新人教版高中物理选修3-4 模块综合试题及答案3
人教版高中物理选修3-4测试题及答案解析全套
A(A 为振幅 )，从正向最大位移处运动到平衡
B ．单摆摆球的回复力等于摆球所受的合力 C ．单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力 D ．单摆摆球经过平衡位置时加速度为零 解析 ：选 C 位置时位移应为零， 简谐运动中的位移是以平衡位置作为起点，摆球在正向最大位移处时位移为 A，在平衡
A 错误。摆球的回复力由重力沿圆弧切线方向的分力提供，合力在摆线方向的分力提 (摆动的平衡位置 ) 时回复力为零，但向心力不为零，所以合
人教版高中物理选修 3-4 测试题及答案解析全套 含模块综合测试题，共
阶段验收评估（一）
( 时间： 50 分钟 满分： 100 分 ) 6～
6套
机械振动
一、选择题 (本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分，其中第 1～ 5 小题只有一个选项符合题意，第 8 小题有多个选项符合题意，全选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 T＝ 2π 0 分) )
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 ．在研究单摆的运动规律过程中，首先确定单摆的振动周期公式 A ．伽利略 C ．开普勒 解析 ： 选 D B．牛顿 D ．惠更斯 荷兰物理学家惠更斯首先确定了单摆的周期公式 ( )
l 的科学家是 ( g
T ＝ 2π
l 。 g
2 ．下列关于单摆的说法，正确的是
A ．单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位移处的位移为 位置时的位移为－ A
2
所以 l 偏大， g 偏大； T 偏大， g 偏小； t 偏小， g 偏大； n 偏大， g 偏大，故 B 正确。 (3) 由单摆周期公式 取相距较远两点求得斜率 答案： (1)98.50 (2)B T＝ 2 π l g 2 2 得 l＝ 2T ，设 l-T 图线斜率为 4π g k ，则 k＝ g 2 2，即 g＝ 4 πk ，在图线上 4π
人教版本高中物理选修34：模块综合试卷试题及答案3
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作1.(1)一列沿列波的波长是x轴流传的简谐横波．t＝0时波的图象以以下图甲所示．质点________，流传方向是________，在一个周期内，质点M沿y轴的正方向运动，则这M经过的行程是________．(2)如图乙所示，平面MN是介质与真空的交界面，介质中有一点A，真空中有一点是A、B连线与界面的交点，假如A点发出的一束激光，射到界面上的Q点(图中未画出)，进入真空后经过B点．则Q点在P点的________(填“左边”或“右边”)．(3)火车向察看者高速驶来时，察看者听到火车汽笛声的音调________(填“变高”、“变低”或“不变”)．【答案】(1)20m沿x轴负方向8cm(2)左边(3)变高2．(1)以下图，强强乘坐速度为(c为光速)的宇宙飞般追赶正前面的壮壮，壮壮的飞翔速度为0.5c.强强向壮壮发出一束光进行联系，则壮壮观察到该光束的流传速度为________．(填写选项前的字母)A．C．(2)在t＝0时辰，质点t＝8s时，质点A的运动沿16m．已知波的流传速度为B．D．A开始做简谐运动，其振动图象如右图所示．质点A振动的周期是________s；y轴的________方向(填“正”或“负”)；质点B在波的流传方向上与A相距2m/s，在t＝9s时，质点B偏离均衡地点的位移是________cm.(3)如图是北京奥运会时期布置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，相机的镜头竖直向上．照片中，水立方运动馆的情景体此刻半径r＝11cm的圆形范围内，水面上的运动员手到脚的长度l＝10cm.若已知水的折射率n＝4，请依据运动员的实质身高估量该游泳池的水深3h.(结果保存两位有效数字)【分析】 (1)依据真空中光速不变的原理，察看到光速不变成(2)从图上能得出质点振动的周期；判断出 t ＝8s 时质点振动沿点振动1s 则位移为 10cm.c.y 轴正方向，波经过8s 传到B 点，B(3)设照片圆形地区的实质半径为R ，运动员的实质长度为L由折射定律 nsin α＝sin90° 几何关系sin α＝R ，R ＝L22rlR ＋h 得h ＝2Ln －1·rl取L ＝m ，解得h ＝～m 都算对)．【答案】(1)D(2)4正103．(1)以下对于简谐运动和简谐机械波的说法正确的选项是________．(填当选项前的字母，有填错的不得分)．弹簧振子的周期与振幅相关．横波在介质中的流传速度由介质自己的性质决定．单位时间内经过介质中一点的完整波的个数就是这列简谐波的频次(2)一半径为 R 的1/4球体搁置在水平桌面上， 球体由折射率为 3的透明资料制成． 现有一束位于过球心O 的竖直平面内的光芒， 平行于桌面射到球体表面上， 折射入球体后再从竖直表面射出， 如上图所示．已知入射光芒与桌面的距离为 3R/2.求出射角 θ.【分析】α为入射角．过(2)设入射光芒与 1/4球体的交点为C 点作球体水平表面的垂线，垂足为C ，连结OC ，OC 即为入射点的法线．所以，图中的角B.依题意，∠COB ＝α，又由在△OBC 知3 sin α＝2①设光芒在 C 点的折射角为 β，由折射定律得 sin α＝3②sin β由①②式得 β＝30°sin γ 1由几何关系知，光芒在球体的竖直表面上的入射角 γ(见右图)为30°，由折射定律得＝sin θ3所以sin θ＝32解得θ＝60°.【答案】(1)BD (2)60°4．(1)以下图是一列横波在某一时辰的波形图象．已知这列波的频次为4Hz，A点在此时的振动方向以下图，则能够判断出这列波的流传方向是沿x轴________方向(填“正”或“负” )，波速大小为________m/s.x＝2sin50πt＋π(2)做简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为6cm，则以下说法正确的选项是________．A．它的振幅为4cmB．它的周期为sπC．它的初相位是6D．它在1/4周期内经过的行程可能是22cm(3)以以下图所示，在沉静的水面下有一点光源S，点光源到水面的距离为H，水对该光源发出的单色光的折射率为n.请解答以下问题：①在水面上方能够看到一圆形的透光面，求该圆的半径．②若该单色光在真空中的波长为λ，该光在水中的波长为多少？【分析】(1)由波速公式v＝λf，即可得出结果．π(2)依据振动方程的物理意义可知，它的振幅为2cm，周期为s，初相位是6.r＝1，(3)①设光在水面发生全反射的临界角为C，透光面的半径为r，以下图，因为sinC＝r2＋H2n H解得：r＝n2－1②因为光在流传过程中的频次不变，设光在真空中的流传速度为c，在水中的流传速度为v，则有：nλ＝c，又因为f＝c＝v，联立解得：λ＝0.vλ0λnH 【答案】(1)负8(2)C(3)①λ②0 n2－1n5．(1)刚才参加完北京奥运会的福娃欢欢做了这样一个小实验：将洁净的玻璃片放在黑纸上，在玻璃片上涂抹一层水，而后在水面上滴几滴煤油或许机油，让房间内光芒变暗，用手电筒以必定的角度照耀油膜，察看油膜上的条纹．会有什么现象产生：__________________.如上图所示，假如用红纸、绿纸、蓝纸平分别挡停手电筒，这时有什么变化____________________________．(2)酷热的夏季，在平展的柏油公路上，你会看到在必定距离以外，地面显得分外光亮，忧如是一片水面，仿佛还可以看到远处车、人的倒影，但当你凑近“水面”时，它也随你的凑近尔退后，对此现象的正确解说是________．．此“水面”存在，但在较远的地方．“水面”不存在，是因为酷热难耐，人产生的幻觉．太阳辐射到地面，使地表空气温度高升，折射率小，发生全反射(3)一列简谐横波沿x轴正向流传，t＝0时辰的波形如右图所示，质点振动周期T＝s．求：①波的振幅A、波长λ、波速v；②画出均衡地点在x＝m处的质点，以该时辰为计时起点的振动图象．(起码画一个周期并在图中标上周期、半周期和振幅的数值)【分析】(1)油膜会产生薄膜干预，所以能看到干预条纹．因为不一样颜色光芒频次不一样，所以条纹的颜色跟着纸的颜色的变化而发生变化，而且条纹的宽度也跟着纸的颜色的变化而发生变化．(2)夏季，气温很高，太阳辐射到地面，使地表空气温度高升，折射率小，这样从地面反射上来的太阳光发生全反射．(3)①由图知：A＝8cmλ＝2mλ2波速v＝T＝m/s＝10m/s②以以下图所示．【答案】(1)干预条纹油膜上的条纹的颜色和宽度均随纸的颜色的变化而变化(2)D(3)①8cm,2m,10m/s②如图6．(1)机械波和电磁波都能传达能量，此中电磁波的能量随波的频次的增大而________(填“增大”、“减小”或“不变”)．波的流传及其速度与介质有必定的关系，在真空中机械波是________(填“能”或“不可以”)流传的，电磁波是________(填“能”或“不可以”)流传的．在从空气进入水的过程中，机械波的流传速度将________，电磁波的流传速度将________(填“增大”、“减小”或“不变”)．(2)放在空气中的玻璃砖，如右图所示，有一束光射到界面a b上，以下说法正确的选项是________．A．在界面ab入射角大于临界角的光将不会进入玻璃砖B．光射到界面ab后，不行能发生全反射C．光流传至界面cd后，有可能不从界面cd射出D．光流传至界面cd后，必定会从界面cd射出(3)如右图所示是一列沿x轴正方向流传的简谐横波在t＝0时辰的波形图，已知波的流传速度v＝2m/s.试回答以下问题：①写出x＝m处质点的振动函数表达式；②求出x＝m处质点在0～s内经过的行程及在t＝s时的位移．【分析】(2)光射到界面ab是从光疏介质进入光密介质，不行能发生全反射，应选项误；光流传至界面cd后，入射角小于临界角，也不行能发生全反射，应选项D正确，B正确，AC错误．错(3)①波长λ＝m ，周期T ＝λ/v ＝s ，振幅A ＝5cm ，则x ＝m 处质点的振动函数方程为y ＝5sin3π2πt ＋4(cm)②n ＝t/T ＝，则x ＝m 质点经个周期后的行程 s ＝90cm ，经个周期后的位移y ＝－2cm.(1)增大【答案】不可以能 增大减小 (2)BD (3)①y ＝5sin 2πt ＋ 3π cm ②90cm －2cm47．(1)某同学课余时间在家里想依据“用单摆测重力加快度”的方法，丈量当地的重力加快度．他在 家中找了一根长度为m 左右的细线，一个可作停表用的电子表和一把毫米刻度尺 (没法一次直接丈量出 摆长)．因为没有摆球，他就找了一个螺丝帽取代． 他先用细线和螺丝帽构成一个单摆， 而后依照多次丈量求均匀值的方法用电子表测出振动周期为T 1.而后将细线缩短，用刻度尺量出缩短的长度为 L ，测出这类 状况下单摆的周期为T 2.依据上述数据就能够测出重力加快度了， 请你用上述数据，推导出当地重力加快度 的表达式为________．(2)光芒由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ时，若这两种介质的折射率不一样，则光芒 ________．．必定能进入介质Ⅱ中流传．若进入介质Ⅱ中，流传方向必定改变 ．若进入介质Ⅱ中，流传速度必定改变．不必定能进入介质Ⅱ中流传(3)一列沿x 轴正方向流传的简谐横波在某时辰的波形图如图a 所示，此中某质点的振动图象如图b 所示．求：①波速为多少？②图a 中的质点 e(波峰)再经多少时间第一次抵达波谷？ 【分析】(1)设本来单摆的摆长为L ，依据单摆的周期公式有：T ＝2πL，T ＝2πL －L ，两式1g 2g联立消去 L2 4πL 有：g ＝T 21－T 22.(2)光芒由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ时，假如入射光芒垂直于界面，则光芒进入介质Ⅱ中后流传方向不变；由n ＝c v 可知，若进入介质Ⅱ中，流传速度必定改变(这两种介质的折射率不一样)，当介质Ⅰ的折射率大于介质Ⅱ的折射率，且入射角大于或等于临界角时，则发生全反射，光芒就不可以进入介质Ⅱ中流传，所以CD 选项正确．(3)①由图得：λ＝m ，T ＝s解得v ＝λ/T ＝20m/s②t ＝T/2＝s.2【答案】4πL(2)CD(3) ①20m/s ②s(1)g ＝22T 1 －T 28．(1)如图甲所示为一列沿 x 轴流传的简谐横波在 t ＝s 时辰的波形图，乙图是这列波中某质点的振动图象，由图可知，这列简谐波的波速大小为 ________m/s ；质点B 在图示时辰以后的 1s 以内经过的行程为________cm ；若乙图所示的是质点 B 的振动图象，则这列波的流传方向为 ________．(2)以下说法中正确的选项是 ________． ．水面上的油膜在阳光照耀下会体现彩色，这是因为光的衍射造成的 ．依据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场四周必定能够产生变化的磁场 ．狭义相对论以为：无论光源与察看者做如何的相对运动，光速都是同样的 ．在“研究单摆周期与摆长的关系”实验中，丈量单摆周期应当从小球经过最大位移处开始计时，以减小实验偏差(3)如右图所示是用某种透明资料制成的一块柱体棱镜的水平截面图，角 A 与角B 为直角，角 C 等于 60°，光芒从AB 边入射，入射角为60°，已知棱镜资料对该光的折射率为 n ＝ 3.(光在真空中的速度为 83×10m/s)求：①光芒在棱镜中流传速度大小为多少？②在图中达成光芒进入透明材想到射出的光路图．【分析】λ4m＝10在1s 之(1)颠簸图象知波长λ＝4m ，由振动图象知T ＝s ，所以v ＝＝T s内经过的行程为1×4A ＝×4×cm ＝1cm.由振动图象知s 此后B 质点向y 轴负方向振动，所以波沿x 轴负方向流传．(2)水面上的油膜在阳光照耀下会体现彩色，这是因为薄膜干预造成的， A 项错误；由麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场产生稳固的磁场，均匀变化的磁场产生稳固的电场，所以B 项错误；依据光 速不变原理得出C 项正确；丈量单摆周期应当从小球经过最低点开始计时，D 项错误． (3)①v ＝c＝×108m/s ②以以下图所示．n【答案】 (1)10m/s1cm 沿x 轴负方向流传(2)C (3)①×108m/s②如右图。
(完整版)高中物理选修3-4测试题及答案
or s o 物理（选修3-4）试卷一、单项选择题（每小题3分，共24分）1. 如图为一质点做简谐运动的位移x 与时间t 的关系图象，由图可知，在t =4s 时，质点的（ ） A ．速度为正的最大值，加速度为零B ．速度为负的最大值，加速度为零C ．速度为零，加速度为正的最大值D ．速度为零，加速度为负的最大值2. 如图所示为某时刻LC 振荡电路所处的状态，则该时刻（ ）A ．振荡电流i 在增大B ．电容器正在放电C ．磁场能正在向电场能转化D ．电场能正在向磁场能转化3. 下列关于光的认识，正确的是（ ）A 、光的干涉和衍射不仅说明了光具有波动性，还说明了光是横波B 、全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性C 、验钞机是利用红外线的特性工作的D 、拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度4. 如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a 、b 、c 三种色光，下列说法正确的是（ ）A . 把温度计放在c 的下方，示数增加最快；B .若分别让a 、b 、c 三色光通过一双缝装置，则aC . a 、b 、c 三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小；D . 若让a 、b 、c 三色光以同一入射角，从空气中某方向射入一介质，b 光恰能发生全反射，则c 光也一定能发生全反射。
5. 从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的有用信号的过程叫做（ ）A ．解调B ．调频C ．调幅D ．调谐6. 在水面下同一深处有两个点光源P 、Q ，能发出不同颜色的光。
当它们发光时，在水面上看到P 光照亮的水面区域大于Q 光，以下说法正确的是（ ）A ．P 光的频率大于Q 光B ．P 光在水中传播的波长大于Q 光在水中传播的波长C ．P 光在水中的传播速度小于Q 光D ．让P 光和Q 光通过同一双缝干涉装置，P 光条纹间的距离小于Q 光7. 下列说法中正确的是（ ）A ．海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率大B ．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线C ．医院里用γ射线给病人透视D ．假设有一列火车以接近于光速的速度运行，车厢内站立着一个中等身材的人。
高中物理选修3-4-模块综合试题及答案
高中物理选修3-4 模块综合试题(时间60分钟，满分100分)1．(8分) (1)机械波和电磁波都能传递能量，其中电磁波的能量随波的频率的增大而________；波的传播及其速度与介质有一定的关系，在真空中机械波是________传播的，电磁波是________传播的(填“能”、“不能”或“不确定”)；在从空气进入水的过程中，机械波的传播速度将________，电磁波的传播速度将________．(填“增大”、“减小”或“不变”)(2)如图1所示复合光经过半圆形玻璃后分成a、b两束光，比较a、b两束光在玻璃砖中的传播速度v a________v b；入射光线由AO转到BO，出射光线中________最先消失；若在该光消失时测得AO与BO间的夹角为α，则玻璃对该光的折射率为________．2．(8分)麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波一单色光波在折射率为1.5的介质中传播，某时刻电场横波图象如图2所示，求该光波的频率．3．(8分)(1)如图3所示是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏．用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹．则：①减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离将________；②增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离将________；③将绿光换为红光，干涉条纹间的距离将________．(填“增大”、“不变”或“减小”)(2)如图4甲所示，横波1沿BP方向传播，B质点的振动图象如图乙所示；横波2沿CP方向传播，C质点的振动图象如图丙所示．两列波的波速都为20 cm/s.P质点与B质点相距40 cm，P质点与C质点相距50 cm，两列波在P质点相遇，则P质点振幅为()A．70 cm B．50 cmC．35 cm D．10 cm4．(8分)如图5所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是3，AB是一条直径．今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体．若一条入射光线经折射后恰经过B点，则这条入射光线到AB的距离是多少？5．(8分)某实验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆，弹簧振子的弹簧和小球(球中间有孔)都套在固定的光滑竖直杆上．某次有感地震中观察到静止的振子开始振动4.0 s后，单摆才开始摆动．此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10 km和5.0 km，频率为1.0 Hz.假设该实验室恰好位于震源的正上方，求震源离实验室的距离．6．(8分)机械横波某时刻的波形图如图6所示，波沿x轴正方向传播，质点p的坐标x＝0.32 m．从此时刻开始计时．(1)若每间隔最小时间0.4 s重复出现波形图，求波速．(2)若p点经0.4 s第一次达到正向最大位移，求波速．(3)若p点经0.4 s到达平衡位置，求波速．7．(7分) (1)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图7甲、乙所示．测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)．(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图8甲所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示，则该单摆的振动周期为________．若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________(填“变大”、“不变”或“变小”)，图乙中的Δt将________(填“变大”、“不变”或“变小”)．8．(8分)20世纪80年代初，科学家发明了硅太阳能电池．如果在太空设立太阳能卫星电站，可24 h发电，且不受昼夜气候的影响．利用微波——电能转换装置，将电能转换成微波向地面发送，太阳能卫星电站的最佳位置在离地1100 km的赤道上空，此时微波定向性最好．飞机通过微波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的．可在地面站附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过．(地球半径R＝6400 km)(1)太阳能电池将实现哪种转换________．A．光能—微波B．光能—热能C．光能—电能D．电能—微波(2)微波是________．A．超声波B．次声波C．电磁波D．机械波(3)飞机外壳对微波的哪种作用，使飞机安全无恙________．A．反射B．吸收C．干涉D．衍射(4)微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的________．A．电离作用B．穿透作用C．生物电作用D．热效应9．(9分) (1)下列说法中正确的是________．A ．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的衍射造成的B ．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场C ．狭义相对论认为：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的D ．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过最大位移处开始计时，以减小实验误差(2)如图9所示，一个半径为R 的14透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A 点沿水平方向射入球体后经B 点射出，最后射到水平面上的C 点．已知OA ＝R2，该球体对蓝光的折射率为 3.则它从球面射出时的出射角β＝________；若换用一束红光同样从A 点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C 点相比，位置________(填“偏左”、“偏右”或“不变”)．(3)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，周期为2 s ，t ＝0时刻的波形如图10所示．该列波的波速是________m/s ；质点a 平衡位置的坐标x a ＝2.5 m ，再经________s 它第一次经过平衡位置向y 轴正方向运动．10．(1)下列关于简谐运动和简谐机械波的说法正确的是________．(填入选项前的字母，有填错的不得分)A ．弹簧振子的周期与振幅有关B ．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C ．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D ．单位时间内经过介质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率(2)一半径为R 的1/4球体放置在水平桌面上，球体由折射率为3的透明材料制成．现有一束位于过球心O 的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如上图所示．已知入射光线与桌面的距离为3Rθ.11． (1)如图所示是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为4 Hz ，A 点在此时的振动方向如图所示，则可以判断出这列波的传播方向是沿x 轴________方向(填“正”或“负”)，波速大小为________m/s.(2)做简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为x ＝2sin ⎝⎛⎭⎫50πt ＋π6cm ，则下列说法正确的是________．A ．它的振幅为4 cmB ．它的周期为0.02 sC ．它的初相位是π6D ．它在1/4周期内通过的路程可能是2 2 cm(3)如下图所示，在平静的水面下有一点光源S ，点光源到水面的距离为H ，水对该光源发出的单色光的折射率为n .请解答下列问题：①在水面上方可以看到一圆形的透光面，求该圆的半径．②若该单色光在真空中的波长为λ0，该光在水中的波长为多少？12．(10分)如图14所示，一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速大小为0.3 m/s ，P 点的横坐标为96cm ，从图中状态开始计时，求：(1)经过多长时间，P 质点开始振动，振动时方向如何？ (2)经过多长时间，P 质点第一次到达波峰？(3)以P 质点第一次到达波峰开始计时，作出P 点的振动图象(至少画出1.5个周期)1.解析：(1)电磁波的能量随波的频率的增大而增大；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，而机械波不能在真空中传播；从空气进入水的过程中，机械波的传播速度增大，而电磁波的传播速度减小．(2)由折射率n ＝sin θ1sin θ2知n a ＞n b ，又n ＝c v ，故v a ＜n b ；根据sin C ＝1n 可知，a 光的临界角较小，当入射光线由AO 转到BO 时，出射光线中a 最先消失．玻璃对a 光的折射率n ＝1sin(90°－α)＝1cos α.2、答案：(1)增大 不能 能 增大 减小 (2)＜ a1cos α解析：设光在介质中的传播速度为v ，波长为λ，频率为f ，则 f ＝v λ，v ＝c n ，联立得f ＝c nλ从波形图上读出波长λ＝4×10－7 m ， 代入数据解得f ＝5×1014 Hz. 答案：5×1014 Hz3、解析：(1)由Δx ＝lλd 可知，当d 减小，Δx 将增大；当l 增大时，Δx 增大；当把绿光换为红光时，λ增长，Δx 增大．(2)波1和2的周期均为1 s ，它们的波长为：λ1＝λ2＝v T ＝20 cm.由于BP ＝2λ，CPλ.t ＝0时刻BT 波1传播到P 质点并引起P 质点振动12T ，此时其位移为0且振动方向向下；t ＝0时刻CT 波2刚好传到P质点，P 质点的位移为0且振动方向也向下；所以两列波在P 质点引起的振动是加强的，P 质点振幅为两列波分别引起的振幅之和，为70 cm ，A 正确． 答案：(1)①增大 ②增大 ③增大 (2)A4、解析：设光线P 经折射后经过B 点，光路如图所示．根据折射定律n ＝sin αsin β＝ 3在△OBC 中，sin βR ＝sin α2R ·cos β可得β＝30°，α＝60°，所以CD ＝R sin α＝32R . 答案：32R 5、解析：设地震纵波和横波的传播速度分别为v P 和v S ，则v P ＝fλP ① v S ＝fλS ②式中，f 为地震波的频率，λP 和λS 分别表示地震纵波和横波的波长．设震源离实验室的距离为x ，纵波从震源传播到实验室所需时间为t ，则x ＝v P t ③ x ＝v S (t ＋Δt ) ④式中，Δt 为摆B 开始摆动的时刻与振子A 开始振动的时刻之间的时间间隔．由①②③④式得：x ＝f Δt1λS －1λP代入数据得x ＝40 km. 答案：40 km6、解析：(1)依题意，周期T ＝0.4 s ，波速v ＝λT＝,0.4) m/s ＝2 m/s.(2)波沿x 轴正方向传播，Δx ＝0.32 m －0.2 m ＝0.12 m ．p 点恰好第一次达到正向最大位移．波速v ＝ΔxΔt＝,0.4) m/s ＝0.3 m/s. (3)波沿x 轴正方向传播，若p 点恰好第一次到达平衡位置则Δx ＝0.32 m ，由周期性可知波传播的可能距离Δx ＝(0.32＋λ2n )m(n ＝0,1,2,3，…)可能波速v ＝ΔxΔt ＝,2)n,0.4) m/s ＝(0.8＋n ) m/s(n ＝0,1,2,3，…)．答案：(1)2 m/s (2)0.3 m/s (3)(0.8＋n ) m/s(n ＝0,1,2,3，…) 7、解析：(1)小球应放在测脚下部位置，图乙正确．(2)小球摆动到最低点时，挡光使得光敏电阻阻值增大，从t 1时刻开始，再经两次挡光 完成一个周期，故T ＝2t 0；摆长为摆线加小球半径，若小球直径变大，则摆长增加， 由周期公式T ＝2π lg可知，周期变大；当小球直径变大时，挡光时间增加，即Δt 变大.答案：(1)乙 (2)2t 0 变大 变大8、解析：(1)太阳能电池实现光能与电能的转换，C 对，A 、B 、D 错．(2)微波是某一频率的电磁波，C 对，A 、B 、D 错．(3)飞机外壳可以反射微波，使飞机安全，A 对，B 、C 、D 错．(4)微波是频率很高的电磁波，在生物体内可引起热效应，由于太阳能卫星电站的功率很大，产生的热量足以将鸟热死． 答案：(1)C (2)C (3)A (4)D9、解析：(1)水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是薄膜干涉的结果，A 错；均匀变化的电场周围产生的磁场是恒定的，B 错；根据狭义相对论的光速不变原理知，C 正确；对D 项，为减小实验误差，测量单摆周期应从小球经过平衡位置处开始计时，D 错．(2)设∠ABO ＝θ，由sin θ＝12得θ＝30°，由n ＝sin βsin θ，得β＝60°设红光从球面射出时的出射角为β′sin β＝n 蓝sin30°，sin β′＝n 红sin30°由于n 蓝＞n 红，故β′＜β，所以红光从球体射出后落到水平面上形成的光点与C 点相比，位置偏右． (3)因为T ＝2 s ，λ＝4 m ， 所以v ＝λT＝2 m/s质点a 第一次经过平衡位置向y 轴正方向运动所经过的时间Δt ＝Δx v ＝(2.5－2)2 s ＝0.25 s.答案：10、【解析】 (2)设入射光线与1/4球体的交点为C ，连接OC ，OC 即为入射点的法线．因此，图中的角α为入射角．过C 点作球体水平表面的垂线，垂足为B .依题意，∠COB ＝α，又由在△OBC 知sin α＝32① 设光线在C 点的折射角为β，由折射定律得sin αsin β＝3② 由①②式得β＝30°由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ(见右图)为30°，由折射定律得sin γsin θ＝13因此sinθ＝32解得θ＝60°. 【答案】 (1)BD (2)60°11、【解析】 (1)由波速公式v ＝λf ，即可得出结果．(2)根据振动方程的物理意义可知，它的振幅为2 cm ，周期为0.04 s ，初相位是π6.(3)①设光在水面发生全反射的临界角为C ，透光面的半径为r ，如图所示，由于sin C ＝r r 2＋H 2＝1n ，解得：r ＝Hn 2－1②由于光在传播过程中的频率不变，设光在真空中的传播速度为c ，在水中的传播速度为v ，则有：n ＝c v ，又由于f ＝c λ0＝v λ，联立解得：λ＝λ0n. 12.【答案】 (1)负 8 (2)C (3)①H n 2－1②λ0n 解析：(1)开始计时时，这列波的最前端的质点坐标是24 cm ，根据波的传播方向，可知这一点沿y 轴负方向运动，因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都是沿y 轴负方向运动，故P 点开始振动时的方向是沿y 轴负方向，P 质点开始振动的时间是 t ＝Δxv ＝,0.3) s ＝2.4 s.(2)波形移动法：质点P 第一次到达波峰，即初始时刻这列波的波峰传到P 点，因此所用的时间是 t ′＝,0.3) s ＝3.0 s.(3)由波形图知，振幅A ＝10 cm ，T ＝λv ＝0.8 s ，由P 点自正向最大位移开始的振动图象如图所示．答案：(1)2.4 s 沿y 轴负方向 (2)3.0 s (3)见解析图。
高中物理选修3-4模块综合测评Word版含答案
模块综合测评（时间：60分钟满分：100分）一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分•在每小题给出的五个选项中有三项符合题目要求•选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分.每选错1个扣3分，最低得分为0分）1.下列说法正确的有（）A •某种光学介质对另一种光学介质的相对折射率可能小于1B •英国物理学家托马斯杨发现了光的干涉现象C. 激光和自然光都是偏振光D •麦克斯韦用实验证明了光是一种电磁波E.爱因斯坦认为真空中光速在不同惯性系中相同【解析】激光的偏振方向一定，是偏振光，而自然光包含着垂直传播方向上沿一切方向振动的光，C错；麦克斯韦只是从理论上提出光是一种电磁波，D错.【答案】ABE2 .下列说法正确的是（）【导学号：23570173】A •露珠的晶莹透亮现象，是由光的全反射引起的B .光波从空气进入水中后，更容易发生衍射C・电磁波具有偏振现象D .根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短E.物体做受迫振动时，其频率和振幅与自身的固有频率均无关【解析】露珠的晶莹透亮现象，是由光的全反射引起的，选项A正确；光波从空气进入水中后，频率不变，波速变小，则波长变短，故不容易发生衍射，选项B错误；因电磁波是横波，故也有偏振现象，选项C正确；根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短，选项D正确；物体做受迫振动时，其频率总等于周期性驱动力的频率，与自身的固有频率无关，但其振幅与自身的固有频率有关，当驱动力的频率等于固有频率时，振幅最大.选项E错误.【答案】ACD3 .在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光的现象，下列现象中属于光的干涉的是（）A .洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象B .小孩儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象C. 雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象D •用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象E.实验室用双缝实验得到的彩色条纹【解析】A属于光的色散现象；B、C属于光的薄膜干涉现象；D属于光的单缝衍射现象；E属于光的双缝干涉现象.【答案】BCE4 •下列有关光学现象的说法中正确的是（）【导学号：23570174】A •用光导纤维束传送信息是光的衍射的应用B •太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的干涉现象C.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰D .经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度E.激光测距是应用了激光平行性好的特点【解析】用光导纤维束传送信息是光的全反射的应用，A错误；太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的色散现象，是光的折射的结果，B错误；在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可减弱反射光，从而使景象更清晰，C正确；红光的波长比绿光的波长长，根据双缝干涉条纹间距公式A x = £入可知，经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光d条纹宽度，D正确；激光的平行性好，常用来精确测距，E正确.【答案】CDE5•下列关于单摆运动的说法中，正确的是（）A •单摆的回复力是摆线的拉力与摆球重力的合力B •单摆的回复力是摆球重力沿运动轨迹切向的分力C・单摆的周期与摆球质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关D •单摆做简谐运动的条件是摆角很小（小于5 °E.在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快【解析】单摆的回复力是摆球重力沿运动轨迹切向的分力，A错误，B正确；根据单摆的周期公式T= 2n ,g可知，单摆的周期与摆球质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关，C正确；在摆角很小时，单摆近似做简谐运动，D正确；将摆钟从山脚移到高山上时，摆钟所在位置的重力加速度g变小，根据T= 2n : g可知，摆钟振动的周期变大，走时变慢，E错误.【答案】BCD6 •如图1所示是一列沿x轴传播的简谐横波在t= 0时刻的波形图，图中质点P正沿y轴正方向运动，此波的传播速度为v = 4 m/s，则（）【导学号：23570175】图1A .此波沿x轴正方向传播B .质点P的振动周期为T= 1.0 sC. x= 1.0 m处质点做简谐运动的表达式为y=5cos(4t)cmD. x = 1.0 m处质点在2.5 s内通过的路程为50 cmE. t = 0.25 s时，x= 2.0 m处质点有最大正向加速度【解析】因质点P正沿y轴正方向运动，由"上下坡法”知波沿x轴正方向传播，A对;由题图知波长为X= 4 m,由X= vT知各质点振动周期为T = 1.0 s, B对；由题图知x= 1.0 m处质点做简谐运动的表达式为y= 5cos(2n)cm, C错；t= 2.5 s= 2.5T,所以x= 1.0 m处质点在2.5 s内通过的路程为s= 2.5 X 4A = 50 cm ,D对；t= 0.25 s= 4时，x= 2.0 m处质点正处于波峰，具有最大负向加速度，E错.【答案】ABD7.如图2所示是一单摆在某介质中振动时产生的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，波速v为4 m/s. P、Q是这列波上的质点，取g~ n2 m/ s2，下列说法正确的是()A .质点P和Q的振动方向始终相反B .质点P的振动周期为2 s,振幅为0.05 mC. 再经0.5 s, P质点在正的最大位移处D. 在t =0时刻，质点Q的速度沿y轴正方向并开始做匀减速运动E. 该单摆的摆长约为1 m【解析】质点P和Q相距半个波长，振动方向始终相反，A对；由题图知波长为8 m,而波速v为4 m/s,所以周期为2 s,从题图可以看出质点的振幅为0.05 m, B正确；波沿x轴正方向传播，所以经过0.5 s, P质点在负的最大位移处，C错；t= 0时刻，质点Q开始做变减速运动，D错误；根据T= 2n ,g，得I疋1 m , E正确.【答案】ABE8•如图3所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此刻M是波峰与波峰的相遇点•设这两列波的振幅均为A,则下列说法中正确的是（）【导学号：23570176】A .此时刻位于O处的质点正处于平衡位置B . P、N两处的质点始终处在平衡位置C.随着时间的推移，M处的质点将向O处移动D •从此时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零E. O、M连线的中点是振动加强的点，其振幅为2A【解析】此时刻位于O处的质点正处于波谷与波谷的相遇点，不在平衡位置，选项A 错误；P、N两处的质点处于波峰和波谷的相遇点，两列波在这两处的位移始终相反，合位移为零，选项B正确；质点并不随波迁移，选项C错误；从此时刻起，经过四分之一周期，两列波在M点的振动均达到平衡位置，合位移为零，选项D正确；O、M连线的中点是振动加强区的点，其振幅为2A,选项E正确.【答案】BDE二、非选择题（本题共4小题，共52分，按题目要求作答，解答题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）9. （12分）某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：【导学号：23570177】（1）用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图4甲所示，可读出摆球的直径为________ c m.把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L.甲乙丙图4（2）用秒表测量单摆的周期•当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n = 1,单摆每经过最低点记一次数，当数到 n = 60时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是 T = _______ s (结果保留三位有效数字). ⑶测量出多组周期 T 、摆长L 的数值后，画出 T 2-L 图线如图丙，此图线斜率的物理意义 是() 1 B- g C. 4T ? (4)在(3)中，描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的直线将不通过原点，由图线斜率 得到的重力加速度与原来相比，其大小 (A .偏大 B .偏小 C .不变 D .都有可能 (5)该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度，他采用的方法是：先测出 一摆线较长的单摆的振动周期 「，然后把摆线缩短适当的长度 A L ,再测出其振动周期 T 2.用该 同学测出的物理量表示重力加速度 g= ________ 【解析】 1 (1)摆球的直径为 d = 20 mm + 6 X 命 mm = 20.6 mm = 2.06 cm. 60s. T 2 4 2，可得-=空=k(常数)，所以选项C 正确. L g v 72 2 2 2⑷因为T = 4n = k(常数)，所以A T = 4 = k ,若误将摆线长当作摆长，画出的直线将不通L g A L g 4 2 = 4n = k ,所以由图线的斜率得到的重力加速度不变. g 2 24 #A L 4 T T A L g = A T 2 = T 2 — T 2.4』A L(4)C (5片2 一 T 2T 2 一 T 2过原点，但图线的斜率仍然满足 H 2 L 1 — L 2 A T 2 4 n (5)根据(4)的分析，A L =万，所以 【答案】 (1)2.06 (2)2.28 (3)C 10. (12分)一列简谐横波，沿波的传播方向依次有 P 、Q 两点，平衡位置相距 5.5 m ，其 振动图象如图5甲所示，实线为 P 点的振动图象，虚线为 Q 点的振动图象.T = * = 0.4 s (1) 图乙是t = 0时刻波形的一部分，若波沿 x 轴正向传播，试在给出的波形上用黑点标明 P 、Q 两点的位置，并写出 P 、Q 两点的坐标(横坐标用 入表示)；(2) 求波的最大传播速度.(2)由题图甲可知，该波的周期 T = 1 s 11由P 、Q 的振动图象可知，P 、Q 之间的距离是(n +召)入=5.5 m当n = 0时，入有最大值6 m.此时对应波速最大， v =扌=6 m/s.【答案】 ⑴见解析 (2)6 m/s11. (14 分)如图6所示为沿x 轴向右传播的简谐横波在 t = 1.2 s 时的波形，位于坐标原点 处的观察者测到在 4 s 内有10个完整的波经过该点.(1)求该波的振幅、频率、周期和波速;⑵画出平衡位置在x 轴上P 点处的质点在 【解析】 (1)由题图可知该波的振幅 A = 0.1 m由题意可知，f = 1f Hz = 25 Hz0.6 s 内的振动图象.【解析】 (1)P 、Q 两点的位置如图所示 P(0,0)、Q (¥£ 5)波速v =入=5 m/s. ⑵振动图象如图所示.【答案】(1)0.1 m 2.5 Hz 0.4 s 5 m/s (2)见解析12. (14分)如图7所示，△ ABC为一直角三棱镜的横截面，/ BAC = 30°现有两条间距为d的平行单色光线垂直于AB面射入三棱镜，已知棱镜对该单色光的折射率为(1)若两条单色光线均能从AC面射出，求两条单色光线从AC面射出后的距离;(2)两条单色光线的入射方向怎样变化才可能使从AB面折射到AC面的光线发生全反射?【解析】(1)如图所示，两条单色光线在AC面的折射点分别为D、E,由图中几何关系可知，入射角i = 30°则根据光的折射定律有泌 =nsin i得r = 60°在直角三角形DEF中/ EDF = 30°1 1 d 3所以EF = 2DE = 2 c os 30= "Td.2 2 cos 30 3⑵当入射光线绕AB面上的入射点向上转动时，折射光线入射到才有可能发生全反射.【答案】⑴卒⑵见解析AC面上的入射角变大, B图7。
人教版高中物理选修3-4综合测试含答案和详细解析
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一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹．在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为()A．月球太冷，声音传播太慢B．月球上没有空气，声音无法传播C．宇航员不适应月球，声音太轻D．月球上太嘈杂，声音听不清楚2.小明同学在实验室里用插针法测平行玻璃砖折射率的实验中，已确定好入射方向AO，插了两枚大头针P1和P2，如图所示(①②③是三条直线)．在以后的操作说法中你认为正确的一项是()A．在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在①线上B．在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在③线上C．若保持O点不动，减少入射角，在bb′侧调整观察视线，另外两枚大头针P3和P4可能插在①线上D．若保持O点不动，增大入射角，在bb′侧调整观察视线，看不清P1和P2的像，这可能是光在bb′界面发生全反射．3.一列简谐机械横波沿x轴正方向传播，波速为2 m/s.某时刻波形如图所示，a、b两质点的平衡位置的横坐标分别为xa＝2.5 m，xb＝4.5 m，则下列说法中正确的是()A．质点a振动的周期为6 sB．平衡位置x＝10.5 m处的质点(图中未画出)与a质点的振动情况总相同C．此时质点a的速度比质点b的速度大D．经过个周期，质点a通过的路程为2 cm4.关于简谐运动，以下说法正确的是()A．物体做简谐运动时，系统的机械能一定不守恒B．简谐运动是非匀变速运动C．物体做简谐运动的回复力一定是由合力提供的D．秒摆的周期正好是1 s5.一列简谐波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻的波形如图所示，已知波的速度为10 m/s.则t＝0.2 s 时刻正确的波形应是下图中的()A． B．C． D．6.如图甲为一列横波在t＝0时的波动图象，图乙为该波中x＝4 m处质点P的振动图象，下列说法正确的是：①波速为4 m/s；②波沿x轴正方向传播；③再过0.5 s，P点向右移动2 m；④再过0.5 s，P点振动路程为0.4 cm()A．①②B．①③C．①④D．②④7.在高速行进的火车车厢正中的闪光灯发一次闪光向周围传播，闪光到达车厢后壁时，一只小猫在车厢后端出生，闪光到达车厢前壁时，两只小鸡在车厢前端出生．则()A．在火车上的人看来，一只小猫先出生B．在火车上的人看来，两只小鸡先出生C．在地面上的人看来，一只小猫先出生D．在地面上的人看来，两只小鸡先出生8.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5 s，b 和c之间的距离是5 m，以下说法正确的是()A．此列波的波长为2.5 mB．此列波的频率为2 HzC．此列波的波速为2.5 m/sD．此列波的传播方向为沿x轴正方向传播9.如图所示，按照狭义相对论的观点，火箭A是迎着光飞行的，火箭B是“追赶”着光飞行的，若火箭相对地面的速度为v，则两火箭上的观察者测出的光速分别为()A．c＋v c－vB．c－v c＋vC．c cD．无法确定10.如图所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰△abc，其中ac面是镀银的，现有一光线垂直于ab面入射，在棱镜内经过两次反射后垂直于bc面射出，则()A．∠a＝30°，∠b＝75°B．∠a＝32°，∠b＝74°C．∠a＝34°，∠b＝73°D．∠a＝36°，∠b＝72°二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)纳米科技是跨世纪新科技，将激光束的宽度聚集到纳米级范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把至今尚令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除，这是利用了激光的()A．单色性B．方向性C．高能量D．粒子性12.(多选)关于物理知识在生活中的应用，下列说法正确的是()A．机场车站所用的测试人体温度的测温仪应用的是紫外线B．雷达是利用无线电波中的微波来测定物体位置的无线电设备C．γ射线可以用来治疗某些癌症D．医院给病人做的脑部CT利用的是X射线的穿透本领较强13.(多选)如图甲所示，在升降机的顶部装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一个质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t的变化关系如图乙所示，g为重力加速度，则()A．升降机停止前在向下运动B． 0－t1时间内小球处于失重状态，速率不断增大C．t2－t3时间内小球处于超重状态，速率不断减小D．t2－t4时间内小球处于超重状态，速率先减小后增大14.(多选)假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是()A．当汽车向你驶来时，听到声音的频率大于300 HzB．当汽车向你驶来时，听到声音的频率小于300 HzC．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率大于300 HzD．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率小于300 Hz三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，用主尺最小分度为1 mm，游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径，结果如图甲所示，(1)可以读出此金属球的直径为______mm.(2)单摆细绳的悬点与拉力传感器相连，将摆球拉开一小角使单摆做简谐运动后，拉力传感器记录了拉力随时间变化的情况，如图乙所示，则该单摆的周期为______s.四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.如图所示为某课外探究小组所设计的实验装置：把一个质量为M的长方形框架A静止放在水平地面上．一个轻弹簧上端与框架A的顶端相连，下端与质量为m的小球B相连，B的下面再通过轻质细线与小球C相连．整体处于静止状态．现剪断细线，把小球C拿走，小球B便开始上下做简谐运动．实验表明，小球C的质量存在一个临界值，超过这个临界值，当剪断细线拿走小球C 后，小球B向上做简谐运动的过程中，框架A会离开地面．试求小球C的这一质量的临界值．17.某做简谐运动的物体，其位移与时间的变化关系式为x＝10sin 5πt cm，由此可知：(1)物体的振幅为多少？(2)物体振动的频率为多少？(3)在时间t＝0.1 s时，物体的位移是多少？18.如图所示，小车质量为M，木块质量为m，它们之间的最大静摩擦力为F f，在劲度系数为k的轻弹簧作用下，沿光滑水平面做简谐振动．木块与小车间不发生相对滑动．小车振幅的最大值为多少？答案解析1.【答案】B【解析】两宇航员面对面讲话却无法听到，说明声波有振源却传播不出去，即缺乏声波传播的另一条件，没有介质，故B选项正确．2.【答案】C【解析】光线通过平行玻璃砖后，根据折射定律得知，出射光线与入射光线平行，故在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4不可能插在①线上，故A错误．由折射定律得知，光线通过平行玻璃砖后光线向一侧发生侧移，由于光线在上表面折射时，折射角小于入射角，则出射光线向②一侧偏移，如图，故另两枚大头针P3和P4不可能插在③线上，故B错误．若保持O点不动，减少入射角，出射光线折射角也减小，另外两枚大头针P3和P4可能插在①线上，故C正确．若保持O 点不动，增大入射角，在bb′侧调整观察视线，看不清P1和P2的像，反射光增强，折射光线减弱，在bb′侧调整观察视线，会看不清P1和P2的像．根据光路可逆性原理得知，光线不可能在bb′界面发生全反射，故D错误．3.【答案】B【解析】质点的振动周期为T＝＝s＝4 s，A错误；平衡位置x＝10.5 m处的质点与a质点相差一个波长，所以它们的振动情况总相同，B正确；因为此时刻a质点离平衡位置比b质点离平衡位置较远，所以此时质点a的速度比质点b的速度小，C错误；根据a点的位置，则经过个周期，质点a通过的路程小于2 cm，选项D错误．4.【答案】B【解析】简谐运动的过程中，动能和势能相互转化，机械能守恒，是等幅振动，故A错误；回复力满足F＝－kx的是简谐运动；其合力是变化的，故是非匀变速运动，故B正确；回复力可以是合力也可以是某个力的分力，故C错误；秒摆的摆长是1 m，其周期约为2 s，故D错误．5.【答案】A【解析】由波形图可知波长λ＝4.0 m，周期T＝＝0.4 s，再经过半个周期即t＝0.2 s时刻x＝0处质点位于波谷位置，A正确．6.【答案】C【解析】波长为4 m，周期为1 s，波速为v＝＝＝4 m/s；t＝0时，质点P向上振动，波沿x轴负方向传播；再过0.5 s，P点仍在平衡位置附近振动，质点不随波迁移；再过0.5 s，即半个周期，P点振动路程为2A＝0.4 cm，故①④正确，选C.7.【答案】C【解析】火车中的人认为，车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相等，光源在车厢中央，闪光同时到达前后两壁，则在火车上的人看来，小猫和小鸡同时出生，故A、B错误；地面上的人认为，地面是一个惯性系，光向前向后传播的速度相等，向前传播的路程长些，到达前壁的时刻晚些，故在地面上的人看来，一只小猫先出生，故C正确，D错误．8.【答案】D【解析】相邻两个波峰或者波谷之间的距离就是一个波长，b和c之间的距离就是一个波长即5 m，A项错；而a、b之间距离为半个波长，波从a传到b所用时间为半个周期，即T＝0.5 s，所以周期为1 s，频率f＝1 Hz，B项错；波速v＝＝5 m/s，C项错；质点b的起振时刻比质点a延迟，说明波是从a向b传播即沿x轴正向，D项对．9.【答案】C【解析】根据光速不变原理，在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速c都一样，因此在火箭A，B两个惯性参考系中，观察者测量到的光速一样大，均为c，故C正确．10.【答案】D【解析】设∠a＝θ，∠b＝α，由几何关系可得：θ＋2α＝180°，①2θ＝α. ②联立①②式得，θ＝36°，α＝72°11.【答案】BC【解析】因为激光具有非常好的方向性和非常高的能量，可以用于医疗卫生，故B、C正确．12.【答案】BCD【解析】一切物体均发出红外线，随着温度不同，辐射强度不同，人体温度的测温仪应用的是红外线，故A错误；雷达是利用无线电波中的微波来测定物体位置，借助于多普勒效应现象，故B 正确；γ射线可以用来治疗某些癌症，故C正确；给病人做的脑部CT利用的是X射线的穿透本领较强，故D正确．13.【答案】CD【解析】升降机在匀速运行过程中突然停止，由于惯性，小球会继续沿着原来的运动方向运动一段时间，匀速运动时弹簧是拉伸状态，而后传感器显示的力在不断减小，表明弹簧形变量在减小，故向上运动，A错误；0－t1时间内拉力小于重力，即失重，加速度向下为失重，且向上运动，故向上减速，B错误；结合前面分析可得：0－t1时间内小球向上减速，t1－t2时间内小球向下加速，t2－t3时间内小球向下减速，t3－t4时间内向上加速，具有向上的加速度处于超重状态，故C、D正确．14.【答案】AD【解析】根据多普勒效应规律，当汽车向你驶来时，听到的喇叭声音的频率大于300 Hz, C、B错误，当汽车和你擦身而过后，听到的喇叭声音的频率小于300 Hz，A、D对．15.【答案】(1)18.40(2)2.0【解析】(1)主尺读数为18 mm，游标尺读数为0.05 mm×8＝0.40 mm；故金属球直径为18 mm＋0.40 mm＝18.40 mm；(2)单摆摆动过程中，每次经过最低点时拉力最大，每次经过最高点时拉力最小，拉力变化的周期为1.0 s，故单摆的摆动周期为2.0 s.16.【答案】M＋m【解析】设小球C的质量临界值为m0，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g；(1)弹簧下端只挂小球B时，当B静止不动时，设弹簧伸长量为x1，对B，有：mg＝kx1①(2)小球B下面再挂上C时，当B和C静止不动时，设弹簧再伸长x2，对B和C，有：(m＋m0)g＝k(x1＋x2)②(3)细线剪断，小球C拿走后，小球B运动到最高点时，框架A对地面的压力最小为零，此时设弹簧压缩量为x3，对框架A，有：Mg＝kx3③根据简谐运动的对称规律，有：x1＋x3＝x2(等于振幅A)④联立解得m0＝M＋m即小球C的质量的临界值为M＋m.17.【答案】(1)10 cm(2)2.5 Hz(3)10 cm【解析】简谐运动的表达式x＝A sin(ωt＋φ)，比较题中所给表达式x＝10sin 5πt cm可知：(1)振幅A＝10 cm.(2)物体振动的频率f＝＝Hz＝2.5 Hz.(3)t＝0.1 s时位移x＝10sin(5π×0.1) cm＝10 cm.18.【答案】【解析】当M与m间的静摩擦力达到最大值F f时，二者做简谐运动的振幅最大，设为A，此时二者的加速度相同，设为a，先对整体由牛顿第二定律有：kA＝(m＋M)a，再隔离m，对m由牛顿第二定律有F f＝ma，解得：A＝.。
人教版高中物理选修3-4全册内容综合测试含答案
绝密★启用前人教版高中物理选修3-4全册内容综合测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。
分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.以下对机械波的认识正确的是()A．形成机械波一定要有波源和介质B．波源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同C．横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移D．机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动2.关于磁场，下列说法正确的是()A．电荷周围一定存在磁场B．电流周围一定存在磁场C．电荷在磁场中一定要受到磁场力D．电流在磁场中一定要受到磁场力3.如图为双缝干涉的示意图，有单色光照射单缝，S1、S2为双缝，屏上P、P1、P2为依次排列的亮条纹，Q1、Q2为暗条纹，P到S1、S2的距离相等，若已知P2到S1、S2的距离的差为△S，且光屏和双缝平行，则所用单色光的波长为（）A．△SB．C．D． 2△S4.在没有月光的夜里，清澈透明宽大而平静的水池底部中央，有一盏点亮的灯(可视为点光源)．小鸟在水面上方飞，小鱼在水中游，关于小鸟、小鱼所见，下列说法正确的是( )A．小鱼向上方看去，看到水面到处都是亮的B．小鱼向上方看去，看到的是一个亮点，它的位置与鱼的位置无关C．小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的D．小鸟向下方水面看去，看到的是一个亮点，它的位置与鸟的位置有关5.国家最高科技奖授予了中科院院士王选，表彰他在激光排版上的重大科技贡献．已知某种排版系统中所用的激光频率为4×1014Hz，则该激光的波长为()A．0.25 μmB．0.5 μmC．0.75 μmD．1 μm6.火箭以c的速度飞离地球，在火箭上向地球发射一束高能粒子，粒子相对地球的速度为c，其运动方向与火箭的运动方向相反．则粒子相对火箭的速度大小为()A．cB．C．cD．7.将一个摆长为l的单摆放在一个光滑的、倾角为α的斜面上，其摆角为θ，如图．下列说法正确的是()A．摆球做简谐运动的回复力F＝mg sinθsinαB．摆球做简谐运动的回复力为mg sinθC．摆球做简谐运动的周期为2πD．摆球在运动过程中，经平衡位置时，线的拉力为F T＝mg sinα8.声呐向水中发射的超声波遇到障碍物后被反射，测出从发出超声波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位；雷达向空中发射电磁波遇到障碍物后被反射，同样根据发射电磁波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位．超声波和电磁波相比较，下列说法中正确的是()A．超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量、信息B．超声波与电磁波都既可以在真空中传播，又可以在介质中传播C．在空气中传播的速度与在其他介质中传播的速度相比，在空气中传播时均具有较大的传播速度D．超声波与电磁波相遇时可能会发生干涉9.光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知（）A．折射现象的出现说明光是纵波B．光总会分为反射光和折射光C．折射光与入射光的传播方向总是不同的D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同10.如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象．则 ()A．任意时刻甲振子的位移都比乙振子的位移大B．零时刻，甲、乙两振子的振动方向相同C．前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值D．第2秒末甲的速度达到其最大，乙的加速度达到其最大二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)简谐横波某时刻波形图如图所示．a为介质中的一个质点，由图象可知()A．质点a加速度方向一定沿y轴负方向B．质点a的速度方向一定沿y轴负方向C．经过半个周期，质点a的位移一定为负值D．经过半个周期，质点a通过的路程一定为2A12.(多选)关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是()A．恒定的电场能产生电磁波B．电磁波的传播需要介质C．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变D．电磁波的传播过程也传递了能量13.(多选)下列说法中正确的是()A．当光从空气中射入水中时波长一定会变短，而声波从空气中传入水中时波长一定会变长B．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动无关C．含有很多颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散D．泊松亮斑是光的衍射现象，全息照相的拍摄利用了光的干涉原理14.(多选)让太阳光通过两块平行放置的偏振片，关于最后透射光的强度，下列说法正确的是() A．当两个偏振片透振方向垂直时，透射光强度最强B．当两个偏振片透振方向垂直时，透射光强度最弱C．当两个偏振片透振方向平行时，透射光强度最弱D．当两个偏振片透振方向平行时，透射光强度最强分卷II三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.(1)在实验室进行“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、凸透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜(目镜)．如图所示，其中M、N、P三个光学元件最合理的排列依次为________．A．滤光片、单缝、双缝B．双缝、滤光片、单缝C．单缝、双缝、滤光片D．滤光片、双缝、单缝(2)某同学在“插针法测定玻璃折射率”实验中按照如图所示进行如下操作：①先在白纸上画出一条直线aa′代表两种介质的界面，过aa′上的O点画出界面的法线，并画一条线段AO作为入射光线；②把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的一条长边跟aa′对齐，用笔以玻璃砖的另一条长边为尺画直线bb′，作为另一界面；③在线段AO上间隔一定的距离，竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2挡住．在观察的这一侧间隔一定距离，依次插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像和P3；④移去大头针和玻璃砖，连接P3、P4所在位置画直线，作为折射光线，其与玻璃砖下表面(界面)交于一点O′，过O′点画出界面的法线，然后用量角器分别测量出入射角θ1与折射角θ2.以上操作中存在严重错误的有________(填操作序号)．四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.两块质量分别为m1、m2的木板，被一根劲度系数为k轻弹簧连在一起，并在m1板上加压力F，如图所示，撤去F后，m1板将做简谐运动．为了使得撤去F后，m1跳起时恰好能带起m2板，则所加压力F的最小值为？17.一个圆柱形筒，直径12 cm，高16 cm.人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9 cm，当筒中装满液体时，则恰能看到筒侧的最低点．求：(1)此液体的折射率；(2)光在此液体中的传播速度．18.如图所示，S是水面波的波源，xy是挡板，S1、S2是两个狭缝(SS1＝SS2)，狭缝的尺寸比波长小得多，试回答以下问题：(1)若闭上S1，只打开S2，会看到什么现象？(2)若S1、S2都打开，会发生什么现象？(3)若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D各点中，哪些点振动最强，哪些点振动最弱？答案解析1.【答案】A【解析】波源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故A正确．简谐运动在介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，故B、C、D错误．2.【答案】B【解析】运动的电荷周围一定存在磁场，静止的电荷周围不会产生磁场，故A错误；电荷的定向移动形成电流，则电流周围一定存在磁场；故B正确；若是静止电荷在磁场中或电荷的运动方向与磁场平行，不受到磁场力，故C错误；电流方向与磁场方向平行时，不受磁场力，故D错误．3.【答案】B【解析】由题意可知，屏上P、P1、P2为依次排列的亮条纹，P为光程差为0，则P2到S1、S2的距离的差为波长的2倍，即2λ=△S；解得：，故B正确，ACD错误；4.【答案】BD【解析】画出光路图，由光路图可知，距离圆心越远越容易发生全反射，所以只有中间圆形是亮的，池底光源发出的光线经过水面反射后进入鱼眼，交水面于O点，鱼的位置不同，O点的位置也不同．5.【答案】C【解析】根据c＝λf可解得，λ＝0.75×10－6m＝0.75 μm.6.【答案】C【解析】由u＝，可得－c＝，解得u′＝－c，负号说明与v方向相反．7.【答案】A【解析】单摆做简谐运动的回复力由重力沿斜面向下的分力的沿切线分力提供，即F＝mg sinθsinα，A正确，B错误；摆球做类单摆运动，其周期为：T＝2π＝2π，C错误；摆球经过最低点时，依然存在向心加速度，所以F T＞mg sinα，D错误．8.【答案】A【解析】超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量、信息，故选项A正确；声呐发出的超声波是机械波，不可以在真空中传播，故选项B错误；机械波在空气中传播时速度较小，在其他介质中传播时速度较大，而电磁波恰相反，故选项C错误；超声波和电磁波不是同一类波，不可能发生干涉，故选项D错误．9.【答案】D【解析】A，光波是一种横波．故A错误；B，当光从光密介质进入光疏介质，可以只有反射光，没有折射光．故B错误；C，当入射光的入射角为0度时，折射角也为0度，传播方向不变．故C 错误；D、光发生折射的原因是在不同的介质中传播的速度不同．故D正确．10.【答案】D【解析】简谐运动图象反映了振子的位移与时间的关系，由图可知，甲振子的位移有时比乙振子的位移大，有时比乙振子的位移小，故A错误；根据切线的斜率等于速度，可知，零时刻，甲、乙两振子的振动方向相反，故B错误；由a＝－分析可知，前2秒内乙振子的加速度为正值，甲振子的加速度为负值，故C错误；第2秒末甲的位移等于零，通过平衡位置，速度达到其最大，乙的位移达到最大，加速度达到其最大，故D正确．11.【答案】ACD【解析】质点a做简谐运动，其回复力指向平衡位置，故其加速度一定沿y轴负方向．速度方向与波的传播方向有关，若波向右传播，则质点a向y轴正方向运动；若波向左传播，则质点a向y 轴负方向运动．经半个周期后，质点a到了x轴下方对称点，故A、C、D项都正确．12.【答案】CD【解析】变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场．若恒定的电场不会产生磁场，故A错误．电磁波可以在真空中传播，传播可以不需要介质．故B错误．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变，传播速度与波长发生变化．故C正确．电磁波的传播过程也是能量的传递．故D正确．13.【答案】ABCD【解析】A.据v＝fλ可知，当光从空气中射入水中时光速减小，频率不变，所以波长一定会变短，而声波从空气中传入水中时传播的速度增大，所以波长一定会变长，故A正确；B.根据相对论的两个基本假设可知，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者间的相对运动无关，故B正确；C.多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以将复合光进行分解，所以都可以发生色散．故C正确；D.泊松亮斑是光绕过障碍物产生的，属于衍射现象，全息照相利用了频率相同的激光的干涉原理，故D正确，故选A、B、C、D.14.【答案】BD【解析】太阳光沿各个方向振动的都有，只有与偏振方向相同的光才能通过，当两个偏振片方向垂直时，太阳光能通过第一个偏振片，不能通过第二个偏振片，透射光强度最弱．当两个偏振片偏振方向平行时，光线能通过两个偏振片，透射光强度最强．故B、D正确，A、C错误．15.【答案】(1)A(2)②④ (每空4分)【解析】(1)为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线光源经过双缝产生干涉现象，因此，M、N、P三个光学元件依次为：滤光片、单缝、双缝，选项A正确．(2)步骤②中不应以玻璃砖的长边为尺，画出玻璃砖的另一个界面bb′，可用大头针标注位置；或用尺顶住玻璃砖长边，移去玻璃砖，然后画直线；步骤④中应以P3、P4的连线与bb′的交点O′和aa′上的入射点O，作出玻璃砖中的光线OO′作为折射光线．16.【答案】(m1＋m2)g【解析】撤去外力F后，m1将在回复力的作用下做简谐振动，依题意当m1运动到最上端时，m2对接触面恰好无压力，故此时回复力为大小为F＝(m1g＋m2g)由对称性可知，当m1在最下端时，回复力大小也为F＝(m1g＋m2g)故所施外力大小为：F＝(m1g＋m2g)17.【答案】(1)(2)2.25×108m/s【解析】题中的“恰能看到”，表明人眼看到的是筒侧最低点发出的光线经界面折射后进入人眼的边界光线．由此可作出符合题意的光路图．在作图或分析计算时还可以由光路可逆原理，认为“由人眼发出的光线”折射后恰好到达筒侧最低点．根据题中的条件作出光路图如图所示．(1)由图可知：sinθ2＝，sinθ1＝.折射率：n＝＝＝＝.(2)传播速度：v＝＝m/s＝2.25×108m/s.18.【答案】见解析【解析】(1)只打开S2时，波源S产生的波传播到狭缝S2时，由于狭缝的尺寸比波长小得多，于是水面波在狭缝S2处发生衍射现象，水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播开来．(2)因为SS1＝SS2，所以从波源发出的水面波传播到S1、S2处时它们的振动情况完全相同，当S1、S2都打开时产生相干波，它们在空间相遇时产生干涉现象，一些地方振动加强，一些地方振动减弱，加强区与减弱区相互间隔开，产生稳定的干涉现象．(3)质点D是波峰与波峰相遇处，是振动最强点；质点B是波谷与波谷相遇处，也是振动最强点；质点A、C是波峰与波谷相遇的地方，这两点振动最弱．。
高中物理选修3-4各单元检测试题(完整版)附解答与解析
第一章·机械振动·单元检测一、不定项选择题(共10小题，每小题4分,）1．(2012·青州一中检测)做简谐运动的物体，其加速度a随位移x的变化规律应是下图中的哪一个()2．如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向，从t＝0时刻起，当甲第一次到达右方最大位移处时，乙在平衡位置的()A．左方，向右运动B．左方，向左运动C．右方，向右运动D．右方，向左运动3．关于质点做简谐运动，下列说法中正确的是()A．在某一时刻，它的速度与回复力的方向相同，与位移的方向相反B．在某一时刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同C．在某一段时间内，它的回复力的大小增大，动能也增大D．在某一段时间内，它的势能减小，加速度的大小也减小4．下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则()驱动力频率/Hz304050607080受迫振动的10.216.827.1228.116.58.3振幅/cmA.f固＝60 Hz B．60 Hz<f固<70 HzC．50 Hz<f固<70 Hz D．以上三个答案都不对5．有一弹簧振子，振幅为0.8cm，周期为0.5s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是()A ．x ＝8×10－3sin(4πt ＋π2)mB ．x ＝8×10－3sin(4πt －π2)mC ．x ＝8×10－1sin(πt ＋3π2)mD ．x ＝8×10－1sin(π4t ＋π2)m6．一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4HzB ．在10s 内质点经过的路程是20cmC ．第4s 末质点的速度是零D ．在t ＝1s 和t ＝3s 两时刻，质点位移大小相等，方向相同7．做简谐振动的单摆摆长不变，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8．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过钢轨接缝处时，车轮就会受到一次冲击。
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(3)一列简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时刻的波形如右图所示，质点振动周期T＝0.2 s．求：
①波的振幅A、波长λ、波速v；
②画出平衡位置在x＝1.5 m处的质点，以该时刻为计时起点的振动图象．(至少画一个周期并在图中标上周期、半周期和振幅的数值)
【答案】(1)D(2)4正10
3．(1)下列关于简谐运动和简谐机械波的说法正确的是________．(填入选项前的字母，有填错的不得分)
A．弹簧振子的周期与振幅有关
B．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定
C．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
D．单位时间内经过介质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率
(2)酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影，但当你靠近“水面”时，它也随你的靠近而后退，对此现象的正确解释是________．
A．此“水面”存在，但在较远的地方
B．“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉
C．太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率大，发生全反射
(3)如图是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，相机的镜头竖直向上．照片中，水立方运动馆的景象呈现在半径r＝11 cm的圆形范围内，水面上的运动员手到脚的长度l＝10 cm.若已知水的折射率n＝，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h.(结果保留两位有效数字)
【解析】(1)根据真空中光速不变的原理，观察到光速不变为c.
(3)①波长λ＝2.0 m，周期T＝λ/v＝1.0 s，振幅A＝5 cm，则x＝0.25 m处质点的振动函数方程为y＝5sin(cm)
②n＝t/T＝4.5，则x＝0.25 m质点经4.5个周期后的路程s＝90 cm，经4.5个周期后的位移y＝－2.5cm.
【答案】(1)增大 不能 能 增大 减小
(2)BD(3)①y＝5sincm②90 cm－2.5cm
【解析】(1)油膜会产生薄膜干涉，所以能看到干涉条纹．因为不同颜色光线频率不同，所以条纹的颜色随着纸的颜色的变化而发生变化，并且条纹的宽度也随着纸的颜色的变化而发生变化．
(2)夏天，气温很高，太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率小，这图知：A＝8 cmλ＝2 m
A．0.4cB．0.5c
C．0.9cD．1.0c
(2)在t＝0时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如右图所示．质点A振动的周期是________s；t＝8 s时，质点A的运动沿y轴的________方向(填“正”或“负”)；质点B在波的传播方向上与A相距16 m．已知波的传播速度为2 m/s，在t＝9 s时，质点B偏离平衡位置的位移是________cm.
波速v＝＝m/s＝10 m/s
②如下图所示．
【答案】(1)干涉条纹 油膜上的条纹的颜色和宽度均随纸的颜色的变化而变化
(2)D
(3)①8 cm,2 m,10 m/s
②如图
6．(1)机械波和电磁波都能传递能量，其中电磁波的能量随波的频率的增大而________(填“增大”、“减小”或“不变”)．波的传播及其速度与介质有一定的关系，在真空中机械波是________(填“能”或“不能”)传播的，电磁波是________(填“能”或“不能”)传播的．在从空气进入水的过程中，机械波的传播速度将________，电磁波的传播速度将________(填“增大”、“减小”或“不变”)．
(3)①由图得：λ＝4.0 m，T＝0.2 s
解得v＝λ/T＝20 m/s
②t＝T/2＝0.1 s.
【答案】(1)g＝(2)CD(3)①20 m/s②0.1 s
8．(1)如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0.2 s时刻的波形图，乙图是这列波中某质点的振动图象，由图可知，这列简谐波的波速大小为________m/s；质点B在图示时刻之后的1 s之内通过的路程为________cm；若乙图所示的是质点B的振动图象，则这列波的传播方向为________
【答案】(1)10 m/s1 cm沿x轴负方向传播
(2)C(3)①1.7×108m/s
②如右图
(2)水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于薄膜干涉造成的，A项错误；由麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，所以B项错误；根据光速不变原理得出C项正确；测量单摆周期应该从小球经过最低点开始计时，D项错误．
(3)①v＝＝1.7×108m/s②如下图所示．
(2)从图上能得出质点振动的周期；判断出t＝8 s时质点振动沿y轴正方向，波经过8 s传到B点，B点振动1 s则位移为10 cm.
(3)设照片圆形区域的实际半径为R，运动员的实际长度为L
由折射定律nsinα＝sin 90°
几何关系sinα＝，＝
得h＝·r
取L＝2.2 m，解得h＝2.1 m(1.6～2.6 m都算对)．
①波速为多少？
②图a中的质点e(波峰)再经多少时间第一次到达波谷？
【解析】(1)设原来单摆的摆长为L，根据单摆的周期公式有：T1＝2π，T2＝2π，两式联立消去L
有：g＝.
(2)光线由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ时，如果入射光线垂直于界面，则光线进入介质Ⅱ中后传播方向不变；由n＝可知，若进入介质Ⅱ中，传播速度一定改变(这两种介质的折射率不同)，当介质Ⅰ的折射率大于介质Ⅱ的折射率，且入射角大于或等于临界角时，则发生全反射，光线就不能进入介质Ⅱ中传播，所以CD选项正确．
(2)做简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为x＝2sincm，则下列说法正确的是________．
A．它的振幅为4 cm
B．它的周期为0.02 s
C．它的初相位是
D．它在1/4周期内通过的路程可能是2cm
(3)如下图所示，在平静的水面下有一点光源S，点光源到水面的距离为H，水对该光源发出的单色光的折射率为n.请解答下列问题：
(2)一半径为R的1/4球体放置在水平桌面上，球体由折射率为的透明材料制成．现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如上图所示．已知入射光线与桌面的距离为R/2.求出射角θ.
【解析】(2)设入射光线与1/4球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线．因此，图中的角α为入射角．过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B.依题意，∠COB＝α，又由在△OBC知
(2)放在空气中的玻璃砖，如右图所示，有一束光射到界面ab上，下列说法正确的是________．
A．在界面ab入射角大于临界角的光将不会进入玻璃砖
B．光射到界面ab后，不可能发生全反射
C．光传播至界面cd后，有可能不从界面cd射出
D．光传播至界面cd后，一定会从界面cd射出
(3)如右图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，已知波的传播速度v＝2 m/s.试回答下列问题：
(2)光线由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ时，若这两种介质的折射率不同，则光线________．
A．一定能进入介质Ⅱ中传播
B．若进入介质Ⅱ中，传播方向一定改变
C．若进入介质Ⅱ中，传播速度一定改变
D．不一定能进入介质Ⅱ中传播
(3)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图如图a所示，其中某质点的振动图象如图b所示．求：
sinα＝①
设光线在C点的折射角为β，由折射定律得
＝②
由①②式得
β＝30°
由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ(见右图)为30°，由折射定律得＝
因此sinθ＝
解得θ＝60°.
【答案】(1)BD(2)60°
4．(1)如图所示是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为4 Hz，A点在此时的振动方向如图所示，则可以判断出这列波的传播方向是沿x轴________方向(填“正”或“负”)，波速大小为________m/s.
①写出x＝0.25 m处质点的振动函数表达式；
②求出x＝0.25 m处质点在0～4.5 s内通过的路程及在t＝4.5 s时的位移．
【解析】(2)光射到界面ab是从光疏介质进入光密介质，不可能发生全反射，故选项B正确，A错误；光传播至界面cd后，入射角小于临界角，也不可能发生全反射，故选项D正确，C错误．
．
(2)下列说法中正确的是________．
A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于光的衍射造成的
B．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
C．狭义相对论认为：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的
D．在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，测量单摆周期应该从小球经过最大位移处开始计时，以减小实验误差
(3)火车向观察者高速驶来时，观察者听到火车汽笛声的音调________(填“变高”、“变低”或“不变”)．
【答案】(1)20 m沿x轴负方向8 cm(2)左侧(3)变高
2．(1)如图所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞般追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c.强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为________．(填写选项前的字母)
(3)如右图所示是用某种透明材料制成的一块柱体棱镜的水平截面图，角A与角B为直角，角C等于60°，光线从AB边入射，入射角为60°，已知棱镜材料对该光的折射率为n＝.(光在真空中的速度为3×108m/s)求：
①光线在棱镜中传播速度大小为多少？
②在图中完成光线进入透明材料到射出的光路图．
【解析】(1)波动图象知波长λ＝4 m，由振动图象知T＝0.4 s，所以v＝＝＝10 m/s.B在1 s之内通过的路程为×4A＝2.5×4×0.1 cm＝1 cm.由振动图象知0.2 s以后B质点向y轴负方向振动，所以波沿x轴负方向传播．