受的安培力增大，线框将做减速运动，减小的动能也转化为电能，所以出磁场过程产生的电能一定大于进磁场过程产生的电能．故D错误．故选：AC根据楞次定律判断感应电流的方向，根据楞次定律的第二种表述：感应电流总要阻碍导体与磁体间相对运动，分析安培力的方向．由焦耳定律求解线框产生的电能．本题中运用楞次定律判断感应电流方向和安培力方向，也可以根据左手定则判断安培力方向．三、实验题探究题(本大题共2小题，共18.0分)10.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D…等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5…，如图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的．（下面计算结果保留两位有效数字）（1）根据已有的数据，计算打A纸带时，物体的加速度大小是______ m/s2（2）计算打A纸带时，打第1个点时物体的速度为______ m/s（3）在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是______ ．【答案】3.1；0.46；丙【解析】解：（1）根据运动学公式△x=at2得：a==m/s2=3.1m/s2（2）利用匀变速直线运动的推论v1===0.46m/s（3）根据匀变速直线运动的特点（相邻的时间间隔位移之差相等）得出：x45-x34=x34-x23=x23-x12=x12-x01所以属于纸带A的是丙图．故答案为：（1）3.1m/s2（2）0.46m/s（3）丙根据匀变速直线运动的特点（相邻的时间间隔位移之差相等）去判断问题．利用匀变速直线运动的推论求解加速度和速度．对于纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律．11.某同学测量一只未知阻值的电阻．（1）他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图（甲）所示．请你读出其阻值大小为______ ．为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？答：a．将选择开关打到“ ______ ”挡；b．将两表笔短接，进行______ ；c．再将被电阻接到两表笔之间测量其阻值并读出读数；d．测量完毕将选择开关打到______ ．（2）若该同学再用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图（乙）所示，其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω，变阻器阻值为50Ω．图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线．（3）该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后，测得的电阻值将______ （填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值．【答案】1000Ω；×100；欧姆调零；“OFF”挡或交流电压最高挡；大于【解析】解：（1）由图甲可知，欧姆表示数是100×10Ω=1000Ω；由图甲可知，欧姆表指针偏角太小，所选择的档位太小，为准确测量，应换大挡；因此：应将选择开关打到“×100”挡；将两表笔短接，进行欧姆挡调零；再将被电阻接到两表笔之间测量其阻值并读出读数；测量完毕将选择开关打到“OFF”挡或交流电压最高挡．（2）为准确测量，滑动变阻器应采用分压接法；==5，==200，＞，因此电流表应采用内接法，电路图如图所示．（3）由于电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，使电压的测量值大于待测电阻上的实际电压，从而使电阻测量值大于真实值，结果偏大．故答案为：（1）1000Ω；×100；欧姆调零；“OFF”挡或交流电压最高挡；（2）电路图如图所示；（3）大于．（1）欧姆表指针示数与倍率的乘积是欧姆表示数；使用欧姆表测电阻，要选择合适的档位，使指针指在中央刻度附近；如果欧姆表指针偏转角度太小，说明选择档位太小，应换大挡，然后进行欧姆调零，再进行测量；欧姆表使用完毕，应把选择开关，打到“off”挡或交流电压最高挡．（2）为准确测量，应进行多次测量，电表变化范围要大一些，滑动变阻器可以采用分压接法；根据待测电阻与电表内阻间的关系判断出电流表采用内接法还是外接法，然后连接电路图．（3）根据电流表的接法，分析实验误差．在使用欧姆表测电阻时，要选择合适的档位，使指针指在表盘中央刻度线附近，指针偏角过大或过小，测量误差都较大．四、计算题(本大题共2小题，共36.0分)12.如图，竖直固定轨道abcd段光滑，长为L=1.0m的平台de段粗糙，abc段是以O为圆心的圆弧．小球A和B紧靠一起静止于e处，B的质量是A的4倍．两小球在内力作用下突然分离，A分离后向左始终沿轨道运动，与de段的动摩擦因数μ=0.2，到b点时轨道对A的支持力等于A的重力的，B分离后平抛落到f点，f到平台边缘的水平距离S=0.4m，平台高h=0.8m，g取10m/s2，求：（1）AB分离时B的速度大小v B；（2）A到达d点时的速度大小v d；（3）圆弧abc的半径R．【答案】解：（1）B分离后做平抛运动，由平抛运动规律可知：h=gt2v B=代入数据得：v B=1m/s（2）AB分离时，由动量守恒定律得：m A v A=m B v BA球由e到d根据动能定理得：-μm A gl=m A v d2-m A v e2代入数据得：v d=2m/s（3）A球由d到b根据机械能守恒定律得：m A g R=m A v d2-m AA球在b由牛顿第二定律得：m A g-m A g=m A代入数据得：R=m答：（1）AB分离时B的速度大小为1m/s；（2）A到达d点时的速度大小为2m/s；（3）圆弧abc的半径R为m．【解析】（1）分离后做平抛运动，由平抛运动规律可以求得B的速度；（2）AB分离时，由动量守恒定律列式，A球由e到d根据动能定理列式，联立方程即可求解；（3）A球由d到b根据机械能守恒定律列式，在b点根据牛顿第二定律列式，联立方程即可求解；本题考查了动量守恒、动能定理、机械能守恒定律等规律的直接应用，较好的考查了学生综合应用知识的能力．13.如图所示，空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场，电场强度为E、场区宽度为L．在紧靠电场右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B未知，圆形磁场区域半径为r．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后，在M点离开电场，并沿半径方向射入磁场区域，然后从N点射出，O为圆心，∠MON=120°，粒子重力可忽略不计．求：（1）粒子经电场加速后，进入磁场时速度的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）粒子从A点出发到N点离开磁场经历的时间．【答案】解：（1）设粒子经电场加速后的速度为v，根据动能定理有q EL=mv2解得：（2）粒子在磁场中完成了如图所示的部分圆运动，设其半径为R，因洛仑兹力提供向心力，所以有qv B=由几何关系得°所以（3）设粒子在电场中加速的时间为t1，在磁场中偏转的时间为t2粒子在电场中运动的时间t1==粒子在磁场中做匀速圆周运动，其周期为由于∠MON=120°，所以∠MO'N=60°故粒子在磁场中运动时间t2=°所以粒子从A点出发到N点离开磁场经历的时间t=t1+t2=+=．答：（1）粒子经电场加速后，进入磁场时速度的大小为；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（3）粒子从A点出发到N点离开磁场经历的时间为．【解析】（1）设粒子经电场加速后的速度为v，根据动能定理即可求解；（2）根据洛仑兹力提供向心力及几何关系即可求解；（3）粒子在电场中做匀加速，在磁场中做圆周运动，根据匀加速直线运动时间位移公式和圆周运动的周期公式即可解题．本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，熟练掌握圆周运动及平抛运动的基本公式，难度适中．。
高三物理专题复习《选修3-4》强化提高训练(新含答案)
高中物理专题复习选考部分《选修3-4》强化提高训练1．(1)下列说法正确的是________．A．只有物体温度较高时，才能向外辐射红外线B．物体做机械振动，不一定产生机械波C．单摆具有等时性，即周期与振幅无关D．X射线在磁场中偏转，穿透力较强，可用来进行人体透视E．机械波从一种介质传播进入另一种介质时，其频率一定不变(2)如图所示为一横截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，其中∠A＝30°，D 点在AC边上，A、D间距为L，AB＝23L.一条光线平行于AB边从D点射入棱镜，光线垂直BC边射出，已知真空中的光速为c，求：①玻璃的折射率；②光线在棱镜中传播的时间．2.(1)如图，一透明球体置于空气中，球半径R＝10 cm，MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为5 2 cm，已知出射光线CD与直线MN的夹角为30°，则透明球体对该光的折射率n＝________．若改变光束AB的入射角，则经折射进入该球体内的光线再次向空气出射时，________(填“有”或“不”)可能发生全反射现象．(2)一列沿水平x轴传播的简谐横波，频率为10 Hz，某时刻，当质点M到达其平衡位置且向上运动时，在其右方相距0.8 m处的质点N恰好到达最高点．求该列简谐横波的传播速度．3．(1)2015年12月30日在新疆阿克陶县发生3.3级地震，震源深度7千米．如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为4 km/s.如图所示，波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到N处，则________．A．从波源开始振动到波源迁移到地面需要1.75 s时间B．波的周期为0.015 sC．从波传到N处开始计时，经过t＝0.03 s位于x＝240 m 处的质点加速度最小D．图示时刻，波的图象上M点的速度沿y轴负方向，经过一段极短时间动能减小E．图示时刻，波的图象上除M点外与M点势能相等的质点有7个(2)某探究小组的同学利用直角三棱镜做光学实验，直角三棱镜的截面如图所示，棱镜的折射率为2，α＝30°，BC边长度为a.P为垂直于直线BCO的光屏．现有一宽度等于AB边长度的平行单色光束垂直射向AB面，已知sin 75°＝24＋64，cos 75°＝64－24.求：①光线从AC面射出时的折射角；②在光屏P上被折射光线照亮的光带的宽度．4．(1)下列对光学和相对论的认识正确的是________．A．相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关B．用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度利用了光的衍射C．要确定雷达和目标的距离需要直接测出电磁波从发射到被目标接收的时间D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变小E．全息照片往往用激光来拍摄，主要利用了激光的相干性(2)沿x轴方向传播的简谐横波如图所示，其中实线为t＝0时刻的波形，虚线为t＝0.3 s时刻的波形，求：(导学号59230115)①该波的周期；②该波的波速最小值．5．(1)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s．下列说法正确的是______．A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6 HzC．该水面波的波长为3 mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移(2)如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m．从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为4 3.①求池内的水深；②一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m．当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)．高中物理专题复习选考部分《选修3-4》强化提高训练（参考答案）1．(1)下列说法正确的是________．A．只有物体温度较高时，才能向外辐射红外线B．物体做机械振动，不一定产生机械波C．单摆具有等时性，即周期与振幅无关D．X射线在磁场中偏转，穿透力较强，可用来进行人体透视E．机械波从一种介质传播进入另一种介质时，其频率一定不变(2)如图所示为一横截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，其中∠A＝30°，D 点在AC边上，A、D间距为L，AB＝23L.一条光线平行于AB边从D点射入棱镜，光线垂直BC边射出，已知真空中的光速为c，求：①玻璃的折射率；②光线在棱镜中传播的时间．解析：(1)一切物体在任何温度都能向外辐射红外线，A错误；由于机械波传播需要介质，故当物体在真空中做机械振动时，不会产生机械波，B正确；单摆具有等时性，即周期与振幅无关，C正确；X射线不带电，不会在磁场中偏转，X射线的穿透力较强，可用来进行人体透视，D错误；机械波从一种介质传播进入另一种介质时，其频率一定不变，E正确．(2)①光路如图，因为光线垂直BC边射出，有β＝30°，光线在E点发生反射，有α＝30°，可知r＝180°－90°－2×30°＝30°.光线平行于AB边从D点射入棱镜，入射角θ＝60°，由折射定律有n＝sin θsin r＝ 3.②△ADE为等腰三角形，有DE＝AD＝L，EB＝AB－2L cos 30°，解得EF＝EB·cos β＝3L 2.光线在棱镜中传播的路程s＝DE＋EF＝2.5L，光线在棱镜中传播的速度v＝cn，光线在棱镜中传播的时间t＝s v＝53L2c.答案：(1)BCE(2)①3②53L 2c2.(1)如图，一透明球体置于空气中，球半径R＝10 cm，MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为5 2 cm，已知出射光线CD与直线MN的夹角为30°，则透明球体对该光的折射率n＝________．若改变光束AB的入射角，则经折射进入该球体内的光线再次向空气出射时，________(填“有”或“不”)可能发生全反射现象．(2)一列沿水平x轴传播的简谐横波，频率为10 Hz，某时刻，当质点M到达其平衡位置且向上运动时，在其右方相距0.8 m处的质点N恰好到达最高点．求该列简谐横波的传播速度．解析：(1)作法线OB、OC，连接透明球内的折射光线BC，设光束在B点的入射角为i，由sin i＝5210＝22，得i＝45°，根据球体的对称关系，光束在C点的折射角也为45°，由几何关系得∠BOC ＝120°，所以光束AB 在B 点的折射角r ＝30°，在B 点由折射定律有n ＝sin i sin r ＝sin 45°sin 30°＝ 2.因为光进入透明球体时的折射角等于出射时的入射角，总是小于全反射临界角，所以不可能发生全反射现象．(2)波沿x 轴有向左和向右传播两种情况，若波向右传播，其波形如图1所示，根据题意有⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ1＝0.8 m(n ＝1，2，…)，波速v 1＝λ1f ＝324n ＋3m/s(n ＝0，1，2，…)．若波向左传播，其波形如图2所示，根据题意有⎝ ⎛⎭⎪⎫k ＋14λ2＝0.8 m(k ＝0，1，2，…)，波速v 2＝λ2f ＝324k ＋1m/s(k ＝0，1，2，…)． 答案：(1)2 不 (2)向右传播时，324n ＋3m/s(n ＝0，1，2，…) 向左传播时，324k ＋1m/s(k ＝0，1，2，…) 3．(1)2015年12月30日在新疆阿克陶县发生3.3级地震，震源深度7千米．如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为4 km/s.如图所示，波沿x 轴正方向传播，某时刻刚好传到N 处，则________．A ．从波源开始振动到波源迁移到地面需要1.75 s 时间B ．波的周期为0.015 sC ．从波传到N 处开始计时，经过t ＝0.03 s 位于x ＝240 m 处的质点加速度最小D．图示时刻，波的图象上M点的速度沿y轴负方向，经过一段极短时间动能减小E．图示时刻，波的图象上除M点外与M点势能相等的质点有7个(2)某探究小组的同学利用直角三棱镜做光学实验，直角三棱镜的截面如图所示，棱镜的折射率为2，α＝30°，BC边长度为a.P为垂直于直线BCO的光屏．现有一宽度等于AB边长度的平行单色光束垂直射向AB面，已知sin 75°＝24＋64，cos 75°＝64－24.求：①光线从AC面射出时的折射角；②在光屏P上被折射光线照亮的光带的宽度．解析：(1)波上质点并不随波迁移，选项A错误；由题意可知该波的周期为T＝60 m4 km/s＝0.015 s，从波传到x＝120 m处开始计时，经过t＝0.03 s，波刚好传到x＝240 m处，位于x＝240 m处的质点在平衡位置，加速度最小，选项B、C 正确；由“上下波”法可得，题图所示时刻，M点的速度沿y轴负方向，正在向平衡位置运动，速度增大，则动能增大，选项D错误；由简谐运动的对称性可得除M点外与M点势能相等的质点有7个，选项E正确．(2)①光线在AB面上折射后方向不变，射到AC面上的入射角i＝30°，如图甲所示，折射角为r，根据折射定律有n＝sin rsin i，解得r＝45°.甲乙②如图乙所示，可画出折射光线在光屏上的光带宽度等于CE，∠EAC＝45°，∠ECA＝30°，AC＝2a，在△AEC中，根据正弦定理有CEsin 45°＝ACsin 105°，解得CE＝(23－2)a.答案：(1)BCE(2)①45°②(23－2)a4．(1)下列对光学和相对论的认识正确的是________．A．相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关B．用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度利用了光的衍射C．要确定雷达和目标的距离需要直接测出电磁波从发射到被目标接收的时间D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变小E．全息照片往往用激光来拍摄，主要利用了激光的相干性(2)沿x轴方向传播的简谐横波如图所示，其中实线为t＝0时刻的波形，虚线为t＝0.3 s时刻的波形，求：(导学号59230115)①该波的周期；②该波的波速最小值．解析：(1)相对论认为空间和时间与物质的运动快慢有关，A正确；检查平面的平整度的原理是经过空气层的前后两面反射的光线在标准样板的下表面叠加，发生薄膜干涉，形成干涉条纹，B错误；雷达利用了电磁波的反射原理，雷达和目标的距离s＝12cΔt，直接测出的是从发射电磁波至接收到反射的电磁波的时间间隔Δt，C错误；在双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，由于波长变小，故干涉条纹间距变小，D正确；激光具有良好的相干性，全息照片就是利用激光的相干性进行拍摄的，E正确．(2)①若波沿x轴负方向传播，由14T＋nT＝0.3 s(n＝0，1，2，…)解得波的周期可能为T＝ 1.21＋4ns(n＝0，1，2，…)，若波沿x轴正方向传播，由34T＋nT＝0.3 s(n＝0，1，2，…)．解得波的周期可能为T＝ 1.23＋4ns(n＝0，1，2，…)②由波形图可知，波长λ＝1.2 m，若波沿x轴负方向传播，当n＝0时，可得T max＝1.2 s，v min＝λTmax＝1 m/s，同理，若波沿x轴正方向传播，可得v min＝3 m/s.答案：(1)ADE(2)①－1.21＋4ns或1.23＋4ns(n＝0，1，2，…)②1 m/s或3 m/s5．(1)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s．下列说法正确的是______．A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6 HzC．该水面波的波长为3 mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移(2)如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m．从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为4 3.①求池内的水深；②一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m ．当他看到正前下方的点光源A 时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)．解析：(1)水面波是一种机械波，说法A 正确．根据题意得周期T ＝159 s ＝53s ，频率f ＝1T ＝0.6 Hz ，说法B 错误．波长λ＝v f ＝1.80.6m ＝3 m ，说法C 正确．波传播过程中，传播的是振动形式，能量可以传递出去，但质点并不随波迁移，说法D 错误，说法E 正确．(2)①如图，设到达池边的光线的入射角为i ，依题意，水的折射率n ＝43，光线的折射角θ＝90°.由折射定律有n sin i ＝sin θ①由几何关系有sin i ＝ll 2＋h 2②式中，l ＝3.0 m ，h 是池内水的深度．联立①②式并代入题给数据得 h ＝7m ≈2.6 m ．③②设此时救生员的眼睛到池边的距离为x .依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为θ′＝45°.由折射定律有n sin i ′＝sin θ′④式中，i ′是光线在水面的入射角．设池底点光源A 到水面入射点的水平距离为a .由几何关系有sin i ′＝aa 2＋h 2⑤x ＋l ＝a ＋h ′⑥式中h ′＝2 m ．联立③④⑤⑥式得x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫3723－1m ≈0.7 m. 答案：(1)ACE (2)①2.6 m ②0.7 m。
人教版高中物理选修3-4《第13章光》单元综合试题及答案3.docx
高中物理学习材料桑水制作第Ⅰ卷(选择题共40分)一、本题共10小题，每小题4分，共40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,有选错或不答的得0分.1.关于点光源的说法正确的是（）A.夜间我们看到的恒星都可以看作点光源B.发光的萤火虫一定能看作点光源C.发光的白炽灯泡一定不能看作点光源D.通常我们用日光灯做光学实验时，是把它看作点光源的解析本题考查点光源模型.点光源像质点一样是一个理想化模型，是把光源看作一个能发光的点.恒星离我们很远，可以看作点光源；萤火虫虽然小，但研究它自身大小范围内的光学问题时，不能看作点光源；研究的光学问题离灯泡很远时，可以把它看作点光源，但研究的光学问题离灯泡很近时，不能把灯泡看作点光源；通常我们用日光灯做光学实验时，是把它看作线光源的.故A正确.答案A2.关于光线的概念，下列正确的理解是（）A.光线是从光源直接发出的，是客观存在的B.光线的作用类似于电场线，但前者是具体的，后者是抽象的C.光线是用来表示光束传播方向的有向直线D.光束是真实存在的,光线是人为画上的解析本题考查对光线的理解.人们为了形象地研究电场，引入了电场线，但电场中并不真实存在“电场线”.同理，光线是人们为了研究光的传播而引入的物理模型，光在传播中并不存在“线”.光束是真实存在的，我们用光线表示光束时，光线的箭头表示光的传播方向.故正确选项为C、D.答案CD3.在我国古代学者沈括的著作《梦溪笔谈》中有如下记载：“若鸢飞空中，其影随鸢而移；或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违，鸢东则影西，鸢西则影东.”意思是说，若鹞鹰在空中飞翔，它的影子随鹞鹰而移动；如鹞鹰和影子中间被窗户孔隙所约束，影子与鹞鹰做相反方向移动，鹞鹰向东则影子向西移，鹞鹰向西则影子向东移.这里描述的是光的（）A.直线传播现象B.折射现象C.干涉现象D.衍射现象解析本题考查光的直线传播及形成的现象.前段鹞鹰的影子，是光沿直线传播形成的；后段所说的“影子”实际是鹞鹰经小孔所成的像，即小孔成像，这也是光直线传播形成的现象.故A正确.答案A4.傍晚，太阳从西边落下，在人们观察到日落的时刻（太阳刚落在地平线上），太阳的实际位置（）A.完全在地平线下方B.完全在地平线上方C.恰好落在地平线上D.部分在地平线上方，部分在地平线下方解析本题考查的是光线在大气层中的折射.由于太阳光从真空进入地球大气层时要发生折射，使我们看到的太阳位置比实际位置要高，因此当人们观察到太阳还在地平线上时，太阳的实际位置已在地平线以下.故正确选项为A.答案A5.光纤通信的优点是容量大、衰减小、抗干扰性强.2008年北京奥运会将全部使用光纤通信,为各项比赛提供清晰可靠的服务.光导纤维由内芯和包层两层介质组成.下列说法正确的是( )A.光纤通信依据的原理是光的全反射B.内芯和包层的折射率相同C.内芯比包层的折射率大D.包层比内芯的折射率大解析本题考查光的全反射的应用.光纤通信依据的原理是光的全反射.A对.为了使光在光纤内以全反射的方式传播,内芯的折射率应该比包层大,C对.答案AC6.在水中同一深度并排放着红、蓝、紫三种颜色的球，若在水面正上方俯视这三个球，感觉最浅的是（）A.紫色球B.蓝色球C.红色球D.三个球同样深解析本题考查的是光的折射的一个推论，即视深公式.在视深公式h′=hn中，h′为看到的深度，h为实际深度，n为折射率，因为水对紫光的折射率最大，所以看到最浅的是紫色球,故正确选项为A.答案A7.自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车.尾灯的构造如图所示.下面说法中正确的是（）A.汽车灯光应从左面射过来,在尾灯的左表面发生全反射B.汽车灯光应从左面射过来,在尾灯的右表面发生全反射C.汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射D.汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射解析本题考查全反射在生活中的应用.光线应该从右边入射，在左边两个直角边上连续发生两次全反射，利用全反射棱镜的原理使入射光线偏折180°.所以正确选项为C.答案C8.两种单色光由玻璃射向空气时发生了全反射,临界角分别为1θ、2θ,且1θ>2θ.1n 、2n 分别表示玻璃对这两种单色光的折射率,1v 、2v 分别表示这两种单色光在玻璃中的传播速度,则( )A. 1n <2n ,1v <2vB. 1n <2n ,1v >2vC. 1n >2n ,1v <2vD. 1n >2n ,1v >2v解析本题考查折射率与临界角、折射率与传播速度的关系.根据:sin θ=n 1,n =θsin 1.因1θ>2θ,故1n <2n ;又v =nc ,1n <2n ,所以1v >2v .只有B 正确. 答案B9.一束白光通过三棱镜后发生了色散现象,如图所示.下列说法正确的是( )A.玻璃对红光的折射率最小,红光的偏折角最小B.玻璃对紫光的折射率最小,紫光的偏折角最小C.红光在玻璃中的传播速度比紫光大D.屏幕上各色光在光谱上由上到下的排列顺序为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫解析本题考查介质对不同色光的折射率不同及不同色光在同一介质中的传播速度不同.实验表明,A 、D 正确,B 错.根据v =n c 知,C 正确. 答案ACD10.如左下图所示，AB 为一块透明的光学材料左侧的端面，建立直角坐标系如右下图，设该光学材料的折射率沿y 轴正方向均匀减小.现有一束单色光a 从原点O 以某一入射角θ由空气射入该材料内部，则该光线在该材料内部可能的光路是右下图中的 （ ）解析本题考查光的折射及全反射和微元思想.如图所示，由于该材料折射率由下向上均匀减小，可以设想将它分割成折射率不同的薄层.光线射到相邻两层的界面时，射入上一层后折射角大于入射角，光线偏离法线.到达更上层的界面时，入射角更大，当入射角达到临界角时发生全反射，光线开始向下射去,直到从该材料中射出.故正确选项为D.答案D第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、本题共5小题,每小题4分，共20分.把答案填在题中的横线上.11.在“测定玻璃折射率”的实验中，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示.当光线是由空气射入玻璃砖时，则1θ和2θ中为入射角的是；当光线由玻璃砖射入空气时，临界角的正弦值是 ；从图线可知玻璃砖的折射率是.解析本题考查测定玻璃折射率实验数据的处理及临界角的概念.1θ比2θ的正弦值大，所以1θ为入射角.由图线知玻璃砖的折射率为n =21sin sin θθ=1.50 则临界角的正弦值为sin C =5.111=n =0.67. 答案1θ 0.67 1.50 12.如图所示,a 、b 两束平行单色光从空气射入水中时,发生了折射现象.由光路图可以看出,a 光的折射率比b 光 ,a 光在水中的传播速度比b 光 .若两平行光束由水射向空气,随着入射角的增大, 光先发生全反射.解析本题考查折射率、临界角及折射率与速度的关系.由图可知,a 光的折射角大,a 光的折射率比b 光小,故a 光在水中的传播速度比b 光大;由sin C =n1知,b 光的折射率大,临界角小,故随着入射角的增大,b 光先发生全反射. 答案小 大 b13 .1027 m 这个距离通常称为 ，它是人类所能观察到的宇宙的最大半径.若一光线刚进入哈勃太空望远镜的视野，则它传播到太空望远镜处约用 年.解析本题考查哈勃太空望远镜的作用和光的传播速度.答案哈勃半径1×111014.一束光从某介质射向真空，当入射角为θ时，折射光恰好消失.已知光在真空中的传播速度为c ,则此光在该介质中的传播速度为 .解析本题考查临界角及折射率.由临界角的概念，知sin θ=n 1 又n =vc 由以上两式解得，此光在介质中的传播速度为v =c sin θ.答案c sin θ15.古希腊某地理学家通过长期观测，发现6月21日正午时刻，在北半球A 城阳光与铅直方向成7.5°角下射，而在A 城正南方，与A 城地面距离为L 的B 城，阳光恰好沿铅直方向下射.射到地球上的太阳光可视为平行光.据此他估算出了地球的半径.试写出估算地球半径的表达式R = .解析本题设计新颖，灵活考查了光的直线传播.关键是作出示意图，示意图如图所示.由题意得L =2πR ×3607.5 可得R =π24L . 答案π24L 三、本题共4小题，共40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. 16.（8分）在一个半径为r 的圆形轻木塞中心插一大头针，然后把它倒放在液体中，调节大头针插入的深度，当针头在水面下深度为d 时，观察者不论在液面上方何处，都刚好看不到液体下方的大头针.求液体的折射率.解析本题考查光的全反射.观察者在水面上任何位置都刚好看不到水下的大头针，说明由针头射出的光线，恰好在水面与木塞的边缘处发生全反射.由题意作出光路图如图所示，这时入射角等于临界角，由几何关系可得sin C =22d r r+又sin C =n1 由以上两式解得液体的折射率为n =rr 22d +. 答案rr 22d + 17.(10分)如图所示,一等腰直角三棱镜放在真空中,斜边BC =d ,一束单色光以60°的入射角从AB 侧面的中点入射,折射后从侧面AC 折射出.已知三棱镜的折射率n =26,单色光在真空中的光速为c ,求此单色光通过三棱镜的时间.解析本题考查光的折射.(1)单色光在AB 面上发生折射,光路如图.根据折射定律:n =αsin 60sin ︒,n=26 由以上两式得:α=45°.(2)因α=45°,故光在棱镜内传播的路径DE 与BC 平行,且DE =21BC =21d . (3)光在棱镜中的速度:v =n c =62c 所以,t =vDE =c d 46. 答案cd 46 18.（10分）（激光液面控制仪）如图所示，激光液面控制仪的原理是：固定的一束激光AO 以入射角i 照射液面，反射光OB 射到水平光屏上，屏上用光电管将光讯号变成电讯号，电讯号输入控制系统用以控制液面高度.如果发现光点在屏上向右移动了s 的距离射到B '点，则液面是升高了还是降低了？变化了多少？解析本题考查学生利用所学知识解决实际问题的能力.因反射的光点B 右移到B '，所以液面降低.但因入射的激光束方向不变，所以液面降低后的入射角不变，光路图如图.由几何关系知，四边形OM B 'B 是平行四边形，OM =B 'B =s ,三角形NO O '是直角三角形.设液面降低的高度是h ，则h =NO ·cot i =2s ·cot i =2cot i s 即液面降低的高度是s cot i /2.答案降低s cot i /219.（12分）为从军事工事内部观察外面的目标，在工事壁上开一长方形孔,如图所示.设工事壁厚d =34.64 cm ，孔的宽度L =20 cm ，孔内嵌入折射率n =3的玻璃砖.（1）嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少？（2）要想使外界180°范围内的景物全被观察到，应嵌入多大折射率的玻璃砖？解析本题为光的折射和全反射在军事上的应用，应作出光路图，利用光学规律和几何关系解答.（1）光路图如图所示，由折射定律得n =21sin sin θθ 由几何关系得sin 2θ=22d L L+由以上两式解得1θ=60°2θ=30°则视野的最大张角为θ=21θ=120°.(2)为使外界180°范围内的景物全被观察到，则当1θ=90°时, 2θ=30°应是光线在该玻璃砖中的临界角,即sin30°=n '1 解得玻璃砖的折射率应为n '=2.答案（1）120° (2)2。
人教版高中物理选修3-4：测试卷(十三)含答案
高中同步测试卷(十三)高考水平测试卷(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题所给的四个选项中，至少有一个选项符合题意)1．下列四种现象，不是光的衍射现象造成的是( )A．通过游标卡尺两卡脚间狭缝观察发出红光的灯管，会看到平行的明暗相间的条纹B．不透光的圆片后面的阴影中心出现一个泊松亮斑C．太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子D．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环2．观看立体电影时所带的特制眼镜实际上是一对偏振片．立体电影技术的理论基础是( )A．光的传播不需要介质B．光是横波C．光能发生衍射D．光有多普勒效应3．下列说法正确的是( )A．在机械波的传播过程中，介质质点的振动速度等于波的传播速度B．当波从一种介质进入另一种介质中传播时，频率一定不变C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽D．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故4．一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4 HzB．在10 s内质点经过的路程是20 cmC．第4 s末质点的速度是零D．在t＝1 s和t＝3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同5．平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次．甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰．这列水面波( )A．频率是30 Hz B．波长是3 mC．波速是1 m/s D．周期是0.1 s6．下列关于电磁波的说法，正确的是( )A．电磁波只能在真空中传播B．电场随时间变化时一定产生电磁波C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在7．一简谐横波沿x轴正向传播，图甲是t＝0时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是( )A．0.5 m B．1.5 mC．2.5 m D．3.5 m8.一块半圆柱形玻璃砖放在空气中，如图所示，一束白光从空气中沿着图示方向射向玻璃砖，经玻璃砖折射后在光屏P上形成彩色光带．下列说法正确的是( )A．红光穿越玻璃砖的时间比紫光穿越玻璃砖的时间长B．光带从左到右排列顺序为红→紫C．如果α逐渐减小时，则紫光最先消失D．无论α多大，各色光都能从玻璃砖中射出9．虹是由阳光射入雨滴(视为球形)时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的．现有白光束L由图示方向射入雨滴，a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线，如图．下列说法正确的是( )A．光线b在雨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10．沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示．质点P位于x＝2 cm 处，质点Q位于x＝6 cm处．已知x＝4 cm处依次出现两次波谷的时间间隔为0.4 s，则以下判断正确的是( )A．这列波的波长是8 cmB．质点P和Q的位移在任何时候都相同C．这列波的传播速度是20 cm/sD．x＝4 cm处质点做简谐运动的表达式为y＝6sin 5πt(cm)11．如图所示，波源P从平衡位置开始向上振动，周期T＝0.1 s，产生的简谐波向SQ 方向传播，波速为v＝8 m/s.已知SP＝0.4 m、SQ＝1.0 m．下列说法正确的是( )A．t＝0.05 s时S点开始振动B．Q点开始振动时，S点刚好处于平衡位置C．S点开始振动后，S与P的振动情况时刻相反D．若Q处置一与P点振动情况完全相同的波源，则S点为振动加强点12．在水面下同一深处的两个点光源P、Q发出不同颜色的光，在水面上P光照亮的区域大于Q光照亮的区域，下列说法正确的是( )A．在真空中P光的传播速度更大B．P光在水中的传播速度大于Q光在水中的传播速度C．让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光的条纹间距小于Q光D．P光发生全反射的临界角大于Q光发生全反射的临界角题号123456789101112答案的演算步骤，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)13．(8分)在“用双缝干涉测光的波长”实验中：(1)装置如图：①②③④⑤是器材编号，能够增大光屏上相邻亮纹之间距离的操作是________．A．增大③和④之间的距离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(2)实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(图a)，螺旋测微器的读数为0.479 0 cm，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(图b)，螺旋测微器的读数如图c所示，已知双缝间距离为0.2 mm ，从双缝到屏的距离为0.75 m ．则图c 中螺旋测微器的读数为________ mm ，所测光波的波长为________ nm.14．(10分)图甲为某简谐波在t ＝10 s 时的图象，图乙为图甲中x ＝10 cm 处P 点的振动图象．根据图示信息回答下列问题．(1)该波动的振幅、波长、周期、频率是多少？ (2)波向哪个方向传播？速度是多少？ (3)画出图甲中x ＝20 cm 处Q 点的振动图象．15．(10分)如图所示，某棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC ，其折射率为233.一束单色光从AB 面入射，恰好在AC 面上发生全反射，求：(1)光在AB 面的入射角的正弦值； (2)光在棱镜中的传播速度．16．(12分)(2016·高考全国卷乙)如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A ，它到池边的水平距离为3.0 m ．从点光源A 射向池边的光线AB 与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为43.(1)求池内的水深；(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为 2.0 m ．当他看到正前下方的点光源A 时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)．参考答案与解析1．[导学号07420193] 【解析】选C.在选项C 中，电线的直径要比光的波长大很多，根本不能发生明显的衍射现象．地面上没有留下电线的影子是由于电线直径与太阳相比，太阳相当于发光面积很大的光源，太阳光可以从电线的侧面照射到地面，使地面没有电线的影子，与医院手术室用的无影灯的工作原理相似．其他选项均是光的衍射现象造成的．故C 符合题意．2．[导学号07420194] 【解析】选B.偏振片式立体电影技术的原理是光的偏振，用的是横波的特点．3．[导学号07420195] 【解析】选BD.机械波的传播过程中，介质质点做简谐运动，其振动速度不断变化，而波的传播速度是振动形式运动的速度，故A 错误；波从一种介质进入另一种介质中传播时，频率一定不变，波速与波长成正比，故B 正确；光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，波长变短，根据条纹间距Δx ＝Ldλ可知，干涉条纹间距变窄，故C 错误；气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故，故D 正确．4．[导学号07420196] 【解析】选B.由图读出质点振动的周期T ＝4 s ，则频率f ＝1T＝0.25 Hz ，故A 错误．质点做简谐运动，在一个周期内通过的路程是4A ，t ＝10 s ＝2.5T ，所以在10 s 内质点经过的路程是s ＝2.5×4A ＝10×2 cm ＝20 cm ，故B 正确．在第4 s 末，质点的位移为0，经过平衡位置，速度最大，故C 错误．由图知在t ＝1 s 和t ＝3 s 两时刻，质点位移大小相等、方向相反，故D 错误．5．[导学号07420197] 【解析】选C.由题意知甲、乙两小木块间的距离x ＝3 m ＝32λ，故波长λ＝2 m ．又知两小木块都是每分钟振动30次，故周期T ＝2 s ，频率f ＝0.5 Hz ，则波速v ＝λT＝1 m/s.故选项C 正确．6．[导学号07420198] 【解析】选C.电磁波的传播不需要介质，真空、空气以及其他介质都能传播电磁波，选项A 错误；根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场产生稳定的磁场，只有不均匀变化的电场或不均匀变化的磁场才能产生电磁波，选项B 错误；做变速运动的电荷会产生变化的电场，故选项C 正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项D 错误．7．[导学号07420199] 【解析】选C.由题图乙知，t ＝0时刻此质点相对平衡位置的位移约为－0.15 m ，且振动方向向下，图甲中符合此要求的点在2～3 m 之间，故C 正确．8．[导学号07420200] 【解析】选C.红光的折射率最小，紫光的折射率最大，根据v ＝c n分析得知红光在玻璃砖中传播速度最大，穿越玻璃砖的时间最短，故A 错误．由于白光是复色光，各种色光的折射率不同，折射率最大的偏折程度最大，从玻璃射向空气中时，折射光线要远离法线．在各种色光中，红光的折射率最小，紫光的折射率最大，所以紫光偏折最大，红光偏折最小，从左到右的排列顺序是紫→红，故B 错误．根据全反射临界角公式sin C ＝1n可知，紫光的临界角最小，如果α逐渐减小时，入射角增大，紫光最先发生全反射，最先从彩色光带中消失，故C 正确，D 错误．9．[导学号07420201] 【解析】选ACD.由题图可知，发生第一次折射时，光线b 的折射角r b 大于光线a 的折射角r a ，由n ＝sin i sin r 知，n a ＞n b ，由v ＝cn 知，v b ＞v a ，选项B 错误，D 正确．由于n a ＞n b ，则频率f a ＞f b ，λa ＜λb ，由Δx ＝l dλ知，Δx a ＜Δx b ，选项A 、C 正确．10．[导学号07420202] 【解析】选ACD.由图读出波长λ＝8 cm ，故A 正确；由图可知，P 、Q 两点相距半个波长，振动情况完全相反，则质点P 和Q 的位移在任何时候都相反，故B 错误；x ＝4 cm 处依次出现两次波谷的时间间隔为0.4 s ，则T ＝0.4 s ，则v ＝λT ＝0.080.4m/s ＝0.2 m/s ＝20 cm/s ，故C 正确；由图可知A ＝6 cm ，ω＝2πT ＝2π0.4 rad/s ＝5π rad/s ，则x ＝4 cm 处质点做简谐运动的表达式为y ＝6sin 5πt (cm)，故D 正确．11．[导学号07420203] 【解析】选AC.波传播到S 需要的时间：t ＝s v ＝0.48s ＝0.05 s ，即t ＝0.05 s 时S 点开始振动，A 正确．该波的波长为λ＝vT ＝8×0.1 m ＝0.8 m ，SQ ＝1.0 m ＝1.25λ，当Q 向上起振时，结合波形得知，S 点正处于波峰，故B 错误．SP ＝0.4 m ＝12λ，即PS 间有12个波形，则S 与P 的振动情况时刻相反，故C 正确．S 点到P 、Q 两点的路程差为Δs ＝SQ －SP ＝0.6 m ，而12λ＝0.4 m ，可见，Δs 并不是半个波长的偶数倍，所以S 不是振动加强点，故D 错误．12．[导学号07420204] 【解析】选BD.在水面下同一深处的两个点光源P 、Q 发出不同颜色的光，在水面上P 光照亮的区域大于Q 光照亮的区域，知P 光发生全反射的临界角大，根据sin C ＝1n，知P 光的折射率小，则P 光的频率小．在真空中它们的传播速度相等，故A错误．根据v ＝cn知，P 光的折射率小，则P 光在水中的传播速度大，故B 正确．因为P 光的频率小，则波长长，根据Δx ＝L dλ知，P 光产生的条纹间距大，故C 错误．由以上分析可知，D 正确．13．[导学号07420205] 【解析】(1)根据双缝干涉条纹的间距公式Δx ＝L dλ，知若要增大光屏上相邻亮纹之间距离，可以增大入射光的波长或减小双缝的间距或增大双缝到光屏的距离．绿光的波长比红光的波长短．故B 正确，A 、C 、D 错误．(2)螺旋测微器固定刻度读数为13.5 mm ，可动刻度读数为37.0×0.01＝0.370 mm ，两个读数相加为13.870 mm.根据公式Δx ＝L d λ，Δx ＝13.870－4.7904 mm ＝2.27 mm ，d ＝0.2 mm ，L ＝0.75 m ，所以λ＝605 nm.【答案】(1)B (2)13.870 60514．[导学号07420206] 【解析】(1)由波动图象读出振幅为A ＝15 cm ，波长为λ＝40 cm ，由振动图象读出周期为T ＝20 s ，则频率f ＝1T＝0.05 Hz.(2)由振动图象读出t ＝10 s 时P 点的振动方向向下，由波动图象判断出波向右传播．波速为v ＝λT＝2 cm/s.(3)由振动图象看出，t ＝0时刻，P 点经过平衡位置向上运动，由于PQ 间的距离为x ＝10 cm ＝14λ，波向右传播，结合波形分析得到t ＝0时刻Q 点处于波谷，则振动图象如图所示．【答案】(1)A ＝15 cm ，λ＝40 cm ，T ＝20 s ，f ＝0.05 Hz (2)向右传播 2 cm/s (3)振动图象见解析图15．[导学号07420207] 【解析】(1)作出光路图如图，由sin C ＝1n ＝1233＝32得临界角：C ＝60°据题单色光恰好在AC 面上发生全反射，在AC 面上的入射角恰好等于临界角C .由几何知识得：r ＝30°由折射定律得：n ＝sin i sin r解得：sin i ＝sin r ·n ＝sin 30°×233＝33.(2)光在棱镜中的传播速度v ＝c n ＝3×108233m/s ＝332×108m/s. 【答案】(1)33 (2)332×108m/s 16．[导学号07420208] 【解析】(1)如图，设到达池边的光线的入射角为i .依题意，水的折射率n ＝43，光线的折射角θ＝90°.由折射定律有n sin i ＝sin θ①由几何关系有sin i ＝l l 2＋h 2②式中，l ＝3 m ，h 是池内水的深度．联立①②式并代入题给数据得h ＝7 m ≈2.6 m ． ③(2)设此时救生员的眼睛到池边的水平距离为x .依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为θ′＝45°.由折射定律有n sin i ′＝sin θ′④式中，i ′是光线在水面的入射角．设池底点光源A 到水面入射点的水平距离为a .由几何关系有sin i ′＝a a 2＋h 2⑤x ＋l ＝a ＋h ′⑥式中h ′＝2 m ．联立③④⑤⑥式得x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫3 723－1m ≈0.7 m. 【答案】(1)2.6 m (2)0.7 m。
高中物理选修3-4测试题及答案.doc
物理（选修3-4 ）试卷一选择题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D．速度为零，加速度为负的最大值O 1 2 3 4t / 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+ +C L-- i白光abcD.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c光也一定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。
高三物理3-4组合练(三套)(有答案)
高三物理3-4组合练习组合一：【物理——选修3—4】(15分)（1）（5分）如图所示，一列简谐横波沿x 轴正向传播，从波传到x ＝5 m 的M 点时开始计时，已知P 点相继出现两个波峰的时间间隔为0. 4 s ，下面说法中正确的是 （选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
A ．该列波在0.1 s 内向右传播的距离为1 mB ．质点P （x ＝1 m ）在0.1s 内向右运动的位移大小为1 mC ．在0～0.1 s 时间内，质点Q （x ＝1.5 m ）通过的路程是10 cmD ．在t ＝0.2 s 时，质点Q （x ＝1.5 m ）的振动方向沿y 轴正方向E ．质点N （x ＝9 m ）经过0.5 s 第一次到达波谷（2）（10分）某同学欲测直角三棱镜ABC 的折射率。
他让细激光束以一定的入射角从空气射到三棱镜的侧面AB 上，经棱镜两次折射后，从另一侧面BC 射出（不考虑AC 面上的光束反射），逐渐调整入射光在AB 面的入射角，当侧面BC 上恰无射出光时，测出此时光在AB 面上的入射角为α＝60°，求此直角棱镜的折射率。
组合二：【物理——选修3—4】(15分)(1)(5分)振源S 在O 点沿y 轴做简谐运动，t=0时刻振源S 开始振动，t=0.1 s 时波刚好传到x=2 m 处的质点，如图所示。
则以下说法正确的是 __________ (选对l 个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)。
A ．该横波的波速大小为20 m ／sB ．t=0.05时，x=1 m 处的质点振动方向沿轴负方向C ．t=0.225s 时，x=3m 处的质点第一次处于波峰D ．传播过程中该横波遇到尺寸大于2m 的障碍物或孔都能发生明显的衍射现象E ．若振源s 沿x 轴正方向匀速运动，在振源s 右侧静止的接收者接收到的波的频率大于l0 Hz(2)(10分)如图所示，高度为H=1．5 m 圆柱形容器中盛满折射率2=n 的某种透明液体，容器底部安装一块平面镜，容器直径L=2H ，在圆心0点正上方h 高度处有一点光源s ，已知光在真空中的传播速度为c=3.0×l 08m/s ，则：C A B θ①点光源s 发出的光在水中传播的速度为多少?②从液面上方观察、要使S 发出的光照亮整个液体表面，h 应满足什么条件？（已知7.13=）组合三：34．【物理——选修3–4】（15分）（1）（5分）图（a ）为一列简谐横波在t = 2 s 时的波形图，图（b ）为媒质中平衡位置在x = 1.5 m 处的质点的振动图像，P 是平衡位置为x = 2 m 的质点。
高三物理一轮复习综合检测1(3-4)含解析
综合检测（一)第十一章机械振动（分值：100分时间:60分钟)一、选择题（本题共7小题，每小题6分,共计42分．在每小题所给的四个选项中至少有一个选项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1 。
关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义有以下说法，其中正确的是( )A．回复力第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程B．速度第一次恢复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原来的大小和方向所经历的过程D．速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向所经历的过程【解析】物体完成一次全振动，是一次完整的振动过程，完成一次全振动，物体回到原位置，位移、速度、回复力的大小和方向与原来的大小和方向都相同，D选项正确．【答案】D2 .在飞机的发展中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼（翅膀)很快就抖动起来，而且越抖越厉害．后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法,解决了这一问题．在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是（）A．加大飞机的惯性B．使机体更加平衡C．使机翼更加牢固D．改变机翼的固有频率【解析】飞机机翼抖动厉害是因为受到的驱动力频率与其固有频率接近或相等时，发生了共振．通过安装配重杆改变其固有频率,可以解决此问题，故D项对．【答案】D3 .（2013·石家庄一中检测）一个水平弹簧振子的振动周期是0.025 s，当振子从平衡位置向右运动，经过0.17 s时，振子运动情况是( )A．正在向右做减速运动B．正在向右做加速运动C．正在向左做减速运动D．正在向左做加速运动【解析】错误!＝错误!＝6错误!，错误!T在错误!T～T之间,故0.17 s时振子从最大位移处正向右加速接近平衡位置．【答案】B4 。
做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增大为原来的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【解析】摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2,由机械能守恒定律可知,振幅减小；由单摆的周期公式T＝2π错误!,可知，周期T与摆球质量和振幅无关，所以单摆的频率不变，故C正确．【答案】C5 。
2013年高考物理——全国15套选修3-4部分试题汇编
物理—选修3-4(2013上海)4．做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是(A)位移 (B)速度 (C)加速度 (D)回复力答案：B解析：做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，位移相同，加速度相同，位移相同，可能不同的物理量是速度，选项B 正确。
(2013新课标Ⅱ)（1）（5分）如图，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a 、b 两个小物块粘在一起组成的。
物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A 0，周期为T 0。
当物块向右通过平衡位置时，a 、b 之间的粘胶脱开；以后小物块a T ，则AA 0(填“>”“<”“=”), TT 0(填“>”“<”“=”). （1）小于小于(2013上海)23．如图，在：半径为的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H 为1cm 。
将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为＿＿＿＿s ，在最低点处的加速度为＿＿＿＿m/s 2。
(取g ＝10m/s 2)解析：小环运动沿圆弧的运动可类比于单摆的简谐运动，小环运动到最低点所需的最短时间为t=T/4=π2 2.510=0.785s 。
由机械能守恒定律，mgH =12mv 2，在最低点处的速度为v =2gH 。
在最低点处的加速度为a=v 2R =2gH R =/s 2。
(2013江苏)（1）如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz 。
现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz ，则把手转动的频率为_______。
. (1)A（A ）1Hz （B ）3Hz（C ）4Hz （D ）5Hz(2013新课标1)(1) (6分)如图，a. b, c. d 是均匀媒质中x 轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为2m 、4m 和6m .一列简谐横波以2m/s 的波速沿x 轴正向传播，在t =0时刻到达质点a 处，质点a 由平衡位置开始竖直向下运动，t =3s 时a 第一次到达最高点。
人教版高中物理选修3-4：测试卷(一)含答案
高中同步测试卷(一)第一单元 机械振动 (时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题所给的四个选项中，至少有一个选项符合题意)1．下列几种运动属于机械振动的是( ) A ．乒乓球在地面上的上下运动 B ．弹簧振子在竖直方向的上下运动 C ．秋千在空中来回运动D ．浮于水面上的圆柱形玻璃瓶上下振动2．在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组描述振动的物理量总是相同的是 ( )A ．速度、加速度、动能B ．动能、回复力、位移C ．加速度、速度、势能D ．速度、动能、回复力3．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击．由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动．普通钢轨长为12.6 m ，列车固有振动周期为0.315 s ，下列说法正确的是( )A ．列车的危险速率为40 m/sB ．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象C ．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D ．增加钢轨的长度有利于列车高速运行4．物体A 做简谐运动的振动位移x A ＝3 sin ⎝⎛⎭⎫100t ＋π2 m ，物体B 做简谐运动的振动位移x B ＝5 sin ⎝⎛⎭⎫100t ＋π6 m ．比较A 、B 的运动( )A ．振幅是矢量，A 的振幅是6 m ，B 的振幅是10 m B ．周期是标量，A 、B 周期相等为100 sC ．A 振动的频率f A 等于B 振动的频率f BD ．A 的相位始终超前B 的相位π35．在实验室可以做“声波碎杯”的实验．用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500 Hz.将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉．下列说法正确的是( )A ．操作人员一定要把声波发生器的功率调到最大B．操作人员可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波C．操作人员一定是同时增大了声波发生器发出的声波的频率和功率D．操作人员只需将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz6．劲度系数为20 N/cm的弹簧振子，它的振动图象如图所示，由图可知( )A．A点对应的时刻，振子所受的弹力大小为0.5 N，方向指向x轴的正方向B．A点对应的时刻，振子的速度方向指向x轴的正方向C．在0～4 s内振子做了2次全振动D．在0～4 s内振子通过的路程为0.35 cm，位移为07．有一个在y轴方向上做简谐运动的物体，其振动图象如图甲所示．关于图乙的判断正确的是( )A．图(1)可作为该物体的速度—时间(v－t)图象B．图(2)可作为该物体的回复力—时间(F－t)图象C．图(3)可作为该物体的回复力—时间(F－t)图象D．图(4)可作为该物体的加速度—时间(a－t)图象8．如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期T＝2 s，从最低点位置向上运动时开始计时，在一个周期内的振动图象如图乙所示，关于这个图象，下列说法正确的是( )A．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，加速度为负的最大值D．t＝1.5 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值9．图甲是利用沙摆演示简谐运动图象的装置．当盛沙的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沙在板上形成的曲线显示出沙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0.80 m ，则这次实验中沙摆的摆长为(取g ＝π2)( )A ．0.56 mB ．0.65 mC ．1.00 mD ．2.25 m10．如图所示，A 球振动后，通过水平细绳迫使B 、C 球振动，振动达到稳定时，下列说法正确的是( )A ．只有A 、C 振动周期相等B ．C 的振幅比B 的振幅小 C ．C 的振幅比B 的振幅大D ．A 、B 、C 的振动周期相等11．一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列叙述中正确的是( )A ．质点的振动频率为4 HzB ．在10 s 内质点经过的路程为20 cmC ．在5 s 末，质点做简谐运动的相位为32πD ．t ＝1.5 s 和t ＝4.5 s 两时刻质点的位移大小相等，都是 2 cm12．一弹簧振子在平衡位置O 点附近做简谐运动，从振子离开O 点开始计时，经0.4 s 振子第一次到达M 点，再经过0.2 s 第二次到达M 点，则( )A ．振子从第二次到达M 点至第三次到达M 点还要经过的时间可能是1.8 sB ．t 1＝0.5 s 时刻和t 2＝1.5 s 时刻弹簧的长度可能相同C ．t 1＝13 s 时刻和t 2＝23 s 时刻振子的加速度一定相同D ．t 1＝13 s 时刻和t 2＝23s 时刻振子的速度一定相同题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案的演算步骤，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)13．(8分)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自利用先进的DIS 系统较准确地探究了“单摆的周期T 与摆长L 的关系”，他们通过校园网交换了实验数据，并由计算机绘制了T 2—L 图象，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是________(选填“A ”或“B ”)．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象(如图乙)，由图可知，两单摆摆长之比L A L B＝________．14．(8分)一物体沿x 轴做简谐运动，振幅为8 cm ，频率为0.5 Hz.在t ＝0时，位移是4 cm ，且向x 轴负方向运动，试写出用正弦函数表示的振动方程x ＝A sin(ωt ＋φ)．15.(12分)如图甲所示是一个单摆振动的情形，O 是它的平衡位置，B 、C 是摆球所能到达的最远位置，设水平向右为摆球运动的正方向，图乙所示是这个单摆的振动图象，根据图象回答：()π2＝10(1)单摆振动的频率是多大？(2)若当地的重力加速度为10 m/s 2，试求这个摆的摆长是多少？(3)如果摆球在B 处绳上拉力F 1＝0.995 N ，在O 处绳上拉力F 2＝1.01 N ，则摆球质量是多少？16．(12分)如图所示，小球m 自A 点以向AD 方向的初速度v 逐渐接近固定在D 点的小球n .已知AB ︵＝0.8 cm ，圆弧AB 半径R ＝10 m ，AD ＝10 m ，A 、B 、C 、D 在同一水平面上，则v 为多大时，才能使小球m 恰好碰到小球n ？(g 取10 m/s 2，不计一切摩擦)参考答案与解析1．[导学号07420001] 【解析】选BCD.机械振动是物体在平衡位置两侧做往复运动，乒乓球的上下运动不是在平衡位置两侧的往复运动，A 错误，B 、C 、D 正确．2．[导学号07420002] 【解析】选B.通过对简谐运动过程的分析可知，在同一位置，位移、加速度、回复力、动能、势能一定相同，由于通过同一位置具有往复性，所以速度方向可能相同，也可能相反，故选项B 正确．3．[导学号07420003] 【解析】选AD.列车在钢轨上运动时，受钢轨对它的冲击力作用做受迫振动，当列车固有振动频率等于钢轨对它的冲击力的频率时，列车振动的振幅最大，因v ＝l t ＝12.6 m 0.315 s＝40 m/s ，故A 正确；列车过桥做减速运动，是为了使驱动力频率远小于桥梁固有频率，防止桥发生共振现象，而不是防止列车发生共振现象，B 错误；列车运行的振动频率未必等于列车的固有频率，C 错误；增加钢轨的长度有利于列车高速运行，D 正确．4．[导学号07420004] 【解析】选CD.振幅是标量，A 、B 的振动范围分别是6 m 、10 m ，但振幅分别为3 m 、5 m ，A 错；A 、B 的周期T ＝2πω＝6.28×10－2s ，B 错；因为T A ＝T B ，故f A ＝f B ，C 对；Δφ＝φA 0－φB 0＝π3，D 对，故选C 、D.5．[导学号07420005] 【解析】选D.只有声波发生器发出的声波频率与酒杯固有频率相同时才能发生共振现象，选项D 正确．6．[导学号07420006] 【解析】选BC.A 点对应的时刻，弹力方向指向x 轴的负方向，速度指向x 轴正方向，选项A 错误，B 正确；由题图知振子的振动周期为2 s ，0～4 s 内振子做2次全振动，选项C 正确；在0～4 s 内振子通过的路程为8A ＝4.0 cm ，选项D 错误．7．[导学号07420007] 【解析】选C.位移为零时速度最大，A 错误；回复力与位移关系为F ＝－kx ，B 错误，C 正确；加速度a ＝Fm，a －t 图象应与F －t 图象一致，D 错误．8．[导学号07420008] 【解析】选C.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0，加速度为负的最大值；t ＝1.5 s 时，速度为负向最大值，加速度为0，故C 正确．9．[导学号07420009] 【解析】选C.木板拉动0.80 m ，沙摆摆动两个周期，t ＝x v ＝0.800.20s ＝4 s ，则沙摆周期T ＝t2＝2 s ．根据T ＝2πlg，得l ＝1.00 m. 10．[导学号07420010] 【解析】选CD.A 振动后，水平细绳上驱动力的周期T A ＝2πl Ag，迫使B 、C 做受迫振动，受迫振动的频率等于施加的驱动力的频率，所以T A ＝T B ＝T C ，而T C 固＝2πl Cg ＝T A ，T B 固＝2π l Bg>T A ，故C 共振，B 不共振，C 的振幅比B 的振幅大，所以C 、D 正确，A 、B 错误．11．[导学号07420011] 【解析】选BD.由振动图象可直接得到周期T ＝4 s ，频率f ＝1T＝0.25 Hz ，故选项A 是错误的．一个周期内做简谐运动的质点经过的路程是4A ＝8 cm ，10 s 为2.5个周期，故质点经过的路程为20 cm ，选项B 是正确的．由图象知位移与时间的关系为x ＝A sin(ωt ＋φ0)＝0.02sin ⎝⎛⎭⎫π2t m.当t ＝5 s 时，其相位ωt ＋φ0＝π2×5＝52π，故选项C 错误．在1.5 s 和4.5 s 两时刻，质点位移相同，与振幅的关系是x ＝A sin 135°＝22A ＝2 cm ，故选项D 正确．12．[导学号07420012] 【解析】选AC.若开始时是向着M 点运动，则振动周期T 1＝4×⎝ ⎛⎭⎪⎫t 1＋12t 2 s ＝2 s ，则T 1－t 2＝1.8 s ，故A 正确；若开始时是背着M 点运动，则振动周期为T 2＝t 1－t 23＋t 1＋t 2＝23s ；若周期为T 1，则t 1＝0.5 s 时刻和t 2＝1.5 s 时刻振动位移分别为A 和－A ，弹簧的长度不可能相同．若周期为T 2，则t 1＝34T ，振动位移为－A ，t 2＝94T ，振动位移为A ，故B 错误；当周期为T 1时，t 1＝13 s 时刻和t 2＝23 s 时刻振子的位移相等，加速度相等；当振动周期为T 2时，t 1＝13 s 时刻和t 2＝23s 时刻振子的位移为零，加速度为零，故C 正确；由上述可知，两种情况位移虽相同，但速度方向相反，大小相等，故D 错误．13．[导学号07420013] 【解析】由T ＝2πL g 得，T 2＝4π2g L ，根据图甲可知4π2g A ＞4π2g B，即g A ＜g B ，因北大更靠近北极，其所在地的重力加速度更大些，应选B ；根据图甲可知g Ag B＝g A 4π2·4π2g B ＝k B k A ＝89，由图乙可得T A T B ＝32，由T 2＝4π2g L 得，L A L B ＝T 2A g A T 2B g B＝2. 【答案】B 214．[导学号07420014] 【解析】简谐运动方程的一般表达式为x ＝A sin(ωt ＋φ)．根据题给条件有：A ＝0.08 m ，ω＝2πf ＝π rad/s ，所以x ＝0.08sin(πt ＋φ)m.将t ＝0时，x ＝0.04 m 代入得0.04＝0.08sin φ，解得初相φ＝π6或φ＝5π6.因为t ＝0时，速度方向沿x轴负方向，即位移在减小，所以取φ＝5π6.所求的振动方程为x ＝0.08sin ⎝⎛⎭⎪⎫πt ＋56πm.【答案】见解析15．[导学号07420015] 【解析】(1)由题图乙可知T ＝0.8 s ，则f ＝1T＝1.25 Hz.(2)由T ＝2πl g ，得l ＝gT 24π2＝0.16 m. (3)在B 点，沿绳子方向平衡，F 1＝mg cos α，在O 点有F 2－mg ＝m v 2l，从B 点到O 点根据机械能守恒有mgl (1－cos α)＝12mv 2，联立可得摆球质量m ＝0.1 kg.【答案】(1)1.25 Hz (2)0.16 m (3)0.1 kg16．[导学号07420016] 【解析】小球m 的运动由两个分运动合成，这两个分运动分别是：以速度v 沿AD 方向的匀速直线运动和在圆弧面AB 方向上的往复运动．因为AB ︵≪R ，所以小球在圆弧面上的往复运动具有等时性，是类单摆，其圆弧半径R 即为类单摆的摆长．小球m 恰好能碰到小球n ，则有：AD ＝vt ，且满足t ＝kT (k ＝1，2，3…)，又T ＝2πR g， 解以上方程得v ＝5k π m/s(k ＝1，2，3…)．【答案】5k π m/s(k ＝1，2，3…)。
怀集一中2013届物理测试题 12.1
怀集一中2013届物理测试题 12.1一．单项选择题（每题4分，共32分）1．下列说法中正确的是（）A．地球体积太大不能看作质点B．牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通实验来验证C．单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位D．使物体做匀速圆周运动的向心力是恒力2．某物体的运动的v-t图象如图所示，则下列说法正确的是 ( )A．物体在第1s末运动方向发生改变B．物体在第2s内和第4s内的加速度是相同的C．物体在第4s末返回出发点D．物体在第5s末离出发点最远，且最大位移为0.5m3. 根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是( )A．物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B．物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C．物体加速度的大小跟它的所受作用力中的任一个的大小成正比D．当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比4.物体静止在斜面上，以下几种分析中正确的是( )A．物体受到的静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力B．物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力C．物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力D．物体受到的支持力的反作用力，就是物体对斜面的压力5．三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同均为200N，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，θ=300。
则O点悬挂的重物G不能超过（）A．100N B．173N C．346N D．200N6．水平抛出一个物体，经时间t后物体速度方向与水平方向夹角为θ，重力加速度为g，则平抛物体的初速度为（）A．gt sinθB．gt cosθC．gt tanθD．gt cotθ7.三个相同的电阻（R1=R2=R3）连接成如图所示的电路，其每个电阻的电压和电流相应为，U1和I1；U2和I2；U3和I3下列说法正确的是：( )A．U1=U2=U3B．I1=I2 =I3C．2U1=U2=U3D．I1=2I2=2I38.在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为( )A．A灯和B灯都变亮B．A灯变亮，B灯变暗C．电源的输出功率减小D．电源的工作效率降低二．双项选择题（每题6分，共48分）9．下列关于历史史实的叙述中正确的是（）A．伽利略认为力不是维持物体运动的原因B．牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动C．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动D．牛顿根据理想实验推论得出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去10．物体受到几个恒力的作用而作匀速直线运动。
人教版高中物理选修3-4 第十四章 电磁波 测试含答案及详细解析
绝密★启用前人教版高中物理选修3-4 第十四章电磁波测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题，每小题4.0分,共60分)1.为了体现高考的公平、公正，高考时很多地方在考场使用手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描．该扫描速度可以在手机接收报文信号时形成乱码干扰，手机不能检测从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立连接，达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象．由以上信息可知()A．由于手机信号屏蔽器的作用，考场内没有电磁波了B．电磁波必须在介质中才能传播C．手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内D．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的2.下列论述正确的是()A．在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法B．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大C．一切物体都在不停地发射红外线，物体温度越高，辐射的红外线越强D．雨后天空出现彩虹是光的干涉现象3.如图所示电路中，L是电阻不计的线圈，C为电容器，R为电阻，开关S先是闭合的，现将开关S 断开，并从这一时刻开始计时，设电容器A极板带正电时电荷量为正，则电容器A极板上的电荷量q随时间t变化的图象是图中的()A．B．C．D．4.振荡电路的线圈自感系数为L，电容器的电容为C，则电容器两极电压从最大值降到零的最短时间为()A．2πB．πC．D．5.图示为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S，若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B开始均匀增加，该段时间线圈两端a和b之间的电势差为－U，则在时刻t2磁感应强度大小B′为()A．－＋BB．－BC．D．＋B6.下列电磁波中，波长最短的是()A．无线电波B．红外线C．γ射线D．紫外线7.关于真空中的电磁波，下列说法中正确的是()A．频率越高，传播速度越大B．无线电波传播不需要介质且波速等于真空中的光速C．波长越大传播速度越大D．由麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场产生电场8.关于电磁波，下列说法正确的是()A．电磁波和机械波都需要通过介质传播，它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变B．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调C．雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波D．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波9.电磁波在空气中传播的速度是3.0×108m/s.某广播电台发射波长为50 m的无线电波，无线电波的频率是()A． 1.50×106HzB． 6.0×106HzC． 5.0×106HzD． 3.0×106Hz10.关于电磁波谱，下列说法正确的是()A． X射线的频率比其他电磁波的频率高B．可见光比无线电波更容易发生干涉、衍射现象C．傍晚的阳光呈红色，是因为大气对波长较短的光吸收较强D．电磁波谱中的紫外线不具有能量11.若在真空中传播的电磁波频率增大，则该电磁波传播的()A．速度不变，波长减小B．速度不变，波长增大C．速度减小，波长增大D．速度增大，波长不变12.在LC振荡电路中，当电容器的电荷量最大时()A．电场能开始向磁场能转化B．电场能正在向磁场能转化C．电场能向磁场能转化完毕D．磁场能正在向电场能转化13.用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是()A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器14.下列说法正确的是()A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．声波只能在空气中传播D．光需要介质才能传播15.下列说法正确的是()A．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波B．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变叫解调C．所有波都能发生干涉、衍射和多普勒效应D．麦克斯韦首先提出了电磁波理论，并用实验证实了电磁波的存在第Ⅱ卷二、计算题(共3小题，每小题10分,共30分)16.已知一广播电台某台的接受频率为4×106Hz，电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，求：(1)该电磁波的波长为多少；(2)若接受者离发射台的距离为3 000 km，电磁波从发射到接受所经历的时间．17.某高速公路自动测速仪装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为10－6s，相邻两次发射时间间隔为t，当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现出第二个尖形波，如图乙所示，根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，请根据给出的t1、t、t2、c求出汽车车速的表达式．18.在波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时，(1)哪种波长的无线电波在收音机激起的感应电流最强？(2)如果想接收到波长为290 m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些，还是旋出一些？三、填空题(共2小题，每小题5.0分,共10分)19.如图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市．发射场正在进行某型号火箭的发射实验．为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号．已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550 m，而传输电视信号所用的电磁波波长为 0.566 m．为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发________(填“无线电广播信号”或“电视信号”)．这是因为________．20.如图所示为振荡电路在某时刻的电容器的带电情况和电感线圈中磁感线方向情况，由图可知电容器在________电，电感线圈中的电流在________(填“增大”“减小”或“不变”)，如果振荡电流的周期为π×10－4s，电容为C＝250 μF，则自感系数L＝________ H.答案解析1.【答案】D【解析】电磁波在空间的存在，不会因手机信号屏蔽器而消失，故A错．电磁波可以在真空中传播，B错．由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描，干扰由基站发出的电磁波信号，使手机不能正常工作，故C错，D正确．2.【答案】C【解析】在探究加速度与力、质量的关系实验中使用控制变量法，故A错误；光的双缝干涉实验中，光的双缝干涉条纹间距Δx＝λ，若仅将入射光从红光改为紫光，由于红光波长大于紫光，则相邻亮条纹间距变小，故B错误；一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高，辐射越强，故C 正确；雨后天空出现的彩虹是光的折射现象，故D错误．3.【答案】B【解析】开关S闭合时，由于线圈电阻为零，线圈中有自左向右的电流通过，但线圈两端电压为零，与线圈并联的电容器极板上不带电，本题LC回路的初始条件是线圈中电流最大，磁场能最大，电场能为零．断开开关S时，线圈中产生与电流方向相同的自感电动势，阻碍线圈中电流的减小，使线圈中电流继续自左向右流动，从而给电容器充电，B板带正电，A板带负电，电荷量逐渐增加，经电荷量达最大，这时LC回路中电流为零，从～时间内，电容器放电，A板上负电荷逐渐减少到零．此后在线圈中自感电动势的作用下，电容器被反向充电，A板带正电，B板带负电，并逐渐增多，增至最多后，又再次放电，所以A极板上电荷量随时间变化的情况如图B所示．4.【答案】C【解析】振荡电路的振荡周期T＝2π；则第一次放电完毕的时间，即电容器两极电压从最大值降到零的最短时间为：T＝＝，故C正确，A、B、D错误．5.【答案】D【解析】题目已经说明磁通量增加，故根据法拉第电磁感应定律，有：U＝nS解得：B′＝＋B故选D.6.【答案】C【解析】电磁波按照由长到短的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线(伦琴射线)、γ射线；故无线电波、红外线、γ射线、紫外线中波长最短的是γ射线，最长的是无线电波．故选C.7.【答案】B【解析】在真空中任意电磁波的速度均相等，电磁波在真空中传播速度等于光速，大小为3×108m/s，和电磁波的频率大小、波长长短、周期长短无关，故A、C错误，B正确；麦克斯韦电磁场理论说明变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产生电场，故D错误．8.【答案】D【解析】电磁波不需要通过介质，而机械波都需要通过介质传播，它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变，故A错误；发射无线电波时需要对电磁波进行调制，而接收时，则需要解调，故B错误；雷达发射的是直线性能好、反射性能强的微波，故C错误；麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波，故D正确．9.【答案】B【解析】根据c＝λf得f＝＝＝Hz＝6×106Hz.所以无线电波的频率为6×106Hz，故B正确，A、C、D错误．10.【答案】C【解析】γ射线的频率比X射线高，A错误，波长越长，衍射现象越明显，B错误，C正确，电磁波都具有能量，D错误．11.【答案】A【解析】电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s；由c＝λf知：电磁波频率越高，波长越短．故A 正确，B、C、D错误．12.【答案】A【解析】在LC振荡电路中，当电容器所带的电荷量最大时，电场能最大，磁场能为零，是电场能开始向磁场能转化的时刻，也是磁场能向电场能转化完毕的时刻，故选A.13.【答案】A【解析】用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．红外线报警装置是感应红外线去转换成电学量，从而引起报警．而遥控器调换电视机的频道的过程，也发出红外线．故A正确；走廊照明灯的声控开关，实际是将声波转化成电信号的过程，故B不正确；自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力转化成电信号的过程，故C不正确；电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度转化成电信号的过程，故D不正确．14.【答案】A【解析】电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同，故A正确；空气中的声波是纵波，故B错误；声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播，但不能在真空中传播，故C错误；光可以在真空中的传播，不需要介质，故D错误．15.【答案】C【解析】机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有横波，A错误；在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变叫调制，将声音和图象信号从高频电流中还原出来，这个过程是调制的逆过程，叫做解调，B错误；所有波都能发生干涉、衍射和多普勒效应，C正确；麦克斯韦首先提出了电磁波理论，赫兹用实验证实了电磁波的存在，D错误．16.【答案】(1)75 m(2)0.01 s【解析】(1)根据波速＝波长×频率，即c＝λf可得：λ＝＝m＝75 m.(2)根据t＝，代入数据，则有：t＝s＝0.01 s.17.【答案】v＝【解析】第1次测量时汽车距雷达距离s1＝，第二次测量时汽车距雷达距离s2＝，两次发射时间间隔为t，则汽车车速v＝＝＝.这里有一个微小误差，即t不是两个位置的时间差，准确值应为t－＋，但和相差很小，对v计算结果的影响可略去不计．18.【答案】(1)波长为397 m的无线电波(2)旋出一些【解析】(1)根据公式f＝得f1＝＝Hz≈1 034 kHz，f2＝＝Hz≈756 kHz，f3＝＝Hz≈530 kHz.所以波长为397 m的无线电波在收音机中激起的感应电流最强．(2)要接收波长为290 m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率．因此，应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些，通过减小电容达到增大调谐电路固有频率的目的．19.【答案】电视信号电视信号波长较短，很难发生衍射现象【解析】从题中知，传输无线电广播所用电磁波长为550 m，根据波发生明显衍射现象的条件，知该电磁波很容易发生衍射现象绕过山坡而传播到城市所在的C区，因而不需要转发装置．电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，其波长很短，衍射现象很不明显，几乎沿直线传播，能传播到山顶却不能传播到城市所在的C区，要想使信号传到C区，必须通过建在山顶的转发站来转发．20.【答案】充减小10－5【解析】根据题图中的磁感线方向，用安培定则可判断出电路中的电流方向为由下往上，故正在对电容器充电，磁场能正在转化为电场能，电流正在减小，又由T＝2π可得L＝，所以L＝10－5H。