教科版高中物理选修3-4物 理 试 题(范围:)
教科版物理选修3-4:第1章1.3知能演练轻松闯关

1.单摆是为了研究振动而抽象出来的理想化模型,其理想化条件是()A.摆线质量不计B.摆线长度不伸缩C.摆球的直径比摆线长度短得多D.只要是单摆的运动就是一种简谐运动解析:选ABC.单摆由摆线和摆球组成,摆线只计长度不计质量,摆球只计质量不计大小,且摆线不伸缩,A、B、C正确.只有在摆角很小(θ<10°)的情况下,单摆的运动才是简谐运动.2.下列有关单摆运动过程中受力的说法中,正确的是()A.回复力是重力和摆线拉力的合力B.回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力C.单摆过平衡位置时合力为零D.回复力是摆线拉力的一个分力解析:选B.单摆经过平衡位置时,回复力等于零,但合力不为零,因摆球沿圆弧运动,在径线方向上有向心加速度,即存在向心力.3.如图所示为一单摆的振动图像,则()A.t1和t3时刻摆线的拉力等大B.t2和t3时刻摆球速度相等C.t3时刻摆球速度正在减小D.t4时刻摆线的拉力正在减小解析:选AD.由题图可知,t1和t3单摆振动的速度大小相等,故绳子拉力相等,A正确,B 错误;t3时刻质点正靠近平衡位置,速度正在增大,C错误;t4时刻正远离平衡位置,速度逐渐减小,绳子拉力减小,D正确.4.如图所示是单摆振动示意图,下列说法中正确的是()A.在平衡位置摆球的动能和势能均达到最大值B.在最大位移处势能最大,而动能最小C.在平衡位置绳子的拉力最大,摆球速度最大D.摆球由A→C运动时,动能变大,势能变小解析:选BCD.单摆的振动是简谐运动,机械能守恒,远离平衡位置运动,位移变大,势能变大,而动能减小;反之,向平衡位置运动时,动能变大而势能变小,故B、D正确,A错.小球在平衡位置只受重力和绳子拉力,在平衡位置C,拉力T=mg+m v2/r,由上述分析知,在平衡位置时动能最大,即v最大,故T也最大,所以C正确.一、选择题1.做一个单摆有下列器材可供选用,可以用来做成一个单摆的有()A.带小孔的实心木球B.带小孔的实心钢球C.长约1 m的细线D.长约10 cm的细线解析:选BC.制作单摆时应选用体积小、质量大的球和细、轻、弹性小的线.2.把实际的摆看作单摆的条件是()①细线的伸缩可以忽略②小球的质量可以忽略③细线的质量可以忽略④小球的直径比细线的长度小得多⑤小球的最大偏角足够小A.①②③④⑤B.①②③④C.①③④D.②③④⑤解析:选C.单摆的球应选择体积较小,质量较大的球;细线应选用较轻、弹性较小的线,且小球尺寸比细线要小得多.摆动时的摆角要小于5°,并非越小越好.应选C.3.(2012·安康高二检测)关于单摆,下列说法中正确的是()A.摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置B.摆球受到的回复力是它的合力C.摆球经过平衡位置时,所受的合力为零D.摆角很小时,摆球受的合力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比解析:选A.根据回复力的定义选项A正确;单摆的回复力除指明在最高点外都不是摆球受力的合力,但不管在哪个位置均可认为是重力沿轨迹圆弧切线方向的分力,所以选项B错误;经过平衡位置时,回复力为零,但合力不为零,因悬线方向上要受向心力,选项C、D 错误.4.一个打磨得很精细的小凹镜,其凹面可视为接近平面.将镜面水平放置如图所示,一个小球从镜面边缘开始释放,小球在镜面上将会往复运动,以下说法中正确的是()A.小球的运动是简谐运动B.不能判断小球做简谐运动C.小球简谐运动的回复力是重力跟支持力的合力D.小球简谐运动的回复力是重力沿曲面切向的分力解析:选AD.由题意,很精细的小凹镜,其凹面可视为接近平面,故曲率半径远大于小镜的长度,小球在上面的运动是简谐运动,运动情况跟单摆相同.5.单摆做简谐运动时,下列说法正确的是()A.摆球质量越大、振幅越大,则单摆振动的能量越大B .单摆振动能量与摆球质量无关,与振幅有关C .摆球到达最高点时势能最大,摆线弹力最大D .摆球通过平衡位置时动能最大,摆线弹力最大解析:选AD.对于无阻尼单摆系统,机械能守恒,其数值等于最大位移处摆球的重力势能或平衡位置处摆球的动能。
教科版物理选修3-4:第2章章末综合检测

一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)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质点振动位移大小相等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.相隔一个周期的两时刻,简谐波的图像相同解析:选BD.机械波分为横波和纵波,振动方向与传播方向垂直的为横波,振动方向与传播方向在一条直线上的为纵波;相距半个波长的两质点在同一时刻会沿相反方向振动到距平衡位置相等距离的位置,即位移大小相等、方向相反;由于每个质点都做简谐运动,因此每个质点经过一个周期后会重复原来的运动状态,则简谐波图像相同.所以B、D正确.2.如图是同一机械波在两种不同介质中传播的波动图像.从图中可以直接观察到发生变化的物理量是()A.波速B.频率C.周期D.波长解析:选D.同一机械波在不同介质中传播时,频率不会改变(由振源决定),波长和波速改变,而从图像中能直接观看发生改变的量当然是波长,故D项正确.3.根据多普勒效应,下列说法中正确的有()A.医生检查身体用的“B超”是根据超声波的多普勒效应制成的B.一位有经验的战士听到飞行的炮弹尖叫声越来越尖锐,可以判断炮弹正向他靠近C.根据光波的多普勒效应,由地球接收到遥远天体发出的光波的频率越来越小,可以判断此天体正远离地球D.当波源和观察者间有相对运动时,观察者接收到的频率一定和波源发出的频率不同解析:选BC.超声波照射人体时,不同组织穿透的超声波的量是不同的,从而形成B超影象,A不正确.当波源与观察者间相对靠近时,观察者感到频率变大,所以听到飞行的炮弹尖叫声越来越尖锐,声音的频率增大,可以判断炮弹正向他靠近,B正确.光波和机械波一样,也有多普勒效应,地球接收到遥远天体发出的光波的频率越来越小,可以判断此天体正远离地球,C正确.设想如果人绕波源做圆周运动,那么,观察者接收到的频率和波源发出的频率相同,D不正确.4.水波通过小孔,发生一定程度的衍射,为使衍射现象更明显,可()A.增大小孔尺寸,或增大水波的频率B.增大小孔尺寸,或减小水波的频率C.缩小小孔尺寸,或增大水波的频率D.缩小小孔尺寸,或减小水波的频率解析:选D.观察到明显衍射的条件是缝、小孔或障碍物的尺寸可与波长相比,或小于波长,因此应缩小小孔的尺寸或增大波的波长,A 和B 错误.根据公式v =λf ,且水波的波速由介质决定,即水波的波速不变,则有λ=vf ,可见减小频率可以使波长增大.综上所述,D 正确,C 错误.5.如图所示是水波干涉示意图,S 1、S 2是两波源,A 、D 、B 三点在一条直线上,两波源频率相同,振幅相等,下列说法正确的是( ) A .质点A 一会儿在波峰,一会儿在波谷 B .质点B 一会儿在波峰,一会儿在波谷 C .质点C 一会儿在波峰,一会儿在波谷 D .质点D 一会儿在波峰,一会儿在波谷 解析:选ABD.在波的干涉中,振动加强区域里的质点总在自己的平衡位置附近做简谐振动,只是质点的振幅较大为A 1+A 2,本题中由于A 1=A 2,故振动减弱区的质点并不振动,而此时A 点是波峰与波峰相遇,是加强点,B 点是波谷与波谷相遇,是加强点.又A 、D 、B 三点在一条振动加强线上,这条线上任一点的振动都是加强的,故此三点都为加强点,这样,此三点都是一会儿在波峰,一会儿在波谷.6.振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动,t =0时刻绳上形成的波形如图所示.规定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向,则P 点的振动图像是( )解析:选B.由t =0时刻绳上形成的波形可知该列简谐横波刚传到P 点处于平衡位置,由“上下坡”法可知,P 处上坡,所以起振方向向下,B 正确.7.两列平面简谐横波在空中叠加,其中简谐横波a (图中虚线所示)沿x 轴正方向传播,简谐横波b (图中实线所示)沿x 轴负方向传播,波速都是20 m/s.t =0时,这两列波的波动图像如图所示,那么位于x =45 m 处的质点P 第一次到达波峰的时间和第一次处于平衡位置的时间分别是( )A .1.50 s ,0.25 sB .0.25 s ,0.75 sC .0.50 s ,0.75 sD .0.50 s ,0.25 s解析:选B.从题图上可知两波波长均为λ=40 m ,故T =λv =2 s ,波峰a 或b 第一次传到P 点,均需要t =520 s =0.25 s ,而平衡位置状态传到P 要t ′=1520s =0.75 s.8.一列简谐横波沿x 轴传播,已知x 轴上x 1=0处a 质点的位移—时间图像如图甲所示,x 2=6 m 处b 质点的位移—时间图像如图乙所示,已知x 1和x 2间距离小于一个波长,则此列波的传播速度可能是( )A .3 m/sB .5 m/sC .1 m/sD .10 m/s解析:选AC.由a 、b 两点的振动图像可知,当波沿x 轴正向传播时,a 、b 之间的距离为14λ,即λ=24 m ,v =λT =248 m/s =3 m/s ;当波沿x 轴负向传播时,a 、b 之间的距离为34λ,即λ=8 m ,v =λT =88m/s =1 m/s.故A 、C 选项正确.9.如图所示,实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在t =0时刻的波形图,虚线是这列波在t =0.2 s 时刻的波形图.已知该波的波速是0.8 m/s ,则下列说法正确的是( )A .这列波的波长是14 cmB .这列波的周期是0.125 sC .这列波可能是沿x 轴正方向传播的D .t =0时,x =4 cm 处的质点速度沿y 轴负方向解析:选D.由波的图像可以看出,波长λ=12 cm ,波的周期T =λv =0.120.8 s =0.15 s ,由实线波到虚线波平移的距离Δx =v t =0.8×0.2 m =0.16 m =16 cm =(λ+4 cm),由波动图像可以看出,波沿x 轴负方向传播;t =0时,x =4 cm 处质点沿y 轴负方向运动. 10.一列简谐横波沿x 轴传播,波长为1.2 m ,振幅为A .当坐标为x =0处质元的位移为-32A 且向y 轴负方向运动时,坐标为x =0.4 m 处质元的位移为32A .当坐标为x =0.2 m 处的质元位于平衡位置且向y 轴正方向运动时,x =0.4 m 处质元的位移和运动方向分别为( ) A .-12A 、沿y 轴正方向B .-12A 、沿y 轴负方向C .-32A 、沿y 轴正方向 D .-32A 、沿y 轴负方向 解析:选C.λ=1.2 m ,坐标为x =0.4 m 处的质元距坐标原点为13λ,若波沿x 轴正方向传播,其波形如图所示.此时x =0.2 m 处质元在平衡位置且向y 轴负方向运动,x =0.4 m 处质元也向y 轴负方向运动;当x =0.2 m 处质元在平衡位置且向y 轴正方向运动时,需经t =T2,此时x =0.4 m 处质元应在平衡位置之下y =-32A ,沿y 轴正方向,A 、B 错误,C 正确. 若波沿x 轴负方向传播,其波形如图所示.位移为32A 处的质元距O 点大于13λ,故D 错. 二、填空题(本题共2小题,每小题6分,共12分,将答案填在题中的横线上)11.声波从甲介质进入乙介质中,已知入射角为30°,折射角为37°,声波在甲介质中速度为300 m/s ,声波在乙介质中速度为________ m/s. 解析:由折射定律可知sin θ1sin θ2=v 12,所以v 2=v 1sin θ2sin θ1=300×0.60.5 m/s =360 m/s.答案:36012.右图为声波干涉演示仪的原理图.两个U 形管A 和B 套在一起,A 管两侧各有一小孔.声波从左侧小孔传入管内,被分成两列频率________的波.当声波分别通过A 、B 传播到右侧小孔时,若两列波传播的路程相差半个波长,则此处声波的振幅________;若传播的路程相差一个波长,则此处声波的振幅________.解析:声波从左侧小孔传入管内向上向下分别形成两列频率相同的波,若两列波传播的路程相差半个波长,则振动相消,所以此处振幅为零,若传播的路程相差一个波长,振动加强,则此处声波的振幅为原来声波振幅的2倍.答案:相等 等于零 等于原来声波振幅的2倍三、计算题(本题共4小题,共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)如图所示,一列简谐横波沿x 轴传播,实线为t 1=0时的波形图,此时P 质点向y 轴负方向运动,虚线为t 2=0.01 s 时的波形图.已知周期T >0.01 s.(1)波沿x 轴________(填“正”或“负”)方向传播; (2)求波速.解析:(1)根据“下坡上”判断,向正方向传播.(2分) (2)由题意知,λ=8 m(1分) t 2-t 1=18T ①(2分)v =λT②(2分)联立①②式,代入数据解得v =100 m/s.(1分) 答案:(1)正 (2)100 m/s 14.(12分)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0.4 s 第一次形成图示波形,求位于x =5 m 处的质点B 再经过多少时间第一次到达波峰?(请写出必要的解答过程)解析:由题意易知,该波的波长为4 m ,周期为T =0.8 s(4分) 波向右传播到B 点所用的时间为t =sv (2分) v =λT ,联立解得:t =1 s(2分)所以质点P 第一次到达波峰所用时间 t ′=t +34T =1.6 s(2分)所以再经过的时间t ″=1.6 s -0.4 s =1.2 s .(2分) 答案:1.2 s15.(14分)甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A 、B 两点沿x 轴相向传播,t =0时的波形图像如图所示,如果两列波的波速都是10 m/s ,求:(1)甲、乙两列波的频率各是多少?(2)第几秒末两列波相遇,相遇时C 、D 两点间有哪些点位移最大?解析:(1)由题图知:λ=4 m ,(2分) 又因v =10 m/s ,所以由f =vλ得f =104Hz =2.5 Hz ,(4分)故甲、乙两列波的频率均为2.5 Hz.(2)设经t 时刻两波相遇,则2v t =4 m ,(2分) 所以t =42×10 s =0.2 s ,(1分)又因T =1f =12.5 s =0.4 s ,(1分)故波分别向前传播λ2相遇.此时两列波的图像如图中的虚线所示.故CD 间有x =5 m 和x =7 m 处的点位移最大. (4分)答案:(1)2.5 Hz 2.5 Hz (2)0.2 s x =5 m 与x =7 m16.(14分)一列横波上有相距4 m 的A 、B 两点,波的传播方向是由A 向B ,波长大于2 m ,如图所示的是A 、B 两质点的振动图像,求这列波可能的波速.解析:由振动图像得:质点振动周期T =0.4 s(2分) B 点比A 点晚振动的时间Δt =nT +34T (n =0,1,2,3,…)(2分)所以A 、B 间的距离为Δs =n λ+34λ(n =0,1,2,3,…)(2分)则波长为λ=4Δs 4n +3=164n +3(4分)因为λ>2 m ,所以n =0,1当n =0时,λ1=163 m ,v 1=λ1T =403 m/s(2分)当n =1时,λ2=167 m ,v 2=λ2T =407 m/s.(2分)答案:403 m/s 或 407 m/s。
高中物理选修3-4全册综合测试(全册)

选修3-4综合测试(考试时间:90分钟,满分100分)一、选择题(本题包括14小题。
在每小题给出的四个选项中。
有的小题只有一个选项正确。
有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分,选不全的得2分,选错或不答的得0分,共56分)1、以下说法中正确的是()A.简谐运动中回复力总指向平衡位置;B.太阳光是偏振光;C.电磁波是横波,它的传播不需要介质;D.家电的遥控器是利用红外线的遥感。
2、根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法中正确的是()A.变化的电场一定产生变化的磁场B.均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场C.稳定的电场一定产生稳定的磁场D.周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场3、一列声波从空气传入水中,已知水中声速较大,则( )A.声波频率不变,波长变小B.声波频率不变,波长变大C.声波频率变小,波长变大D.声波频率变大,波长不变4、如图所示,在一根张紧的水平绳上,悬挂有 a、b、c、d、e五个单摆,让a摆略偏离平衡位置后无初速释放,在垂直纸面的平面内振动;接着其余各摆也开始振动。
下列关于其余各摆说法中正确的有()A.各摆均做自由振动B. c摆的振幅最大C.摆长与a相差越大的,振幅越小D.各摆的振动周期与a摆相同5、如图所示,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B .在真空中a 侧光的波长小于b 侧光的波长C .三棱镜对a 侧光的折射率大于对b 侧光的折射率D .在三棱镜中a 侧光的传播速率大于b 侧光的传播速率6、如图所示,表示横波在某一时刻的图像,其波速是8m/s ,则下列说法中正确的是 ( )A .该波的周期为0.5sB .该波的振幅是5mC .从这一时刻开始经过1.75s ,质点a 经过的路程是70cmD . 从这一刻开始经过1.75s ,质点a 向右移动的距离为14m7、 一束可见光射到置于空气中的平行玻璃砖上,穿过玻璃砖后从下表面射出,变为a 、b 两束平行单色光,如图所示。
教科版物理选修3-4:第1章1.1知能演练轻松闯关

1.下列振动是简谐运动的有( )A .手拍乒乓球的运动B .弹簧的下端悬挂一个钢球,上端固定组成的振动系统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:选B.手拍乒乓球,球原来静止的位置为平衡位置,球向上和向下运动过程中受重力作用,不是简谐运动,A 错;B 为弹簧振子,为简谐运动,B 正确;C 中树枝摇摆,受树的弹力作用,但弹力的变化无规律,C 错;D 既不是机械振动,也不是简谐运动,D 错.2.(2012·西安高二检测) 一个质点做简谐运动,其振动图像如图所示,下列说法中正确的是( )A .振动周期为4 sB .振动频率为0.25 HzC .经过5 s 质点通过的路程为20 cmD .5 s 末质点的位移为零解析:选ABD.周期是完成一次全振动所用的时间,在图像上是两相邻同向极大值间的坐标差,所以周期是4 s .又频率f =1T ,所以f =0.25 Hz ,5 s 是54个周期,一个周期质点通过的路程为s =4A =20 cm ,所以经过5 s 质点通过的路程为25 cm.由题图可知5 s 末位置是0 cm ,所以5 s 末质点的位移为零.3.弹簧振子在AB 间做简谐振动,O 为平衡位置,AB 间距离是20 cm ,A 到B 运动时间是2 s ,如图所示,则( )A .从O →B →O 振子做了一次全振动B .振动周期为2 s ,振幅是10 cmC .从B 开始经过6 s ,振子通过的路程是60 cmD .从O 开始经过3 s ,振子处在平衡位置解析:选C.振子从O →B →O 只完成半个全振动,A 选项错误;从A →B 振子也只是半个全振动,半个全振动是2 s ,所以振动周期是4 s ,振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,振幅A =10 cm ,选项B 错误;t =6 s =32T ,所以振子经过的路程为4A +2A =6A =60 cm ,选项C 正确;从O 开始经过3 s, 振子处在极限位置A 或B ,D 选项错误.4.如图所示是某质点做简谐运动的振动图像,根据图像中的信息,回答下列问题:(1)质点在第2 s末的位移是多少?(2)质点振动过程中的最大位移为多少?(3)在前4 s内,质点经过的路程为多少?解析:(1)由x-t图像可以读出2 s末质点的位移为零.(2)质点的最大位移在前4 s发生在1 s末和3 s末,位移大小为10 cm.(3)前4 s质点正好完成一个往复的全振动.先朝正方向运动了距离为10 cm的一个来回,又在负方向上进行了一个10 cm距离的来回,故总路程为40 cm.答案:(1)0(2)10 cm(3)40 cm一、选择题1.关于简谐运动下列说法正确的是()A.简谐运动一定是水平方向的运动B.所有的振动都可以看做是简谐运动C.物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线形的轨迹线D.只要振动图像是正弦曲线,物体一定做简谐运动解析:选D.物体的简谐运动并不一定只在水平方向发生,各个方向都有可能发生,A错.简谐运动是最简单的振动,B错.做简谐运动的轨迹线并不是正弦曲线,C错.物体振动的图像是正弦曲线,一定是做简谐运动,D对.2.如图所示,弹簧振子以O为平衡位置,在B、C间振动,则()A.从B→O→C→O→B为一次全振动B.从O→B→O→C→B为一次全振动C.从C→O→B→O→C为一次全振动D.OB的大小不一定等于OC解析:选AC.O为平衡位置,B、C为两侧最远点,则从B起经O、C、O、B路程为振幅的4倍,即A说法对;若从O起始经B、O、C、B路程为振幅的5倍,超过一次全振动,即B说法错;若从C起经O、B、O、C路程为振幅的4倍,即C说法对;因弹簧振子的系统摩擦不考虑,所以振幅一定,D错.3.一个质点做简谐运动,当它每次经过同一位置时,一定相同的物理量是()A.速度B.加速度C.速率D.动能解析:选BCD.每次经过同一点x相同,弹力相同,动能相同,但v只是大小一定相同.4.如图所示,为某物体做简谐运动的图像,下列说法中正确的是()A .由P →Q 位移在增大B .由P →Q 速度在增大C .由M →N 位移是先减小后增大D .由M →N 位移始终减小解析:选AC.物体经过平衡位置向正方向运动,先后经过P 、Q 两点,故位移增大,速度减小;物体从正方向最大位移处向负方向运动,先后经过M 、N 两点,且N 点在平衡位置另一侧,故从M →N 位移先减小后增大.5.(2012·榆林高二检测)弹簧振子在AOB 之间做简谐运动,O 为平衡位置,测得A 、B 之间的距离为8 cm ,完成30次全振动所用时间为60 s ,则( )A .振子的振动周期是2 s ,振幅是8 cmB .振子的振动频率是2 HzC .振子完成一次全振动通过的路程是16 cmD .从振子通过O 点时开始计时,3 s 内通过的路程为24 cm解析:选CD.A 、B 之间距离为8 cm ,振幅是4 cm ,T =2 s ,f =0.5 Hz ,振子完成一次全振动通过的路程是4A ,即16 cm ,3 s 内运动1.5个周期,总路程为24 cm.6.(2012·徐州高二检测)如图所示,一个弹簧振子在A 、B 间做简谐运动,O 是平衡位置,把向右的方向选为正方向,以某时刻作为计时零点(t =0),经过1/4周期,振子具有正方向的最大加速度,那么如图所示的四个振动图像中能正确反映振动情况的图像是( )解析:选D.从计时起经14周期,振子具有正方向的最大加速度,即14周期末振子在负的最大位移处,说明开始计时时振子从平衡位置O 向负方向A 处运动,故选项D 正确.7.(2012·宁夏固原高二检测)一个做简谐运动的质点,其振幅是4 cm ,频率是2.5 Hz ,该质点从平衡位置经过2.5 s 后的位移大小和路程是( )A .4 cm ,24 cmB .4 cm ,100 cmC .0,24 cmD .0,100 cm解析:选B.因为简谐运动频率是2.5 Hz ,所以周期是0.4 s ,质点从平衡位置其经过2.5 s 是614个周期,因此位移大小是4 cm ,路程是4×4×⎝⎛⎭⎫6+14 cm =100 cm.8.一个质点做简谐运动的图像如图所示,下列结论正确的是( )A.质点的最大位移为4 cmB.质点完成一次全振动通过的路程为8 cmC.在10 s内质点通过的路程是20 cmD.质点在1 s末到4 s末的过程中通过的路程为6 cm解析:选BCD.由振动图像得质点的最大位移为2 cm,所以A项错误;从题图中可以得出,质点完成一次全振动通过的路程为2×4 cm=8 cm,所以B项正确;质点在10 s内通过的路程为2×10 cm=20 cm,所以C项正确;质点在1 s末到4 s末的过程中通过的路程为2×3 cm =6 cm,所以D项正确.9.如图所示,为某一弹簧振子的振动图像,下列说法正确的是()A.t1时刻,振子的位移为正,加速度为负B.t2时刻,振子的位移为负,速度为正C.t1与t2时刻,弹簧的长度相同D.t3时刻,振子的速度与t2时刻相同解析:选ACD.振动图像描述的是振子的位移随时间的变化规律.在横轴上方时,位移为正值,加速度为负值,而在横轴下方时,与在上方相反.在t1与t2时刻,振子的位移相同,说明振子一定在同一位置,所以弹簧长度相同.t2和t3时刻,振子位移大小相等、方向相反,位置关于平衡位置对称,速度大小相等,且都沿负方向,所以速度相同.10.(2012·开封高二检测)一弹簧振子沿x轴振动,振幅为4 cm,振子的平衡位置位于x轴上的O点.图上的a、b、c、d为四个不同的振动状态;黑点表示振子的位置,黑点上的箭头表示运动的方向.图像给出的①②③④四条振动图线,可用于表示振子的振动图像的是()A.若规定状态a时t=0,则图像为①B.若规定状态b时t=0,则图像为②C.若规定状态c时t=0,则图像为③D.若规定状态d时t=0,则图像为④解析:选AD.振子在状态a时t=0,此时的位移为3 cm,且向规定的正方向运动,故选项A 正确.振子在状态b时t=0,此时的位移为2 cm,且向规定的负方向运动,选项B不正确.振子在状态c时t=0,此时位移为-2 cm,且向规定的负方向运动,选项C不对.振子在状态d时t=0,此时位移为-4 cm,速度为零,故选项D正确.二、非选择题11.如甲图所示为一弹簧振子,如乙图所示为其振动图像,振子在AOB间做简谐运动,选向右为正方向.由图像可知振子的振动周期为________,振幅为________,t=0时质点在________点.t=0.2 s时质点在________点,速度方向与规定的正方向________(选填“相同”或“相反”).在图像的时间范围内质点具有正向最大加速度对应的时刻是________,质点具有正向最大速度对应的时刻是________.甲乙解析:从图像直接读出周期为0.8 s,振幅为10 cm.t=0时质点在正向最大位移处,即在B 点.t=0.2 s时,质点的位移为零,此时正以最大速度经O点向A点运动,速度方向与规定的正方向相反.具有正向最大加速度对应的时刻应为位移为负最大的时刻,即0.4 s.具有正向最大速度对应的时刻是过平衡位置且向B点运动的时刻,即0.6 s.答案:0.8 s10 cm B O相反0.4 s0.6 s12.物体做简谐运动,通过A点时的速度为v,经1 s后物体第一次以相同速度v通过B点,再经过1 s物体紧接着又通过B点,已知物体在2 s内所走过的总路程为12 cm.则该简谐运动的周期和振幅分别是多大?解析:物体通过A点和B点速度大小相等,A、B两点一定关于平衡位置O对称.依题意作出物体的振动轨迹草图如图甲所示,物体从A向右运动到B,即图甲中从1运动到2,时间为1 s,从2运动到3,又经过1 s,从1到3共经历了0.5T,即0.5T=2 s,T=4 s,2A=12 cm,A=6 cm.甲乙在乙图中,物体从A先向左运动,当物体第一次以相同的速度通过B点时,即图乙中从1运动到2时,时间为1 s,从2运动到3,又经过1 s,同样A、B两点关于O点对称,从图中可以看出从1到3共经历了1.5T,即1.5T=2 s,T=4/3 s,1.5×4A=12 cm,A=2 cm.答案:简谐运动的周期和振幅分别为T=4 s,A=6 cm或T=4/3 s,A=2 cm.。
高中物理选修3-4测试题及答案

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a 光形成的干涉条纹的间距最大;C . a 、b 、c 三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小;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 第二章 机械波2.3 惠更斯原理及其应用练习(含解析)教科版选修3-4-教科版高二选修3-

惠更斯原理与其应用根底夯实1.如下说法中正确的答案是()A.同一波面上各点振动情况一定一样B.同一波面上各点振动情况可以不同C.空间某一点发出的波面一定是以波源为球心的球面D.只有横波才有波面,故A项正确,B项错误;波面是平面的叫平面波,纵波也会形成波面,故C、D两项错误。
2.(多项选择)如下现象哪些是利用波的反射的()A.手扶耳旁听远处的人说话B.医生给病人做超声波检查C.雷达的工作原理D.潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况;超声波检查身体、潜艇中的声呐都是利用了超声波的反射;雷达如此是利用了电磁波的反射。
3.人在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话声音要洪亮,是因为()A.室内空气不流动B.室内声音屡次反射C.室内声音发生折射D.室内物体会吸收声音,声波在传播过程中,遇到障碍物产生反射,在室内发生反射的次数比在空旷处的次数多,因此声音要洪亮。
4.(多项选择)以下关于波的认识,哪些是正确的()A.潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的反射原理B.隐形飞机怪异的外形与外表涂特殊隐形物质,是为了减少波的反射,从而达到隐形的目的C.雷达的工作原理是利用波的反射D.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象,是波的折射现象、B、C选项中应用了波的反射现象;深水区和浅水区可视为不同介质,故波的传播方向发生改变,选项D正确。
5.如下哪些现象不属于反射现象()A.回声B.夏日雷声轰鸣不绝C.水波绕过水中芦苇秆传播D.在空房中讲话感到声音更响6.(多项选择)如下说法正确的答案是()A.波发生反射时波的频率不变,波速变小,波长变短B.波发生反射时频率、波长、波速均不变C.波发生折射时波的频率不变,但波长、波速发生变化D.波发生折射时波的频率、波长、波速均发生变化,频率、波长、波速均不变,选项A错误,B正确;波发生折射时,介质改变,故波速发生变化,但频率由波源决定,波的频率不变,由v=λf可知波长也发生变化,选项C正确,D错误。
(共42套176页)教科版高中物理选修3-4配套试题汇总

(共42套176页)教科版高中物理选修3-4配套试题汇总第一章机械振动第1讲简谐运动对简谐运动的理解1.如图1-1-6所示,弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动,下列说法正确的是( )图1-1-6A.弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用B.弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用C.振子由A向O运动过程中,回复力逐渐增大D.振子由O向B运动过程中,回复力的方向指向平衡位置解析回复力是根据效果命名的力,不是做简谐运动的物体受到的具体的力,它是由物体受到的具体的力所提供的,在此情景中弹簧的弹力充当回复力,故A正确,B错误;回复力与位移的大小成正比,由A向O运动过程中位移的大小在减小,故此过程回复力逐渐减小,C错误;回复力总是指向平衡位置,故D正确.答案 AD描述简谐运动的物理量2.弹簧振子在AOB 之间做简谐运动,O 为平衡位置,测得A 、B 之间的距离为8 cm ,完成30次全振动所用时间为60 s ,则( )A .振子的振动周期是2 s ,振幅是8 cmB .振子的振动频率是2 HzC .振子完成一次全振动通过的路程是16 cmD .从振子通过O 点时开始计时,3 s 内通过的路程为24 cm解析 A 、B 之间的距离为8 cm ,则振幅为4 cm ,故A 错;T =6030 s =2 s ,f =0.5 Hz ,B 错;振子完全一次全振动通过的路程是4A ,即16 cm,3 s 内运动了1.5个周期,故总路程为24 cm ,C 、D 正确. 答案 CD3.如图1-1-7所示,一轻弹簧一端固定,另一端连接一物块构成弹簧振子,该物块是由a 、b 两个小物块粘在一起组成的.物块在光滑水平桌面上左右振动.振幅为A 0,周期为T 0.当物块向右通过平衡位置时,a 、b 之间的粘胶脱开;以后小物块a 振动的振幅和周期分别为A 和T ,则:A ________A 0(填“>”、“<”或“=”),T ________T 0(填“>”、“<”或“=”).图1-1-7解析 小球通过平衡位置时弹性势能为零,动能最大.向右通过平衡位置,a 由于受到弹簧弹力做减速运动,b 做匀速运动.小物块a 与弹簧组成的系统机械能小于原来系统的机械能,所以小物块a 的振幅减小,A <A 0,由于振子质量减小可知加速度增大,周期减小,T <T 0. 答案 < <简谐运动中各量的变化情况4.弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,在振子向着平衡位置运动的过程中( )A .振子所受的回复力逐渐增大B .振子离开平衡位置的位移逐渐增大C .振子的速度逐渐增大D .振子的加速度逐渐增大解析 在振子向着平衡位置运动的过程中,振子所受的回复力逐渐减小,振子离开平衡位置的位移逐渐减小,振子的速度逐渐增大,振子的加速度逐渐减小,选项C正确.答案 C第一章机械振动1.1 简谐运动题组一对振动的理解1.下列几种运动中属于机械振动的是( )A.乒乓球在地面上的上下运动B.弹簧振子在竖直方向的上下运动C.秋千在空中来回运动D.竖于水面上的圆柱形玻璃瓶上下振动解析机械振动是物体在平衡位置两侧做往复运动,乒乓球的上下运动不是在平衡位置两侧的往复运动.答案BCD2.关于机械振动的位移和平衡位置,以下说法中正确的是( ) A.平衡位置就是物体振动范围的中心位置B.机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移C.机械振动的物体运动的路程越大,发生的位移也就越大D.机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移解析平衡位置是物体可以静止的位置,所以应与受力有关,与是否为振动范围的中心位置无关,所以A不正确;振动位移是以平衡位置为初始点,到振动物体所在位置的有向线段,振动位移随时间而变化,振动物体偏离平衡位置最远时,振动位移最大,选项B正确、D错误;振动物体的位移与运动的路程没有关系,C错误.答案 B题组二对简谐运动的理解3.如图1-1-8所示,弹簧振子B上放一个物块A,在A与B一起做简谐运动的过程中,下列关于A受力的说法中正确的是( )图1-1-8A.物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力B .物块A 受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化的弹力C .物块A 受重力、支持力及B 对它的恒定的摩擦力D .物块A 受重力、支持力及B 对它的大小和方向都随时间变化的摩擦力解析 物块A 受到重力、支持力和摩擦力的作用.摩擦力提供A 做简谐运动所需的回复力,其大小和方向都随时间变化,D 选项正确. 答案 D 4.简谐运动属于( )A .匀变速直线运动B .匀速直线运动C .曲线运动D .变速运动解析 简谐运动的加速度大小不断变化,选项A 、B 错误;简谐运动可能是直线运动,也可能是曲线运动,简谐运动的速度不断变化,是变速运动,选项D 正确. 答案 D5.对于弹簧振子,其回复力和位移的关系,下列图中正确的是( )解析 由简谐运动的回复力公式F =-kx 可知,弹簧振子做简谐运动时的回复力和位移的关系图像应如选项C 所示. 答案 C6.弹簧振子的质量是2 kg ,当它运动到平衡位置左侧2 cm 时,受到的回复力是4 N ,当它运动到平衡位置右侧4 cm 时,它的加速度是 ( )A .2 m/s 2,向右 B .2 m/s 2,向左 C .4 m/s 2,向右D .4 m/s 2,向左解析 加速度方向指向平衡位置,因此方向向左.由力和位移的关系:F =-kx 可知,当x =4 cm 时,回复力F =8 N ,所以加速度a =-kx m =-F m=-4 m/s 2.D 正确. 答案 D7.如图1-1-9所示,质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上,B 与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐运动,振动过程中A 、B 之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k ,当物体离开平衡位置的位移为x 时,A 、B 间摩擦力的大小等于( )图1-1-9 A.0 B.kxC.mMkx D.mM+mkx解析当物体离开平衡位置的位移为x时,弹簧弹力的大小为kx,以整体为研究对象,此时A与B具有相同的加速度,根据牛顿第二定律得kx=(m+M)a,故a=kxM+m.以A为研究对象,使A产生加速度的力即为B对A的静摩擦力F,由牛顿第二定律可得F=ma=mM+mkx.故正确答案为D.答案 D题组三描述简谐运动的物理量8.如图1-1-10所示,振子以O点为平衡位置在A、B间做简谐运动,从振子第一次到达P点开始计时,则( )图1-1-10A.振子第二次到达P点的时间间隔为一个周期B.振子第三次到达P点的时间间隔为一个周期C.振子第四次到达P点的时间间隔为一个周期D.振子从A点到B点或从B点到A点的时间间隔为一个周期解析从经过某点开始计时,则再经过该点两次所用的时间为一个周期,B对,A、C错;振子从A到B或从B到A的时间间隔为半个周期,D错.答案 B9.周期为2 s的简谐运动,在半分钟内通过的路程是60 cm,则在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为( )A.15次,2 cm B.30次,1 cmC.15次,1 cm D.60次,2 cm解析振子完成一次全振动经过轨迹上每点的位置两次(除最大位移处),而每次全振动振子通过的路程为4个振幅.答案 B10.如图1-1-11所示,在光滑水平面上振动的弹簧振子的平衡位置为O,把振子拉到A 点,OA=1 cm,然后释放振子,经过0.2 s振子第1次到达O点,如果把振子拉到A′点,OA′=2 cm,则释放振子后,振子第1次到达O点所需的时间为( )图1-1-11A .0.2 sB .0.4 sC .0.1 sD .0.3 s解析 简谐运动的周期只跟振动系统本身的性质有关,与振幅无关,两种情况下振子第1次到达平衡位置所需的时间都是振动周期的14,它们相等.答案 A11.质点沿x 轴做简谐运动,平衡位置为坐标原点O .质点经过a 点(x a =-5 cm)和b 点(x b=5 cm)时速度相同,所用时间t ab =0.2 s ;质点由b 点回到a 点所用的最短时间t ba =0.4 s .则该质点做简谐运动的频率为 ( ) A .1 Hz B .1.25 Hz C .2 HzD .2.5 Hz解析 由题意可知:a 、b 点在O 点的两侧,关于O 点对称,通过a 、b 点时速度大小、方向相同,质点由a 点到b 点所用时间t ab =0.2 s ,由b 点回到a 点所用最短时间t ba =0.4 s ,表明质点经过b 点后还要继续向x 轴的正方向运动,振幅大于5 cm ;设质点做简谐运动的四分之一周期为14T =12t ab +12(t ba -t ab ),解得周期T =2[t ab +(t ba -t ab )]=2×[0.2+(0.4-0.2)]s =0.8 s ,频率f =1T =10.8 Hz =1.25 Hz.答案 B题组四 简谐运动的能量及运动中各物理量的变化12.振动的物体都具有周期性,若简谐运动的弹簧振子的周期为T ,那么它的动能、势能变化的周期为 ( )A .2TB .T C.T 2D .T4解析 振动中动能、势能相互转化,总机械能不变,动能和势能为标量,没方向.C 正确. 答案 C13.一弹簧振子振动过程中的某段时间内其加速度数值越来越大,则在这段时间内( )A .振子的速度逐渐增大B .振子的位移逐渐增大C .振子正在向平衡位置运动D .振子的速度方向与加速度方向一致解析 振子由平衡位置向最大位移处运动过程中,振子的位移越来越大,加速度增大,速度方向与加速度方向相反,振子做减速运动,速度越来越小,故A 、D 错误,B 正确;振子向平衡位置运动的过程中,位移减小,回复力变小,加速度变小,故C 错误. 答案 B14.沿水平方向振动的弹簧振子在做简谐运动的过程中,下列说法正确的是( )A .在平衡位置,它的机械能最大B .在最大位移处,它的弹性势能最大C .从平衡位置向最大位移处运动过程中,它的弹性势能减小D .从最大位移处向平衡位置运动的过程中,它的机械能减小解析 弹簧振子在振动过程中机械能守恒,故A 、D 错误;位移越大,弹簧的形变量越大,弹性势能越大,故B 正确,C 错误. 答案 B15.如图1-1-12所示,轻质弹簧一端固定在墙上,一质量为m =1 kg 的滑块以v =6 m/s 的速度沿光滑水平面向左运动与弹簧相碰,弹簧被压缩,则此系统的最大弹性势能为________J .当滑块压缩弹簧速度减为2 m/s 时,此时系统的弹性势能为________J.图1-1-12解析 全过程机械能守恒,由E =E k +E p =E pmax =E kmax ,得E pmax =E kmax =12mv 2max =18 J ,当v=2 m/s 时,E p =E -E k =12mv 2max -12mv 2=16 J.答案 18 1616.弹簧振子以O 点为平衡位置在B 、C 两点之间做简谐运动,B 、C 相距20 cm.某时刻振子处于B 点,经过0.5 s ,振子首次到达C 点,求: (1)振动的周期和频率;(2)振子在5 s 内通过的路程及5 s 末的位移大小;(3)振子在B 点的加速度大小跟它距O 点4 cm 处P 点的加速度大小的比值.解析 (1)由题意可知,振子由B →C 经过半个周期,即T 2=0.5 s ,故T =1.0 s ,f =1T=1 Hz.(2)振子经过1个周期通过的路程s 1=0.4 m .振子5 s 内振动了五个周期,回到B 点,通过的路程:s =5s 1=2 m .位移大小x =10 cm =0.1 m.(3)由F =-kx 可知:在B 点时F B =-k ×0.1,在P 点时F P =-k ×0.04,故a B a P =F BmF Pm=5∶2.答案 (1)1.0 s 1 Hz (2)2 m 0.1 m (3)5∶2第2讲 单 摆单摆的简谐运动1.单摆是为研究振动而抽象出来的理想化模型,其理想化条件是( )A .摆线质量不计B .摆线长度不伸缩C .摆球的直径比摆线长度小得多D .只要是单摆的运动就是一种简谐运动解析 单摆由摆线和摆球组成,摆线只计长度不计质量,摆球只计质量不计大小,摆线不伸缩,A 、B 、C 选项均正确;但把单摆作为简谐运动来处理是有条件的,只有在偏角很小(θ≤5°)的情况下才能视单摆的运动为简谐运动.故A 、B 、C 正确. 答案 ABC2.单摆振动的回复力是( ) A .摆球所受的重力B .摆球重力在垂直悬线方向上的分力C .悬线对摆球的拉力D .摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力解析 摆球振动的回复力是其重力沿圆弧切线方向的分力,即摆球重力在垂直悬线方向上的分力,B 正确. 答案 B单摆做简谐运动的周期3.单摆原来的周期为T ,下列哪种情况会使单摆周期发生变化( )A .摆长减为原来的14B .摆球的质量减为原来的14C .振幅减为原来的14D .重力加速度减为原来的14解析 由单摆周期公式可知周期仅与摆长、重力加速度有关. 答案 AD4.如图1-2-4所示,一摆长为l 的单摆,在悬点的正下方的P 处有一钉子,P 与悬点相距l -l ′,则这个单摆做小幅度摆动时的周期为( )图1-2-4A .2πl g B .2πl ′g C .π⎝⎛⎭⎪⎫l g+l ′g D .2πl +l ′2g解析 碰钉子前摆长为l ,故周期T 1=2πlg,碰钉子后摆长变为l ′,则周期T 2=2πl ′g,所以该组合摆的周期T =T 12+T 22=π⎝⎛⎭⎪⎫l g+l ′g . 答案 C1.2 单摆题组一 单摆的简谐运动1.做一个单摆有下列器材可供选用,可以用来做成一个单摆的有( )A .带小孔的实心木球B .带小孔的实心钢球C .长约1 m 的细线D .长约10 cm 的细线解析 制作单摆时应选用体积小、质量大的球和细、长、轻、弹性小的线.答案 BC2.关于单摆,下列说法中正确的是 ( )A .摆球运动的回复力是它受到的合力B .摆球在运动过程中经过轨迹上的同一点,加速度是不变的C .摆球在运动过程中加速度的方向始终指向平衡位置D .摆球经过平衡位置时,加速度为零解析 摆球的回复力为重力沿轨迹切线方向的分力,A 错;摆球经过最低点时,回复力为0,但合力提供向心力,C 、D 错;由简谐运动特点知B 正确.答案 B3.当单摆的摆球摆到最大位移处时,摆球所受的( )A .合外力为零B .回复力为零C .向心力为零D .摆线中张力为零 解析 当摆球摆到最大位移处时,回复力最大,不为零,所以选项A 、B 均错;摆球在最大位移处,速度为零,由向心力公式F =mv 2r可知,向心力也为零,此时摆线中的张力等于重力沿摆线方向上的分力,所以选项C 对,D 错.答案 C4.做简谐振动的单摆,在摆动的过程中 ( )A .只有在平衡位置时,回复力才等于重力和细绳拉力的合力B .只有在最高点时,回复力才等于重力和细绳拉力的合力C .小球在任意位置处,回复力都等于重力和细绳拉力的合力D .小球在任意位置处,回复力都不等于重力和细绳拉力的合力解析 单摆在一个圆弧上来回运动,摆球做圆周运动的向心力由重力沿悬线方向的分力和悬线拉力的合力提拱,而回复力是指重力沿圆弧切线方向的分力.摆球在平衡位置速度不为零,向心力不为零,而回复力为零,所以合力不是回复力;摆球在最高点时,速度为零,向心力为零,合力等于回复力.故选项B 正确.答案 B5.如图1-2-5所示是单摆振动示意图,下列说法正确的是 ( )图1-2-5A.在平衡位置摆球的动能和势能均达到最大值B.在最大位移处势能最大,而动能最小C.在平衡位置绳子的拉力最大,摆球速度最大D.摆球由A→C运动时,动能变大,势能变小解析单摆的振动是简谐运动,机械能守恒,远离平衡位置运动,位移变大,势能变大,而动能减小;反之,向平衡位置运动时,动能变大而势能变小,故B、D正确,A错;小球在平衡位置只受重力和绳子拉力,在平衡位置C,拉力F=mg+mv2/l,由上述分析知,平衡位置时动能最大,即v最大,故F也最大,所以C正确.答案BCD题组二单摆做简谐运动的周期6.发生下列哪一种情况时,单摆周期会增大( ) A.增大摆球质量B.缩短摆长C.减小单摆振幅D.将单摆由山下移至山顶解析由单摆周期公式T=2πlg知,T与单摆的摆球质量、振幅无关,缩短摆长,l变小,T变小;单摆由山下移到山顶,g变小,T变大.答案 D7.甲、乙两个单摆的摆长相等,将两单摆的摆球由平衡位置拉起,使摆角θ甲<θ乙<5°,由静止开始释放,则( ) A.甲先摆到平衡位置B.乙先摆到平衡位置C.甲、乙两摆同时到达平衡位置D.无法判断解析两个单摆的摆长相等,则两个单摆的周期相等,单摆从最大位移摆到平衡位置所用的时间相等,选项C正确.答案 C8.一只钟从甲地拿到乙地,它的钟摆摆动加快了,则下列对此现象的分析及调准方法的叙述中正确的是( )A.g甲>g乙,将摆长适当增长B.g甲>g乙,将摆长适当缩短C.g甲<g乙,将摆长适当增长D.g甲<g乙,将摆长适当缩短解析从甲地到乙地,钟摆的周期减小了,由T=2πlg,知g甲<g乙,若要使周期回到原值,应适当增加摆长.答案 C9.如图1-2-6所示为演示简谐运动的砂摆,已知摆长为l,漏斗的质量为m,细砂的质量为M,M≫m,细砂逐渐下漏的过程中,单摆的周期( )图1-2-6A.不变B.先变大后变小C.先变小后变大D.逐渐变大解析在砂摆摆动细砂逐渐下漏的过程中,摆的重心逐渐下移,即摆长l逐渐变大,当细砂流到一定程度后,摆的重心又重新上移,即摆长l变小,由周期公式T=2πl g 可知,砂摆的周期先变大后变小,故正确选项为B.答案 B10.如图1-2-7所示的单摆,摆长为l=40 cm,摆球在t=0时刻从右侧最高点释放做简谐振动,则当t=1 s时,小球的运动情况是( )图1-2-7A .向右加速B .向右减速C .向左加速D .向左减速 解析 单摆的周期T =2πl g =2π0.410 s =0.4π s≈1.256 s,t =1 s 时,则34T <t <T ,摆球从右侧最高点释放做简谐运动,在t =1 s 时已经越过平衡位置(最低点),正向右侧最大位移处运动,由平衡位置向最大位移运动的过程中,摆球做的是减速运动,故A 、C 、D 错误,B 正确.答案 B11.如图1-2-8所示,两单摆摆长相同,平衡时两摆球刚好接触,现将摆球A 在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放,碰撞后,两摆球分开各自做简谐运动,以m A 、m B 分别表示摆球A 、B 的质量,则 ( )图1-2-8A .如果m A >mB ,下一次碰撞发生在平衡位置右侧B .如果m A <m B ,下一次碰撞发生在平衡位置左侧C .无论两摆球的质量之比是多少,下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧D .无论两摆球的质量之比是多少,下一次碰撞都不可能在平衡位置左侧解析 两单摆摆长相同,由T =2πl g知两单摆的周期相同(与摆球质量无关).两球碰撞后分开又返回到平衡位置的时间都是各自的半个周期,故它们应在平衡位置发生下一次碰撞,选项C 、D 正确.答案 CD12.有一摆长为L 的单摆,悬点正下方某处有一小钉,当摆球经过平衡位置向左摆动时,摆线的上部将被小钉挡住.使摆长发生变化.现使摆球做小幅度摆动,摆球从右边最高点M 至左边最高点N 运动过程的闪光照片,如图1-2-9所示(悬点和小钉未被摄入).P 为摆动中的最低点,已知每相邻两次闪光的时间间隔相等,由此可知,小钉与悬点的距离为 ( )图1-2-9A.L 4B .L 2 C.3L 4 D .条件不足,无法确定 解析 题图中M 到P 为四个时间间隔,P 到N 为两个时间间隔,即左半部分单摆的周期是右半部分单摆周期的12,根据周期公式T =2πl g ,可得左半部分单摆的摆长为L 4,即小钉距悬点的距离为34L ,故C 选项正确 答案 C13.如图1-2-10所示,有一个小球(视为质点)从光滑圆弧槽的P 点由静止释放,沿圆弧槽来回摆动,(O 点为圆弧的最低点)段远小于圆弧槽的半径R ,则下列说法正确的是 ( )图1-2-10A .小球摆动过程中的回复力由重力沿其运动方向的分力提供B .小球摆动至最低点O 时所受合外力为零C.小球摆动的周期为T=2πR gD.若小球在P点释放的同时,O点右侧的Q点上也有一个不计大小的小球由静止释放,已知则两球将在O点左侧相遇解析圆弧摆摆球受力与单摆相似,圆弧槽对其弹力F N与单摆摆线的拉力F T所起的作用是一样的,重力沿圆弧切线方向的分力作振动的回复力,故A正确;摆至最低点时,回复力为零,但向心力最大,故B错误;当偏角(半径与竖直方向夹角)θ≤5°时,近似为简谐运动,因段远小于圆弧槽的半径R,满足条件,故周期T=2πRg,C正确;周期与振幅大小无关,两小球必在最低点O相遇,D错误.答案AC14.[2014·江苏单科,12B(2)]在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中,某同学准备好相关实验器材后,把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放,同时按下秒表开始计时,当单摆再次回到释放位置时停止计时,将记录的这段时间作为单摆的周期.以上操作中有不妥之处,请对其中两处加以改正.解析摆球通过平衡位置时具有较大的速度,此时开始计时,误差较小.若只测量一次全振动的时间会产生较大的误差,而测量多次全振动的时间求平均值可减小误差.答案①应在摆球通过平衡位置时开始计时;②应测量单摆多次全振动的时间,再计算出周期的测量值.(或在单摆振动稳定后开始计时)15.如图1-2-11所示,三根细线在O点处打结,A、B端固定在同一水平面上相距为l的两点上,使△AOB成直角三角形,∠BAO=30°,已知OC线长是l,下端C点系着一个直径可忽略的小球.图1-2-11(1)让小球在纸面内小角度摆动,求单摆的周期是多少?(2)让小球垂直纸面小角度摆动,周期又是多少?解析(1)让小球在纸面内摆动,在偏角很小时,单摆可看做简谐运动,摆长为OC的长度,所以单摆的周期T=2πl g .(2)让小球垂直纸面摆动,如图所示,由几何关系可得OO′=34l,等效摆长为l′=OC+OO′=l+34l,所以周期T′=2πl′g=2π+34lg.答案见解析第3讲简谐运动的图像和公式简谐运动的图像1.如图1-3-5表示某质点简谐运动的图像,以下说法正确的是( )图1-3-5A.t1、t2时刻的速度相同B.从t1到t2这段时间内,速度与位移同向C.从t2到t3这段时间内,速度变大,位移变小D.t1、t3时刻的回复力方向相反解析t1时刻振子速度最大,t2时刻振子速度为零,故A不正确;t1到t2这段时间内,质点远离平衡位置,故速度、位移均背离平衡位置,所以二者方向相同,则B正确;在t2到t3这段时间内,质点向平衡位置运动,速度在增大,而位移在减小,故C正确;t1和t3时刻质点在平衡位置,回复力为零,故D错误.答案BC2.装有砂粒的试管竖直静立于水面,如图1-3-6所示,将管竖直提起少许,然后由静止释放并开始计时,在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动.若取竖直向上为正方向,则如图所示描述试管振动的图像中可能正确的是( )图1-3-6解析 试管在竖直方向上做简谐运动,平衡位置是在重力与浮力相等的位置,开始时向上提起的距离,就是其偏离平衡位置的位移,为正向最大位移.故正确答案为D. 答案 D简谐运动的表达式3.一弹簧振子A 的位移y 随时间t 变化的关系式为y =0.1sin 2.5πt ,位移y 的单位为m ,时间t 的单位为s.则( )A .弹簧振子的振幅为0.2 mB .弹簧振子的周期为1.25 sC .在t =0.2 s 时,振子的运动速度为零D .若另一弹簧振子B 的位移y 随时间变化的关系式为y =0.2 sin ⎝⎛⎭⎪⎫2.5πt +π4,则振动A 滞后B π4解析 由振动方程为y =0.1 sin2.5πt ,可读出振幅A =0.1 m ,圆频率ω=2.5π,故周期T =2πω=2π2.5π=0.8 s ,故A 、B 错误;在t =0.2 s 时,振子的位移最大,故速度最小,为零,故C 正确;两振动的相位差Δφ=φ2-φ1=2.5πt +π4-2.5πt =π4,即B 超前A π4,或说A 滞后B π4,选项D 正确. 答案 CD4.物体A 做简谐运动的振动方程是x A =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫100t +π2 m ,物体B 做简谐运动的振动方程是x B =5sin ⎝⎛⎭⎪⎫100t +π6 m .比较A 、B 的运动 ( ) A .振幅是矢量,A 的振幅是6 m ,B 的振幅是10 mB .周期是标量,A 、B 周期相等,都为100 sC .A 振动的频率f A 等于B 振动的频率f BD .A 的相位始终超前B 的相位π3解析 振幅是标量,A 、B 的振动范围分别是6 m,10 m ,但振幅分别为3 m,5 m ,A 错;A 、B 的周期均为T =2πω=2π100s =6.28×10-2 s ,B 错;因为T A =T B ,故f A =f B ,C 对;Δφ=φA -φB =π3,为定值,D 对. 答案 CD1.3 简谐运动的图像和公式题组一 简谐运动的图像1.关于简谐运动的图像,下列说法中正确的是( )A .表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线B .由图像可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移大小与方向C .表示质点的位移随时间变化的规律D .由图像可判断任一时刻质点的速度方向解析 振动图像表示位移随时间的变化规律,不是运动轨迹,A 错,C 对;由振动图像可判断质点位移和速度大小及方向,B 、D 正确.答案 BCD2.如图1-3-7所示是一做简谐运动的物体的振动图像,下列说法正确的是( )图1-3-7A.振动周期是2×10-2 sB.第2个10-2 s内物体的位移是-10 cmC.物体的振动频率为25 HzD.物体的振幅是10 cm解析振动周期是完成一次全振动所用的时间,在图像上是两相邻极大值间的距离,所以周期是4×10-2 s.又f=1T,所以f=25 Hz,则A项错误,C项正确;正、负最大值表示物体的振幅,所以振幅A=10 cm,则D项正确;第2个10-2 s的初位置是10 cm,末位置是0,根据位移的概念有x=-10 cm,则B项正确.答案BCD3.一质点做简谐运动的振动图像如图1-3-8所示,则该质点( )图1-3-8A.在0~0.01 s内,速度与加速度同向B.在0.01 s~0.02 s内,速度与回复力同向C.在0.025 s时,速度为正,加速度为正D.在0.04 s时,速度最大,回复力为零解析F、a与x始终反向,所以由x的正负就能确定a的正负.在x-t图像上,图线各点切线的斜率表示该点的速度,由斜率的正负又可确定v的正负,由此判断A、C正确.答案AC4.图1-3-9甲所示为以O点为平衡位置,在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图像,由图可知下列说法中正确的是( )。
高二物理选修3-4期末考试试卷(定稿) 3

高二物理选修 3-4 复习测试题(绝密)高二物理选修3-4部分课后习题及导与练习题改编,题型简单,试题创新班级 姓名一、选择题(本题共 12 小题,每小题给出的四个答案中至少有一个是正确的,每小题 4 分,共 48 分)1.下列有关光的概念叙述中正确的有( ) A .雨后彩虹是光的全反射现象产生的B .水面上的油膜在阳光下呈彩色可以用光的薄膜干涉现象解释C .光的偏振现象说明光波是纵波D .当观察者向波源靠近时,接收到的波的频率减小,但波源自身的频率不变2.下列关于电场、磁场及电磁波的说法中正确的是( ) A .均匀变化的电场在周围空间产生均匀变化的磁场B .当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相等时,接收电路产生的振荡电流最强 C .振荡电路中电容器充电时,电场能减小磁场能增大D .电磁波由真空进入介质时波长变长3.关于多普勒效应,下列说法中正确的是( )A 、只有声波才能产生多普勒效应B 、当火车进站时,由于多普勒效应,火车的鸣笛声变低了C 、当观察者靠近声源时,听到声音的声调升高,说明声源的频率升高了D 、产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化4.图所示为质点的振动图像,下列判断中正确的是 ( )A .质点振动频率是0.25 Hz ;B .振幅是2cm ;C .4s 末质点的速度为负,加速度为零;D .10s 末质点的加速度为正,速度最大.5.如图所示,沿x 轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,若波速为200m/s ,则下列说法中正确的是( )A .从图示时刻开始,质点b 的加速度将减小B .图示时刻,质点b 的振动方向沿y 轴正方向C .若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象,则另一列波的频率为50HzD .从图示时刻开始,经过0.01s ,质点a 沿波传播方向迁移了2m6.图为同一实验中甲、乙两个单摆的振动图象,从图象可知( ) A .两摆球质量相等 B .两单摆的摆长相等 C .两单摆的振动频率不相等D .在相同的时间内,两摆球通过的位移总有s 甲=2s 乙 7.如图所示实线和虚线分别是同一个单摆在A 、B 两个大小相同的星球表面的振动图象,其中实线是A 星球上的,虚线是B 星球上的,则两星球的重力加速之比是( ) A .1∶2 B.2∶1 C .4∶1 D .8∶1 8.一列简谐横波沿直线传播,该直线上的a 、b 两点相距4.42m .图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a 、b 两点处质点的振动曲线.由此可知( ) A .此列波的频率一定是10 Hz B .此列波的波长一定是0.1 m C .此列波的传播速度可能是34 m/s D .a 点一定比b 点距波源近 9.在双缝实验中,双缝到光屏上P 点的距离之差d =0.6μm.若分别用频率为f 1=5.0×1014 Hz 和频率为f 2=7.5×1014Hz 的单色光垂直照射双缝,则P 点出现条纹的情况是:( ) A .用频率为f 1的单色光照射时,P 点出现明条纹 B .用频率为f 2的单色光照射时,P 点出现明条纹 C .用频率为f 1的单色光照射时,P 点出现暗条纹 D .用频率为f 2的单色光照射时,P 点出现暗条纹 10.质点在平衡位置0点附近做简谐运动从0点开始记时,振子第一次到 达M 点用了4s,又经过1s 第二次通过M 点则振子第三次通过M 点要经过的时间可能是 ( ) A 5s B 12s C 17s D 20s 11.如下图所示.甲为沿x 轴传播的一列简谐横波在t =0时刻的波动图象,乙图为参与波动质点P 的振动图象,则下列判断正确的是( )A .该波的传播速率为4 cm/sB .该波的传播方向沿x 轴负方向C .经过0.5 s 时间,质点P 沿波的传播方向向前传播2 mD .该波在传播过程中若遇到4 m 的障碍物,能发生明显衍射现象12.如图所示,MM ′是空气与某种介质的界面,一条光线从空气射入介质的光路如图所示,c 为真空中的光速,那么根据该光路图做出下列判断正确的是A .该介质的折射率为22B .光在介质中的传播速度c 32C .光线从介质射向空气时有可能发生全反射D .光线由介质射向空气时全反射的临界角大于45°二、填空(18分)13.如右下图中,若质点在A 对应的时刻开始计时,质点A 振动的速度v 、加速度a 。
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高中物理学习材料金戈铁骑整理制作物理试题(范围:选修3-4)第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个正确答案,有的小题有多个正确选项,全部选对的得4分,选不全的得2分,有错选或不答的得零分)1.电磁波与声波比较()A.电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质B.由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大C.由空气进入水中时,电磁波波长变小,声波波长变大D.电磁波和声波在介质中的传播速度,都是由介质决定,与频率无关2.甲、乙两个弹簧振子的固有频率分别为f和5f,都在频率为2f的驱动力作用下做受迫振动,下列判断中正确的是()A.甲振子的振幅较大,振动频率为2f B.甲振子的振幅较大,振动频率为fC.乙振子的振幅较大,振动频率为5f D.乙振子的振幅较小,振动频率为2f3.如图所示,观察水面波衍射的实验装置,AC和BD是两块挡板,AB是一个孔,O是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长,则波经过孔之后的传播情况,下列描述中正确的是()A.此时能明显观察到波的衍射现象B.挡板前后波纹间距离相等C.如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象D.如果孔的大小不变,使波源频率增大,便能明显观察到衍射现象4.光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是()A.光从空气射到分界面上,入射角足够小B.光从空气射到分界面上,入射角足够大C.光从玻璃射到分界面上,入射角足够小D.光从玻璃射到分界面上,入射角足够大5.图中所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平的装置。
所用单色光是用普通光源加滤光片产生的。
检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的?()A.a的上表面和b的下表面B.a的上表面和b的上表面C.a的下表面和b的上表面D.a的下表面和6的下表面6.下列有关声波的描述中正确的是()A.声波在同一种介质中的波长是相同的B.声波的频率越高,它在空气中传播的速度越快C.声波可以越过障碍物传播,即它可以发生衍射D.人能辨别不同乐器同时发出的声音,证明声波不会发生干涉7.一波源振动周期为T,波源开始振动两个周期的波形如图所示,此时质点P的振动方向向上,下列说法中B .P 点刚开始振动时速度方向向下C .此波的传播方向向左D .P 点已振动了0.5T8.如下图甲为一列简谐波沿x 轴传播的波形图,若从图示时刻开始计时,那么图乙可表示 ( )A .当波沿x 轴正方向传播时,图乙表示a 质点的振动图象B .当波沿x 轴负方向传播时,图乙表示a 质点的振动图象C .当波沿x 轴正方向传播时,图乙表示b 质点的振动图象D .当波沿x 轴负方向传播时,图乙表示b 质点的振动图象9.在坐标原点的波源产生一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,波速v =200m/s ,已知t =0时刻,波刚好传播到x =40m 处,如图所示。
则下列说法正确的是 ( )A .波源开始振动时方向沿y 轴负方向B .t =0.15s 时,x =40m 处的质点位于平衡位置且向y 轴正向运动C .t =0.15s 时,x =40m 处的质点位于平衡位置且向y 轴负向运动D .t =0.15s 时,x =60m 处的质点刚好到达波峰 10.如图所示,玻璃砖的横截面为半圆形。
O 为圆心,强度和和频率均相同的细平行光束Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ从侧面入射,经调整使光束Ⅱ的入射方向正对圆心,且该光束恰好不能从AOB 面射出。
那么,光束Ⅰ,Ⅱ进入玻璃后的情况是(不考虑二次反射) ( )A .光束Ⅰ有部分从AOB 面射出B .光束Ⅲ有部分从AOB 面射出C .在AOB 面上反射时,光束Ⅲ的反射角比Ⅰ的大D .在AOB 面上反射时,光束Ⅰ的反射角比Ⅲ的大第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、填空题(共24分。
把正确答案填写在题中的横线上,或按题目要求作答。
)11.(4分)如图所示,两列简谐波均沿x 轴传播,传播速度的大小相等,其中一列沿正x 方向传播(图中实线所示),一列沿负x 方向传播(图中虚线所示)。
这两列波的频率相同,振动方向均沿y 轴,则图中x=l 、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的点是x=________的点,振幅最小的点是x=________的点。
12.(4分)如图有一长方形容器,高为30cm ,宽为40cm ,在容器的底部平放着一把长40cm 的刻度尺;眼睛在OA 延长线上的E 点观察,视线沿着EA 斜向下看,恰能看到尺的左端零刻度。
现保持眼睛的位置不变,向容器内倒入某种液体且满至容器口,这时眼睛仍沿EA 方向观察,恰能看到尺上20cm 的刻度。
此种液体的折射率为________。
13.(4分)在利用单摆测定重力加速度的实验中,某同学测出了多组摆长和运动周期,根据实验数据,作出的l T 2关系图象如图所示。
(1)该同学实验中出现的错误可能是_________________________________。
(2)虽然实验中出现了错误,但根据图象中的数据,仍可准确算出重力加速度,其值为_______m /s 2。
14.(6分)如图所示,在做《用双缝干涉测量光的波长》的实验时,首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上,若经粗调后透过测量头上的目镜观察,看不到明暗相间的条纹,只看到一片亮区,造成这种情况的最可能的原因 。
x/m v 20 40 10 30 y /cm 0 10 -10用直尺量得双缝到屏的距离80.00cm,由双缝上标识获知双缝间距0.200mm,光波波长为6.00×10—7m。
若调至屏上出现了干涉图样后,用测量头上的螺旋测微器去测量,转动手轮,移动分划板使分划板中心刻线与某条明纹中心对齐,如图所示,此时螺旋测微器的读数为___mm,此明条纹的序号定为1,其右侧的明纹序号依次为第2、第3、……条明纹。
从第1条明纹中心至第6条明纹中心的距离为mm。
15.(6分)2005年10月12日我国成功发射了“神州六号”载人飞船,这标志着我国载人航天事业又向前迈出了一大步,实现了多人多天太空航行。
(1)如图,A为“神州六号”的火箭发射场,B为山区,C为城市,发射场正在进行发射,若该火箭起飞时质量为2.02×105kg,起飞推力2.75×106N,火箭发射塔高100m,则该火箭起飞的加速度大小为__________m/s2,在火箭推力不变的情况下,若不考虑空气阻力和火箭质量的变化,火箭起飞后经__________s飞离发射塔。
(2)为了转播发射实况,我国科技工作者在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号。
已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550m,而传输电视信号所用的电磁波波长为0.556m,为了不让山区挡住信号的传播,使城市居民能听到和收看实况,必须通过在山顶的转发站来转发___________(填“无线电广播信号”或“电视信号”),这是因为____________________________________________。
三、计算题(共36分。
要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤,有数值计算的要明确写出数值和单位,只有最终结果的不得分。
)16.(8分,2007年山东卷)湖面上一点O上下振动,振幅为0.2m,以O点为圆心形成圆形水波,如图所示,A、B、O 三点在一条直线上,OA间距离为4.0m,OB间距离为2.4m。
某时刻O点处在波峰位置。
观察发现2s后此波峰传到A点,此时,O点正通过平衡位置向下运动,OA间还有一个波峰。
将水波近似为简谐波。
(1)求此水波的传播速度、周期和波长。
(2)以O点处在波峰位置为0时刻,某同学打算根据OB间距离与波长的关系确定B点在0时刻的振动情况。
画出B点振动图象;若不可行,请给出正确思路并画出B点的振动图象。
17.(8分)某激光雷达测飞行导弹的速度,每隔T0时间发出一激光脉冲,第一个脉冲发出后经T1接受到反射脉冲,第二个脉冲发出后经T2接受到反射脉冲,T2>T1。
设雷达和导弹在一条直线上,求导弹的飞行速度。
18.(8分)一束很细的激光束从空气射到某透明材料的表面发生反射和折射,测得入射光束跟折射光束之间的夹角为150°,折射光束跟反射光之间的夹角为90°。
求:(1)入射角,反射角,折射角各为多大?(2)这种透明材料的折射率为多大?(3)利用这种材料能否制成全反射棱镜.19.(12分)如图所示,一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上,反射后在正上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P 。
现将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上,如图中虚线所示,则进入透明体的光线经平面境反射后再从透明体的上表面射出,打在光屏上的光点P′与原来相比向左平移了P3.46cm ,已知透明体对光的折射率为3。
(1)作出后来的光路示意图,标出P′位置;(2)透明体的厚度为多大?(3)光在透明体里运动的时间多长?《物 理 试 题(范围:选修3-4)》参考答案1.ABC 2.AD 3.ABC 4.D 5.C 6.C 7.BC 8.AD9.AB 解析:由波向右传播,可知此时x =40m 处的质点沿y 轴负方向运动,则波源开始振动时方向沿y 轴负方向,A 项正确;因s 1.0==v T λ,t = 0.15s T 211=,可知此时x =40m 处的质点位于平衡位置且向y 轴正向运动,B 项正确;t =0.15s 时,波向前传播的距离t v x ∆=∆=30m ,x =70m 处的质点开始向y 轴负方向起振,此时x =60m 处的质点尚未到达波峰,故D 项错误。
10.BD11.(4分)4、8;2、612.(4分)1.4413.(4分)漏测小球直径,摆长未加小球半径;9.8614.(6分)单缝与双缝不平行(2分);0.900(2分);12.0(2分)15.(6分)(1)3.81 (2分) 7.25(2分)解析:利用F - mg=ma ,得a=3.81m/s 2,再有s=at 2/2,得t=7.25s 。
(2)电视信号(1分);电视信号波长短,沿直线传播,受山区阻挡,不易发生衍射。
(1分)16.解:(1)s m t x v /21=∆∆=45=∆t T T =1.6s m vT 2.3==λ (2)可行;振动图象如右图:17.(8分)解:如图所示,设导弹分别在位置1和位置2分别接收到第一个和第二个激光脉冲,两位置间的距离为s ,导弹速度为v ,则有:s=c ·(2212T T -) (3分) s=v ·(T 0+212T T -) (3分) 由以上两式解得,导弹的飞行速度:120122T T T T T c v -+-=)( (2分) 18.(8分)(1)根据题意作出激光束从空气射到该透明材料的表面发生反射和折射的光路图,由几何知识可求得入射角为60°,反射角为60°,折射角为30°;(2)该透明材料折射率n =sin60°/sin30°=3;(3)这种材料的临界角C =arcsin 33<arcsin 22=45°,故能利用这种材料制成全反射棱镜。