选做题专项练2 选修3-4模块

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2020年高考选考模块试题集锦选修3--4(2)(含详解)

2020年高考选考模块试题集锦选修3--4（2）一．选择题1.在实验室可以做“声波碎杯”的实验，用手指轻弹一只玻璃酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500Hz ．将这只酒杯放在一个大功率的声波发生器前，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉．下列说法中正确的是（）A ．操作人员必须把声波发生器输出的功率调到很大B ．操作人员必须使声波发生器发出频率很高的超声波C ．操作人员必须同时增大声波发生器发出声波的频率和功率D ．操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到500H z ，且适当增大其输出功率2.下列说法中正确的是。

A ．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关B ．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象C ．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关D ．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用10 cm 长的细线和小铁球3.一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是________。

A ．质点的振动频率是4 HzB ．在10 s 内质点经过的路程是20 cmC ．第4 s 质点的加速度为零，速度最大D ．在t=l s 和t=3 s 两时刻，质点的位移大小相等、方向相同4.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。

介质中x=2m 处的质点P 沿y 轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(5πt)cm 。

关于这列简谐波，下列说法正确的是____(填入正确选项前的字母)。

A ．周期为4.0 s B ．振幅为20 cm C ．传播方向沿x 轴正向 D ．传播速度为10 m ／s5.一列简谐横波沿直线传播。

以波源O 由平衡位置开始振动为计时起点，质点A 的振动图象如图所示，已知O 、A 的平衡位置相距0.9m 。

以下判断正确的是A ．波源起振方向沿y 轴正方向B ．波速大小为0.4m/sC ．波长为1.2mD ．时，波源O 的动能最大m y /st /2.02.0 01234567896.图a为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，图b为介质中平衡位置在处的质点P的振动图象。

人教版高中物理选考模块3-4同步测试(有答案)

人教版高中物理选修模块3-4同步测试一、选择题（8个单选+4个多选）1．下列说法中正确的是（）A．雷达是利用声波的反射来测定物体的位置的B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度C．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆的长度总比杆静止时的长度长D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同1．B 解析：雷达是利用无线电波的反射来确定物体目标的仪器，选项A错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱玻璃反射的光的强度，选项B正确；相对论效应是对不同参考系而言的，相对地面高速运动的杆在自身参考系内测量就是静止的原长，而地面观察者测量时发现其长度变短，选项C错误；根据光速不变原理，知在不同惯性系中，光在真空中传播速度大小相等，选项D错误。

2．如图所示的四幅图片、示意图或实验装置图，下列说法正确的是（）A．甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的粗糙程度C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹2．C 解析：题图甲是小孔衍射的图样，但不是“泊松亮斑”，选项A错误；乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度，选项B错误；丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹，选项C正确；丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，但其干涉条纹应为水平的，选项D错误。

3．关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是（）A．一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的干涉现象B．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C．海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景D．一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生变化3．B 解析：一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象，选项A错误；由全反射的条件可知，内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，选项B正确；海市蜃楼将呈现正立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景，选项C错误；色光进入水中，光的频率图不变，颜色不变，选项D 错误。

人教版高中物理选修3-4下期高二《选修3-2》《选修3-4》模块试卷(实验班).docx

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）下期高二物理《选修3-2》《选修3-4》模块试卷（实验班）考试时间120分钟满分100分命题：一、选择题（每小题2分，共36分；每小题的四个选项中只有一个符合题目要求）1.下列叙述符合物理学史实的是A．著名的惠更斯原理很好地解释了波的反射和折射现象中所遵循的规律B．托马斯·杨通过对光干涉现象的研究，从而证实了光沿直线传播是完全错误的C．麦克斯韦提出电磁场理论，并用实验证实了电磁波的存在D．泊松根据菲涅尔提出解决光的衍射问题的办法，发现了“泊松亮斑”2．利用发波水槽得到的水面波形如图a、b所示，则A．图a、b均显示了波的干涉现象B．图a、b均显示了波的衍射现象C．图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象D．图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象3.关于波的干涉现象,下列说法中正确的是A．在振动削弱的区域,质点不发生振动B．在振动削弱的区域,各质点都处于波谷C．在振动加强的区域,有时质点的位移也等于零D．在振动加强的区域,各质点都处于波峰4．下列关于物理知识应用的说法中正确的是A．洗衣机中的水位控制装置应用了湿度传感器B．雷达测速应用了微波的多普勒效应C．全息照相是应用了光的偏振现象D．微波炉给食物加热应用了电磁感应现象中的涡流5.如上图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1，车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2，则A ．f 1<f ，f 2<fB ．f 1<f ，f 2>fC ．f 1>f ，f 2>fD ．f 1>f ，f 2<f6.一列沿x 轴传播的简谐机械波，其波源位于坐标原点O ，振动方程为54(cm)y sin t π=波长10m λ=。

则该波从O 点传播到5x m =处所需的时间为A ．0.25sB ．0.5sC ．1sD ．2s7．如图所示，在一根绷紧的横绳上挂几个摆长不等的单摆，其中A 、 E 的摆长相等，当A 摆振动起来后，通过绷紧的横绳带动其余各摆随之振动，则以下关于各摆稳定后振动情况的说法正确的是A ．单摆B 振动的周期最小 B ．单摆C 振动的周期最大C ．各摆振动的周期都相等D ．单摆C 振动的振幅最大8．华裔科学家高锟因在“有关光导纤维用于光学通信方面”取得了突破性成就而获得2009年诺贝尔物理学奖。

2021届高考物理二轮复习专项训练：选做题专项训练二(选修3-4)22_【答案】

选做题专项训练一(选修3-3)1. (1) AC (2) B →C 气体对外 (3) 5.4×1025个解析:(1) 由图象可知,随着温度的上升,速率大的分子比例变多,A 项正确;具有最大比例的速率区间,100 ℃时对应的速率大,B 项错误;温度越高,分子的平均动能变大,氧气分子的质量是常量,则分子的平均速率将变大,C 项正确;分子的速率分布遵循统计规律,只分析部分分子无意义,D 项错误.(2) 抱负气体的内能取决于温度,A →B 过程温度不变,内能不变,B →C 过程体积变大,气体对外做功,依据热力学第确定律ΔU=W+Q 知Q=0,W 为负值,则内能减小.(3) 设0 ℃时,压强p 1=2大气压,体积V 1=1 m 3,在标准状态下,压强p 2=1大气压,体积为V 2, 由p 1V 1=p 2V 2,得到V 2=2 m 3.N=N A 2-322.410V =5.4×1025个.2. (1) C (2) 0 W 2-W 1 (3) 546K 4×10-9 m解析:(1) 气体从B 到C 时体积没有变化,故分子间平均距离没有变化,分子势能不变,A 错;气体从B 到C 时温度上升,而温度是分子平均动能大小的量度,故分子平均动能要变大,B 错;气体从B到C 是等容变化,依据公式B B p T =CC p T 有,C 状态的压强变大,而C 状态的体积不变,分子的密集程度不变,C 对、D 错.(2) 气体的内能是指气体的动能和势能之和,气体在A →B →C →D →A 整个过程中,初、末状态的p 、V 、T 是一样的,故气体内能不变,变化为0;依据能量守恒,气体向外界释放的热量等于外界对气体做的总功,即ΔQ=W 2-W 1.(3) ① A 到B 过程,由盖—吕萨克定律有A A V T =BB V T ,代入数据得T B =546K.② 设气体分子间的平均距离为d,则有d 3=A BV N ,代入数据得d=4×10-9 m.3. (1) BC (2) 增大分子的平均动能增大(3) ① 0VV N A ② -W 0-Q 0解析:(1) 空气中PM2.5是微粒,A 错;分子间距在r<r 0时,表现为斥力,它随着分子间距离的增大而减小,在r >r 0时,表现为引力,它随着分子间距离的增大先增大后减小,D 错.BC 正确. (2) 确定质量的气体,压强大小跟气体分子的平均动能、单位体积内分子数的乘积成正比.由于气体压强大小确定,当气体温度上升时,气体分子的平均动能增大,从而导致单位体积内分子数减小、气体的体积增大.(3) ① N=0VV N A .② 由热力学第确定律ΔU=W+Q, 得ΔU=-W 0-Q 0.4. (1) BC (2) 6.7×1022 3.2×104 (3) ① 150 K ② 150 J解析:(1) 系统在吸取热量的时候,假犹如时对外做功,内能就不愿定增加,A 错;布朗运动的猛烈程度受温度和微粒的影响,所以温度越高,运动越猛烈,B 对;气体压强的微观解释可以看成是由气体分子的频繁碰撞产生的,大小可以看成是由于每个分子碰撞产生的力的大小和单位时间单位面积碰撞的次数来打算的,由于温度不变,体积减半,依据抱负气体状态方程可以知道,压强变为原来的两倍,而温度不变则说明每个分子碰撞容器壁产生的力的大小可以认为不变,压强之所以增加就是由于碰撞的次数变为原来的两倍,C 对;分子间同时存在引力和斥力,D 错.(2) 2g 水的水分子个数为N=mM N A =6.7×1022个,而一个水分子可以分解为一个氢气分子,所以氢气分子总数为6.7×1022个,由于1mol 氢气产生的能量已经知道,所以E=mM E 0=3.2×104 J,留意结果要保留两位有效数字.(3) ① A A V T =CC V T , 得T C =CA V V T A =150 K.② E A -E C =Q-W=150 J,A CE E =A CT T =300150,得E C =150 J.5. (1) C (2) 变小不变 (3) ① 675 mmHg ② 900 m解析:(1) 集中现象可以发生在固体、液体、气体中,固体的例子如将煤炭放在墙角,时间长了,墙角的墙面会变黑,选项A 错误;岩盐是立方体结构,粉碎后的岩盐照旧是晶体,选项B 错误;温度相同时,气体分子的平均动能相同,氢分子质量小,其平均速率较大,更简洁摆脱地球吸引而逃逸,因此大气中氢含量较少,选项C 正确;从微观角度看,气体压强与分子平均动能及分子的密集程度有关,选项D 错误. (2) 略.(3) ① 设极限体积时气体的压强为p 1,由玻意耳定律有p 0V 0=p 1V 1,代入数据解得p 1=910p 0=675 mmHg.② 气球能上升的最大高度 h=(750-675)×12m=900 m.6. (1) AB (2) 放热 320 (3) 2.0 L 200 J解析:(1) 气体对容器的压强,从微观角度分析,是由大量气体分子对容器壁的碰撞引起的,它跟气体的密集程度以及气体分子的平均动能有关,从宏观角度分析,它与气体的体积以及温度有关,A 项正确;在绕地球飞行的宇宙飞船中,全部的物体都处于完全失重状态,自由漂移的水滴由于表面张力的作用呈球形,B 项正确;液晶对光具有各向异性,C 项错误;当两分子间距离大于平衡位置的间距r 0时,分子间的作用力表现为引力,当分子间的距离增大时,引力做负功,分子势能增加,D 项错误.选择AB 项.(2) 确定质量的抱负气体由状态A 变至状态B 时,内能增加了120J,该抱负气体又由状态B 变回至状态A 时,外界压缩气体做功200J,累计内能要增加320J,但是“回到状态A ”,意味着内能要与最初的相同,所以要向外界释放320J 的热量.(3) 由图可知B 状态的温度T 2=546 K,A 到B 过程为等压过程,所以有11V T =22V T ,V 2=211T V T =2.0 L.在A 到C 过程中,A 到B 为等压过程,B 到C 为等容过程,等容过程气体不做功. 所以W AC =W AB =p ΔV=200 J.7. (1) A (2) 增加吸取 (3) ① 110 ② 2×1023个解析:(1) 用气筒给自行车打气,越打越费劲,是由于气体的压强变大,对气体来说分子间的距离很大,一般不考虑分子力大小,B 项错误;晶体熔化过程中温度不变,分子动能不变,C 项错误;当气体温度上升时,分子平均动能变大,但不是每个分子的速率都变大,D 项错误.(2) 从状态A 至状态B,依据抱负气体状态方程得出温度变成原来的4倍,确定质量的抱负气体内能只看温度,则内能增加;从A 到C 气体的体积变大,温度上升,依据热力学第确定律得出气体从外界吸取热量.(3) ① 由等温变化规律p 1V 1=p 2V 2,桶内剩余气体质量所占比例为12m m =12V V , 代入数据计算得12m m =110.② 设人吸入空气的分子数为N,则N=mol VV N A ,代入数据计算得N=2×1023个.8. (1) B (2) 小于小于 (3) ① 31ρV ② 315VM N A解析:(1) 热平衡是两个系统的温度达到相同,不再进行传热,故A 项错;分子间的距离为r 0时,处于平衡位置,分子间的斥力和引力大小相等,所以合力为零,也就是分子力为零.当r>r 0,分子间表现为引力,随着距离的增大引力做负功,分子势能增加;当r<r 0,分子力表现为斥力,随着距离的减小斥力做负功,分子势能增加.因此在r 0处分子势能最小,B 项正确;确定质量的抱负气体在压强不变的状况下,热力学温度越高,其体积越大,体积与热力学温度成正比,C 项错;单晶体中的原子都是依据确定的规章周期性排列的,但原子并不是固定不动的,原子在其平衡位置四周振动.物体中每个分子都在永不停息地做热运动,D 项错.。

(word完整版)高中物理选修3-4模块习题及答案详解.

高二物理第四次月考试题一、选择题（其中1-6为单选,7-12为多选，每小题4分,共48分）1 •一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是（）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 •质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C •质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同D .质点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2 •调节收音机的调谐回路时，可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接受不到该波段的某较高频率的电台信号，为收到该电台的信号，则应（）A .加大电源电压B .减小电源电压C •增加谐振线圈的圈数D •减小谐振线圈的圈数3 • （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4•如所示，在双缝干涉实验中，A、B、位置，由双缝S1和S2到C点的路程差为A . B. 2 C. 35 •对于单缝衍射现象，下列说法正确的是A .缝的宽度d越小，衍射条纹越亮C为光屏上出现的三条相邻的明条纹的（）D. 4（）B .缝的宽度d越小，衍射现象越明显C .缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线D •入射光的波长越短，衍射现象越明显6 .如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的折射率为2 RA.只有圆心两侧范围外的光线能通过玻璃砖32 RB .只有圆心两侧范围内的光线能通过玻璃砖3C •通过圆心的光线将沿直线穿出不发生偏折2 RD •圆心两侧范围外的光线将在曲面上产生全反射37 •如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着5个单摆，其中A、D摆长相同，先使A摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（）A •各摆摆动的周期均与A摆相同B . B摆振动的周期最短C . C摆振动的周期最长D . D摆的振幅最大8 .当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，则1.5的玻璃砖，错误的是（）下列说法中正确的是（）A .质点P的振幅最大B .质点P的振动始终是加强的C .质点P的位移始终最大D .质点P的位移有时为零9 .如图所示，ABC为一玻璃三棱镜的截面，一束光线出，则（）A.由BC面射出的红光更偏向AB面B .由BC面射出的紫光更偏向AB面C .若/ MNB变小，最先从AC面透出的是红光D.B若/ MNB变小，最先从AC面透出的是紫光MN垂直于AB面射人，在AC面发生全反射后从BC面射10.从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象, 在光屏的ab间形成一条彩色光带•下面的说法中正确的是（）A. a侧是红色光，b侧是紫色光。

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。

2020版高考人教版物理总复习练习：模块综合检测(二)(选修3-4)

模块综合检测(二)(选修3－4)(45分钟 100分)1．(16分)(2018·大连模拟)(1)(多选)下列说法中正确的是( ) A ．单摆振动的周期与摆球质量无关B ．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调C ．光的偏振现象说明光波是横波D ．光纤通信和全息照相都利用了光的全反射原理E ．声源与观察者相互靠近时，观察者接收的频率大于声源振动的频率(2)如图所示，一束平行光以45°的入射角照射到半径为R 的半圆柱形玻璃砖的上表面上，已知玻璃砖对平行光的折射率为 2.①圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角是多少？②能从圆柱面射出的光线中，在玻璃砖中传播时间最长为多少？(光在真空中的速度为c )解析：(1)单摆振动的周期与摆球质量无关，只与摆长和重力加速度有关，选项A 正确；接收无线电波时需要对电磁波进行解调，选项B 错误；光的偏振现象说明光波是横波，选项C 正确；光纤通信利用了光的全反射原理，而全息照相利用的是光的干涉原理，选项D 错误；根据多普勒效应可知，声源与观察者相互靠近时，观察者接收的频率大于声源振动的频率，选项E 正确；故选A 、C 、E.(2)①作出光路图，如图所示，由折射定律，有：n ＝sin i sin r得：sin r ＝sin i n ＝12，得r ＝30°如果光线EA 刚好在A 点发生全反射，则有n ＝sin 90°sin ∠EAO即有∠EAO ＝45° 此时∠EOA ＝75° 因EA 与OB 平行所以∠EAO ＝∠AOB ＝45°如果光线FC 刚好在C 点发生全反射，则有 ∠FCO ＝45° 此时∠FOC ＝15°故知圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角θ＝180°－∠EOA －∠FOC ＝180°－75°－15°＝90°②能从圆柱面射出的光线中，光线在玻璃砖中传播的最长距离s ＝R 光线在玻璃砖中传播的速度v ＝c n光线在玻璃砖中传播的最长时间 t ＝s v ＝2R c答案：(1)ACE (2)①90° ②2Rc2．(16分)(1)某同学在实验室做用单摆测定重力加速度的实验，测出摆线的长度为L ，摆球的直径为d ，测出N 次全振动的总时间t .摆球的直径用20分度的游标卡尺测出，如图所示，读数是________cm ，当地的重力加速度为g ＝________(结果用题中给出的字母表示)．(2)如图所示为一列简谐横波在t ＝0时刻的波形图，已知x ＝0处的质点做简谐运动的振动方程为y ＝5cos 10πt (cm)．①求x ＝3 m 处的质点P 的振动周期和1 s 内质点P 运动的路程． ②求这列简谐波的传播速度．解析：(1)摆球的直径为d ＝31 mm ＋9×0.05 mm ＝31.45 mm ＝3.145 cm.根据单摆的周期公式T ＝2πl g 及l ＝L ＋d 2和tN ＝T ，可得g ＝2π2N 2(2L ＋d )t 2. (2)①由振动方程可知，波的周期 T ＝2πω＝0.2 s1 s 是五个周期，质点P 运动的路程是20个振幅，即s ＝20A ＝1 m ②由题图可知，波长λ＝4 m 波速v ＝λT＝20 m/s.答案：(1)3.145 2π2N 2(2L ＋d )t 2(2)①0.2 s 1 m ②20 m/s3．(16分)(2018·沧州模拟)(1)(多选)关于光学镜头增透膜的以下说法中，正确的是( ) A ．增透膜是为了减少光的反射损失，增加透射光的强度 B ．光学镜头的增透膜的原理是光的衍射 C ．增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的1/4 D ．增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4E ．因为增透膜的厚度一般适合绿光反射时相互抵消，红光、紫光的反射不能完全抵消，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色(2)如图所示，在真空中有一个折射率为n 、半径为r 的质地均匀的小球．细激光束在真空中沿直线BC 传播，直线BC 与小球球心O 的距离为l (l <r )，光束于小球体表面的C 点经折射进入小球(小球成为光传播的介质)，并于小球表面的D 点(图中未标出)又经折射进入真空．设光在真空中传播的速度为c ，求：①光在C 点发生折射的折射角的正弦值． ②细激光束在小球中传输的时间．解析：(1)在选择增透膜时，一般是使对人眼灵敏的绿色光在垂直入射时相互抵消，这时光谱中其他频率的光将大部分抵消，因此，进入镜头的光有很多，但以绿光为主，这样照相的效果更好．对于增透膜，给定膜层的厚度是光在薄膜中的波长的14，从薄膜前后表面反射的绿光相互抵消．增透膜的原理是光的薄膜干涉．故选A 、D 、E.(2)①在由直线BC 与小球球心O 所确定的平面中，激光束两次折射的光路BCDE 如图所示，图中入射光线BC 与出射光线DE 的延长线交于G ，根据光的折射定律：sin α＝n sin β，式中α与β分别是相应的入射角和折射角，由几何关系可知sin α＝l r ，sin β＝lnr②根据n ＝cv ，光线在介质中传播的路径CD 的长度s ＝2r cos β，光束在小球内传播时间Δt ＝s v ＝2r cos βv ＝2r1－l 2n 2r 2c n＝2n 2r 2－l 2c 答案：(1)ADE (2)①1nr ②2n 2r 2－l 2c4．(16分)(1)(多选)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x a ＝2.5 m ，x b ＝4.5 m ，则下列说法中正确的是( )A ．质点b 振动的周期为4 sB ．平衡位置x ＝10.5 m 处的质点(图中未画出)与质点a 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 ．质点a 从图示时刻开始在经过14个周期的时间内通过的路程为2 cmE ．如果该波在传播过程中遇到尺寸小于8 m 的障碍物，该波可发生明显的衍射现象 (2)如图所示，一个立方体玻璃砖的边长为a ，折射率n ＝1.5，立方体中心有一个小气泡．为使从立方体外面各个方向都看不到小气泡，必须在每个面上都贴一张纸片，求每张纸片的最小面积．解析：(1)由波动图像可知波长λ＝8 m ，根据T ＝λv 可知T ＝4 s ，选项A 对；x ＝10.5 m 与质点a 平衡位置的距离为Δx ＝8 m ，正好是一个波长，振动情况总相同，选项B 对；质点a 的位移比质点b 的大，质点a 的速度小，选项C 错；质点a 从图示时刻开始在经过14个周期的时间内，通过的路程不为2 cm ，选项D 错；发生明显衍射的条件为障碍物尺寸小于波长或相差不大，选项E 对．(2)设纸片的最小半径为r ，光线在玻璃砖表面发生全反射的临界角为C ，则sin C ＝1nr ＝a 2tan C 解得r ＝a 5 则最小面积S ＝πr 2＝πa 25答案：(1)ABE (2)πa 255．(16分)(1)下列说法错误的是( )A ．根据狭义相对论可知，时间的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关B ．波的图像表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移C ．当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的波的频率比波源频率小D ．在波的传播过程中，质点没有随波传播走，但能量和运动形式可以传播走E ．电磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，但不会发生多普勒效应 (2)如图所示，一玻璃棱镜的截面为直角三角形ABD ，∠A ＝30°，斜边AB ＝L ，现有一条光线从距离B 点L6处的O 点垂直BD 边射入，已知玻璃对该光线的折射率n ＝2，求光线在AD 边的射出点到A 点的距离．解析：(1)根据狭义相对论，时间也是相对的，A 错误；波的图像表示介质中“所有质点”在“同一时刻”的位置，B 错误；由多普勒效应可知，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到波的频率比波源频率小，C 正确；在波的传播过程中，传播的就是运动形式和能量，D 正确；电磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，也会发生多普勒效应，E 错误．(2)光路如图所示，光线射到AB 界面时的入射角 i ＝60°全反射临界角C 满足sin C ＝1n ＝22，可得C ＝45°<i ，故光线在E 点发生全反射又r ＝30°<C ，光线从AD 边上F 点射出棱镜由几何关系可得BE ＝2BO ＝L 3AE ＝AB －BE ＝2L3由几何关系可知，三角形AEF 为等腰三角形，故有AF cos 30°＝AE 2＝L3则AF ＝L 3cos 30°＝23L9答案：(1)ABE (2)239L6．(20分)(2018·晋城模拟)(1)(多选)下列说法正确的是( ) A ．在真空中传播的电磁波，频率越大，波长越短B ．让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距较大C ．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理D ．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E ．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响 (2)如图为某一报告厅主席台的平面图，AB 是讲台，S 1、S 2是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示．报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫，为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消．已知空气中声速为340 m/s.若报告人声音的频率为136 Hz ，问讲台上这样的位置有多少个？解析：(1)根据λ＝cf ，在真空中传播的电磁波速度相同，频率越大，波长越短，选项A正确；绿光的波长大于蓝光，让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，根据Δx ＝ld λ可知，绿光形成的干涉条纹间距较大，选项B 正确；光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，全息照相利用的是光的干涉原理，选项C 错误；要确定雷达和目标的距离需要测出电磁波从发射到被雷达接收的时间t ，再根据x ＝c ·t2求解距离，选项D 错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响，选项E 正确；故选A 、B 、E.(2)声频f ＝136 Hz 的声波的波长是 λ＝vf＝2.5 m ①式中v＝340 m/s是空气中的声速，在图中，O是AB的中点，P是OB上任一点，将S1P－S2P表示为S1P－S2P＝k λ2②式中k为实数，当k＝0,2,4，…时，从两个喇叭来的声波因干涉而加强；当k＝1,3,5，…时，从两个喇叭来的声波因干涉而相消，由此可知，O是干涉加强点；对于B点，S1B－S2B＝20 m－15 m＝2λ③所以，B点也是干涉加强点，因而O、B之间有2个干涉相消点，由对称性可知，AB 上有4个干涉相消点．答案：(1)ABE(2)4个感谢您的下载!快乐分享，知识无限！由Ruize收集整理！。

2021-2022高二物理人教版选修3-4模块检测(二) Word版含答案

模块检测(二)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(每小题4分，共48分)1．下列有关物理学史，不符合．．．事实的是()A．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在B．伽利略认为，力学规律在任何惯性系中都是相同的C．赫兹首先捕获到了电磁波D．牛顿发觉了单摆周期公式解析依据物理学史可知，惠更斯首先确定了单摆的周期公式，选项D错误，本题应选D.答案D2．关于电磁波，下列说法正确的是()A．雷达是用X光来测定物体位置的设备B．使电磁波随各种信号而转变的技术叫做解调C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D．变化的电场产生磁场解析雷达是依据微波测定物体位置的，选项A错误；使电磁波随各种信号而转变的技术叫做调制，选项B错误；用紫外线照射时大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，选项C 错误；依据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场产生磁场、变化的磁场产生电场，选项D正确．答案D3．下列有关光现象的说法中正确的是()A．同种介质中，光波长越短，传播速度越大B．薄膜干涉条纹可以看作是等厚线C．眼睛直接观看全息照片可以看到立体图象D．宇航员驾驶一艘接近光速的宇宙飞船飞行时，他不能感知自身质量的增大解析同种介质中，光的波长越短，频率越大，介质对光的折射率越大，光的传播速度越小，选项A错误；对于同一条薄膜干涉条纹来说，从薄膜前后表面反射光的路程差是相同的，对应的薄膜厚度相同，选项B正确；全息照片要用激光才能观看，选项C错误；对于宇航员来说，他感觉不到自身质量的增大，选项D正确．答案BD4．以下说法正确的是()A．光的偏振现象说明光是横波B．电磁波是电子的运动产生的C．地面上静止的人观看一条沿自身长度方向高速运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小D．激光具有单色性好、方向性强、亮度高等特点，是进行全息照相的抱负光源解析只有横波才有偏振，纵波没有偏振，选项A正确；电磁波是周期性变化的电磁场产生的，选项B错误；依据尺缩效应可知，选项C正确；依据激光的特点和应用可知，选项D正确．答案ACD5．(2022吉林白山市2022届高三8月摸底考试)关于振动和波动，下列说法正确的是() A．单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关B．部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避开桥梁发生共振现象C．在波的干涉中，振动加强的点位移不肯定始终最大D．各种波均会发生偏振现象E．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以推断该星球正在离我们远去解析单摆的周期公式为T＝2πLg，周期与质量无关，选项A错误；部队过桥不能齐步走而要便步走，就是为了尽量消退共振，选项B正确；在波的干涉中，振动加强的点位移时刻变化，只是其振幅增大而已，选项C正确；只有横波才有偏振现象，选项D错误；依据多普勒效应，星球远离我们运动，频率变小，则波长变长，谱线发生“红移”，选项E正确．答案BCE6．(2022·江苏扬州市高三5月模拟)关于图1四幅图所涉及物理学问的论述中，正确的是()图1A．甲图中，沙漠中的“蜃景”现象是光的衍射现象引起的B．乙图中，演示简谐运动的图像试验中，若匀速拉动木板的速度较大，则由图像测得简谐运动的周期较大C．丙图中，可利用薄膜干涉检查样品的平整度D．丁图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相差越大，振幅越大答案C7．(2022·浙江理综，18)关于下列光学现象，说法正确的是()A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C．在岸边观看前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉试验，用红光时得到的条纹间距更宽解析蓝光的频率大于红光的频率，所以n蓝>n红，又因v＝cn，所以v蓝<v红，选项A错．光从空气射入玻璃不行能发生全反射，所以选项B错．依据光的折射定律可知，在岸边观看前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深，所以C正确；依据Δx＝ldλ知，同一装置，波长越长条纹间距越宽，故D正确．答案CD8.图2a、b两束色光(红光和紫光)，分别沿半径方向射向圆柱形的玻璃砖，其出射光线都是由圆心O 沿OP方向射出，如图2所示，则下列说法中正确的是()A．b在介质中的折射率比a大B．若用b光做单缝衍射试验，要比用a时中心条纹更宽C．做双缝干涉试验中，用a光比用b光条纹宽D．a光在玻璃中的速度较小E．b光发生全反射的临界角较大解析光由玻璃射向空气时，折射率n＝sin θ2sin θ1，因θ2相同，a光的入射角θ1较b光大，故n a＜n b，所以a光是红光，b光是紫光，则λa＞λb，单缝衍射和双缝干涉中a光的条纹宽，选项A、C正确，B错误；由n＝cv可知v a＞v b，选项D错误；临界角sin C＝1n，则a光发生全反射的临界角较大，选项E错误．答案AC9．如图3所示为某质点沿x轴做简谐运动的图象，下列说法中正确的是()图3A．在t＝4 s时质点速度最大，加速度为0B．在t＝1 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x轴负方向解析t＝4 s时质点位于正的最大位移处，加速度值最大，A错；t＝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．答案C10．如图4所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t＝0时刻的图象，振源周期为1 s，以下说法正确的是()。

教科版物理选修3-4：模块检测2 Word版含解析

模块检测(二)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共50分)1．下列有关物理学史，不符合．．．事实的是()A．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在B．伽利略认为，力学规律在任何惯性系中都是相同的C．赫兹首先捕捉到了电磁波D．牛顿发现了单摆周期公式解析根据物理学史可知，惠更斯首先确定了单摆的周期公式，选项D错误，本题应选D.答案 D2．关于电磁波，下列说法正确的是()A．雷达是用X光来测定物体位置的设备B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D．变化的电场产生磁场解析雷达是根据微波测定物体位置的，选项A错误；使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，选项B错误；用紫外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，选项C错误；根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场产生磁场、变化的磁场产生电场，选项D正确．答案 D3．(多选)下列说法正确的是()A．测定某恒星特定元素发出光的频率，对比地球上该元素的发光频率，可以推算该恒星远离地球的速度B．无线电波没有偏振现象C．红外线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象D．在一个确定的参考系中观测，运动物体上物理过程的时间进程跟物体运动速度有关解析测定某恒星特定元素发出光的频率，对比地球上该元素的发光频率，可以根据多普勒效应推算该恒星远离地球的速度，A正确；无线电波是横波，偏振现象是横波所特有的现象，故B错误；根据电磁波谱可知红外线波长比无线电波的波长短，因而更不容易发生干涉和衍射，故C错误．根据爱因斯坦相对论知，在一个确定的参考系中观测，运动物体上物理过程的时间进程跟物体运动速度有关，故D正确．答案AD4．(多选)关于振动和波动，下列说法正确的是()A．单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关B．部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象C．在波的干涉中，振动加强的点位移不一定始终最大D．各种波均会发生偏振现象解析单摆的周期公式为T＝2πlg，周期与质量无关，选项A错误；部队过桥不能齐步走而要便步走，就是为了尽量消除共振，选项B正确；在波的干涉中，振动加强的点位移时刻变化，只是其振幅增大而已，选项C正确；只有横波才有偏振现象，选项D错误．答案BC5．某同学使用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05 mm的窄缝，进行光的衍射实验，如图1所示，则他在光屏上看到的条纹是()图1解析单缝衍射条纹中间宽，两侧越来越窄，又由于单缝是水平的，所以衍射条纹也是水平的，故B对．答案 B6．一束含两种频率的单色光，照射到底面有涂层的平行均匀玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为a、b两束，如图2所示．下列说法正确的是()图2A．a、b可能是非平行光线B．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距C．a光的频率大于b光的频率D．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大解析因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据折射定律可知出射后折射角等于开始时的入射角，所以出射光线一定平行，故A错误；作出光路图如图所示，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，波长短．根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝ldλ知，a光的条纹间距小于b光的条纹间距．故C正确，B错误；因为a光的折射率较大，根据sin C＝1n，知a光的临界角小，故D错误．答案 C7．(多选)关于下列光学现象，说法正确的是()A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽解析因为频率f蓝＞f红，则n蓝＞n红，又因为在水中v＝cn得到v蓝＜v红，则A错．光线由光密介质射向光疏介质时才有可能发生全反射，则B错．在岸边看水中物体时比实际深度浅，则C项正确．Δx＝ldλ，λ红＞λ蓝，同一装置中l d相同，所以用红光时条纹间距更宽，D项正确．答案CD8．如图3所示为一列简谐横波在t时刻的图像，波速为0.2 m/s，则以下结论正确的是()图3A ．振源的振动频率为0.4 HzB ．从t 时刻起质点a 比质点b 先回到平衡位置，则波沿x 轴正方向传播C ．图示时刻质点a 、b 、c 所受的回复力大小之比为2∶1∶3D ．经过0.5 s ，质点a 、b 、c 通过的路程均为75 cm解析由题图知λ＝8 cm ，所以T ＝λv ＝0.4 s ，f ＝1T＝2.5 Hz ，A 错误；若a 先于b 回到平衡位置，则a 、b 向下振动，波向x 轴负向传播，B 错误；由F ＝－kx 可知，C 正确；0.5 s＝114T ，c 通过路程为75 cm ，但a 、b 不是，D 错误．答案 C9．(多选)某横波在介质中沿x 轴传播，图4甲为t ＝0.25 s 时的波形图，图乙为P 点(x ＝1.5 m 处的质点)的振动图像，那么下列说法正确的是( )图4A ．该波向右传播，速度为2 m/sB ．质点L 与质点N 的运动方向总相反C ．t ＝0.75 s 时，质点M 处于平衡位置，并正在往正方向运动D ．t ＝1.25 s 时，质点K 向右运动了2 m解析波长为4 m ，周期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，质点L 与质点N 的运动方向总相反，选项B 正确；t ＝0.75 s 时，质点M 处于平衡位置，并正在往正方向运动，选项C 正确；t ＝1.25 s 时，质点K 位于波谷，并不随波迁移，选项D 错误．答案 ABC10．如图5甲所示，波源S 从平衡位置开始上、下(沿y 轴方向)振动，产生的简谐横波向右传播，经过0.1 s 后，沿波的传播方向上距S 为2 m 的P 点开始振动．若以P 点开始振动的时刻作为计时的起点，P 点的振动图像，如图乙所示．则下列说法中正确的是( )图5A ．波S 最初是向上振动的B ．该简谐波的波速为20 m/sC ．该波的波长为84n ＋1m(n ＝0,1,2，…) D ．该波通过宽度约为1 m 的缝隙时，不能产生明显的衍射现象解析由振动图像可知，P 点开始时向下振动，A 错误；波速v ＝x t ＝20.1m/s ＝20 m/s ，B 正确；由图乙可知周期T ＝0.4 s ，由v ＝λT得λ＝v T ＝8 m ，C 错误；因为缝隙的宽度1 m 小于波长，所以能产生明显的衍射现象，D 错误．答案 B二、填空题(每小题6分，共18分)11．如图6所示，画有直角坐标系xOy 的白纸位于水平桌面上．M 是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x 轴重合．OA 是画在纸上的直线，P 1、P 2为竖直地插在直线OA 上的两枚大头针，P 3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA 与y 轴正方向的夹角，β是直线OP 3与y 轴负方向的夹角．只要直线OA 画得合适，且P 3的位置取得正确，测出角α和β，便可求得玻璃的折射率．某同学用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA 上竖直地插上了P 1、P 2两枚大头针，但在y ＜0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P 1、P 2的像，他应采取的措施是________．若他已透过玻璃砖看到P 1、P 2的像，确定P 3位置的方法是_______________．若他已正确地测得了α、β的值，则玻璃的折射率n ＝________.图6解析无法看到P 1、P 2的像是因为OA 光线的入射角过大，发生全反射的缘故．P 3能挡住P 1、P 2的像说明OP 3是OA 的折射光线．答案另画一条更靠近y 轴正方向的直线OA ，把大头针P 1、P 2竖直地插在所画的直线上，直到在y ＜0区域透过玻璃砖能看到P 1、P 2的像竖直插上大头针P 3，使P 3刚好能挡住P 1、P 2的像 sin βsin α12．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图7所示)，并选用缝间距d ＝0.2 mm 的双缝屏．从仪器注明的规格可知，光屏与双缝屏间的距离l ＝700 mm.然后，接通电源使光源正常工作．图7(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图8(a)所示，图8(a)中的数字是该同学给各暗条纹的编号，此时图8(b)中游标尺上的读数x 1＝1.16 mm ；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图9(a)所示，此时图9(b)中游标尺上的读数x 2＝________ mm ；图8 图9(2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx ＝________ mm ；这种色光的波长λ＝________ nm. 解析由游标尺的读数规则可知：x 2＝(15＋1×0.02)mm ＝15.02 mm ；两图中暗条纹间的间隔为6个，故Δx ＝x 2－x 16＝2.31 mm ；由Δx ＝l d λ可知λ＝d ·Δx l＝6.6×102 nm. 答案 (1)15.02 (2)2.31 6.6×10213．在“用单摆测定重力加速度”的实验中：图10(1)某同学用秒表测得单摆完成40次全振动的时间如图10所示，则单摆的周期为________s.(2)实验中对提高测量结果精度有利的建议是________．A ．单摆的摆线不能太短B ．单摆的摆球密度尽可能大C ．单摆的摆角越大越好D ．从平衡位置开始计时，测量一次全振动的时间作为摆动周期(3)若单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为T ＝T 0[1＋a sin 2θ2]，式中T 0为摆角趋近于0°时的周期，a 为常数．为了用图像法验证该关系式，需要测量的物理量有________．某同学在实验中得到了如图11所示的图线，则图线的斜率表示________．图11解析 (1)从图中读出时间为：t ＝60 s ＋15.6 s ＝75.6 s ，单摆的周期为：T ＝t n ＝75.640s ＝1.89 s.(2)摆线太短，不容易控制摆角，会引起较大的误差．摆球的密度大，空气阻力的影响较小，误差较小．摆角较大，单摆的运动不是简谐运动．测量一次全振动的时间作为摆动周期误差较大．选项A 、B 正确．(3)为了验证该关系式，需要测量的物理量为周期T 和摆角θ，由公式T ＝T 0[1＋a sin 2θ2]可得：sin 2θ2＝1aT 0T －1a ，结合图像可知图像的斜率表示1aT 0.答案 (1)1.89 (2)AB (3)T (或t 、n )和θ 1aT 0 三、计算题(共3小题，共36分) 14．(10分)如图12所示是两个单摆的振动图像．图12(1)甲、乙两个摆的摆长之比是多少？(2)以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，从t ＝0起，乙第一次到达右方最大位移处时，甲振动到了什么位置？向什么方向运动？解析 (1)由题图可以看出，单摆甲的周期是单摆乙的周期的12，即T 甲＝12T 乙，又由单摆的周期与摆长的关系可知，l 甲∶l 乙＝1∶4.(2)由题图可以看出，当乙第一次到达右方最大位移处时，t ＝2 s ，振动到14周期，甲振动到12周期，位移为0，位于平衡位置，此时甲向左运动．答案 (1)1∶4 (2)甲振动到12周期，位于平衡位置，此时甲向左运动． 15．(12分)如图13所示，玻璃棱镜ABCD 可以看成是由ADE 、ABE 、BCD 三个直角三棱镜组成，一束单色细光束从AD 面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab 所示，ab 与AD 面的夹角为60°，玻璃的折射率n ＝ 2.求：图13(1)这束入射光线的入射角为多大；(2)该束光线第一次从CD 面射出时的折射角．解析 (1)设光在AD 面的入射角、折射角分别为θ1、θ2，则θ2＝30°根据n ＝sin θ1sin θ2解得：sin θ1＝n sin θ2＝22，θ1＝45° (2)光路图如图所示，光线ab 在AB 面的入射角为45°设玻璃的临界角为C ，则sin C ＝1n ＝22，C ＝45° 因此光线ab 在AB 面会发生全反射由几何关系得光线ab 在CD 面的入射角θ1′＝30°根据折射定律可知，光线ab 在CD 面的折射角θ2′＝45°.答案 (1)45° (2)45°16．(14分)在某介质中形成一列简谐波，t ＝0时刻的波形如图14中的实线所示．图14(1)若波向右传播，零时刻刚好传到B 点，且再经过0.6 s ，P 点也开始起振，求： ①该列波的周期T ；②从t ＝0时刻起到P 点第一次达到波峰时止，O 点对平衡位置的位移y 0及其所通过的路程s 0各为多少？(2)若该列波的传播速度大小为20 m/s ，且波形中由实线变成虚线需要经历0.525 s 时间，则该列波的传播方向如何？解析 (1)由图像可知波长为：λ＝2 m ，振幅为：A ＝2 cm ，当波向右传播时，B 点的起振方向竖直向下，包括P 点在内的各质点的起振方向均为竖直向下．①波传播的速度为：v ＝x BP Δt 1＝60.6 m/s ＝10 m/s ，由波速公式v ＝λT，解得波的周期为：T＝λv ＝210s ＝0.2 s. ②由t ＝0至P 点第一次到达波峰止，经历的时间为：Δt 2＝Δt 1＋34T ＝0.75 s ＝(3＋34)T ，而t ＝0时刻O 点的振动方向竖直向上(沿y 轴正方向)，故经Δt 2时间，O 点振动到波谷，即位移：y 0＝－2 cm ，通过的路程为：s 0＝Δt 2T×4A ＝0.3 m. (2)当波速v ＝20 m/s 时，经历0.525 s 时间，波沿x 轴方向传播的距离为：x ＝v t ＝10.5 m ，即：x ＝(5＋14)λ，结合波的图像得出波沿x 轴负方向传播．答案 (1)①0.2 s ②－2 cm 0.3 m (2)沿x 轴负方向传播。

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选做题专项练2 选修3-4模块
1.(1)下列说法正确的是.(填正确答案标号)
A.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源和观察者的运动无关
B.爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量
C.空间和时间与物质的运动状态有关
D.大量光子产生的效果往往显示出粒子性,个别光子产生的效果往往显示出波动性
E.红外线有显著的热效应,紫外线有显著的化学作用
(2)如图中实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形,虚线是这列波在t2=0.5 s时刻的波形,问
①若波向右传播,波速多大?若波向左传播,波速多大?
②若波速大小为74 m/s,波速方向如何?
2.(2018·福建厦门考前热身)(1)如图(a),在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的波源S1(0,4)和S2(0,-2).两波源的振动图线如图(b),两列波的波速为2 m/s,波长为m,两列波从波源传播到点
A(8,-2),引起的振动(选填“加强”或“减弱”).
(2)很大的池子里有足够深的某种液体,液面下有一点光源.
①若发现点光源照亮的面积正在变大,则点光源是正在下沉还是
上浮?
②若点光源在液面下沿竖直方向以3 m/s的速度匀速运动,测得液面被照亮的圆面的半径正以4 m/s 的速度均匀变化,求该池子里液体的折射率.
3.(1)以下说法正确的是.(填正确答案标号)
A.物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率,而跟物体固有频率无关
B.产生显著衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长要小或与波长相差不多
C.利用薄膜干涉可以检查精密部件的表面是否平整
D.在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长越来越短,速度越来越大
E.根据光速不变原理可知光在任意介质中的速度是相等的
(2)如图所示,有一半径为R,折射率n=的圆柱形玻璃砖固定于水平桌面,OA边与水平桌面垂直,现有一平行光以与OA边成45°角入射,求:
①圆柱形曲面上没有光线射出部分的弧长;
②圆柱形曲面上,射出的光线对应的入射光线的入射点到O点的最大距离.
4.(1)一列正弦式简谐横波,在t=0时刻的波形图如图所示,已知这列波沿x轴正方向传播,M为传播方向上一质点,此时M点的纵坐标为
cm,若经过时间Δt=0.1 s,M点首次到达波峰.下列说法中正确的是.(填正确答案标号)
A.波动方程为y=2sin(2πx) cm
B.M点的坐标为(0.3,)
C.波的传播速度大小为1.25 m/s
D.质点的振动周期为1 s
E.从t=0时刻起,再经过t=0.5 s质点M的路程为(6-) cm
(2)如图所示,一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC,腰长为a,∠A= 90°.一束细光线沿此截面所在平面且平行于BC边的方向射到AB边上的中点,光进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射.已知真空中的光速为c,试求:
①该棱镜材料的折射率n;
②光从AB边到AC边的传播时间t.
5.(2018·广西南宁模拟)(1)ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图,AB丄BC.由a,b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜,经两次反射后光线垂直BC射出,且在CD,AE边只有a光射出,光路图如图中所示.则a,b两束光.(填正确答案标号)
A.a光的频率比b光的频率小
B.在真空中,a光的传播速度比b光大
C.在棱镜内,a光的传播速度比b光大
D.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角较小
E.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距小
(2)机械横波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=0.32 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.
6.(1)一列简谐横波,某时刻的波形如图(甲)所示,P,Q,M为该横波上的三个质点,各自的横坐标位置分别为6 m,10 m,15 m.从该时刻开始计时,波上M质点的振动图像如图(乙)所示,则下列说法正确的是(填正确答案标号).
A.该波波速是25 m/s,传播方向沿x轴负方向
B.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为2.5 Hz
C.若该波能发生明显衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸一定比
20 m大很多
D.从该时刻起,再经过0.4 s质点Q通过的路程为4 m
E.从该时刻起,质点Q将比质点P先回到平衡位置
(2)如图所示为某种透明材料制成的一柱形棱镜的横截面图,CD是半径为R的四分之一圆,圆心为O;光线从AB面上的M点入射,入射角为θ,光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射,然后由CD面射出.已知OB段的长度为L,真空中的光速为c.求:
①透明材料的折射率n;
②该光在透明材料内传播的时间t.
7.(1)如图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图,甲波向右传播,乙波向左传播.质点M位于x=0.2 m处,则下列说法正确的是.(填正确答案标号)
A.这两列波会发生干涉现象
B.M点是振动加强点,所以其位移总是最大
C.此时M点位移为零,故M点是振动减弱点
D.由图示时刻开始,再经过甲波周期,M点将位于波谷
E.M点将做振幅为30 cm的简谐振动
(2)如图所示,一玻璃砖的截面为直角三角形ABC,其中∠A=60°,AB= 9 cm;现有两细束平行且相同的单色光a,b,分别从AC边上的D点、E 点以45°角入射,且均能从AB边上的F点射出,已知AD=AF=3 cm,求:
①玻璃砖的折射率;
②D,E两点之间的距离.。