人教版高中物理选修3-4综合测试题

高中物理学习材料

（马鸣风萧萧**整理制作）

湖南省祁东县第一中学2012级

人教版选修3-4综合测试题

说明：本试题共12个题，1－4题每题7分，5－12题每题9分，共100分，考试时间90分钟．

1．在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列甲、乙两幅图中属于光的单缝衍射图样的是________(填“甲”或“乙”)；在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种，在丙、丁两幅图中表示调幅波的是________(填“丙”或“丁”)．

[答案]乙丙

2．P、Q是一列简谐横波中的质点，相距30m，各自的振动图象如图所示．

(1)此列波的频率f＝________Hz.

(2)如果P比Q离波源近，且P与Q间距离小于1个波长，那么波长λ＝________m，波速v ＝________m/s.

(3)如果P比Q离波源远，那么波长λ＝________.

[答案](1)0.25(2)4010(3)120

4n＋1m(n＝0,1,2,3…)

3．某防空雷达发射的电磁波频率为f＝3×103MHz，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历

时间Δt ＝0.4ms ，那么被监视的目标到雷达的距离为________km.该雷达发出的电磁波的波长为________m.

[答案] 60 0.1

[解析] x ＝c Δt ＝1.2×105m ＝120km.这是电磁波往返的路程，所以目标到达雷达的距离为60km.由c ＝fλ可得λ＝0.1m.

4．磁场的磁感应强度B 随时间t 变化的四种情况如图所示，其中能产生电场的有________图示的磁场，能产生持续电磁波的有________图示的磁场．

[答案] BCD BD

[解析] 根据麦克斯韦电磁场理论，有如下分析：A 图的磁场是恒定的，不能产生新的电场，更不能产生电磁波；B 图中的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，因而可以产生持续的电磁波；C 图中的磁场是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，不能产生电磁场，因此不能产生持续的电磁波；D 图所示磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的电场，能产生电磁波．

5．(2009·广东模拟)下图表示一个向右传播的t ＝0时刻的横波波形图，已知波从O 点传到D 点用0.2s.该波的波速为________m/s ，频率为________Hz ；t ＝0时，图中“A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 、I 、J ”各质点中，向y 轴正方向运动的速率最大的质点是________．

[答案] 10 2.5 D

[解析] 波速v ＝Δx Δt ＝20.2m/s ＝10m/s ，

由v ＝λf ，得f ＝v /λ＝104Hz ＝2.5Hz.

由图知，t ＝0时，向y 轴正向运动的质点有C 、D 、E 三点，在平衡位置处，质点速率最大，所以D 点速率最大．

6．在用双缝干涉测光的波长的实验中，所用实验装置如图甲所示，调节分划板的位置，使

分划板中心刻线对齐某条亮条纹(并将其记为第一条)的中心，如图乙所示，此时手轮上的读数为________mm；转动手轮，使分划线向右侧移动到第四条亮条纹的中心位置，读出手轮上的读数，并由两次读数算出第一条亮条纹到第四条亮条纹之间的距离a＝9.900mm，又知双缝间距d＝0.200mm，双缝到屏的距离l＝1.000m，则对应的光波的波长为________m．如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长，则图中除了光源以外，其他不必要的器材元件有________．

[答案] 1.180 6.60×10－7滤光片、单缝

[解析]手轮上的读数的固定刻度读数为1mm，可动刻度第18个格与基准线对齐，读数为18.0×0.01mm，所以手轮上的读数为1.180mm；第1到第4亮纹之间有3个条纹间隔，所

以Δx＝9.900

3mm＝3.300mm，λ＝d

lΔx＝6.60×10

－7m；氦氖激光器发出的激光具有很好的单

色性和相干性，所以不需要滤光片和单缝，直接照射到双缝上即可得到干涉图样．

7．(2009·苏北五市模拟)某有线制导导弹发射时，在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤(像放风筝一样)，它双向传输信号，能达到有线制导作用．光纤由纤芯和包层组成，其剖面如图所示，其中纤芯材料的折射率n1＝2，包层折射率n2＝3，光纤长度为33×103m.(已知当光从折射率为n1的介质射入折射率为n2的介质时，入射角θ1、折射角θ2间满足关系：n1sinθ1＝n2sinθ2)

(1)试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去；

(2)若导弹飞行过程中，将有关参数转变为光信号，利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹，求信号往返需要的最长时间．

[答案](1)见解析(2)8×10－5s

[解析](1)由题意在纤芯和包层分界面上全反身临界角C满足：n1sin C＝n2sin90°得：C＝60°，

当在端面上的入射角最大(θ1m ＝90°)时，折射角θ2也最大，在纤芯与包层分界面上的入射角θ1′最小．

在端面上：θ1m ＝90°时，n 1＝sin90°sin θ2m 得：θ2m ＝30° 这时θ1min ′＝90°－30°＝60°＝C ，所以，在所有情况中从端面入射到光纤中的信号都不会从包层中“泄漏”出去．

(2)当在端面上入射角最大时所用的时间最长，这时光在纤芯中往返的总路程：s ＝2L cos θ2m

，光纤中光速：v ＝c n 1

信号往返需要的最长时间t max ＝s v ＝2Ln 1c cos θ2m ＝2Ln 1c cos30°＝2×33×103×23×108×32

s ＝8×10－5s. 8．(2009·北京模拟)某时刻的波形图如图所示，波沿x 轴正方向传播，质点p 的坐标x ＝0.32m.从此时刻开始计时．

(1)若每间隔最小时间0.4s 重复出现波形图，求波速．

(2)若p 点经0.4s 第一次达到正向最大位移，求波速．

(3)若p 点经0.4s 到达平衡位置，求波速．

[答案] (1)2m/s (2)0.3m/s (3)(0.8＋n )m/s(n ＝0,1,2,3，…)

[解析] (1)依题意，周期T ＝0.4s ，

波速v ＝λT ＝0.80.4m/s ＝2m/s

(2)波向右传播Δx ＝0.32m －0.2m ＝0.12m.p 点恰好第一次达到正向最大位移．

波速v ＝Δx Δt ＝0.120.4m/s ＝0.3m/s

(3)波向右传播Δx ＝0.32m ，p 点恰好第一次到达平衡位置，由周期性可知波传播的可能距离

Δx ＝⎝⎛⎭

⎫0.32＋λ2n m(n ＝0,1,2,3，…)