高中新课程作业本物理选修3-4选修3-5
高中物理选修3-3、3-5试题汇编含答案汇总
高三物理选修3-3、3-5试题汇编含答案一、A ．（选修模块3－3）（12分）⑴关于下列现象的说法正确的是 ▲A ．甲图说明分子间存在引力B ．乙图在用油膜法测分子大小时，多撒痱子粉比少撒好C ．丙图说明，气体压强的大小既与分子动能有关，也与分子的密集程度有关D ．丁图水黾停在水面上的缘由是水黾受到了水的浮力作用⑵如图所示，两个相通的容器A 、B 间装有阀门S ，A 中充溢气体，分子与分子之间存在着微弱的引力，B 为真空。
打开阀门S 后，A 中的气体进入B 中，最终达到平衡，整个系统与外界没有热交换，则气体的内能 （选填“变小”、“不变”或“变大”），气体的分子势能 （选填“削减”、“不变”或“增大”）。
⑶2015年2月，美国科学家创建出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳能取代石油成为可能。
假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将10-6g 的水分解为氢气和氧气。
已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3、摩尔质量M =1.8×10-2 kg/mol ，阿伏伽德罗常数N A =6.0×1023mol -1。
试求（结果均保留一位有效数字）：①被分解的水中含有水分子的总数N ； ②一个水分子的体积V 。
C ．（选修模块3－5）（12分）⑴下列说法正确的是A ．链式反应在任何条件下都能发生B ．放射性元素的半衰期随环境温度的上升而缩短C ．中等核的比结合能最小，因此这些核是最稳定的D ．依据E =mc 2可知，物体所具有的能量和它的质量之间存在着简洁的正比关系⑵如图为氢原子的能级图，大量处于n =4激发态的氢原子跃迁时，发出多个能 量不同的光子，其中频率最大的光子能量为 eV ，若用此光照耀到逸出功为2.75 eV 的光电管上，则加在该光电管上的遏止电压为 V 。
⑶太阳和很多恒星发光是内部核聚变的结果，核反应方程110111e H H X e b a ν+→++是太阳内部的很多核反应中的一种，其中01e 为正电子，v e 为中微子，① 确定核反应方程中a 、b 的值；②略二、A.（选修模块3－3）（12分）⑴下列说法正确的是 .A ．液晶既具有液体的流淌性，又具有光学的各向异性B ．微粒越大，撞击微粒的液体分子数量越多，布朗运动越明显C ．太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果S A B模拟气体压强产朝气理 丙 水黾停在水面上 丁 压紧的铅块会“粘”在一起 甲 油膜法测分子大小 乙 E /eV0 -0.54 -0.85 -13.612 3 4 5∞ n -3.40-1.51甲UIO 乙 D ．单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数削减，气体的压强肯定减小⑵如图，用带孔橡皮塞把塑料瓶口塞住，向瓶内快速打气，在瓶塞弹出前，外界对气体做功15J ，橡皮塞的质量为20g ，橡皮塞被弹出的速度 为10m/s ，若橡皮塞增加的动能占气体对外做功的10%，瓶内的气体作为志向气体。
人教版高中物理必修一、必修二、选修3-1、选修3-2、选修3-3、选修3-4、选修3-5课后习题参考答案汇编
人教版高中物理课后习题参考答案汇编答案包括：必修1必修2选修3-1电磁学，3-2电磁学,3-3热学，3-4机械振动与光，3-5 动量与近代物理人教版高中物理必修Ⅰ课后习题答案1第一章：运动的描述第1节：质点参考系和坐标系1、“一江春水向东流”是水相对地面（岸）的运动，“地球的公转”是说地球相对太阳的运动，“钟表时、分、秒针都在运动”是说时、分、秒针相对钟表表面的运动，“太阳东升西落”是太阳相对地面的运动。
2、诗中描写船的运动，前两句诗写景，诗人在船上，卧看云动是以船为参考系。
云与我俱东是说以两岸为参考系，云与船均向东运动，可认为云相对船不动。
3、x A=-0.44 m，x B=0.36 m第2节：时间和位移1．A．8点42分指时刻，8分钟指一段时间。
B．“早”指时刻，“等了很久”指一段时间。
C．“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”指一段时间，“3秒末”指时刻。
2．公里指的是路程，汽车的行驶路线一般不是直线。
3．（1）路程是100 m，位移大小是100 m。
（2）路程是800 m，对起跑点和终点相同的运动员，位移大小为0；其他运动员起跑点各不相同而终点相同，他们的位移大小、方向也不同。
4．解答第3节：运动快慢的描述——速度1．（1）1光年=365×24×3600×3.0×108 m=9.5×1015 m。
（2）需要时间为16154.010 4.2 9.510⨯=⨯年2．（1）前1 s平均速度v1=9 m/s 前2 s平均速度v2=8 m/s前3 s平均速度v3=7 m/s前4 s平均速度v4=6 m/s全程的平均速度v 5=5 m/sv 1最接近汽车关闭油门时的瞬时速度，v 1小于关闭油门时的瞬时速度。
（2）1 m/s ，03．（1）24.9 m/s ，（2）36.6 m/s ，（3）0 第4节：实验：用打点计时器测速度1．电磁打点记时器引起的误差较大。
高中物理选修3-4、3-5知识点总结
高中物理选修3-4知识点总结1．波的特征量及其关系（1）波长：波动过程中，对平衡位置的位移总相等的两相邻质点的距离叫波长；（2）频率：波的频率由波源的振动频率决定，在任何介质中，频率保持不变；（3）机械振动在介质中的传播的距离和所用时间的比值叫波速，波速由介质本身的性质所决定（若光还和光的频率有关），在不同介质中波速是不同的。
（v =λ/T ）2．介质中质点运动的特征：（1）每个质点都在自己平衡位置附近作振动，并不随波迁移；（2）后振动的质点振动情况总是落后于相邻的先振动的质点的振动3．波动图象（1）规定用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各个质．．．点．偏离平衡位置的位移，连结各质点位移量末端得到的曲线叫做该时刻波的图象(2)用“同侧法”判断波动图像中质点的速度方向，用作切线判断振动图像中质点的速度方向（3）在一个周期内质点沿y轴振动通过路程4A，1/4个周期不一定是A；波沿x轴匀速传播λ，1/4个周期一定是λ/44、波长、波速和频率（周期）的关系：v =△x/△t=λf=λ/ T。
5、波绕过障碍物的现象叫做波的衍射，能够发生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波．．长小．．，或者跟波长相差不多。
d≤λ(超声波（它是机械波非电磁波）定位原理：频率大，波长小不易衍射，直线传播性好)6、产生干涉的必要条件是：两列波源的频率必须相同，干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件：（1）最强：该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍，即δ=nλ；（2）最弱：该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍δ= ；，即。
根据以上分析，在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强．．．．。
(振动加强的点还是做简谐运动，某．．．．；振动减弱点始终减弱时刻位移可能为零)7、声波是纵波，能在空气、液体、固体中传播．声波在固体中波速大于液体大于气体．现象叫多普勒效应。
当波源与观察者相互靠近．．．．。
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（新人教版）高中物理选修3-5（全册）课时同步练习全集（打印版）课时跟踪检测（一）动量和动量定理1．(多选)下列说法正确的是()A．运动物体的动量的方向总是与它的运动方向相同B．作用于物体上的合外力的冲量不为0, 则物体的动量一定发生变化C．作用于物体上的合外力的冲量不为0, 则物体的动能一定发生变化D．物体所受合外力的冲量方向总是与物体的动量方向相同解析: 选AB动量的方向总与速度即运动方向相同, 故A对; 合外力的冲量不为零, 由动量定理I合＝Δp, 可知动量的变化量Δp一定不为零, 即动量一定变化, 但动能不一定变化, 有可能动量的大小不变, 方向变化, 故B 对, C 错; I 合的方向一定与动量变化量的方向相同, 但不一定与动量的方向相同, 故D 错.2．篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球. 接球时, 两手随球迅速收缩至胸前. 这样做可以( )A ．减小球对手的冲量B ．减小球对手的冲击力C ．减小球的动量变化量D ．减小球的动能变化量解析: 选B 由动量定理Ft ＝Δp 知, 接球时两手随球迅速收缩至胸前, 延长了手与球接触的时间, 从而减小了球的动量变化率, 减小了球对手的冲击力, 选项B 正确.3．(多选)古时有“守株待兔”的寓言, 设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死. 若兔子与树桩发生碰撞, 作用时间为0.2 s, 则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( )图1A ．1 m /sB ．1.5 m/sC ．2 m /sD ．2.5 m/s解析: 选CD 根据题意建立模型, 设兔子与树桩的撞击力为F , 兔子撞击树桩后速度为零, 根据动量定理有－Ft ＝0－m v , 所以v ＝Ft m ＝mgtm＝gt ＝10×0.2 m /s ＝2 m/s.4.质量为1 kg 的物体做直线运动, 其速度图像如图2所示. 则物体在前10 s 内和后10 s 内所受外力的冲量分别是( )图2A ．10 N·s,10 N·sB ．10 N·s, －10 N·sC ．0,10 N·sD ．0, －10 N·s解析: 选D 由图像可知, 在前10 s 内初、末状态的动量相等, p 1＝p 2＝5 kg·m /s, 由动量定理知I 1＝0; 在后10 s 内p 3＝－5 kg·m/s, I 2＝p 3－p 2＝－10 N·s, 故选D.5．原来静止的物体受合外力作用时间为2t 0, 作用力随时间的变化情况如图3所示, 则( )图3A ．0～t 0时间内物体的动量变化与t 0～2t 0内动量变化相等B ．0～t 0时间内物体的平均速率与t 0～2t 0内平均速率不等C ．t ＝2t 0时物体的速度为零, 外力在2t 0时间内对物体的冲量为零D ．2t 0时间内物体的位移为零, 外力对物体做功为零解析: 选C 0～t 0与t 0～2t 0时间内作用力方向不同, 动量变化量不相等, A 错; t ＝t 0时, 物体速度最大, t ＝2t 0时物体速度为零, 由动量定理Ft ＝m Δv 可得, F 0t 0－F 0t 0＝0,0～t 0与t 0～2t 0时间内物体平均速率相等, B 错, C 正确; 物体先加速后减速, 位移不为零, 动能变化量为零, 外力对物体做功为零, D 错.6．质量相等的A 、B 两个物体, 沿着倾角分别是α和β的两个光滑的固定斜面, 由静止从同一高度h 2下滑到同样的另一高度h 1, 如图4所示, 则A 、B 两物体( )图4A ．滑到h 1高度时的动量相同B ．滑到h 1高度时的动能相同C ．由h 2滑到h 1的过程中所受重力的冲量相同D ．由h 2滑到h 1的过程中所受合力的冲量相同解析: 选B 两物体由h 2下滑到h 1高度的过程中, 机械能守恒, mg (h 2－h 1)＝12m v 2, v ＝2g (h 2－h 1), 物体下滑到h 1处时, 速度的大小相等, 由于α不等于β, 速度的方向不同, 由此可判断, 物体在h 1高度处动能相同, 动量不相同. 物体运动过程中动量的变化量不同, 所以合外力的冲量不相等. 物体下滑的过程中, mg sin α＝ma , h 2－h 1sin α＝12at 2. 由上述两式求得时间t ＝1sin α2(h 2－h 1)g, 由I G ＝mgt 可以判断物体下滑过程中重力的冲量不等.7．冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程: 如图5所示, 运动员将静止于O 点的冰壶(视为质点)沿直线OO ′推到A 点放手, 此后冰壶沿AO ′滑行, 最后停于C 点. 已知冰面和冰壶间的动摩擦因数为μ, 冰壶质量为m , AC ＝L , CO ′＝r , 重力加速度为g .图5(1)求冰壶从O 点到A 点的运动过程中受到的冲量大小.(2)若将BO ′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ, 原只能滑到C 点的冰壶能停于O ′点, 求A 点与B 点之间的距离.解析: (1)由－μmgL ＝0－12m v A 2, 得v A ＝2μgL .由I ＝m v A , 将v A 代入得I ＝m 2μgL . (2)设A 点与B 点之间的距离为s , 由－μmgs －0.8μmg (L ＋r －s )＝0－12m v A 2, 将v A 代入得s ＝L －4r .答案: (1)m 2μgL (2)L －4r8.用0.5 kg 的铁锤把钉子钉进木头里, 打击时铁锤的速度v ＝4.0 m/s, 如果打击后铁锤的速度变为0, 打击的作用时间是0.01 s, 那么:图6(1)不计铁锤受的重力, 铁锤钉钉子的平均作用力是多大?(2)考虑铁锤受的重力, 铁锤钉钉子的平均作用力又是多大? (g 取10 m/s 2) (3)比较(1)和(2), 讨论是否要忽略铁锤的重力.解析: (1)以铁锤为研究对象, 不计重力时, 只受钉子的作用力, 方向竖直向上, 设为F 1, 取竖直向上为正, 由动量定理可得F 1t ＝0－m v所以F 1＝－0.5×(－4.0)0.01 N ＝200 N,方向竖直向上.由牛顿第三定律知, 铁锤钉钉子的作用力为200 N, 方向竖直向下.(2)若考虑重力, 设此时受钉子的作用力为F 2, 对铁锤应用动量定理, 取竖直向上为正. (F 2－mg )t ＝0－m v (矢量式) F 2＝－0.5×(－4.0)0.01N ＋0.5×10 N ＝205 N, 方向竖直向上.由牛顿第三定律知, 此时铁锤钉钉子的作用力为205 N, 方向竖直向下.(3)比较F1与F2, 其相对误差为|F2－F1|F1×100%＝2.5%, 可见本题中铁锤的重力可忽略.答案: (1)200 N, 方向竖直向下(2)205 N, 方向竖直向下(3)见解析课时跟踪检测（二）动量守恒定律1．(多选)根据UIC(国际铁道联盟)的定义, 高速铁路是指营运速率达200 km/h以上的铁路和动车组系统. 据广州铁路局警方测算: 当和谐号动车组列车以350 km/h的速度在平直铁轨上匀速行驶时, 受到的阻力约为106N, 如果撞击一块质量为0.5 kg的障碍物, 会产生大约5 000 N的冲击力, 撞击时间约为0.1 s, 瞬间可能造成列车颠覆, 后果不堪设想. 在撞击过程中, 下列说法正确的是()图1A．冲击力对列车的冲量约为500 N·sB．冲击力对列车的冲量约为104 N·sC．冲击力对障碍物的冲量约为175 N·sD．列车和障碍物组成的系统动量近似守恒解析: 选AD冲击力为5 000 N, 冲量为5 000×0.1 N·s＝500 N·s, A对, B、C错; 撞击过程时间极短, 列车和障碍物组成的系统动量近似守恒, D对.2．甲、乙两船静止在湖面上, 总质量分别是m1、m2, 两船相距x, 甲船上的人通过绳子用力F拉乙船, 若水对两船的阻力大小均为F f, 且F f＜F, 则在两船相向运动的过程中()A．甲船的动量守恒B．乙船的动量守恒C．甲、乙两船的总动量守恒D．甲、乙两船的总动量不守恒解析: 选C甲船、人、绳、乙船组成的系统所受的合力为零, 动量守恒, 则选项C正确.3.如图2所示, 在光滑水平面上, 用等大异向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上, 已知m A<m B, 经过相同的时间后同时撤去两力, 以后两物体相碰并粘为一体, 则粘合体最终将()图2A．静止B．向右运动C．向左运动D．无法确定解析: 选A选取A、B两个物体组成的系统为研究对象, 根据动量定理, 整个运动过程中, 系统所受的合外力为零, 所以动量改变量为零, 初始时刻系统静止, 总动量为零, 最后粘合体的动量也为零, 即粘合体静止, 所以选项A正确.4．(多选)如图3所示, 小车放在光滑的水平面上, 将系着绳的小球拉开到一定的角度, 然后同时放开小球和小车, 那么在以后的过程中()图3A．小球向左摆动时, 小车也向左运动, 且系统动量守恒B．小球向左摆动时, 小车向右运动, 且系统动量守恒C．小球向左摆到最高点, 小球的速度为零而小车的速度不为零D．在任意时刻, 小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反解析: 选BD以小球和小车组成的系统为研究对象, 在水平方向上不受力的作用, 所以系统在水平方向上动量守恒, 由于初始状态小车与小球均静止, 所以小球与小车在水平方向上的动量要么都为零, 要么大小相等、方向相反, 选项A、C错误, 选项B、D正确.5．(多选)如图4所示, 三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列, 静止在光滑水平面上. c车上有一小孩跳到b车上, 接着又立即从b车跳到a车上. 小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同. 他跳到a车上相对a车保持静止, 此后()图4A．a、b两车运动速率相等B．a、c两车运动速率相等C．三辆车的速率关系v c>v a>v bD．a、c两车运动方向相反解析: 选CD 若人跳离b 、c 车时速度为v , 由动量守恒定律知, 人和c 车组成的系统: 0＝－M 车v c ＋m 人v对人和b 车: m 人v ＝－M 车v b ＋m 人v 对人和a 车: m 人v ＝(M 车＋m 人)·v a 所以: v c ＝m 人v M 车, v b ＝0, v a ＝m 人vM 车＋m 人即v c >v a >v b , 并且v c 与v a 方向相反.6. (多选)带有14光滑圆弧轨道质量为M 的小车静止置于光滑水平面上, 如图5所示, 一质量也为M 的小球以速度v 0水平冲上小车, 到达某一高度后, 小球又返回小车的左端, 则( )图5A ．小球以后将向左做平抛运动B ．小球将做自由落体运动C ．此过程小球对小车做的功为12M v 20D ．小球在弧形槽上上升的最大高度为v 202g解析: 选BC 小球上升到最高点时与小车相对静止, 有共同速度v ′, 由动量守恒定律和机械能守恒定律有:M v 0＝2M v ′①12M v 20＝2×⎝⎛⎭⎫12M v ′2＋Mgh ② 联立①②得h ＝v 204g, 知D 错误.从小球滚上到滚下并离开小车, 系统在水平方向上的动量守恒, 由于无摩擦力做功, 动能守恒, 此过程类似于弹性碰撞, 作用后两者交换速度, 即小球速度变为零, 开始做自由落体运动, 故B 、C 对, A 错.7．如图6所示, 光滑水平直轨道上有三个滑块A 、B 、C , 质量分别为m A ＝m C ＝2m , m B ＝m , A 、B 用细绳连接, 中间有一压缩的轻质弹簧(弹簧与滑块不拴接). 开始时A 、B 以共同速度v 0运动, C 静止. 某时刻细绳突然断开, A 、B 被弹开, 然后B 又与C 发生碰撞并粘在一起, 最终三滑块速度恰好相同. 求B 与C 碰撞前B 的速度.图6解析: 设共同速度为v , 滑块A 和B 分开后B 的速度为v B , 由动量守恒定律有 (m A ＋m B )v 0＝m A v ＋m B v B m B v B ＝(m B ＋m C )v联立以上两式得, B 与C 碰撞前B 的速度为v B ＝95v 0.答案: 95v 08.如图7所示, 一质量为M 的物体静止在桌面边缘, 桌面离水平地面的高度为h . 一质量为m 的子弹以水平速度v 0射入物块后, 以水平速度v 02射出. 重力加速度为g . 求:图7(1)此过程中系统损失的机械能;(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离.解析: (1)设子弹穿过物块后物块的速度为v , 由动量守恒定律得m v 0＝m v 02＋M v ①解得v ＝m2M v 0②系统的机械能损失为ΔE ＝12m v 20－⎣⎡⎦⎤12m ⎝⎛⎭⎫v 022＋12M v 2③ 由②③式得ΔE ＝18⎝⎛⎭⎫3－m M m v 20. (2)设物块下落到地面所需时间为t , 落地点距桌面边缘的水平距离为s , 则h ＝12gt 2④s ＝v t ⑤由②④⑤式得s ＝m v 0Mh 2g. 答案: (1)18⎝⎛⎭⎫3－m M m v 20 (2)m v 0M h 2g课时跟踪检测（三） 碰 撞1．在光滑水平面上, 两球沿球心连线以相等速率相向而行, 下列现象可能的是() A．若两球质量相等, 碰后以某一相等速率互相分开B．若两球质量相等, 碰后以某一相等速率同向而行C．若两球质量不同, 碰后以某一相等速率互相分开D．若两球质量不同, 碰后两球都静止解析: 选A若两球质量相等, 碰前两球总动量为零, 碰后总动量也应该为零, 由此分析可得A可能、B不可能. 若两球质量不同, 碰前两球总动量不为零, 碰后总动量也不能为零, D不可能. 若两球质量不同且碰后以某一相等速率分开, 则总动量方向与质量较大的球的动量方向相同, 与碰前总动量方向相反, C不可能.2．关于散射, 下列说法正确的是()A．散射就是乱反射, 毫无规律可言B．散射中没有对心碰撞C．散射时仍遵守动量守恒定律D．散射时不遵守动量守恒定律解析: 选C由于散射也是碰撞, 所以散射过程中动量守恒.3.如图1所示, 两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动, 滑块A的质量为m, 速度大小为2v0, 方向向右, 滑块B的质量为2m, 速度大小为v0, 方向向左, 两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是()图1A．A和B都向左运动B．A和B都向右运动C．A静止, B向右运动D．A向左运动, B向右运动解析: 选D选向右为正方向, 则A的动量p A＝m·2v0＝2m v0. B的动量p B＝－2m v0. 碰前A、B的动量之和为零, 根据动量守恒, 碰后A、B的动量之和也应为零, 可知四个选项中只有选项D符合题意.4.A、B两物体发生正碰, 碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动, 其位移—时间图像如图2所示. 由图可知, 物体A、B的质量之比为()图2A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．3∶1解析: 选C 由图像知: 碰前v A ＝4 m /s, v B ＝0. 碰后v A ′＝v B ′＝1 m/s, 由动量守恒可知m A v A ＋0＝m A v A ′＋m B v B ′, 解得m B ＝3m A . 故选项C 正确.5．甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动, 已知它们的动量分别是 5 kg·m /s 和7 kg·m/s, 甲追上乙并发生碰撞, 碰撞后乙球的动量变为10 kg·m/s, 则两球质量m 甲与m 乙的关系可能是( )A ．m 乙＝m 甲B ．m 乙＝2m 甲C ．4m 甲＝m 乙D ．m 乙＝6m 甲解析: 选C 碰撞前, v 甲>v 乙, 即p 甲m 甲>p 乙m 乙, 可得m 甲m 乙<57; 碰撞后, v 甲≤v 乙, 即p 甲′m 甲≤p 乙′m 乙,可得m 甲m 乙≥15; 综合可得15≤m 甲m 乙<57, 选项A 、D 错误. 由碰撞过程动能不增加可知, E 碰前≥E 碰后,由B 得到E 碰前<E 碰后, 所以排除B, 答案选C.6．(多选)质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上, 箱子中间有一质量为m 的小物块, 小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ. 初始时小物块停在箱子正中间, 如图3所示. 现给小物块一水平向右的初速度v , 小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间, 并与箱子保持相对静止. 设碰撞都是弹性的, 则整个过程中, 系统损失的动能为( )图3A.12m v 2 B.mM v 22(m ＋M ) C.12NμmgL D ．NμmgL解析: 选BD 根据动量守恒, 小物块和箱子的共同速度v ′＝m vM ＋m , 损失的动能ΔE k＝12m v 2－12(M ＋m )v ′2＝mM v 22(m ＋M ), 所以B 正确; 根据能量守恒, 损失的动能等于因摩擦产生的热量, 而计算热量的方法是摩擦力乘以相对位移, 所以ΔE k ＝fNL ＝NμmgL , 可见D 正确.7．冰球运动员甲的质量为80.0 kg. 当他以5.0 m /s 的速度向前运动时, 与另一质量为100 kg 、速度为3.0 m/s 的迎面而来的运动员乙相撞. 碰后甲恰好静止. 假设碰撞时间极短,求(1)碰后乙的速度的大小;(2)碰撞中总机械能的损失.解析: (1)设运动员甲、乙的质量分别为m、M, 碰前速度大小分别为v、V, 碰后乙的速度大小为V′. 由动量守恒定律有m v－MV＝MV′①代入数据得V′＝1.0 m/s②(2)设碰撞过程中总机械能的损失为ΔE, 应有12m v 2＋12MV2＝12MV′2＋ΔE③联立②③式, 代入数据得ΔE＝1 400 J .答案: (1)1.0 m/s(2)1 400 J8．如图4所示, 在足够长的光滑水平面上, 物体A、B、C位于同一直线上, A位于B、C之间. A的质量为m, B、C的质量都为M, 三者均处于静止状态. 现使A以某一速度向右运动, 求m和M之间应满足什么条件, 才能使A只与B、C各发生一次碰撞. 设物体间的碰撞都是弹性的.图4解析: A向右运动与C发生第一次碰撞, 碰撞过程中, 系统的动量守恒、机械能守恒. 设速度方向向右为正, 开始时A的速度为v0, 第一次碰撞后C的速度为v C1, A的速度为v A1. 由动量守恒定律和机械能守恒定律得m v0＝m v A1＋M v C1①12m v 20＝12m v2A1＋12M v2C1②联立①②式得v A1＝m－Mm＋Mv0③v C1＝2mm＋Mv0④如果m＞M, 第一次碰撞后, A与C速度同向, 且A的速度小于C的速度, 不可能与B 发生碰撞; 如果m＝M, 第一次碰撞后, A停止, C以A碰前的速度向右运动, A不可能与B 发生碰撞; 所以只需考虑m＜M的情况.第一次碰撞后, A反向运动与B发生碰撞. 设与B发生碰撞后, A的速度为v A2, B的速度为v B1, 同样有v A2＝m－Mm＋Mv A1＝⎝⎛⎭⎪⎫m－Mm＋M2v0⑤根据题意, 要求A只与B、C各发生一次碰撞, 应有v A2≤v C1⑥联立④⑤⑥式得m2＋4mM－M2≥0⑦解得m≥(5＋2)M⑧另一解m≤－(5＋2)M舍去.所以, m和M应满足的条件为(5－2)M≤m＜M. ⑨答案: (5－2)M≤m＜M课时跟踪检测（四）反冲运动火箭1．(多选)下列属于反冲运动的是()A．喷气式飞机的运动B．直升机的运动C．火箭的运动D．反击式水轮机的运动解析: 选ACD选项A、C、D中, 三者都是自身的一部分向一方向运动, 而剩余部分向反方向运动, 而直升机是靠外界空气的反作用力作为动力, 所以A、C、D对, B错.2．运送人造地球卫星的火箭开始工作后, 火箭做加速运动的原因是()A．燃料燃烧推动空气, 空气反作用力推动火箭B．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出, 气体的反作用力推动火箭C．火箭吸入空气, 然后向后推出, 空气对火箭的反作用力推动火箭D．火箭燃料燃烧发热, 加热周围空气, 空气膨胀推动火箭解析: 选B火箭的工作原理是反冲运动, 火箭燃料燃烧产生的高温高压气体从尾部迅速喷出时, 使火箭获得反冲速度, 故正确选项为B.3．人的质量m＝60 kg, 船的质量M＝240 kg, 若船用缆绳固定, 船离岸1.5 m时, 船边沿高出岸h, 人从船边沿水平跃出, 恰能上岸. 若撤去缆绳, 人要从船边沿安全水平跃出上岸, 船离岸约为(不计水的阻力, 人两次消耗的能量相等)()A．1.5 m B．1.2 mC．1.34 m D．1.1 m解析: 选C 船用缆绳固定时, 设人水平跃出的速度为v 0, 则x 0＝v 0t , t ＝2hg . 撤去缆绳, 由水平方向动量守恒得0＝m v 1－M v 2, 两次人消耗的能量相等, 即动能不变, 12m v 20＝12m v 21＋12M v 22, 解得v 1＝ MM ＋m v 0, 故x 1＝v 1t ＝ MM ＋m x 0≈1.34 m, 选项C 正确. 4.如图1所示, 质量为M 的小船在静止水面上以速率v 0向右匀速行驶, 一质量为m 的救生员站在船尾, 相对小船静止. 若救生员以相对水面速率v 水平向左跃入水中, 则救生员跃出后小船的速率为( )图1A ．v 0＋mM v B ．v 0－mM v C ．v 0＋mM (v 0＋v )D ．v 0＋mM (v 0－v )解析: 选C 根据动量守恒定律, 选向右方向为正方向, 则有(M ＋m )v 0＝M v ′－m v , 解得v ′＝v 0＋mM(v 0＋v ), 故选项C 正确.5．(多选)一平板小车静止在光滑的水平地面上, 甲、乙两人分别站在车的左、右端, 当两人同时相向而行时, 发现小车向左移, 则( )A ．若两人质量相等, 必有v 甲>v 乙B ．若两人质量相等, 必有v 甲<v 乙C ．若两人速率相等, 必有m 甲>m 乙D ．若两人速率相等, 必有m 甲<m 乙解析: 选AC 甲、乙两人和小车组成的系统动量守恒, 且总动量为零, 甲动量方向向右, 小车动量方向向左, 说明|p 甲|＝|p 乙|＋|p 车|, 即m 甲v 甲>m 乙v 乙, 若m 甲＝m 乙, 则v 甲>v 乙, A 对, B 错; 若v 甲＝v 乙, 则m 甲>m 乙, C 对, D 错.6.如图2所示, 装有炮弹的火炮总质量为m 1, 炮弹的质量为m 2, 炮弹射出炮口时对地的速率为v 0, 若炮管与水平地面的夹角为θ, 则火炮后退的速度大小为(设水平面光滑)( )图2A.m 2m 1v 0 B.m 2v 0m 1－m 2 C.m 2v 0cos θm 1－m 2D.m 2v 0cos θm 1解析: 选C 炮弹和火炮组成的系统水平方向动量守恒, 0＝m 2v 0cos θ－(m 1－m 2)v , 得v ＝m 2v 0cos θm 1－m 2, 故选项C 正确.7．在太空中有一枚相对于太空站静止的质量为M 的火箭, 突然喷出质量为m 的气体, 喷出的速度为v 0(相对于太空站), 紧接着再喷出质量也为m 的另一部分气体, 此后火箭获得的速度为v (相对于太空站), 火箭第二次喷射的气体的速度多大(相对于太空站)?解析: 题意中所涉及的速度都是相对于太空站的, 可以直接使用动量守恒定律, 规定v 0的方向为正方向, 则: 第一次喷气后: 0＝m v 0－(M －m )v 1, v 1＝m v 0M －m , v 1与正方向相反 第二次喷气后: －(M －m )v 1＝m v 2－(M －2m )v , 所以v 2＝⎝⎛⎭⎫M m －2v －v 0. 答案: 见解析8．在砂堆上有一木块, 质量M ＝5 kg, 木块上放一爆竹, 质量m ＝0.10 kg. 点燃爆竹后木块陷入砂中深5 cm, 若砂对木块运动的阻力恒为58 N, 不计爆竹中火药质量和空气阻力. 求爆竹上升的最大高度. (g 取10 m/s 2)解析: 火药爆炸时内力远大于重力, 所以爆炸时动量守恒, 取向上的方向为正方向, 由动量守恒定律得m v －M v ′＝0①(式中v 、v ′分别为爆炸后爆竹和木块的速率) 木块陷入砂中做匀减速运动到停止, 其加速度大小为 a ＝F －Mg M ＝58－505m /s 2＝1.6 m/s 2. ② 木块做匀减速运动的初速度 v ′＝ 2as ＝2×1.6×0.05 m /s ＝0.4 m/s ③代入①式, 得v ＝20 m/s. ④爆竹以初速度v 做竖直上抛运动, 上升的最大高度为 h ＝v 22g ＝20220 m ＝20 m. ⑤答案: 20 m课时跟踪检测（五） 能量量子化 光的粒子性1．对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是( ) A ．温度 B ．材料 C ．表面状况D ．以上都正确解析: 选A 影响黑体辐射电磁波的波长分布的因素是温度, 故选项A 正确. 2．(多选)以下宏观概念中, 哪些是“量子化”的( ) A ．物体的带电荷量 B ．物体的质量 C ．物体的动量D ．学生的个数解析: 选AD 所谓“量子化”应该是不连续的, 而是一份一份的, 故选A 、D. 3．(多选)N 为钨板, M 为金属网, 它们分别与电池的两极相连, 各电池的电动势和极性如图所示, 已知金属钨的逸出功为 4.5 eV . 现分别用不同能量的光子照射钨板(各光子的能量已在图上标出), 那么图中没有光电子到达金属网的是( )解析: 选AC C 、D 加反向电压, 只要入射光子的能量hν≥W 0＋eU , 就有光电子到达金属网, 将各数值代入上式可知D 中光电子能到达金属网; A 、B 加正向电压, 只要入射光子能量大于逸出功, 就有光电子到达金属网, 可知B 中光电子能到达金属网. 综上所述, A 、C 符合题意.4．人眼对绿光最为敏感, 正常人的眼睛接收到波长为530 nm 的绿光时, 只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔, 眼睛就能察觉. 普朗克常量为6.63×10－34J·s, 光速为3.0×108 m/s,则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是( )A ．2.3×10－18 WB ．3.8×10－19W C ．7.0×10－10WD ．1.2×10－18W解析: 选A 因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔, 所以察觉到绿光所接收的最小功率P ＝E t , 式中E ＝6ε, 又ε＝hν＝h c λ, 可解得P ＝6×6.63×10－34×3×108530×10－9W ＝2.3×10－18 W. 5.光子有能量, 也有动量, 动量p ＝hλ, 它也遵守有关动量的规律. 如图1所示, 真空中,有“∞”形装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO ′在水平面内灵活地转动, 其中左边是圆形黑纸片(吸收光子), 右边是和左边大小、质量相同的圆形白纸片(反射光子). 当用平行白光垂直照射这两个圆面时, 关于装置开始时的转动情况(俯视), 下列说法中正确的是( )图1A．顺时针方向转动B．逆时针方向转动C．都有可能D．不会转动解析: 选B根据动量定理Ft＝m v t－m v0, 由光子的动量变化可知黑纸片和光子之间的作用力小于白纸片和光子之间的作用力, 所以装置开始时逆时针方向转动, B选项正确.6．(多选)光电效应的四条规律中, 波动说不能解释的有()A．入射光的频率必须大于被照金属的截止频率才能产生光电效应B．光电子的最大初动能与入射光强度无关, 只随入射光频率的增大而增大C．入射光照射到金属上时, 光电子的发射几乎是瞬时的, 一般不超过10－9 sD．当入射光频率大于截止频率时, 光电流强度与入射光强度成正比解析: 选ABC此题应从光电效应规律与经典波动理论的矛盾着手去解答. 按照经典的光的波动理论, 光的能量随光的强度的增大而增大, 与光的频率无关, 金属中的电子必须吸收足够能量后, 才能从中逸出, 电子有一个能量积蓄的时间, 光的强度越大, 单位时间内辐射到金属表面的光子数目越多, 被电子吸收的光子数目自然也多, 这样产生的光电子数目也多. 但是, 光子不一定全部形成光电流, 故应选A、B、C.7.实验得到金属钙的光电子的最大初动能E km与入射光频率ν的关系如图2所示. 下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功, 参照下表可以确定的是()图2金属钨钙钠截止频率ν0/1014 Hz10.957.73 5.53逸出功W/eV 4.54 3.20 2.29A kmB．如用金属钠做实验得到的E km-ν图线也是一条直线, 其斜率比图中直线的斜率大C．如用金属钠做实验得到的E km-ν图线也是一条直线, 设其延长线与纵轴交点的坐标为(0, －E k2), 则E k2<E k1D．如用金属钨做实验, 当入射光的频率ν<ν1时, 可能会有光电子逸出解析: 选C由光电效应方程E km＝hν－W可知E km-ν图线是直线, 且斜率相同, A、B项错; 由表中所列的截止频率和逸出功数据可知C项正确, D项错误.8.在光电效应实验中, 飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光), 如图3所示. 则可判断出()图3A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能解析: 选B当光电管两端加上反向遏止电压且光电流恰好为零时, 有E k－0＝eU c, 对同一光电管(逸出功W0相同)使用不同频率的光照射, 有E k＝hν－W0, 两式联立得, hν－W0＝eU c, 丙光的反向遏止电压最大, 则丙光的频率最大, 甲光、乙光频率相同, A、C错误;又由λ＝cν可知λ丙<λ乙, B正确; 由E k＝hν－W0可知丙光对应的最大初动能最大, D错误.9.如图4所示, 当开关S断开时, 用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极K, 发现电流表读数不为零. 合上开关, 调节滑动变阻器, 发现当电压表读数小于0.60 V时, 电流表读数仍不为零; 当电压表读数大于或等于0.60 V时, 电流表读数为零. 求:图4(1)此时光电子的最大初动能的大小;(2)该阴极材料的逸出功.解析: (1)由题意可知, 遏止电压为0.60 V, 由动能定理得光电子的最大初动能E k＝eU＝0.6 eV.(2)由光电效应方程E k＝hν－W0得该阴极材料的逸出功W0＝hν－E k＝2.5 eV－0.6 eV＝1.9 eV.答案: (1)0.6 eV(2)1.9 eV。
鲁科版高中物理选修3-4课时作业5.docx
高中物理学习材料桑水制作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．振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【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都错．【答案】 A2．(多选)关于波的周期下列说法正确的是( )A．质点的振动周期就是波源的周期B．波的周期是由波源驱动力的频率决定的C．波的周期与形成波的介质的密度有关D．经历整数个周期波形图重复出现，只是波形向前移动了一段距离【解析】波的周期性是由质点振动的周期性决定的，故A选项正确；波的周期等于波源驱动力的周期，与介质无关，故B选项正确，C选项错误；D选项正是波的周期性的体现，故D正确．【答案】ABD3．(多选)(2013·三明检测)关于波长下列说法正确的是( )A．机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B．在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长C．在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长D．在波形图上振动情况总是相同的两质点间的距离等于一个波长【解析】机械振动在一个周期内向远处传播一个完整的波形，故A选项正确；在一个完整波形上，位移相同的质点间的距离不一定等于一个波长，故B 选项错误；在波形图的平衡位置上且速度相同的相邻的两点，正好是一个完整波形的两个端点，所以C选项正确；振动情况总是相同的两点间的距离是波长λ的整数倍，故D选项不正确．【答案】AC4．关于横波和纵波下列说法正确的是( )A．对于横波质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反B．对于纵波质点的振动方向与波的传播方向一定相同C．形成纵波的质点，随波一起迁移D．空气介质只能传播纵波【解析】形成横波的质点振动的方向只能与波的传播方向垂直，形成纵波的质点的运动方向总是与波的传播方向平行，有时相同，有时相反，故A、B选项都错误；无论是横波还是纵波，质点都是在平衡位置附近往复运动，不会随波定向移动，故C错误；空气中的机械波只能是纵波，D选项正确．【答案】 D5．(2012·浙江高考)用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波．某一时刻的波形如图2－1－15所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置．下列说法正确的是( )图2－1－15A．a、b两点之间的距离为半个波长B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期C．b点完成全振动次数比a点多一次D．b点完成全振动次数比a点少一次【解析】波的图象中相邻波峰间的两质点间的距离为一个波长，且振动开始时刻相差一个周期，所以选项A、B均错误；质点b开始振动的时刻比质点a 晚一个周期，因此质点b完成全振动的次数比质点a少一次，所以选项D正确，选项C错误．【答案】 D6．如图2－1－16所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知质点A 在此时刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说法中正确的是( )图2－1－16A．波向左传播，质点B向下振动，质点C向上振动B．波向右传播，质点B向上振动，质点C向下振动C．波向左传播，质点B向上振动，质点C向上振动D．波向右传播，质点B向下振动，质点C向下振动【解析】根据波峰(波谷)两侧质点振动方向相反及相邻波峰与波谷之间各质点振动方向相同，判断质点B、C振动方向．沿波传播方向，前面质点先振动，后面质点后振动，即前面质点带动邻近后面质点振动，以此判断波的传播方向．质点B与A位于波峰两侧，它们的振动方向相反，已知质点A竖直向下振动，所以质点B应竖直向上振动．质点A与C位于波谷两则，它们的振动方向相反，所以质点C应竖直向上振动．比较A、C两质点，质点C已经过负的最大位移向平衡位置振动，而质点A 还未到达负的最大位移，所以质点C比质点A先振动，即波先传到质点C，后传到质点A，所以波是向左传播的．只有选项C是正确的．【答案】 C7．(2012·福建高考)一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图2－1－17甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图象如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是( )图2－1－17A．沿x轴负方向，60 m/s B．沿x轴正方向，60 m/sC．沿x轴负方向，30 m/s D．沿x轴正方向，30 m/s【解析】由题图甲知，波长λ＝24 m，由题图乙知T＝0.4 s．根据v＝λT可求得v＝60 m/s，故C、D项错误．根据“带动法”可判断出波的传播方向沿x 轴负方向，故A项正确，B项错误．【答案】 A图2－1－188．一列波在介质中向某一方向传播，如图2－1－18为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动只发生在M 、N 之间，已知此波的周期为T ，Q 质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是( )A ．波源是M ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间TB ．波源是N ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间3T/4C ．波源是N ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间T/4D ．波源是M ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间T/4【解析】 由于此时Q 点向下振动，且Q 质点右方邻近质点在Q 点下方，则波向左传播，N 是波源．振动从N 点传播到M 点，经过一个周期，又从波源N 起振开始计时，需经34T ，P 点才开始起振，故P 质点已振动了T/4，选项C 正确． 【答案】 C图2－1－199．(多选)(2012·天津高考)沿x 轴正方向传播的一列简谐横波在t ＝0时刻的波形如图2－1－19所示，M 为介质中的一个质点，该波的传播速度为40 m/s ，则t ＝(1/40)s 时( )A ．质点M 对平衡位置的位移一定为负值B ．质点M 的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C ．质点M 的加速度方向与速度方向一定相同D ．质点M 的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反【解析】当t ＝140 s 时，波传播的距离Δx ＝vt ＝40×140 m ＝1 m ，所以当t ＝140s 时波的图象如图所示，由图可知，M 对平衡位置的位移为正值，且沿y 轴负方向运动，故选项A 、B 错误；根据F ＝－kx 及a ＝－k mx 知，加速度方向与位移方向相反，沿y 轴负方向，与速度方向相同，选项C 、D 正确．【答案】 CD10．(2010·北京高考)一列横波沿x 轴正向传播，a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图2－1－20甲所示，此后，若经过34周期开始计时，则图2－1－20乙描述的是( )甲乙图2－1－20A．a处质点的振动图象B．b处质点的振动图象C．c处质点的振动图象D．d处质点的振动图象【解析】因横波沿x轴正向传播，经34周期振动到平衡位置的质点为b、d两质点，该时刻b质点的振动方向沿y轴负方向，d质点的振动方向沿y轴正方向，图乙为b处质点的振动图象，B对，A、C、D错．【答案】 B11．图2－1－21(a)表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a的振动图象，请你在图(b)中作出这列简谐波在t＝0时刻的波形(质点a画在坐标原点上)．(a) (b)图2－1－21【解析】t＝0时刻质点a正处于平衡位置且沿y轴正方向运动，经T4到达正向最大位移处，设x轴正方向为波传播的方向，利用波形与振动方向关系的判断方法，得出t＝0时的波形如图所示．【答案】见解析图2－1－2212．一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波形如图2－1－22所示，已知波的传播速度是16 m/s.(1)指出这列波中质点振动的振幅是多少．(2)画出再经过0.125 s时的波形图象．【解析】(1)由图象可以看出，质点振动的最大位移是10 cm，因此振幅是10 cm.(3)经0.125 s波形沿x轴正方向移动的距离为Δx＝vΔt＝16×0.125 m＝2 m，所以经过0.125 s后的波形图象如图中的虚线所示．【答案】见解析。
(整理)高中物理选修3-4全册
新人教版高中物理选修3-4精品教案全册第1单元：机械振动1、简谐运动【教学目标】1.知识与技能（1）了解什么是机械振动（2）掌握简谐运动回复力的特征（3）掌握在一次全振动过程中回复力、加速度、速度随偏离平衡位置的位移变化的规律（定性）2.过程与方法（1）通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力；通过相关物理量变化规律的学习，培养分析、推理能力。
（2）渗透物理学方法的教育，运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——弹簧振子，研究弹簧振子在理想条件下的振动。
【教学重点】：使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律。
回复力的特征是形成加速度、速度、位移等物理量周期性变化的原因。
【教学难点】：偏离平衡位置的位移与运动学中的位移概念容易混淆，这是难点。
在一次全振动中速度的变化（大小、方向）较复杂，比较困难【教学器材】：（1）演示机械振动：钢板尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子、皮筋球。
气垫弹簧振子、微型气源。
（2）分析相关物理量的变化：课件【教学方法】：演示观察引入课题，问题导学、教师教授与学生讨论相结合【教学过程设计】：（一）引入新课我们学习机械运动的规律是从简单到复杂：匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，今天学习一种更复杂的运动——简谐运动。
（二）教学过程设计【板书】：1．机械振动振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请（1）（2）（3）同学举例说明有哪些具体的运动算是振动？说明微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。
演示几个振动的实验，要求同学边看边想：物体振动时有什么特征？（1）单摆——秋千、海盗船、钟摆（2）一端固定的钢板尺——琴弦（3）弹簧振子（4）穿在橡皮绳上的塑料球提出问题：这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直线的、曲线的（如1）；运动方向水平的、竖直的；为什么它们都叫做振动呢？也就是振动这种运动因该有什么共同特征？——归纳出：物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。
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（共25套82页）新人教版物理高中物理选修3-4（全套）同步配套练习汇总（文内顺序可能与目录不同，请仔细查找）更上一层楼基础·巩固1.关于简谐运动，下列说法正确的是（）A.位移的方向总是指向平衡位置B.加速度的方向总是跟位移的方向相反C.位移的方向总是跟速度的方向相反D.速度的方向总是跟位移的方向相反解析：位移的方向总是由平衡位置开始，一般规定平衡位置向右为正；加速度的方向总是与位移的方向相反，速度的方向可以与位移的方向相反也可以与位移的方向相同.答案：B2.下列振动是简谐运动的是（）A.手拍篮球的运动B.弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定，这样组成的振动系统C.摇摆的树枝D.从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动解析：从简谐运动的定义判断，振动物体在平衡位置附近的往复运动，位移与时间的关系遵从正弦函数的规律.答案：B3.做简谐运动的质点在通过平衡位置时，下列物理量中具有最大值的物理量是（）A.动能B.加速度C.速度D.位移解析：质点在通过平衡位置时速度最大，故动能最大.这里讲的位移都是以平衡位置为参考的，故此时位移为零.答案：AC4.弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动，在振子向平衡位置运动的过程中（）A.振子所受的力逐渐增大B.振子的位移逐渐增大C.振子的速度逐渐减小D.振子的加速度逐渐减小解析：根据弹簧振子做简谐运动的特点可知，在振子向平衡位置运动的过程中位移逐渐减小，所受的力逐渐减小，故A、B两项错；振子的速度逐渐增大，故C选项错;振子的加速度逐渐减小，故D选项正确.答案：D5.一弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的有（）A.若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B.振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C.振子每次经过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同D.振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同解析：加速度的方向与位移方向相反，位移方向为负时，加速度方向一定为正，但速度方向为物体运动方向，与位移方向无关，可正可负，A选项错；通过平衡位置时，加速度为零，速度为最大值，且每次经过平衡位置时速度大小相等，但方向不一定相同，B、C两项错；每次通过同一位置时，位移相同，故加速度相同，速度大小相同，但方向不一定相同，D选项对.答案：D综合·应用6.以弹簧振子为例，物体做简谐运动的过程中，有两点A、A′关于平衡位置对称，则物体（）A.在A点和A′点的位移相同B.在两点处的速度可能相同C.在两点处的加速度可能相同D.在两点处的动能一定相同解析：由于A、A′关于平衡位置对称，所以物体在A、A′点时位移大小相等方向相反，速率一定相同，但速度方向可能相同也可能相反，加速度一定大小相等方向相反，动能一定相同.正确选项为B、D选项.答案：BD7.一质点做简谐运动的图象如图11-1-9所示，在4 s内具有最大负方向速度和具有最大正方向加速度的时刻分别是（）图11-1-9A.1 s，4 sB.3 s，2 sC.1 s，2 sD.3 s，4 s解析：质点具有最大速度处是在平衡位置，由图中看是1 s处和3 s处，在1 s处振子将向负最大位移处移动，所以此处速度为负，而3 s处速度为正向最大，在2 s处和4 s处都有最大位移，所以此二处都有最大加速度，又因为加速度方向应指向平衡位置，所以在2 s处有正方向的最大加速度，4 s处有负方向最大加速度，正确答案为C选项.答案：C8.一简谐运动的图象如图11-1-10所示，在0.1—0.15 s这段时间内( )图11-1-10A.加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相同B.加速度增大，速度变小，加速度和速度方向相反C.加速度减小，速度变大，加速度和速度方向相同D.加速度减小，速度变大，加速度和速度方向相反解析：由图象可知，在0.1 s—0.15 s这段时间内，位移为负且增大，表明物体远离平衡位置运动，则加速度增大，速度减小，二者反向.答案：B9.如图11-1-11所示，在弹簧振子的小球上安置一记录用的铅笔P，在下面放一条白纸带，当小球振动时沿垂直于振动方向匀速拉动纸带，铅笔P就在纸带上画出一条振动曲线，为什么？图11-1-11解析：运动曲线可以用描点法画出，也可以用在振动物体上固定一记录装置方法画出，由于纸带的运动是匀速的，纸带的运动距离x=vt ，时间t=vx，即时间t 的大小可以用x 的大小来表示.答案：用纸带的运动方向代表时间轴的方向，纸带的运动距离x 可以代表时间t=vx，小球振动时，铅笔P 就在纸带上画出一条振动曲线.更上一层楼基础·巩固1.对于简谐运动，下述说法中正确的是（ ） A.振幅是矢量，方向是从平衡位置指向最大位移处 B.振幅增大，周期也必然增大，而频率减小 C.物体离开平衡位置的最大距离叫振幅 D.周期和频率的乘积是一常数解析：振幅是标量，所以选项A 错误.周期和频率只与系统本身有关，与振幅无关，所以选项B 错误.物体离开平衡位置的最大距离叫振幅，所以选项C 正确，周期和频率互为相反数，其乘积等于1，所以选项D 正确. 答案：CD2.如图11-2-7所示，小球m 连着轻质弹簧，放在光滑水平面上，弹簧的另一端固定在墙上，O 点为它的平衡位置，把m 拉到A 点，OA=1 cm ，轻轻释放，经0.2 s 运动到O 点,如果把m 拉到A′点,使OA′=2 cm,弹簧仍在弹性限度范围内,则释放后运动到O 点所需要的时间为（ ）图11-2-7A.0.2 sB.0.4 sC.0.3 sD.0.1 s解析：不论将m 由A 点或A′点释放，到达O 点的时间都为四分之一周期，其周期与振幅大小无关，由振动系统本身决定，所以选项A 正确. 答案：A3.一振子做简谐运动振幅是4.0 cm ，频率为1.5 Hz ，它从平衡位置开始振动，1.5 s 内位移的大小和路程分别为( )A.4.0 cm 10 cmB.4.0 cm 40 cmC.4.0 cm 36 cmD. 0 cm 36 cm 解析：振子在1.5 s 内完成2.25次全振动，即从平衡位置运动到最大位移处，所以位移为4.0 cm ，路程为9A=36 cm ，所以选项C 正确. 答案：C4.一质点做简谐运动，其位移x 与时间t 关系曲线如图11-2-8所示，由图可知（ ）图11-2-8A.质点振动的频率是4 HzB.质点振动的振幅是2 cmC.t=3 s时，质点的速度最大D.在t=3 s时，质点的振幅为零解析：由图可以直接看出振幅为2 cm，周期为4 s，所以频率为0.25 Hz，所以选项A错误，选项B正确.t=3 s时，质点经过平衡位置，速度最大，所以选项C正确.振幅是质点偏离平衡位置的最大位移，与质点的位移有着本质的区别，t=3 s时，质点的位移为零，但振幅仍为2 cm，所以选项D错误.答案：BC5.一个做简谐振动的质点，它的振幅是4 cm，频率是2.5 Hz，若从平衡位置开始计时，则经过2 s，质点完成了______________次全振动，质点运动的位移是______________，通过的路程是______________.解析：由于频率是2.5 Hz，所以周期为0.4 s，质点经过2 s完成了5次全振动，一次全振动质点通过的路程为4A，所以5次全振动质点通过的路程为5×4A=20A=80 cm=0.8 m.质点经过5次全振动应回到原来位置，即位移为零.答案：5 0 0.86.甲、乙两个做简谐运动的弹簧振子，在甲振动20次的时间里，乙振动了40次，则甲、乙振动周期之比为___________________；若甲的振幅增大而乙的不变，则甲、乙振动频率之比为______________.解析：由于甲振动20次的时间里，乙振动了40次，所以甲的振动周期是乙振动周期的2倍，所以甲、乙振动周期之比为2∶1，甲、乙振动频率之比为1∶2.答案：2∶1 1∶2综合·应用7.如图11-2-9所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B间做简谐运动，AB间距为10 cm.振子从O点运动到P点历时0.2 s，从此时再经A点再一次回到P点又历时0.4 s，下列说法中正确的是（）图11-2-9A.它的振幅为10 cmB.它的周期为1.6 sC.它的频率为0.5 HzD.它由P点经O点运动到B点历时0.8 s解析：振子从P点经A点再一次回到P点又历时0.4 s，根据对称性可知由P到A所用时间为0.2 s，又因为由O到P历时0.2 s，所以从O到A所用时间为四分之一个周期0.2 s+0.2 s=0.4 s，即周期为4×0.4 s=1.6 s.答案：B8.如图11-2-10所示，一质点在平衡位置O点附近做简谐运动，若从质点通过O点时开始计时，经过0.9 s质点第一次通过M点，再继续运动，又经过0.6s质点第二次通过M点，该质点第三次通过M点需再经过的时间可能是（）图11-2-10A.1 sB.1.2 sC.2.4 sD.4.2 s解析：根据题意可以判断质点通过MB之间的距离所用时间为0.3 s，质点通过O点时开始计时，经过0.9 s质点第一次通过M点，应分两种情况考虑：（1）质点由O点向右运动到M，则OB之间所用时间为0.9 s+0.3 s=1.2 s，根据对称性，OA之间所用时间也为1.2 s，第三次通过M点所用时间为2t MO+2t OA=2×0.9 s+2×1.2 s=4.2 s，所以选项D正确；（2）质点由O点先向左运动再到M ，则从O→A→O→M→B 所用时间为0.9 s+0.3 s=1.2 s ，为3/4个周期，得周期为1.6 s ，第三次经过M 点所用时间为1.6 s-2t MB =1.6 s-0.6 s=1.0 s. 答案：AD9.如图11-2-11所示，弹簧振子在BC 间做简谐运动，O 为平衡位置，BC 间距离是10 cm ，B→C 运动时间是1 s ，则（ ）图11-2-11A.振动周期是1 s ，振幅是10 cmB.从B→O→C 振子做了一次全振动C.经过两次全振动，通过的路程是40 cmD.从B 开始经过3 s ，振子通过的路程是30 cm解析：振子从B→O→C 是半次全振动，故周期T=2×1 s=2 s ，振幅A=OB=BC/2=5 cm ，故选项A 错.从B→O→C→O→B 是一次全振动，故选项B 错误.经过一次全振动，振子通过的路程是4A ，两次全振动通过的路程是40 cm ，故选项C 正确.T=3 s 为1.5全振动，路程是s=4A+2A=30 cm ，故选项D 正确. 答案：CD10.一质点在平衡位置附近做简谐运动，从它经过平衡位置开始计时，经过0.13 s 质点首次经过M 点，再经过0.1 s 第二次经过M 点，则质点做往复简谐运动的周期的可能值是多大？ 解析：可就所给的第一段时间Δt 1=0.13 s 分两种情况进行分析. 答案：（1）当Δt 1＜4T ，如图下所示，4T=Δt 1+21Δt 2，得T=0.72 s.（2）当4T＜Δt 1＜43T ，如图下所示，43T=Δt 1+21Δt 2，得T=0.24 s.更上一层楼基础·巩固1.沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时，有( ) A.绳上各质点同时停止振动，横波立即消失 B.绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失C.离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动D.离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动解析：机械波在向前传播时，各个质点都做着机械振动，一旦振源停止，离振源较近的质点先停止，离振源较远的后停止，故C 选项对.答案：C2.下列说法中不正确的有( )A.声波在空气中传播时是纵波，在水中传播时是横波B.波不但传递能量，还能传递信息C.发生地震时，由震源传出的既有横波又有纵波D.一切机械波的传播都需要介质解析：声波无论在什么介质中传播都是纵波，故A选项错误；波不仅传播能量，还传播信息，地震波既有横波又有纵波；机械波传播需要介质的，所以选项B、C、D三项正确.答案：A3.一列波由波源向周围传播开去，由此可知( )A.介质中各质点由近及远地传播开去B.波源的振动形式由近及远地传播开去C.介质中各质点只是振动而没有随波迁移D.介质中各质点振动的能量由近及远地传播开去解析：机械波是机械振动在介质中的传播形成的，介质中的质点并没随波迁移，只是机械振动的形式向前传播，还传播能量和信息.答案：BC4.区分横波和纵波是根据( )A.沿水平方向传播的叫横波B.质点振动的方向和波传播的远近C.质点振动方向和波传播方向的关系D.质点振动的快慢解析：横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波；纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波.是按振动方向与传播方向的关系区分的.答案：C5.一声波由波源向周围空气介质扩展出去，由此可知( )A.发声体由近及远地传递出去B.发声体的能量通过介质向周围传递出去C.空气分子由近及远地迁移出去D.空气介质以疏密相间的状态向周围传播解析：声波也是机械波，满足机械波的特征，且声波是纵波，故空气介质以疏密相间的状态向周围传播.答案：BD6.图12-1-5是一列向右传播的横波，请标出这列波中a、b、c、d…h等质点在这一时刻的速度方向.图12-1-5解析：在波动中，两相邻的质点，距波源较远的质点总是重复距波源较近的质点的振动行为.因为该波向右传播，故可知a、b两质点速度方向向上，d、e、f等质点速度方向向下，质点h速度方向向上，而c、g两质点速度为零.综合·应用7.科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹，在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为( ) A.月球太冷，声音传播太慢B.月球上没有空气，声音无法传播C.宇航员不适应月球，声音太轻D.月球上太嘈杂，声音听不清楚解析：由于声波是机械波，而机械波的传播必须有介质，可是月球上没有空气，所以声音无法传播. 答案：B8.下列关于波的应用正确的是( )A.要将放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波B.两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用C.光缆是利用机械波传递信息D.宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波解析：机械波在介质中传播的过程中，质点只是在各自的平衡位置附近振动，介质本身并不迁移，故A 选项错误；光缆是利用光波传递信息，故C 选项错误；固体也能传播机械波，故D 选项错误，B 选项正确. 答案：B9.图12-1-6所示为沿x 方向的介质中的部分质点，其中O 为波源，每相邻两个质点间距离恰为41波长，下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是( )图12-1-6A.若O 起振时是从平衡位置沿垂直于x 方向向上振动的，则所有介质中质点的起振方向也是垂直x 向上的，但图中所画质点9起振最晚B.图中所画质点起振时间是相同的，起振的位置和振动方向是不相同的C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后41T D.只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一样，但如果质点1发生的是第100次振动，那么质点9发生的就是第98次振动解析：A 选项正确、B 选项错误.因为介质中的质点总是重复波源的振动，而起振方向相同但振动开始的时间不同，后面的质点总比前面的质点晚一段时间（离波源近的质点为前面的质点）；C 选项也正确，其道理如上所述，质点7是质点8的前质点，且7、8之间相距41波长，所以振动的步调也相差41周期；D 选项也正确，因为质点1、9之间恰为两个波长，因而质点9的振动总比质点1落后两个周期的时间，但同一时刻质点1、9的位移大小和方向总是相同的. 答案：ACD10.日常生活中，若发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢入石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边呢？说明理由.解析：向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去，这是表面现象，实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动，而不会向岸边运动.更上一层楼基础·巩固1.图12-2-14所示为一横波在某一时刻的波形图，已知D质点此时的运动方向如图所示，下列说法正确的是( )图12-2-14A.波向右传播B.此时A点的运动方向向下C.质点E与D点的运动方向相同D.质点C比质点B先回到平衡位置解析：质点D的运动方向向下，根据特殊点法，振源在右，所以波应该向左传播，则A质点的运动方向向上.E质点运动方向向上，与D方向相反，质点C是直接向下运动的，而B 是先向上运动到最高点再向下运动，故C比B先回到平衡位置.答案：D2.一列简谐横波向x轴正方向传播，如图12-2-15所示是某时刻波的图象，以下说法不正确的是( )图12-2-15A.各质点的振幅均为2cmB.a、c质点（水平相距半个波长）的振动方向相同C.b质点具有正向最大速度D.d质点具有正向最大加速度解析：因介质中各质点的振幅都相同，故A选项正确；由“坡形”法可判断a质点向下运动，b、c两质点向上运动.d质点速度为零，但加速度最大，故C、D选项正确.B选项错.答案：B3.如图12-2-16所示为一列简谐波在某一时刻的波形图，此时刻质点F的振动方向如图所示，则( )图12-2-16A.该波向左传播B.质点B 和D 的运动方向相同C.质点C 比质点B 先回到平衡位置D.此时质点F 和H 的加速度相同E.此时刻E 点的位移为零解析：由平移法可知，波只有向左传播才会有此时刻质点F 的运动方向向下.同理，质点D 、E 的运动方向也向下，而质点A 、B 、H 的运动方向向上.质点F 、H 相对各自平衡位置的位移相同，由简谐振动的运动学特征a=-mkx可知，两质点的加速度相同.因质点C 直接从最大位移处回到平衡位置，即t C =4T，而质点B 要先运动到最大位移处，再回到平衡位置，故t B ＞4T =t c . 答案：ACDE4.已知一列波在某介质中向某一方向传播，如图12-2-17所示，并且此时振动还只发生在MN 之间，并知此波的周期为T ，Q 质点速度方向在波形图中是向下的，下列说法中正确的是( )图12-2-17A.波源是M ，由波源起源开始计时，P 点已经振动时间TB.波源是N ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间TC.波源是N ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间4T D.波源是M ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间4TE.此时刻P 点的动能最大 解析：因为此时Q 点向下振动，又因为此时Q 点右方邻近的点在Q 下方，说明波向左传播，所以N 是波源，振动从N 点传播到M 点，经过一个周期，又因P 、N 间水平距离为43λ，故P 点已振动了4T . 答案：C 综合·应用5.图12-2-18所示为一列横波在某时刻的波形图.已知波由右向左传播，下列说法中正确的是( )图12-2-18A.质点d的运动方向向下，质点b的运动方向向上B.质点c比质点b先回到平衡位置C.此时质点c的速度、加速度均为零D.c与g两质点的运动方向始终相反解析：根据波的传播方向向左可判断出b质点的运动方向向上，d质点的运动方向向下，因此A选项正确；质点b的运动方向向上，回到平衡位置的时间大于T/4，故c质点先回到平衡位置，B选项正确；此时C选项错误；c和g两质点的平衡位置相距半个波长，振动情况始终相反，因此D选项正确.答案：ABD6.一列在竖直方向上振动的简谐波沿水平的x轴正方向传播，振幅为20 cm，周期为4×10-2 s.现沿x轴任意取五个相邻的点P1、P2、P3、P4、P5,它们在某一时刻离开平衡位置的位移都向上，大小都为10 cm.则在此时刻，P1、P2、P3、P4四点可能的运动是( )A.P1向下，P2向上，P3向下，P4向上B.P1向上，P2向下，P3向上，P4向下C.P1向下，P2向下，P3向上，P4向上D.P1向上，P2向上，P3向上，P4向上解析：特别要注意，题目中指出的五个相邻的、位移向上且相等的质点，只能是如下图中（a）或(b)所示的一种.在图（a）中，由平移法可知P1、P3、P5向下，P2、P4向上.在图（b）中，由平移法可知P1、P3、P5向上，P2、P4向下.答案：AB更上一层楼基础·巩固1.关于机械波的概念，下列说法中正确的是( )A.质点振动的方向总是垂直于波的传播方向B.简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两个质点振动位移的大小相等C.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D.相隔一个周期的两个时刻的波形相同解析：质点振动的方向可以与波的传播方向垂直（横波），也可以与波的传播方向共线（纵波），故A选项错误.相距一个波长的两个质点振动位移大小相等、方向相同，相距半个波长的两个质点振动位移大小相等、方向相反，B选项正确.波每经过一个周期就要向前传播一个波长，但介质中的各个质点并不随波向前迁移，只是在各自的平衡位置附近振动，向前传播的是质点的振动状态，所以C选项错误.在波的传播过程中，介质中各点做周期性的振动，相隔一个周期，各质点的振动又回到上一周期的振动状态.因此，相隔一个周期的两时刻波形相同.故D选项正确.答案：BD2.关于波的频率，下列说法正确的是( )A.波的频率由波源决定，与介质无关B.波的频率与波速无直接关系C.波由一种介质传到另一种介质时，频率要发生变化D.由公式f=v 可知，频率与波速成正比，与波长成反比 解析：波的频率等于振源的振动频率，与介质无关，当然也和波速无关，故A 、B 正确. 答案：AB3.关于波速的说法正确的是( )A.反映了介质中质点振动的快慢B.反映了振动在介质中传播的快慢C.波速由介质和波源共同决定D.波速与波源的频率成正比解析：波速指的是波的传播速度，波传播的是振动形式和能量，波速的大小仅仅由介质决定，与波源的振动频率无关.答案：B4.简谐机械波在给定的介质中传播时，下列说法中正确的是( )A.振幅越大，则波传播的速度越快B.振幅越大，则波传播的速度越慢C.在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长D.振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短解析：波在介质中传播的快慢程度称为波速，波速的大小由介质本身的性质决定，与振幅无关，所以A 、B 两选项错；由于振动质点做简谐运动，在一个周期内，振动质元走过的路程等于振幅的4倍，所以C 选项错误；根据经过一个周期T ，振动在介质中传播的距离等于一个波长λ，所以振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短，即D 选项正确.答案：D5.一列沿着绳子向右传播的波，在传播方向上有A 、B 两点，它们的振动方向相同，C 是A 、B 的中点，则C 点的振动( )A.跟A 、B 两点的振动方向一定相同B.跟A 、B 两点的振动方向一定相反C.跟A 点的振动方向相同，跟B 点的振动方向相反D.可能跟A 、B 两点的振动方向相同，也可能跟A 、B 两点的振动方向相反解析：波传播时，介质中各质点的振动方向与它们离开波源的距离有关.设某时刻绳子形成如图所示的形状，正在平衡位置的1、2、3、…等点的振动方向相同(向上).由图可知：若A 、B 为1、2两点时，其中点C 向下运动，与A 、B 两点的振动方向相反；若A 、B 为1、3两点时，其中点C 向上运动，与A 、B 两点的振动方向相同.答案：D6.如图12-3-9所示，已知一列横波沿x 轴传播，实线和虚线分别是t 1时刻和t 2时刻的图象，已知：t 2=(t 1+81)s ，振动周期为0.5 s ，则波的传播方向与传播距离是( )图12-3-9 A.沿x 轴正方向，6 m B.沿x 轴负方向，6 mC.沿x 轴正方向，2 mD.沿x 轴负方向，2 m解析：振动周期T=0.5 s ，又因为t 2=（t 1+81） s ，所以由t 1到t 2过了4T ，由图可知波长8 m ，则波在这段时间传播距离L=λ×41=8×41 m=2 m.波的传播方向可以选一个特殊点，例如2 m 的质点，由平衡位置过41周期到波峰，即此质点由平衡位置向上运动，则波沿x 轴向正方向传播.答案：C7.一列沿x 方向传播的横波，其振幅为A ，波长为λ，某一时刻波的图象如图12-3-10所示.在该时刻，某一质点P 的坐标为(λ，0)，经过41周期后，该质点的坐标( )图12-3-10A.45λ,0B.λ,-AC.λ,AD.45λ,A 解析：如题图所示，波上P 质点此刻的坐标为(λ，0)，由于此列波向右传播，可知，此刻质点P 向下运动.再过41周期，它运动到负向最大位移处，其坐标变为(λ，-A)，显然选项B 正确.答案：B综合·应用8.一列简谐波在传播方向上相距x=3 m 的两质点P 、Q 的振动图象如图12-3-11所示.这列波的波长可能是( )图12-3-11A.4 mB.8 mC.12 mD.16 m解析：由于P 、Q 两点离波源的远、近不明确，因此要分两种情况讨论.（1）若P 比Q 离波源近，则P 先振动.比较t=0时两质点的位移可知，Q 比P 落后的时间为。
高中物理选修3-4、3-5教学建议201308
2. 单摆中发展空间：不同摆角下的周期 比较让学生体验近似条件，有创意； 3. 简谐运动图像中发展空间：匀速圆周 运动与简谐运动有深度；
4. 习题配制具有典型性；如双体振动问 题；
1. 波的形成用绳波，有互动性，但是标记最好 不是涂上，而系上红绸等； 2. 波发展空间：学生参与表演横波，也可模拟 纵波形成，一定要组织，甚至于全班性，加 强互动，生成概念； 3. 新增波的图像与振动图像比较表格，有利有 弊；波的图像发展空间：水波不是横波； 4. 多普勒发展空间：波频公式不宜讲；但实验 最好做一下；
2. 动量一章学习从动能变化研究，更具有 探究性；寻求守恒量？
3. 发展空间；动量定理，可渗透牛顿第二 定律的动量表述。 4. 课外阅读：中子发现的定量分析。 5. 习题配制有难度；如多体、子弹问题；
1. 分光镜实验你们学校能做吗？
2. 光谱发展空间与玻尔课外阅读：赖曼系 等各谱线系； 3. 比结合能曲线更细致；便于理解与掌握； 4. 粒子物理学发展空间：夸克模型； 5. 习题配制重基础；如半衰期、核反应、 核能计算等问题；
第十六章 动量守恒定律 在追寻“不变量”中感悟自然界的和谐与统一 从实验探究入手，引导学生追寻碰撞中的“不变量”。(类 似于必修2中“机械能及其守恒定律”的探究过程) 目的：(1)为“动量”概念的引入提供实验基础。 (2)亲身体验探究自然规律的过程，感悟自然界的和 谐与统一。
(3)科学过程的教育，让学生再一次体验实验在科学
1. 双缝干涉测波长实验中发展空间：条纹 公式的推导有条件的班级引导自习；重 在理解产生的原理？ 2. 激光的课外阅读：全息照相！
3. 相对论中增加牛顿力学中运动的相对性， 降低了切入难度； 4. 相对论中增加插图，便于研究时间、长 度的相对性；
高中物理选修3-4、3-5知识点总结
高中物理选修3-4、3-5知识点总结1.电磁波的基本概念电磁波是由振荡的电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象，它既具有波动性质又具有粒子性质。
电磁波的传播速度为光速，即xxxxxxxx8m/s，在真空中传播时速度不变。
2.电磁波的分类电磁波根据频率的不同可分为不同的种类，其中频率从低到高分别为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
3.电磁波的特征量及其关系1）波长：电磁波的波长λ和频率f之间有着确定的关系，即λ=c/f，其中c为光速。
2）频率：电磁波的频率f和波长λ之间有着确定的关系，即f=c/λ。
3）振幅：电磁波的振幅表示电场和磁场的最大值。
4）功率密度：电磁波的功率密度表示单位面积内电磁波传输的能量。
4.电磁波的传播特性1）直线传播：在同一介质中，电磁波呈直线传播。
2）折射：当电磁波从一种介质进入另一种介质时，由于介质折射率的不同，电磁波的传播方向会发生改变。
3）反射：当电磁波遇到介质界面时，会发生反射现象。
4）衍射：电磁波在遇到障碍物或孔时，会产生衍射现象。
5.电磁波的应用电磁波在生活中有着广泛的应用，如无线电通讯、卫星通讯、雷达、医学影像、光通信等。
1.图像特点：中央条纹宽且亮，两侧为间隔不等的明暗相间的条纹（白光入射时为彩色条纹）。
例如，数学家XXX推算出在圆板阴影的中心应有一个亮斑（即著名的泊松亮斑），后被实验证实，说明泊松亮斑是由光的衍射形成的。
2.光的偏振：光是一种横波，也是一种电磁波，因此会出现偏振现象。
自然光是在光波传播方向垂直的平面内，光振动沿各个方向振动强度都相同的光，例如太阳和电灯发出的光。
而偏振光则只在光波传播方向的垂直平面内沿特定方向振动的光。
例如，自然光经过偏振片后会变成偏振光。
另外，当自然光射到两介质分界面时，会同时发生反射和折射，而反射光线和折射光线是光振动方向互相垂直的偏振光。
偏振现象在液晶显示、观看3D电影等方面有广泛的应用。
相机前面的偏振镜可以减弱玻璃表面反射光的影响，使相片更加清晰。
高中物理3-4、3-5选做试题汇编
2008届高中物理3-4、3-5选做试题汇编一、选修3—4选做试题汇编1.（江苏省淮安、连云港、宿迁、徐州四市2008届高三调研考试）（12分）（3—4模块）：⑴有以下说法：A．在电磁波接收过程中，使声音信号或图象信号从高频电流中还原出来的过程叫调制B．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁C．通过测量星球上某些元素发出光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度D．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大E．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄F．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系其中正确的是___▲___⑵如图，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴正方向传播的横波。
在t=0时刻质点O开始向下运动，经0.4s第一次形成图示波形，则该简谐波周期为▲ s，波速为▲ m/s，x=5m处的质点B在t=1.6s时刻相对平衡位置的位移为▲ cm。
2.（常州一中）下列说法正确的是【】（A）用三棱镜观察太阳看到彩色光带是利用光的干涉现象（B）在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象（C）用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象（D）电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的（E）肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象造成的（F）圆屏阴影阴影中心的亮斑(泊松亮斑)是光的衍射现象造成的（G）在阳光照射下，电线下面没有影子，是光的衍射现象造成的（H）大量光子的行为能明显地表现出波动性，而个别光子的行为往往表现出粒子性（I）频率越低、波长越长的光子波动性明显，而频率越高波长越短光子的粒子性明显（J）在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽（K）据光子说，光子的能量是与频率成正比的，这说明了光的波动性与光的粒子性是统一的产物。
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高中新课程作业本物理选修3-4选修3-5一、简谐运动1.AC2.CD3.D4.不是5.AB6.(1)8cm(2)2s(3)A位置速度最大，A、B位置速度沿x轴正方向（C位置时速度为零）7.略8.甲二、简谐运动的描述1.BD2.AD3.A4.C5.966.2∶12∶17.20 0.125 -1038.x=4cosπ4tcm9.AB10．AC11.10cm三、简谐运动的回复力和能量1.ACD2.B3.BCD4.BC5.AB6.C7.BC8.C9.C四、单摆（一）1.D2.B3.C4.C5.D6.D7.2+34T8.AD9.397410.（1）略（2）T2=kl≈4l（3）986单摆（二）1.D2.D3.C4.C5.B6.T=2πLsinαg7.1001T8.C9.AC五、外力作用下的振动1.D2.B3.C4.AB5.C6.玻璃杯发生了共振7.25r/s8.3×10-3J9.AC10.C第十一章复习题1.AD2.A3.C4.AC5.AD6.B7.C8.AD9.AC10.AD11.AD12.201013.1014.当手对盆耳的摩擦频率与“鱼洗”盆腔的固有频率相同时，会使盆发生共振15.A．要用游标卡尺测量摆球直径d，摆长l等于摆线长加上d2。
B．周期应为T=t29.5。
C．只测一次重力加速度就作为最终结果不妥当，应改变摆长多测量几次，然后取g的平均值作为实验的最后结果16.h=TT0-1R第十二章机械波一、波的形成和传播1.ABC2.D3.B4.AD5.略6.波本质上传播的是能量7.略8.B9.（1）B摆（2）61875km二、波的图象1.D2.BC3.AC4.BD5.C6.略7.（1）8020（2）-88.略9.C10.（1）向x轴正方向传播（2）5m/s，方向向上三、波长、频率和波速（一）1.BC2.D3.AC4.C5.AD6.D7.A8.由B向A06159.AC10.BD11.D12.AB 波长、频率和波速（二）1.BC2.D3.B4.A5.ABD6.D7.C8.234159.AD10.B11.t甲=l4v，t乙=l16v，t丙=l6v，t丁=l8v四、波的反射与折射1.ACD2.ACD3.dvπd2v4.略5.17m6.略7.20×103m8.2∶3五、波的衍射1.波可以绕过障碍物继续传播的现象缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小2.C3.AB4.D5.CA6.水因为频率相同的声波在水中的波长比在空气中长7.约为11cm或比11cm更小8.ABC六、波的干涉1.C2.BC3.CD4.CD5.BD6.AB7.AC8.略七、多普勒效应1.ABD2.BD3.C4.CD5.略6.飞机模型与观察者之间有相对运动多普勒效应7.因为人与声源之间没有相对运动，人听到的声音频率不会发生变化8.B9.略第十二章复习题1.ABC2.ACD3.BC4.AC5.C6.B7.AC8.D9.AC10.波长和波速11.34012.b、a13.略14.（1）2s（2）向x轴负方向（3）06m15.λ=16m，v=533m/s16.略17.（1）v=2m/s、T=16s、λ=32m（2）可行，图略第十三章光一、光的折射1.OBODOCOA2.194×1083.BCD4.A5.BD6.C7.C8.A9.310.B11.45°，略12.l=dncosθ1-sin2θn2二、光的干涉1.波略2.亮暗相间、间距相等3.两盏白炽灯是各自独立光源，发出的光不是相干光4.光的干涉现象近5.0，05λ，λ6.ABD7.D8.D三、光的颜色色散（一）1.A2.ACD3.C4.A5.BD6.ABD7.D8.因为各色光在中间均是亮条纹9.产生相干光源小短10.C11.凹10-8光的颜色色散（二）1.BC2.AC3.C4.C5.A6.BD7.v红>v黄>v蓝θ红<θ黄<θ蓝n红<n黄<n蓝8.3∶49.不同色光在真空中传播速度相同10.B11.BC四、光的衍射1.BC2.D3.C4.C5.C6.A7.衍射小于8.DBCA五、光的偏振1.C2.①②3.BD4.AD5.横波六、全反射（一）1.A2.AC3.B4.BC5.BD6.A7.ABD8.略9.2，53×10-7m10.C11.BC图答1全反射（二）1.BD2.D3.BC4.BD5.AC6.D7.A8.B9.D10.B11.A12.见图答1七、激光1.BCD2.ABCD3.亮度高高方向性4.相干性5.略第十三章复习题1.B2.C3.C4.D5.B6.ACD7.ABC8.BC9.AC10.AB11.ABC12.ABC13.314.偏振15.P1、P2的像P1、P2的像和P3 16.单缝双缝59417.53°，37°，13318.43L，屏离BC的距离在L 以内选修34综合练习（一）图答21.A2.D3.AB4.BC5.BCD6.BD7.AD8.C9.C10.BC11.ABD12.A点O点O 点A点、B点13.051414.3m或2cm15.亮条纹16.2r17.0518.略19.（1）见图答2（2）当t=21s时，位移为负方向，加速度与速度为正方向20.OP=22R，P点在O点的右边选修34综合练习（二）图答31.AB2.BC3.D4.CD5.B6.BD7.A8.C9.ABD10.A11.B12.BCD13.相同14.1∶615.ACEH16.15m/s5m/s17.318.略19.见图答320.（1）30°（2）173×108m/s（3）346cm选修35第十七章波粒二象性一、能量量子化：物理学的新纪元1.热辐射2.D3.D4.A5.BC6.A7.ABC8.热辐射与物体的温度有关，给铁块加热时，随着温度的升高，铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色，直至黄白色。
因此，炼钢工人估计炉内的温度，是根据热辐射的强度与温度的关系来确定的9.94×10-6m10.212×10-22J11.略二、科学的转折：光的粒子性（一）1.C2.ACBD3.A4.B5.D6.AD7.B8.53×1014Hz，44×10-19J9.A10.23hc λ光的粒子性（二）1.B2.B3.BC4.ABC5.A6.ABC7.C8.B9.(1)60×1014(2)48×10-18J11.(1)35×1012(2)601×10-19J(3)最大动能不变，仍为601×10-19J三、崭新的一页：粒子的波动性1.CD2.D3.D4.C5.CD6.B7.A8.BD9.(1)减小电子束的德布罗意波长,即增大电子束的速度(2)能,质子显微镜的分辩本领更高四、概率波1.ABD2.AD3.AD4.(1)粒子干涉波动性(2)光的波动性不是光子间的相互作用引起的,而是光子自身固有的性质(3)明纹处暗纹处概率5.CD6.A7.粒子性五、不确定性关系1.AC2.h4π3.D4.CD5.BCD6.ABD7.CD第十七章复习题1.C2.AC3.AD4.BD5.BD6.C7.AD8.A9.ABD10.A11.AD12.波动光子粒子德布罗意13.电子束具有波动性（或物质波的存在）14.a5×101315.(1)减小(2)无16.42×1021个17.爱因斯坦提出的光子说32×10-7m18.22eV第十八章原子结构一、电子的发现1.D2.C3.ABC4.BD5.ABC6.AB7.1.14×103V8.D二、原子的核式结构1.西瓜模型或枣糕模型α粒子散射2.10－1510－103.CD4.CD5.AC6.BCD7.CD8.AC9.汤姆孙原子结构模型的实验依据是原子中发现了电子，能解释原子呈电中性，原子中存在电子，不能解释α粒子散射实验现象三、氢原子光谱1.CD2.D3.B4.ABCD5.BC6.略7.CD8.BC四、玻尔原子模型1.BD2.ABC3.D4.D5.BC6.B7.C8.BC9.BD第十八章复习题1.CD2.AB3.AD4.B5.AB6.A7.C8.AB9.AB10.AD11.B12.A13.B14.BD15.B16.（1）82×1014Hz（2）14eV第十九章原子核一、原子核的组成1.AB2.D3.AC4.AD5.AC6.BC7.C8.D二、放射性元素的衰变1.C2.A3.D4.BD5.AD6．D7.(1)23491Pa23089Ac+42He（2）23994Pu23592U+42He(3)24483Bi24484Po+0-1e(4)23490Th23491Pa+0-1e8.3014Si3015P3014Si+0+1e9.6次α衰变，4次β衰变23290Th20882Pb+642He+40-1β三、探测射线的方法1.ABD2.CD3.ABC4.BD5.D四、放射性的应用与防护1.（1）10n（2）2210Ne（3）01e（4）4320Ca2.147N+42He178O+11H94Be+42He126C+10n3.AB4.D5.BD6.AD7. A8.BD9.（1）射线具有穿透本领，如果向前运动的金属板的厚度有变化，则探测器接收到的射线的强度就会随之变化，这种变化被转化为电信号输入到相应装置，进而自动地控制图中右侧的两个轮间的距离，使铝板的厚度恢复正常（2）β射线。
因为α射线的穿透本领很小，一张薄纸就能把它挡住，更穿不过1mm的铝板；γ射线的穿透本领非常强，能穿透几厘米的铝板，1mm左右的铝板厚度发生变化时，透过铝板的γ射线强度变化不大；β射线的穿透本领较强，能穿透几毫米的铝板，当铝板的厚度发生变化时，透过铝板的β射线强度变化较大，探测器可明显地反映出这种变化，使自动化系统作出相应的反应(3)γ射线五、核力与结合能1.ACD2.BC3.AD4.B5.C6.A7.BC8.115B+42He146C+11H133×10－30kg9.（1）22286Rn21884Po＋42He（2）559MeV或89×10-13J10.ΔE=4π2c5t3GT2六、重核的裂变1.剧烈慢一些人体环境2.ABC3.A4.B5.B6.D7.102kg七、核聚变1.聚变反应聚变聚变2.BCD3.D4.BD5.ABC6.ABC7.A8.（1）411H42He+201e(2)4×10-12J八、粒子和宇宙1.BC2.BD3.BCD4.AB5.B6.ACD第十九章复习题1.D2.B3.D4.C5.ABD6.A7.B8.ACD9.A10.D11.C12.B13.AC14.D15.(1)42Heα衰变（2）0-1eβ衰变（3）310n重核裂变（4）10n轻核聚变16.(1)94Be+42He126C+10n＋56MeV（2）ΔE＝54×1012Ｊ选修35综合练习（一）1.ABC2.AD3.BC4.AD5.B6.B7.D8.D9.C10.BCD11.ABC12.AB13.β射线γ射线α射线14.42Heα粒子0-1e电子01e正电子310n中子15.释放303×10-1216.释放λ1λ2λ1-λ217.21×1011~19×1011Hz14×10-22~13×10-22J18.35eV84×1014Hz19.396×10-19238×10-18J20.0528kg选修35综合练习（二）1.ABD2.BD3.C4.ACD5.ABCD6.B7.AC8.BD9.B10.C11.③④⑤⑥①⑦②12.α粒子的散射实验13.01e+0-1e2γmc2+Ekh14.136eV15.2×1013256×10-516.(1)＞(2)a→b17.73Li＋11H242He276×10-12J18.3 98×10-19J10×10-19J19.22.8N或45.6N20.(1)411H42He＋201e＋2ν0414×10-12J(2)2%(3)由估算结果可知，k≈2%远小于25%的实际值，所以银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的。