高中物理选修3-4测试题
任丘一中高二物理选修3-4期末测试题（三）
1、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asin4t，则质点 （ ）
A.第1 s末与第3 s末的位移相同
B.第1 s末与第3 s末的速度相同
C.3 s末至5 s末的位移方向都相同
D.3 s末至5 s末的速度方向都相同
2、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，如右图所示，(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，则小钉与悬点的距离为
（ ）
A．L/4 B．L/2 C．3L/4 D．无法确定
3、铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处
时，车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，
列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s。
下列说法正确的是 （ ）
A．列车的危险速率为sm/40
B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象
C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等
D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行
4、某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s.一种简易地震仪由竖
直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（题20图）.在一次地震中，
震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则（ ）
A．P先开始振动，震源距地震仪约36km
B．P先开始振动，震源距地震仪约25km
C．H先开始振动，震源距地震仪约36km
D．H先开始振动，震源距地震仪约25km
5、图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图，
x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动，则（ ）
Ａ．该波的频率可能是125H
Z
N
P
M
Ｂ．该波的波速可能是10m/s
Ｃ．t=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向
Ｄ．各质点在0.03s内随波迁移0.9m
6、一列简谐横波以1m／s的速度沿绳子由A向B传播，质点A、B间的水平距离x＝3m，
如图甲所示．若t＝0时 质点A刚从平衡位置开始向上振动，其振动图象如图乙所示，
则B点的振动图象为下图中的（ ）
7、一列简谐横波沿x轴负方向传播,波速v=4 m/s.已知坐标原点(x=0)处质点的振动图象
如下图所示.在下列四幅图中能够正确表示t=0.15 s时波
形图是 ( )
8、根据多普勒效应，我们知道当波源与观察者相互接近时，观察者接收到的频率增大；
如果二者远离，观察者接收到的频率减小。由实验知道遥远的星系所生成的光谱都呈
现“红移”，即谱线都向红色部分移动了一段距离，由此现象可知（ ）
A、宇宙在膨胀
B、宇宙在收缩
C、宇宙部分静止不动
D、宇宙只发出红光光谱
9、目前，一种用于摧毁人造卫星或空间站的激光武器已研制成功．如图所示，某空间站
位于地平线上方，现准备用一束激光射向该空间站，则应把激光器（ ）
A．沿视线对着空间站瞄高一些
B．沿视线对着空间站瞄低一些
C．沿视线对准空间站直接瞄准
D．条件不足，无法判别
10、如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到
F点，已知入射方向与边AB的夹角为o30，E、F分别
为边AB、BC的中点，则（ ）
A．该棱镜的折射率为3
B．光在F点发生全反射
C．光从空气进入棱镜，波长变小
D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行
11、用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的
距离为x．下列说法中正确的有（ ）
A．如果增大单缝到双缝间的距离，x将增大
B．若将像屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
C．如果增大双缝到光屏之间的距离，x将增大
D．如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，x将增大
12、将铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜．液膜竖直放置时，由于重
力作用，上面薄，下面厚，且时间越长，下面越厚．在酒精灯的火焰上撤上一些食盐，
用酒精灯的黄光照射竖直放置的液膜，液膜反射的光使我们看到灯焰的像，可观察到
像上有亮暗相间的条纹，如图所示．则下列的说法中正确的是（ ）
A．像上有亮暗相间的条纹，这是光的波动性的表现
B．像上有亮暗相间的条纹，说明光反射后出现了偏振现象
C．像上亮暗相间的条纹是肥皂膜前后两表面反射光叠加而形成的
D．用同一块竖直放置的液膜观察灯焰的像时，在一个不太长的时
间段里，应该会看到像上亮暗相间的条纹间隔逐渐变密
13、如图，P是一偏振片，P的透振方向（用带箭头的实线表示）为
竖直方向。下列四种入射光束中哪几种照射P时能在P的另一侧
观察到透射光？（ ）
A．太阳光 B．沿竖直方向振动的光
C．沿水平方向振动的光 D．沿与竖直方向成45角振动的光
14、自从1862年麦克斯韦从理论上预言电磁波的存在、1888年赫 兹通过实验证实了电
磁波的存在后，利用电磁波的技术雨后春笋般相继问世：无线电报、无线电广播、无
线电导航、无线电话、电视、雷达，以及遥控、遥感、卫星通讯、射电天文学……它
们使整个世界面貌发生了深刻的变化．下列有关的说法中正确的是（ ）
A．无线电波波速在任何情况下都等于真空中的光速c
B．微波在传播过程中遇到金属导体时，会在其中产生相应的感应电动势或感应电流
C．手机所用的微波在传播过程中比无线电广播所用的中波更容易绕过障碍物
D．在无线电通讯中，声音信号通常要通过检波加载在高频信号上后，才向外发射
15
、在地面附近有一高速飞过的火箭，关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象中正
确的是 （ ）
A．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变快了
B．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了
C．火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化
D．火箭上的人看到地面物体长度变小，时间进程变慢了
16、某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为59.65cm，然后用
秒表记录了单摆振动50次所用的时间为78.5 s。则：
（1）他测得的摆球直径如图所示的10分度的游标卡尺 的读数，则摆球直径是 mm。
（2）他测得的重力加速度g = m/s2.
（86.92，结果取三位有效数字）
（3）他测得的g值偏小，可能原因是：
A．测摆线长时摆线拉得过紧。
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了。
C．开始计时时，秒表过迟按下。
D．实验中误将49次全振动计为50次。
（4）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出一
组对应的L和T的数值，再以L为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得
该直线的斜率K。则重力加速度g = 。（用K表示）
17、
在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面
aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙同学用的是矩
形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以 aa′、bb′为
界面画光路图。
则甲同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”） 乙
同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）丙同学测得
的折射率与真实值相
比 。
3
4 c
0 10
第二卷（填空每个4分，共60分）
16、（1） （2） （3） （4）
17、
18、（10分）如图，一透明半圆柱体折射率为2n，半径为R、长为L。一平行光束从
半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积S。
19、（10分）如图所示是一列横波上A、B两质点的振动图象，该波由A传向B，两质点
沿波的传播方向上的距离Δx=4.0m，波长大于3.0m，求这列波的波速．
20、（12分）一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30o，斜边AB＝a。棱镜材料的折射率
为n=。在此截面所在的平面内，一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜
射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情
况）。
O
y/c
m
5
-
0.2
0.4
t/s
0.2
0.4
t/s
O
y/c
m
5
-
A质
B质
《好题》人教版高中物理选修3-第4章选择题专项经典题(含答案)
一、选择题1．下列说法正确的是（）A．布朗运动证明了花粉分子的无规则热运动B．光电效应彻底否定了光的波动说，证明了光具有粒子性C．α粒子的散射实验说明了原子核很小且质量很大D．温度升高物体内分子的动能一定增大C解析：CA．布朗运动是花粉颗粒被液体分子的不平衡的撞击造成的，证明了液体分子的无规则热运动，故A错误。
B．光电效应证明了光具有粒子性，但没有否定光波动说，故B错误。
C．由α粒子的散射实验结果可以看出，绝大部分α粒子的运动方向没有发生改变，极少数α粒子反弹回来，说明了原子核很小且质量很大，故C正确。
D．温度升高物体内大部分分子的动能增大，极少数分子动能可能减小，平均动能增大，故D错误。
故选C。
2．现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激发的氢原子最后都回到基态上，则在此过程中发出的光子总数是（假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处于该激发态能级上的原子总数的11 n-）A．2200个B．2000个C．1200个D．2400个A解析：A由题意知量子数为4的能级上的氢原子分别向量子数为3、2、1的能级上跃迁的氢原子数占总氢原子数的三分之一，产生总共产生1200个光子；此时处于量子数为3的能级上的原子数目为400个，处于3n=能级上的氢原子分别向量子数为2、1的能级上跃迁的氢原子数各占二分之一，产生400个光子；此时处于量子数为2的能级上氢原子总共有400+200=600个，氢原子向基态跃迁产生600个光子，所以此过程中发出的光子总数应该是：1200+400+600=2200个A．与分析相符，故A正确；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．与分析不符，故D错误；故选A。
3．假设在NeCl蒸气中存在由钠离子Na+和氯离子Cl-靠静电相互作用构成的单个氯化钠分子，若取Na+和Cl-相距无限远时的电势能为零，一个NaCl分子的电势能为-6.10V。
人教版高中物理选修3-4高二理科月考试卷.4.6.docx
高中物理学习材料桑水制作江苏省泰兴中学高二物理月考试卷2010-4-6满分为120分，考试时间100分钟．注意事项：将每题的答案或解答填写在答题卡或答题纸上．一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个．．．．选项符合题意．1、做简谐运动的弹簧振子，下述说法中不正确．．．的是A、振子通过平衡位置时，速度的大小最大B、振子在最大位移处时，加速度的大小最大C、振子在连续两次通过同一位置时，位移一定相同D、振子连续两次通过同一位置时，动能相同，速度也一定相同2、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3、一单摆做小角度摆动，其振动图象如图，以下说法正确的是A、t 1时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小B、t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小C、t3时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大D、t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大4、单摆在空气中振动，振幅会逐渐减小，下列说法不正确的是A、机械能在逐渐转化为其它形式的能B、在振动停止之前，后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C、在振动停止之前，单摆在做阻尼振动，振幅虽然减小，但周期仍然不变D 、单摆振动中的回复力最大值在逐渐减小5、如图为一列波在某一时刻的波形图，以下说法中不正确的是 A 、A 、B 两质点振动的振幅相等 B 、A 、C 两质点同时回到平衡位置C 、C 质点一定比D 质点提前41周期振动D 、 A 、C 两质点此时的位移大小相同 6、一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示，波源的平衡位置坐标为x=0。
当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标x=2m 的质点所处位置及运动情况是A.在其平衡位置下方且向上运动B.在其平衡位置下方且向下运动C.在其平衡位置上方且向上运动D.在其平衡位置上方且向下运动二、多项选择题：本题共7小题，每小题4分，共计28分．每小题有多个选项．．．．符合题意．全部选对的得 4分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分．7．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为10:1，R 1＝20Ω，R 2＝10Ω，C 为电容器，原线圈所加电压u =2202sin100(V)t π．下列说法正确的是 A 、通过电阻R 3的电流始终为零 B 、副线圈两端交变电压的频率为50 Hz C 、电阻R 2的电功率为48.4WD 、原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10:18、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝Asin 4t π，则质点 A.第1 s 末与第3 s 末的位移相同 B.第1 s 末与第3 s 末的速度相同 C.3 s 末至5 s 末的位移方向都相同y/cx/mO21 4 6-10D.3 s末至5 s末的速度方向都相同9、一个作简谐振动的物体，位移随时间的变化规律x=A sin（ωt＋φ），在1/4周期内通过的路程可能的是A、等于1.5AB、小于AC、等于AD、等于 2 A10、下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是A．媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B．媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C．波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致D．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍11、某振动系统的固有频率为f o ，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f。
高中物理 选修3-4 15.1~2 相对论简介 课时同步习题(含答案解析)
高中物理 选修3-4 15.1~2 相对论简介 课时同步习题（含答案解析）1．(2010·江苏东台中学高二检测)以下说法正确的是( )A ．不论光源与观察者做怎样的相对运动，光相对于观察者的速度都是一样的B ．观察者沿垂直于杆的方向运动时，观察到的杆的长度没有变化C ．“动钟变慢”是时钟的精度因运动而发生了变化D ．“动钟变慢”是两个不同的惯性系进行时间比较的一种效应答案：ABD2．话说有兄弟两个，哥哥乘坐宇宙飞船以接近光速的速度离开地球去遨游太空，经过一段时间返回地球，哥哥惊奇地发现弟弟比自己要苍老许多，该现象的科学解释是( )A ．哥哥在太空中发生了基因突变，停止生长了B ．弟弟思念哥哥而加速生长了C ．由相对论可知，物体速度越大，物体上的时间进程越慢，生理进程也越慢D ．这是神话，科学无法解释答案：C解析：这是“动钟变慢”效应．3．下列说法中不正确的是( )A ．一根杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同，这是经典物理学家的观点B ．一根沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小C ．一根杆的长度静止时为l 0，不管杆如何运动，杆的长度均小于l 0D ．如果两根平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动，与它们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了答案：C解析：若杆沿垂直于自身长度的方向运动，它的长度将不变．4．A 、B 两架飞机沿地面上一足球场的长轴方向在其上空高速飞过，且v A >v B ，对于在飞机上的人观察结果，下列说法正确的是( )A ．A 飞机上的人观察到足球场的长度比B 飞机上的人观察到的大B ．A 飞机上的人观察到足球场的长度比B 飞机上的人观察到的小C ．两飞机上的人观察到足球场的长度相同D ．两飞机上的人观察到足球场的宽度相同答案：BD解析：由l ＝l 01－⎝⎛⎭⎫v c 2(其中l 0是相对足球场静止时的长度)，可以看出，速度越大，“动尺变短”的效应越明显，选项B 正确；但是足球场的短轴与飞机速度方向垂直，所以两飞机上的人观察到足球场的宽度相同．5．设某人在以速度为0.5c 的飞船上，打开一个光源，则下列说法正确的是( )A ．飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5cB ．飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5cC ．在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是cD ．在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c答案：CD6．以速度v 绕地球旋转的人造卫星，它的时间Δt ′和地球上同时测量的时间Δt 关系是____________________；卫星上的长度l ′，在地球上测量的长度是____________________．答案：Δt ＝Δt ′1－(v c )2 l ＝l ′1－(v c)2. 7．广州的一个人在听到收音机报时：“刚才最后一响是北京7点整”的时候，他在最后一响时，把表对到7点整，北京的表和广州的表一致吗？怎样才能使它们一致？答案：广州的人听到报时声时，北京的表已经到达7点整一段时间了，所以不一致，北京的表先到7点整．要想两地的表一致，必须在北京和广州的连线中点报时，两地同时拨表，两个表才会一致．8．如图所示，在地面上M 点固定一光源，在离光源等距的A 、B 两点上固定有两个光接收器，今使光源发出一闪光，问：(1)在地面参考系中观测，谁先接收到光信号？(2)在沿AB 方向高速运动的火车参考系中观测，谁先接收到光信号？答案：(1)同时收到 (2)B 先收到解析：(1)因光源离A 、B 两点等距，光向A 、B 两点传播速度相等，则光到达A 、B 两点所需要的时间相等，即在地面参考系中观测，两接收器同时收到光信号．(2)对于火车参考系来说，光源和A 、B 两接收器都沿BA →方向运动，当光源发出的光向A 、B 传播时，A 和B 都沿BA 方向运动了一段距离到达A ′和B ′.如图所示，所以光到达A ′的距离更长，到达B ′的距离更短．所以B 比A 先收到信号．能力提升1．(2010·洛阳市高二检测)关于爱因斯坦的狭义相对论，下列说法正确的是( )A ．狭义相对论的基本假设之一是光速不变原理B ．有些运动物体相对于观察者的速度可以大于真空中的光速C ．在地面参考系中，观察到在上海和北京同时有两个婴儿诞生，如果在沿北京—上海方向高速飞行的飞船上观测，他们也是同时诞生的D ．对于不同的惯性系，物理规律(包括力学和电磁学的)都是不同的 答案：A2．下列关于经典力学的时空观，正确的是( )A ．经典力学的时空观中，同时是绝对的，即在一个参考系中的观察者在某一时刻观察到的两个事件，对另一参考系中的观察者来说也是同时发生的B ．在经典力学的时空观中，空间间隔是绝对的，即任何事件(或物体的运动)所经历的时间，在不同的参考系中测量都是相同的，而与参考系的选取无关C ．在经典力学的时空观中，时间间隔是绝对的，即如果各个参考系中用来测量长度的标准相同，那么空间两点距离是绝对的不变的量值，而与参考系选取无关D ．经典力学的时空观就是一个绝对的时空观，时间与空间、物体的运动无关答案：ABCD3．假设甲在接近光速的火车上看地面上乙手中沿火车前进方向放置的尺，同时地面上的乙看甲手中沿火车前进方向放置的相同的尺，则下列说法正确的是( )A ．甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度大B ．甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度小C ．乙看到甲手中的尺长度比甲看到自己手中的尺长度大D ．乙看到甲手中的尺长度与甲看到自己手中的尺长度相同答案：B4．某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行，如果希望把这路程缩短为3光年，则他所乘飞船相对地球的速度为( )A ．0.5cB ．0.6cC ．0.8cD ．0.9c 答案：C解析：由Δt ′＝Δt 1－⎝⎛⎭⎫v c 2得，3＝51－⎝⎛⎭⎫v c 2，解得v ＝0.8c . 5．用相对论的观点判断，下列说法正确的是( )A ．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变．B ．在地面上的人看来，以10 km/s 的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C ．在地面上的人看来，以10km/s 的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些．D ．当物体运动的速度v ≪c 时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计．答案：BCD解析：按照相对论的观点，时间和空间都是相对的，A 错误；由Δt ＝Δτ1－(v c )2可知，运动的时钟变慢了，但飞船中的钟相对观察者静止，时钟准确，B 正确；由l ＝l 01－v 2c2可知，地面上的人看飞船 ，和飞船上的人看地面上的人都沿运动方向长度减小，C 正确．当v ≪c 时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计，故D 也正确．6．一支静止时长30 m 的火箭以3 km/s 的速度从观察者的身边掠过，观察者测得火箭的长度应为多少？火箭上的人测得火箭的长度应为多少？如果火箭的速度为光速的二分之一呢？答案：30 m 30 m 26 m 30m解析：火箭相对于火箭上的人是静止的，所以不管火箭的速度是多少，火箭上人测得的火箭长度与静止时相同，为l ＝30 m ，如果火箭的速度是v ＝3×103m/s ，地面观察者测得的火箭长为l ′＝l 1－⎝⎛⎭⎫v c 2＝30×1－⎝ ⎛⎭⎪⎫3×1033×1082m ＝30m. 当火箭的速度为光速的二分之一时，l ″＝l 1－⎝⎛⎭⎫v c 2＝30×32m ＝26m. 7．宇宙射线中有一种叫做μ子的粒子，在与μ子相对静止的惯性参考系中观测到，它平均经过2×10－6s(其固有寿命)就衰变为电子和中微子．但是，这种μ子在大气中运动的速度非常大，可以达到v ＝2.994×108m/s ＝0.998c.请分析，μ子在大气中可以运动多远的距离？答案：9500m解析：已知Δt ′＝2×10－6s ，v ＝2.994×108m/s.如果按照经典物理来看，μ子从产生到衰变的这段时间里平均走过的距离仅为l ′＝2.994×108×2×10－6m ≈600m 根据狭义相对论，在地面的实验室中观测μ子的“运动寿命”为Δt ＝Δt ′1－v 2c2＝2×10－61－(0.998)2s ＝3.16×10－5s因此μ子在大气中运动的距离应为l ＝2.994×108×3.16×10－5m ≈9500m。
高中物理选修3-4各章节专题解析练习题
题三
答案：B
详解：由题图可得半波长为2 m，波长为4 m，周期T＝ ＝ s＝1 s，选项A错误；波沿x轴正方向传播，则x＝0处的质点在沿y轴的负方向运动，选项B正确；Δt＝ s＝ ，x＝0的质点经过 后不在平衡位置也不在最大位移处，而位于平衡位置和负向最大位移之间，所以该质点在 s时速度既不为0，也不是最大值，故C、D错误。
题五
一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图所示．下列说法正确的是( )
A．由波形图可知该波的波长为4 m
B．由波形图可知x＝2 m处的质点Q该时刻位移为0.2 m
C．经1/4周期后质点P运动到Q点
D．经1/4周期后质点R的速度变为零且在波峰
题六
在某介质中形成一列简谐波，t＝0时刻的波形如图中的实线所示．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：
题三
一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播，已知t＝0时的波形如图所示，则( )
A．波的周期为0.5 s
B．x＝0处的质点在t＝0时向y轴负向运动
C．x＝0处的质点在t＝ s时速度为0
D．x＝0处的质点在t＝ s时速度值最大
题四
某质点在坐标原点O处做简谐运动，其振幅为5 cm，振动周期为0.4 s，振动在介质中沿x轴正向传播，传播速度为1.0 m/s.若质点在平衡位置O向上振动0.2 s后立即停止振动，则停止振动后又经过0.2 s的时刻的波形可能是图中的( )
题二
有一种沙漠蝎子既没有眼睛，也没有耳朵，它捕食猎物靠的是一种地震仪式的本领，它有八条腿，趴伏时大致对称地放置在躯体四周(如图所示)．不远处的小虫一有骚动，就会在沙面上引起一阵地震波。蝎子从哪只腿先感到地震波就能判断小虫所在的方向，并从P波和S波到达的时间差就可以“算出”小虫到它的距离。方位和距离都知道了，它就能扑上去捕获小虫了。已知P波速度为150 m/s，S波速度为50 m/s，如果两波到达沙漠蝎子的时间差为3.5×10-3 s，则小虫离它的距离多大？
【单元练】青岛银海学校高中物理选修3第四章【原子结构和波粒二象性】测试题(答案解析)
一、选择题1．利用光电管研究光电效应的实验电路如图所示，用频率为ν的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则（）A．改用紫外光照射K，电流表中没有电流通过B．只增加该可见光的强度，电流表中通过的电流将变小C．若将滑动变阻器的滑片移到A端，电流表中一定无电流通过D．若将滑动变阻器的滑片向B端移动，电流表示数可能不变D解析：DA．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，紫外线的频率更大，所以改用紫外光照射K，电流表中有电流通过，则A错误；B．只增加该可见光的强度，电流表中通过的电流将变大，所以B错误；C．若将滑动变阻器的滑片移到A端，电流表中也有电流通过，因为是正向电压，只要发生光电效应就有光电流通过，所以C错误；D．如果光电流已经达到饱和光电流，则增大电压，光电流将保持不变。
所以若将滑动变阻器的滑片向B端移动，电流表示数可能不变，所以D正确；故选D。
2．关于下列四幅图的说法正确的是（）A．甲图中A处能观察到少量的闪光点B．乙图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，则锌板原来带负电C．丙图中的泊松亮斑说明光具有波动性D．丁图，当两分子间距由等于r0开始增大，它们间的分子力先减小后增大C解析：CA. 甲图是α粒子散射实验，绝大多数α粒子不偏转，A处能观察到大量的闪光点，A错误；B. 乙图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，有电子逸出，发现验电器的张角变大，则锌板原来带正电，B错误；C. 丙图中的泊松亮斑是光照射十分小的圆板发生的衍射现象，说明光具有波动性，C正确；D. 当两分子间距由等于r0开始增大，它们间的分子力先增大后减小，D错误。
故选C。
3．物理学史的学习是物理学习中很重要的一部分，下列关于物理学史叙述中不正确的是 ( ) A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型C．爱因斯坦发现了光电效应，并提出了光量子理论成功解释了光电效应D．巴耳末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式C解析：CA．1897年汤姆孙根据放电管中的阴极射线在电磁场和磁场作用下的轨迹确定阴极射线中的粒子带负电，并测出其荷质比，这在一定意义上是历史上第一次发现电子，故A正确；B．卢瑟福的α粒子散射实验结果：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，并有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来，这就是α粒子的散射现象。
【精品试卷】人教版高中物理选修3-4综合测试题3、5复习专用试卷
D CE A B高中物理学习材料（精心收集**整理制作）期末复习训练题三1、如图，在一根张紧的绳上挂几个单摆，其中C 、E 两个摆的摆长相等，先使C 摆振动，其余几个摆在C 摆的带动下也发生了振动，则 ( ) A ．只有E 摆的振动周期与C 摆相同 B ．B 摆的频率比A 、D 、E 摆的频率小C ．E 摆的振幅比A 、B 、D 摆的振幅大D ．B 摆的振幅比A 、D 、E 摆的振幅大2、弹簧振子在a 、b 间做简谐振动，如图5-31所示，o 为平衡位置，从某一时刻开始（t=0）经过1/4周期，振子具有正方向最大加速度，那么图5-32中正确反映振子振动情况的是（ ）3、一简谐横波以4m/s 的波速沿x 轴正方向传播。
已知t=0时的波形如图所示，则A ．波的周期为1sB ．x=0处的质点在t=0时向y 轴负向运动C ．x=0处的质点在t=1/4 s 时速度为0D ．x=0处的质点在t=1/12 s 时速度值最大4、一列横波沿x 轴正向传播，a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。
某时刻的波形如图1所示，此后，若经过3/4周期开始计时，则图2描述的是A.a 处质点的振动图象B.b 处质点的振动图象C.c 处质点的振动图象D.d 处质点的振动图象5、在O 点有一波源，t ＝0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波。
t1=4s 时，距离O 点为3m 的A 点第一次达到波峰；t2=7s 时，距离O 点为4m 的B 点第一次达到波谷。
则以下说法正确的是A. 该横波的波长为2mB. 该横波的周期为4sC. 该横波的波速为1m/sD. 距离O 点为1m 的质点第一次开始向上振动的时刻为6s 末6、如图，直角三角形ABC 为一透明介质制成的三棱镜的截面，且︒=∠30A ，在整个AC 面上有一束垂直于AC 的平行光线射入，已知这种介质的折射率n>2 ，则 （ ）A ．可能有光线垂直AB 面射出B ．一定有光线垂直BC 面射出 C ．一定有光线垂直AC 面射出D ．从AB 面和BC 面出射的光线能会聚一点7、如题20图所示，空气中在一折射率为2的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R 的扇形OAB ，一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA 上，OB 不透光，若只考虑首次入射到圆弧AB 上的光，则AB 上有光透出部分的弧长为 A 16R π B 14R π C 13R π D 512Rπ８、井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井，水的深度正好是水井的一半，两井底部都各有一只青蛙，则 ( )A ．枯井中青蛙觉得天比较小，水井中青蛙看到井外的范围比较大B ．枯井中青蛙觉得天比较大，水井中青蛙看到井外的范围比较小C ．枯井中青蛙觉得天比较大，水井中青蛙看到井外的范围比较大D ．两只青蛙觉得井一样大，水井中青蛙看到井外的范围比较大９、如图５所示，表示LC 振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（ ）A ．电容器正在充电B ．电感线圈中的磁场能正在增加C ．电感线圈中的电流正在增大D ．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大 10、根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中错误的是（ ）A ．变化的电场可产生磁场B ．均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场图５C ．振荡电场能够产生振荡磁场D ．振荡磁场能够产生振荡电场11、关于时间间隔的相对性，火车在高速前进时，下列说法中正确的是( )A ．在火车里的人观察到地面上的时钟比火车内的时钟走得快一些B ．在火车里的人观察到地面上的时钟比火车内的时钟走得慢一些C ．在地面上的人观察到火车里的时钟比地面上的时钟走得快一些D ．在地面上的人观察到火车里的时钟比地面上的时钟走得慢一些12、设一列火车沿平直的轨道飞快行驶，如图，车厢中央的光源发出了一个闪光，闪光照到了车厢的前壁与后壁，这是两个事件，下列说法正确的是（ ）A ．车厢内的观察者认为闪光先到达后壁，后到达前壁B ．车厢内的观察者认为闪光同时到达前壁与后壁C ．车厢外的观察者认为闪光先到达后壁，后到达前壁D ．车厢外的观察者认为闪光同时到达前壁与后壁 13、如图所示是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图．玻璃砖的入射面AB 和出射面CD 并不平行，则（1）出射光线与入射光线_______________（填“仍平行”或“不再平行”）（2）以入射点O 为圆心，以R=5 cm 长度为半径画圆，与入射线PO 交于M 点，与折射线OQ 交于F 点，过M 、F 点分别向法线作垂线，量得MN=1.68cm ，EF=1.12cm ，则该玻璃砖的折射率n=__________．14、某同学设计了一个测定激光的波长的实验装置如图9(a)所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一排等距的亮点，图9(b)中的黑点代表亮点的中心位置．(1)这个现象说明激光具有________________性．(2)通过测量相邻光点的距离可算出激光的波长，据资料介绍，如果双缝的缝间距离为a ，双缝到感光片的距离为L ，感光片上相邻两光点间的距离为b ，则激光的波长λ＝ab L.该同学测得L ＝1.0000 m 、缝间距a ＝0.220 mm ，用带十分度游标的卡尺测感光片上的点的距离时，尺与点的中心位置如图9(b)所示．图9(b)图中第1到第4个光点的距离是____________ mm.实验中激光的波长λ＝________ m ．(保留两位有效数字)(3)如果实验时将红激光换成蓝激光，屏上相邻两光点间的距离将________．15、如图所示，质量为m＝0.5kg的物体放在质量为M＝4.5kg的平台上，随平台上、下做简谐运动．设在简谐运动过程中，二者始终保持相对静止．已知弹簧的劲度系数为k＝400N/m，振幅为A＝0.1m.试求：(1)二者一起运动到最低点时，物体对平台的压力大小；(2)二者一起运动最高点时，物体对平台的压力大小．(取g＝10m/s)16、一列横波在x轴上传播，t1＝0和t2＝0.005 s时的波形分别为如图所示的实线和虚线。
鲁科版 高中物理 选修3-4 第5章 光的干涉 衍射 寒假复习题含答案
绝密★启用前鲁科版高中物理选修3-4 第5章光的干涉衍射寒假复习题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1科学家利用激光干涉方法探测到由于引力波引起的干涉条纹的变化，这是引力波存在的直接证据．关于激光，下列说法中正确的是()A．激光是自然界中某种物质直接发光产生的，不是偏振光B．激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉C．用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到等间距的光环D．激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图象的信息2.为了提高汽车夜间行车安全，有人提出设想：将汽车的挡风玻璃和车灯罩做成偏振片，使司机只看到自己车灯的光而看不见对面车灯发出的光，从而大大降低对面的车灯造成的视线模糊，以下关于光的偏振的说法正确的是()A．只有振动方向和透振方向一致的光才能透过偏振片B．光的振动方向指的是磁场方向C．光的偏振现象不可争议地证明了光是一种机械波D．泊松亮斑就是一种偏振现象3.如图所示为红光和紫光通过相同的双缝和单缝所呈现的图样，则()A．甲为紫光的干涉图样B．乙为紫光的干涉图样C．丙为红光的干涉图样D．丁为红光的干涉图样4.如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线．则()A．在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度B．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率C．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失D．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距5.关于光的干涉现象，下列说法正确的是()A．波峰与波峰叠加处将出现亮条纹，波谷与波谷叠加处将出现暗条纹B．双缝干涉实验中光屏上距两狭缝的路程差为1个波长的某位置将出现亮纹C．把双缝干涉实验中入射光由黄光换成紫光，相邻两明条纹间距离变宽D．薄膜干涉的条纹是等间距的平行线时，说明薄膜的厚度处处相等6.对光的衍射现象的定性分析，不正确的是()A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物继续传播的现象B．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论7.a、b两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，图甲是a光照射时形成的干涉图样，图乙是b光照射时形成的干涉图样．下列关于a、b两束单色光的说法正确的是()A．a光的频率比b光大B．b光比a光易发生衍射现象C．a光比b光易发生全反射现象D．b光在水中的传播速度较小8.一个半径较大的透明玻璃球体，截去其下面的一部分，然后将这一部分放在标准的水平面上，现让单色光竖直射向截面，如图所示，从上往下看到的是()A．一片黑暗B．只能看到同颜色的平行的反射光C．环形的明暗相间的干涉条纹D．平行的明暗相间的干涉条纹9.如图所示，将一束由两种色光混合的复色光沿SE方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜上表面，得到三束光线A、B、C，若平面镜的上、下表面足够宽，则()A．光束A为单色光，光束B、C为复色光B．玻璃对光束C的折射率大于对光束B的折射率C．A、B、C三束光线一定互相平行D．通过相同的双缝干涉装置，光束B产生的相邻亮条纹间距要大于光束C产生的相邻亮条纹间距10.一束单色平行光通过双缝后，在屏上得到干涉条纹，下列说法正确的是()A．相邻两条亮纹间距比相邻两条暗纹间距大B．用红光做实验比用紫光做实验时，得到的亮条纹或暗条纹间的间距小C．用白光做此实验不能形成条纹D．用白光做此实验，屏上出现彩色条纹二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是()．A．将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄B．使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄C．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽D．增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽12.(多选)关于光的衍射现象，下面说法正确的是()A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B．白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹C．光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射13.(多选)对于激光的认识，以下说法正确的是()A．普通光源发出的光都是激光B．激光是自然界普遍存在的一种光C．激光是一种人工产生的相干光D．激光已深入到我们生活的各个方面14.(多选)抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示．激光束通过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝时产生的条纹规律相同，则()A．这是利用光的干涉现象B．这是利用光的衍射现象C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了分卷II三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.在利用双缝干涉测定光波波长的实验中，将测量头的分划板中心刻度线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻度线与第6 条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数如图乙所示，已知双缝间距为 2.00×10－4m，双缝到屏的距离为0.700 m，(1)图甲所示示数为________ mm，图乙所示示数为________ mm.(2)相邻亮纹的间距Δx为________ mm.(3)计算波长的公式为λ＝________，求得的波长值为________ m.四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.在双缝干涉实验中，用单色光照射双缝，双缝间距等于0.06 cm，双缝到光屏的距离为1.5 m，若测得屏上第1条亮条纹与第7条亮条纹之间相距9.0 mm，则此单色光的波长是多少？17.如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1、S2距离之差为2.1×10－6m，分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点处是亮条纹还是暗条纹？(1)已知A光在折射率为n＝1.5的介质中波长为4×10－7m.(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10－7m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°.(3)若让A光照射S1，B光照射S2，试分析光屏上能观察到的现象．18.在双缝干涉实验中，屏上一点P到双缝的距离之差为1.5×10－6m，若用频率为5.0×1014Hz的单色光照射双缝，该点处于亮条纹还是暗条纹？从屏中心算起这是第几条什么条纹？答案解析1.【答案】D【解析】激光是人造光，也是偏振光，故A错误；激光相干性好，只有频率相同的两束激光才会发生干涉，故B错误；用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到衍射条纹，间距不等，故C错误；激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图象的信息，故D正确．2.【答案】A【解析】根据光的偏振原理，当只有振动方向和透振方向一致的光，才能透过偏振片，故A正确；光的振动方向指的是横波的振动方向，与磁场方向无关，故B错误；光的偏振现象不可争议地证明了光是一种横波，不是机械波，故C错误；泊松亮斑现象是光的衍射，故D错误；故选．3.【答案】B【解析】干涉条纹平行、等宽、等间距，选项C、D错误．干涉图样为明暗相间的条纹，且条纹间距为Δx＝λ，光的波长越长，条纹间距越大，紫光的波长短，因而紫光干涉图样的条纹间距小，故正确选项为B.4.【答案】C【解析】光线a的偏折程度大，根据折射定律公式n＝，知玻璃砖对a光的折射率大；再根据公式v＝，知光线a在玻璃中的传播速度小，故A、B错误；若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到90°，故a光先发生全反射，首先消失，故C正确；光线a 的折射率大，说明光线a的频率高，根据c＝λf，光线a在真空中的波长较短，根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ，知分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故D错误；故选C.5.【答案】B【解析】在波峰与波峰叠加处，波谷与波谷叠加处，都将出现亮条纹，故A错误；光屏上距两狭缝的路程差为波长的整数倍时出现亮纹，故B正确；把入射光由黄光换成紫光，紫光的波长小于黄光，根据Δx＝λ知Δx减小，故C错误；从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差Δx＝nλ时此处表现为亮条纹，当光程差Δx＝nλ＋λ出现暗条纹，若薄膜的厚度处处相等，则各处光程差相等，若是亮的则都是亮的若是暗的则都是暗的，不会出现明暗相间的条纹，故D错误．6.【答案】D【解析】根据光的衍射现象的定义可知选项A正确；衍射图中有亮、暗条纹，这是光波相互叠加的结果，加强区为亮条纹，减弱区为暗条纹，选项B正确；因为衍射也是波特有的现象，所以光的衍射现象的发现为光的波动说提供了有力证据，选项C正确；当障碍物较大时，光的衍射很弱，光几乎沿直线传播，即光的直线传播只是特殊情况下的近似，二者是统一的，选项D错误．7.【答案】D【解析】根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ，知甲图条纹间距大，则a光的波长较长．根据f ＝知，a光的频率较小，故A错误；a光的波长较长，则a光比b光易发生衍射现象，故B错误；频率小，则折射率小，根据sin C＝可知，折射率越大的，临界角越小，因此a光临界角比b光大，那么b光比a光易发生全反射现象，故C错误；根据v＝知，a光在水中的传播速度较大，b光在水中的传播速度较小．故D正确．8.【答案】C【解析】玻璃球体的下表面和水平面的反射光是两束相关光，频率相同，发生干涉现象，干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，故选C.9.【答案】C【解析】两种色光在上表面都发生反射，反射角相同，则由图可知光束A是复色光．而光束B、C 由于折射率的不同导致偏折分离，因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的．根据光的可逆性，知两光速仍然平行射出，且光束B、C是单色光．故A错误；由图知：光束B的偏折程度大于光束C，根据折射定律可知光束B的折射率大于光束C，故B错误．一束由两种色光混合的复色光沿SE方向射出，经过反射、再折射后，光线仍是平行，因为光的反射时入射角与反射角相等．所以由光路可逆可得出射光线平行．改变α角，光线A、B、C仍保持平行，故C正确；光束B的折射率大于光束C的折射率，则光束B的频率大于光束C，光束B的波长小于光束C的波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，则双缝干涉实验中光B产生的条纹间距比光束C的小，故D错误．10.【答案】D【解析】单色光的干涉条纹的宽度是相等的，A错误；条纹间距与波长成正比，所以用红光做实验比用紫光做实验时，得到的亮条纹或暗条纹间的间距大，B错误；用白光做此实验，屏上出现彩色干涉条纹，C错误，D正确．11.【答案】ACD【解析】当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越大；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大；光的波长一定、单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽(如图所示)．故选项A、C、D正确．12.【答案】AC【解析】单色光照到狭缝上产生的衍射图样是红暗相间的直条纹，白光的衍射图样是彩色条纹．光照到不透明小圆盘上，在其阴影中心处出现亮点，是衍射现象．光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象．13.【答案】CD【解析】激光是人工产生的相干光，并不能由普通光源发出，激光在我们日常生活中有着重要的应用．14.【答案】BD【解析】由图样可知，这是利用了光的衍射现象，当丝变细时(相当于狭缝变窄)条纹间距变宽，B、D选项正确．15.【答案】(1)2.32013.870(2)2.310 6.6×10－7【解析】(1)图甲中固定刻度读数为2 mm，可动刻度读数为0.01×32.0＝0.320 mm，所以最终读数为2.320 mm.图乙中固定刻度读数为13.5 mm，可动刻度读数为0.01×37.0＝0.370 mm，所以最终读数为13.870 mm.(2)相邻两条亮纹间的距离Δx＝mm＝2.310 mm；(3)根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ，知λ＝，代入数据得：λ＝6.6×10－7m.16.【答案】6×10－7m【解析】本题考查干涉条纹宽度公式：Δx＝λΔx＝＝1.5×10－3m.Δx＝1.5×10－3m，d＝0.06 cm＝6×10－4m，l＝1.5 m，代入λ＝可得：λ＝6×10－7m.17.【答案】(1)暗条纹(2)亮条纹(3)光屏上只能观察到亮光【解析】(1)设A光在空气中的波长为λ1，在介质中的波长为λ2，由n＝，得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7m＝6×10－7m，根据路程差Δr＝2.1×10－6m，所以n1＝＝＝3.5由此可知，从S1和S2到P点的路程差是波长λ1的3.5倍，所以P点处为暗条纹．(2)根据临界角与折射率的关系sin C＝，得n＝＝由此可知，B光在空气中的波长λ2为：λ2＝nλ介＝×3.15×10－7m＝5.25×10－7m由路程差Δr和波长λ的关系得n2＝＝＝4可见，用B光做光源，P点处为亮条纹．(3)若让A光和B光分别照射S1和S2，这时既不能发生干涉，也不发生衍射，此时在光屏上只能观察到亮光．18.【答案】暗第3条暗条纹【解析】λ＝＝6.0×10－7，Δr＝1.5×10－6m＝2.5λ；光程差为半波长的奇数倍，P点处于暗条纹，令2.5λ＝(2k－1)，k＝3，这是第3条暗条纹．。
2019-2020学年高中物理人教版选修3-4同步作业与测评：第十五章 《相对论简介》单元测评 Word版含解析
第十五章 《相对论简介》单元测评本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷 (选择题，共40分)一、选择题(1～6为单选，7～10为多选，每小题4分，共40分)1．对相对论的基本认识，下列说法正确的是( )A．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C．在高速运动的飞船中的钟走得比地球上的钟快D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了答案 A解析 爱因斯坦的质能方程阐明了质量和能量的相互联系，质量和能量是物体存在的两种形式，质量和能量是不同的概念，B错误；再由相对论的基本原理可知，A正确，C、D错误。
2．如图所示，按照狭义相对论的观点，火箭B是“追赶”光的；火箭A是“迎着”光飞行的，若火箭相对地面的速度均为v，则两火箭上的观察者测出的光速分别为( )A．c＋v，c－v B．c，cC．c－v，c＋v D．无法确定答案 B解析 根据光速不变原理，观察者测出的光速都为c，故B正确。
m03．对于公式m＝，下列说法不正确的是( )1－(v c)2A．公式中的m0是物体以速度v运动时的质量B．当物体运动速度v＞0时，物体的质量m＞m0，即物体的质量改变了，但当v较小时，经典力学仍适用C．当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动D．通常由于物体的速度太小，质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化答案 A解析 公式中的m0是物体静止时的质量，A错误；在v远小于光速时，质量的变化不明显，经典力学依然成立，B、C、D正确。
故A正确。
4．用著名的公式E＝mc2(c是光速)，可以计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质量。
下面的哪种说法是正确的( )A．公式E＝mc2同样也可以用来计算一个手电筒发出一定能量光时所丢失的质量B．公式E＝mc2适用于核反应堆中的核能，不适用于电池中的化学能C．公式E＝mc2不是普遍适用的D．以上说法均不对答案 A解析 质能关系式E＝mc2适用于任何类型的能量，当然也包括电池的能量，故A正确。
高中物理选修3-4全套同步练习+检测共24份合集
11.1 简谐运动每课一练（人教版选修3-4）1．下列运动中属于机械振动的是( )A．小鸟飞走后树枝的运动B．爆炸声引起窗子上玻璃的运动C．匀速圆周运动D．竖直向上抛出物体的运动2．做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大，则这段时间内( )A．振子的位移越来越大B．振子正向平衡位置运动C．振子速度与位移同向D．振子速度与位移方向相反3．关于简谐运动的振动图象，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．由图象可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向C．表示质点的位移随时间变化的规律D．由图象可判断任一时刻质点的速度方向4．如图6所示是某振子做简谐运动的图象，以下说法中正确的是( )图6A．因为振动图象可由实验直接得到，所以图象就是振子实际运动的轨迹B．振动图象反映的是振子位移随时间变化的规律，并不是振子运动的实际轨迹C．振子在B位置的位移就是曲线BC的长度D．振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向图75．如图7是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图象，下列有关该图象的说法正确的是( )A．该图象的坐标原点建立在弹簧振子的平衡位置B．从图象可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的C．为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，可让底片沿垂直x轴方向匀速运动D．图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化的快慢不同6．如图8所示为弹簧振子的振动图象，关于振子的振动，下列描述正确的是( )图8A．振子沿如图所示的曲线运动B．图象描述的是振子的位移随时间变化的规律C．从0.5 s到1.5 s内振子先加速运动后减速运动D．从1 s到2 s内振子先减速运动后加速运动7．如图9所示为某质点在0～4 s内的振动图象，则( )图9A．质点在3 s末的位移为2 mB．质点在4 s末的位移为8 mC．质点在4 s内的路程为8 mD．质点在4 s内的路程为零8．在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图象如图10所示．假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是( )图10A． 0 s到1 s内B． 1 s到2 s内C． 2 s到3 s内D． 3 s到4 s内9．一个质点做简谐运动，它的振动图象如图11所示，则( )图11A．图中的曲线部分是质点的运动轨迹B．有向线段OA是质点在t1时间内的位移C．有向线段OA在x轴的投影是质点在t1时刻的位移D．有向线段OA的斜率是质点在t1时刻的瞬时速率10．如图12所示是质点做简谐运动的图象．由此可知( )图12A．t＝0时，质点位移、速度均为零B．t＝1 s时，质点位移最大，速度为零C．t＝2 s时，质点位移为零，速度沿负向最大D．t＝4 s时，质点停止运动11．一弹簧振子沿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13甲中的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．图乙给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象的是( )甲乙图13A．若规定状态a时t＝0，则图象为①B．若规定状态b时t＝0，则图象为②C．若规定状态c时t＝0，则图象为③动图象可知，t＝0.1 s时，振子的位置在点________，此后经过________ s，振子第一次到达C点．图1413．一个质点经过平衡位置O，在A、B两点间做简谐运动如图15甲，它的振动图象如图乙所示，设向右为正方向，则图15(1)OB＝________cm；(2)第0.2 s末，质点的速度方向向________．(3)0.7 s末，质点位置在________点与________点之间；(4)质点从O点运动到B点再运动到A点所需时间t＝________s.14．如图16所示，简谐运动的图象上有a、b、c、d、e、f六个点，其中图16(1)与a位移相同的点有哪些？(2)与a速度相同的点有哪些？(3)b点离开平衡位置的最大距离有多大？参考答案1．AB[物体所做的往复运动是机械振动，A、B正确．匀速圆周运动和竖直向上抛出物体的运动不是振动． ]2．BD[弹簧振子在某段时间内速度越来越大，说明它正向平衡位置运动，故位移越来越小，A错，B对；位移方向是从平衡位置指向振子，故二者方向相反，C错，D对． ] 3．BCD[振动图象表示位移随时间的变化规律，不是运动轨迹，A错，C对．由图象可以判断某时刻质点的位移和速度方向，B、D正确． ]4．B[振动图象表示振子位移随时间变化的规律，并不是振子运动的实际轨迹，B对，A、C错．由于图象不是质点的运动轨迹，因此切线的方向并不表示速度的方向． ]5．ACD[从图象中能看出坐标原点在平衡位置，A对．横轴虽然是由底片匀速运动得到的位移，但已经转化为时间轴，小球只在x轴上振动，所以B错，C对．因图象中相邻小球之间时间间隔相同，密处说明位置变化慢，D正确． ]6．B[振动图象表达的是振子的位移随时间变化的规律，不是运动轨迹，选项A错，B对；振子运动到平衡位置时速度最大，由图象得出：0.5 s时振子在平衡位置，1 s时在负的最大位移处，1.5 s时又回到平衡位置，2 s时在正的最大位移处，所以在0.5 s到1.5 s内振子先减速运动后加速运动，C错；在1 s到2 s内振子先加速运动后减速运动，D错． ] 7．C[振动质点的位移指的是质点离开平衡位置的位移．位移是矢量，有大小，也有方向．因此3 s末的位移为－2 m，A项错；4 s末位移为零，B项错；路程是指质点运动的路径的长度，在4 s内应该是从平衡位置到最大位置这段距离的4倍，即为8 m，C项正确，D项错． ]8．D[由于规定向右为正方向，则位移向左表示位移与规定的正方向相反，这段时间应为2 s到3 s或3 s到4 s；又要求速度向右，因此速度应为正．则满足这两个条件的时间段为3 s到4 s，D正确． ]9．C[图中的曲线部分是质点的位移与时间的对应关系，不是质点的运动轨迹，故A 错；质点在t1时间内的位移，应是曲线在t1时刻的纵坐标，故B错，C对；质点在t1时刻的瞬时速率应是曲线在t1时刻所对应的曲线的斜率，故D错． ]10．BC[t＝0时，速度最大，位移为零，A错． t＝1 s时，位移最大，速率为零，B对． t＝2 s时，质点经过平衡位置，位移为零，速度沿负方向最大，C对． t＝4 s时，质点位移为零，速度最大，D错． ]11．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，图中初始位移不对，故选项B错误；振子在状态c时t＝0，此时的位移为－2 cm，且向规定的负方向运动，图中运动方向不对，故选项C错误；振子在状态d时t＝0，此时的位移为－4 cm，速度为零，故选项D正确． ]12． O 0.15解析由振动图象知，振子开始从O点向右运动，t＝0.1 s时，又回到点O，C点是正向最大位移处，由振动图象知此后振子第一次到达C点是在0.25 s时，故又经过0.15 s，振子第一次到达C点．13． (1)5 (2)左(3)O B (4)0.6解析(1)质点在A、B之间做简谐运动，OB为位移的最大值，由图象可知，位移最大值为5 cm.(2)由振动图象可知，质点在t＝0时刻自B点开始向O点运动，第0.2 s末位于平衡位置，向左运动．(3)0.7 s末质点位置坐标为正值，因而位于O点与B点之间．(4)由振动图象可知质点由O点到B点所需时间为0.2 s，由B点到A点所需时间为0.4 s，所以质点从O点运动到B点再运动到A点所需时间为0.6 s.14． (1)b、e、f (2)d、e (3)2 cm解析(1)位移是矢量，位移相同意味着位移的大小和方向都要相同，可知与a位移相同的点有b、e、f.(2)速度也是矢量，速度相同则要求速度的大小和方向都要相同，可知与a速度相同的点有d、e.(3)b离开平衡位置的最大距离即为振动物体最大位移的大小．由题图知最大距离为2 cm.11.2 简谐运动的描述每课一练（人教版选修3-4）1．下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是( )A．振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处B．周期和频率的乘积不一定等于1C．振幅增加，周期必然增加，而频率减小D．做简谐运动的物体，其频率固定，与振幅无关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图43．如图4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( )A．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4．一水平弹簧振子的振动周期是0.025 s，当振子从平衡位置向右运动开始计时，经过0.17 s时，振子的运动情况是( )A．正在向右做减速运动B．正在向右做加速运动C．正在向左做减速运动D．正在向左做加速运动5.图5如图5所示，小球m连着轻质弹簧，放在光滑水平面上，弹簧的另一端固定在墙上，O 点为它的平衡位置，把m拉到A点，OA＝1 cm，轻轻释放，经0.2 s运动到O点，如果把m拉到A′点，使OA′＝2 cm，弹簧仍在弹性限度范围内，则释放后运动到O点所需要的时间为( )A． 0.2 s B． 0.4 sC． 0.3 s D． 0.1 s6．如图6所示是一做简谐运动的物体的振动图象，下列说法正确的是( )图6A．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 cm7． 一简谐振子沿x 轴振动，平衡位置在坐标原点． t ＝0时刻的位移x ＝－0.1 m ；t ＝43s 时刻x ＝0.1 m ；t ＝4 s 时刻x ＝0.1 m ． 该振子的振幅和周期可能为( ) A ． 0.1 m ，83 s B ． 0.1 m,8 sC ． 0.2 m ，83s D ． 0.2 m,8 s8． 某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝A sin π4t ，则质点( )A ． 第1 s 末与第3 s 末的位移相同B ． 第1 s 末与第3s 末的速度相同C ． 3 s 末至5 s 末的位移方向都相同D ． 3 s 末至5 s 末的速度方向都相同9． 一水平弹簧振子做简谐运动，周期为T ，则( )A ． 若t 时刻和(t ＋Δt )时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则Δt 一定等于T 的整数倍B ． 若t 时刻和(t ＋Δt )时刻振子运动位移的大小相等、方向相反，则Δt 一定等于T2的整数倍C ． 若Δt ＝T ，则在t 时刻和(t ＋Δt )时刻振子振动的加速度一定相等D ． 若Δt ＝T2，则在t 时刻和(t ＋Δt )时刻弹簧振子的长度一定相等10． 如图7甲所示是演示简谐运动图象的装置，当漏斗下面的薄木板N 被匀速地拉出时，振动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系． 板上的直线OO 1代表时间轴，图乙中是两个摆中的沙在各自板上形成的曲线，若板N 1和板N 2 拉动的速度v 1和v 2的关系为v 2＝2v 1，则板N 1、N 2上曲线所代表的周期T 1和T 2的关系 为( )图7A ． T 2＝T 1B ． T 2＝2T 1C ． T 2＝4T 1D ． T 2＝14T 111． 有一个弹簧振子，振幅为0.8 cm ，周期为0.5 s ，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 ＋32π mD ． x ＝8×10－1sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4πt ＋π2 m12．如图8所示为A、B两个简谐运动的位移—时间图象．图8试根据图象写出：(1)A的振幅是______cm，周期是________s；B的振幅是________cm，周期是________s.(2)这两个简谐运动的位移随时间变化的关系式．(3)在时间t＝0.05 s时两质点的位移分别是多少？13.一质点在平衡位置O附近做简谐运动，从它经过平衡位置起开始计时，经0.13 s 质点第一次通过M点，再经0.1 s第二次通过M点，则质点振动周期的可能值为多大？14．在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中，要进行振动记录，如图9(a)所示是一种常用的记录方法，在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔P，在下面放一条白纸带．当小球振动时，匀速拉动纸带(纸带速度与振子振动方向垂直)，笔就会在纸带上画出一条曲线，如图(b)所示．若匀速拉动纸带的速度为1 m/s，作出P的振动图象．图9参考答案1．D2．CD[A、B之间的距离为8 cm，则振幅是4 cm，故A错；T＝2 s，f＝0.5 Hz，B 错；振子完成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． ]3．B[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． ]4．B[0.17 s＝6.8T，振子经6T，回到原位置，只需考虑经过0.8T时的位置，此时振子在平衡位置的左侧，正在向平衡位置做加速运动，故B选项正确． ] 5．A[不论将m由A点还是A′点释放，到达O点的时间都为四分之一周期，其周期与振幅大小无关，由振动系统本身决定，故选A.]6． BCD [振动周期是完成一次全振动所用的时间，在图象上是两相邻极大值间的距离，所以周期是4×10－2s ． 又f ＝1T，所以f ＝25 Hz ，则A 项错误，C 项正确；正、负极大值表示物体的振幅，所以振幅A ＝10 cm ，则D 项正确；第2个10－2s 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． ]7． ACD解析 [画出草图，设图中a 、b 两点为质点振动过程中的最大位移处，若开始质点从N点向右运动，N→M 历时43 s ，M→b→M 历时83s ，则可能T ＝8 s ，振幅A ＝0.2 m ． 若开始计时时刻质点从a 点向右运动，a→b 历时43 s ，b→a→b 历时83 s ，则可能T ＝83s ，振幅A ＝0.1m ． 若质点从N→a→M 历时43 s ，从M→b→a→M 历时83 s ，则可能T ＝83s ，振幅A ＝0.2 m ，故选项A 、C 、D 正确． ]8． AD[由表达式x ＝A sin π4t 知，ω＝π4，简谐运动的周期T ＝2πω＝8 s ． 表达式对应的振动图象如图所示．质点在1 s 末的位移x 1＝A sin (π4×1)＝22A质点在3 s 末的位移x 3＝A sin (π4×3)＝22A ，故A 正确． 由前面计算可知t ＝1 s 和t ＝3 s 质点连续通过同一位置，故两时刻质点速度大小相等，但方向相反，B 错误；由x －t 图象可知，3 s ～4 s 内质点的位移为正值，4 s ～5 s 内质点的位移为负值，C 错误；同样由x －t 图象可知，在时间3 s ～5 s 内，质点一直向负方向运动，D 正确． ]9． C [本题可以结合弹簧振子的运动示意图和振动图象进行分析． 如图所示，图中的a 、b 、c 三点位移大小相等、方向相同，显然Δt 不等于T 的整数倍，故选项A 是错误的；图中的a 、d 两点的位移相等、方向相反，Δt<T2，故选项B 是错误的；在相隔一个周期T的两个时刻，振子只能位于同一位置，其位移相同，合外力相同，加速度必相等，选项C是正确的；相隔T2的两个时刻，振子的位移大小相等，方向相反，其位置关于平衡位置对称，由运动的示意图可知(图略)，在这两个位置时，弹簧分别处于压缩和拉伸状态，弹簧的长度并不相等，选项D 是错误的． ]10． D [在木板上由摆动着的漏斗中漏出的沙形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的规律，即沙摆的振动图象． 由于拉动木板的速度不同，所以N 1、N 2上两条曲线的时间轴的(横轴)单位长度代表的时间不等． 如果确定了N 1、N 2上两条曲线的时间轴的单位长度与时间的对应关系后，就可以确定各条曲线代表的沙摆完成一次全振动所需的时间，即振动周期，从而可以确定T 1、T 2的关系．由图可见，薄板被匀速拉出的距离相同，且v 2＝2v 1，则木板N 1上时间轴单位长度代表的时间t 1是木板N 2上时间轴单位长度代表的时间t 2的两倍，即t 1＝2t 2.由图线可知，T 1＝t 1，T 2＝12t 2，因而得出T 1＝4T 2.正确选项为D .]11． A [ω＝2πT＝4π，当t ＝0时，具有负方向的最大加速度，则x ＝A ，所以初相φ＝π2，表达式为x ＝8×10－3sin ⎝⎛⎭⎪⎫4πt ＋π2 m ，A 正确． ]12． (1)0.5 0.4 0.2 0.8(2)x A ＝0.5sin (5πt ＋π) cm ，x B ＝0.2sin cm (2.5πt ＋π2) cm(3)x A ＝－24 cm ，x B ＝0.2sin 58π cm 解析 (1)由图象知：A 的振幅是0.5 cm ，周期是0.4 s ；B 的振幅是0.2 cm ，周期是0.8 s .(2)由图象知：A 中振动的质点已振动了12周期，φ＝π，由T ＝0.4 s ，得ω＝2πT＝5π，则简谐运动的表达式为x A ＝0.5sin (5πt ＋π) cm .B 中振动的质点从平衡位置沿正方向已振动了14周期，φ＝π2，由T ＝0.8 s 得ω＝2πT ＝2.5π，则简谐运动的表达式为x B ＝0.2sin(2.5πt ＋π2) cm .(3)将t ＝0.05 s 分别代入两个表达式中得：x A ＝0.5sin (5π×0.05＋π)cm ＝－0.5×22cm ＝－24cm ，x B ＝0.2sin (2.5π×0.05＋π2)cm ＝0.2sin 58π cm .13． 0.72 s 或0.24 s甲解析 质点的振动周期共存在两种可能性． 设质点在AA′范围内运动．(1)如图甲所示，由O→M→A 历时0.13 s ＋0.05 s ＝0.18 s ，则周期T 1＝4×0.18 s ＝0.72 s .(2)如图乙所示，由O→A′→M 历时t 1＝0.13 s ，由M→A→M 历时t 2＝0.1 s ，设由O→M 或由M→O 历时为t ，则0.13 s －t ＝2t ＋0.1 s ，故t ＝0.01 s ，所以周期T ＝t 1＋t 2＋t ＝0.24 s .乙14． 见解析图解析 该题考查简谐运动图象的画法． (b )图中运动的位移值可以对应不同的时刻，由x ＝vt 可知，当x ＝20 cm 时，对应时间t ＝xv＝0.2 s ，做出图象如图所示．11.3 简谐运动的回复力和能量每课一练2（人教版选修3-4）基础练1．如图1所示，下列振动系统不可看做弹簧振子的是( )图1A．如图甲所示，竖直悬挂的轻弹簧及小铅球组成的系统B．如图乙所示，放在光滑斜面上的铁块及轻弹簧组成的系统C．如图丙所示，光滑水平面上，两根轻弹簧系住一个小球组成的系统D．蹦极运动中的人与弹性绳组成的系统图22．如图2所示为某物体做简谐运动的图象，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，位移先减小后增大D．由M→N，位移始终减小3．一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同，那么，下列说法正确的是( )A．振子在M、N两点受回复力相同B．振子在M、N两点对平衡位置的位移相同C．振子在M、N两点加速度大小相等D．从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动4．如图3所示，弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系如图所示，由图可知( )图3A．t＝1 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零B．t＝2 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零C．t＝3 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大D．t＝4 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大提升练5．一个质点a做简谐运动的图象如图4所示，下列结论正确的是( )图4A．质点的振幅为4 cmB．质点的振动频率为0.25 HzC．质点在10 s内通过的路程是20 cmD ． 质点从t ＝1.5 s 到t ＝4.5 s 的过程中经过的路程为6 cm6． 如图5为某简谐运动图象，若t ＝0时，质点正经过O 点向b 运动，则下列说法正确的是( )图5A ． 质点在0.7 s 时的位移方向向左，且正在远离平衡位置运动B ． 质点在1.5 s 时的位移最大，方向向左，在1.75 s 时，位移为1 cmC ． 质点在1.2 s 到1.4 s 过程中，质点的位移在增加，方向向左D ． 质点从1.6 s 到1.8 s 时间内，质点的位移正在增大，方向向右7． 如图6所示为某一质点的振动图象，由图象可知在t 1和t 2两时刻，质点的速度v 1、 v 2，加速度a 1、a 2的大小关系为( )图6A ． v 1<v 2，方向相同B ． v 1>v 2，方向相反C ． a 1>a 2，方向相同D ． a 1>a 2，方向相反图78． 如图7所示是一简谐运动的振动图象，则下列说法正确的是( ) A ． 该简谐运动的振幅为6 cm ，周期为8 sB ． 6～8 s 时间内，振子由负向最大位移处向平衡位置运动C ． 图中的正弦曲线表示振子的运动轨迹D ． 该振动图象对应的表达式为x ＝3sin (πt4) cm9． 如图8所图8示，一升降机在箱底装有若干弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中( )A ． 升降机的速度不断减小B ． 升降机的加速度不断变大C ． 升降机的加速度最大值等于重力加速度值认为应在何处起跳？________(填“最高点”“最低点”或“平衡位置”)．11.图9如图9所示，将质量m A＝100 g的平台A连接在劲度系数k＝200 N/m的弹簧上端，形成竖直方向的弹簧振子，在A的上方放置m B＝m A的物块B，使A、B一起上下振动．若弹簧原长为5 cm，求：(1)当系统进行小振幅振动时，平衡位置离地面C的高度；(2)当振幅为0.5 cm时，B对A的最大压力；(3)为使B在振动中始终与A接触，振幅不得超过多少？参考答案1．D[A、B、C中都满足弹簧振子的条件，D中人受空气的阻力不可忽略，且不能看做质点，故不可看做弹簧振子． ]2．AC[由P→Q，位置坐标越来越大，质点远离平衡位置运动，位移在增大而速度在减小，选项A正确，B错误；由M→N，质点先向着平衡位置运动，经过平衡位置后又远离平衡位置，因而位移先减小后增大，选项C正确，D错误． ]3．C[建立弹簧振子模型如图所示．由题意知，振子第一次先后经过M、N两点时速度v相同，那么，可以在振子运动路径上确定M、N两点的位置，M、N两点应关于平衡位置O对称，且由M运动到N知，振子是从左侧释放开始运动的(若M点定在O点右侧，则振子是从右侧释放开始运动的)．因位移、速度、加速度和回复力都是矢量，它们要相同必须大小相等、方向相同． M、N两点关于O 点对称，振子回复力应大小相等、方向相反，振子位移也是大小相等，方向相反．由此可知，A、B选项错误；振子在M、N两点的加速度虽然方向相反，但大小相等，故C选项正确；振子由M→O速度越来越大，但加速度越来越小，振子做加速运动，但不是匀加速运动．振子由O→N速度越来越小，但加速度越来越大，振子做减速运动，但不是匀减速运动，故D 选项错误． ]4．B[t＝1 s时，位移最大，加速度最大，速度为零，A错；t＝2 s时，位移为零，加速度为零，速度最大．速度方向要看该点切线斜率的正负，t＝2 s时，速度为负值，B 对；t＝3 s时，位移最大，加速度最大，速度为零，故C错；t＝4 s时，位移为零，加速度为零，速度最大，方向为正，故D错． ]5．BC[简谐振动的振幅是指质点离开平衡位置的最大距离，由振动图象直接可得A＝2 cm，所以A选项错误；从图中可以看出振动周期为T＝4 s，因此振动频率f＝1T＝0.25 Hz，所以B选项正确；在10 s(即2.5个周期)内质点通过的路程为2.5×4A＝2.5×4×2 cm＝20 cm，所以C选项正确；质点在t＝1.5 s和t＝4.5 s两时刻时，由正弦图象的规律可知质点均处在距离平衡位置22A＝ 2 cm的地方，所以质点在t＝1.5 s到t＝4.5 s的过程中经过的路程应为(4＋22) cm，所以D选项错误． ]6．C[质点的位移是指由平衡位置指向所在位置的有向线段，故质点在0.7 s时位移为正，即向右，且正在向平衡位置运动，所以A项错误；质点在1.5 s时的位移最大，方向为负，即向左，在1.75 s时，由图象是非线性的可知，位移不是1 cm，实际上由正弦图象的特点可知，在1.75 s时，其位移大小应为22A＝ 2 cm，所以B项错误；质点在1.2 s到1.4 s过程中，质点正在远离平衡位置，所以其位移在增加，方向为负，即向左，所以C 项正确；质点从1.6 s到1.8 s时间内，质点正向平衡位置运动，所以其位移正在减小，方向为负，即向左，所以D项错误．故选C项． ]7．AD[在t1时刻质点向下向平衡位置运动，在t2时刻质点向下远离平衡位置运动，所以v1与v2的方向相同，但由于在t1时刻质点离开平衡位置较远，所以v1<v2，a1>a2，质点的加速度方向总是指向平衡位置的，因而可知在t1时刻加速度方向向下，在t2时刻加速度方向向上，综上所述A、D选项正确． ]8． BD [据振动图象可知该简谐运动的振幅A 为3 cm ，周期T 为8 s ，A 项错；6～8 s 时间内，振子由负向最大位移处向平衡位置运动，故B 项正确；振子的运动轨迹并不是题图中的正弦曲线，可知C 项错；又由简谐运动的振动方程x ＝A sin (ωt ＋φ)，其中A ＝3 cm 、ω＝2πf ＝2πT ＝π4、φ＝0，故该振动图象对应的表达式为x ＝3sin (πt4) cm ，D 项正确． ]9． D [从弹簧接触地面开始分析，升降机做简谐运动(简化为如图中小球的运动)，在升降机从A→O 过程中，速度由v 1增大到最大v m ，加速度由g 减小到零，当升降机运动到A 的对称点A′点(OA ＝OA′)时，速度也变为v 1(方向竖直向下)，加速度为g(方向竖直向上)，升降机从O→A′点的运动过程中，速度由最大v m 减小到v 1，加速度由零增大到g ，从A′点运动到最低点B 的过程中，速度由v 1减小到零，加速度由g 增大到a(a>g)，故答案为D 选项． ]10． 最低点解析 在最低点，人和板的作用力最大，板对人做功最多，人获得的动能最大，跳的最高．11． (1)4 cm (2)1.5 N (3)1 cm解析 (1)将A 与B 整体作为振子，当A 、B 处于平衡位置时，根据平衡条件得 kx 0＝(m A ＋m B )g 解得弹簧形变量x 0＝A ＋m Bk ＝＋0.1200m＝0.01 m ＝1 cm 平衡位置距地面高度h ＝l 0－x 0＝5 cm －1 cm ＝4 cm(2)已知A 、B 一起振动的振幅A ＝0.5 cm ，当A 、B 振动到最低点位置时，加速度最大，其值为a m ＝kA m A ＋m B ＝200×0.0050.1＋0.1 m /s 2＝5 m /s 2方向竖直向上．取B 物块为研究对象，B 受重力m B g 、A 对B 的支持力F N ，其合外力为F ＝F N －m B g ， 根据牛顿第二定律得F N －m B g ＝m B a m 解得F N ＝m B g ＋m B a m ＝m B (g ＋a m ) ＝0.1×(10＋5) N ＝1.5 N根据牛顿第三定律，B 对A 的最大压力大小为 F N ′＝F N ＝1.5 N .(3)取B 为研究对象，当B 振动到最高点时受重力m B g 和A 对B 的支持力F N 1，其合力为B 的回复力即F 回＝m B g －F N 1.根据牛顿第二定律得m B g －F N 1＝m B a当F N 1＝0时，B 振动的加速度达到最大值，其最大值为a m ′＝g ＝10 m /s 2取A 与B 整体为研究对象，受到的最大回复力为 F 回m ＝kA′＝(m A ＋m B )a m ′则振动系统的振幅为A′＝A ＋m B m ′k＝＋200m＝0.01 m＝1 cm当振幅A′>1 cm时，B与A将分离，为使B在振动中始终与A接触，振动系统的振幅A′≤1 cm.。
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第七章 分子动理论第1节 物体是由大量分子组成的刷基础题型1 对分子的认识1．（多选）下列说法正确的是（ ） A ．分子是保持物质化学性质的最小微粒B ．物质是由大量分子组成的C ．本节所说的“分子”，只包含化学中的分子，不包含原子和离子D ．无论是有机物质，还是无机物质，分子大小数量级都是1010 m2．（多选）关于分子，下列说法正确的是A ．把分子看成小球，是对分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的是球B ．所有分子的直径都相同C ．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致D ．测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种方法题型2 油膜法估测分子直径3．［河北张家口2019高二下月考］（1）如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________（用符号表示）.（2）该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d 明显偏大．出现这种情况的原因可能是________．A ．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B ．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化C ．计算油膜面积时，只数了完整的方格数D ．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1ml 溶液的滴数多记了10滴（3）用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的________．A ．摩尔质量B ．摩尔体积C ．质量D ．体积题型3 阿伏加德罗常数的应用及相关计算高中物理必刷题适用高二年级 选修3-3、3-4合订全册word 电子档4．由下列物理量可以算出氧气的摩尔质量的是（ ）A ．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数B ．氧气分子的体积和氧气分子的质量C ．氧气的密度和阿伏加德罗常数D ．氧气分子的体积和氧气的密度5．［江苏无锡2019高二上期末］（多选）若以μ表示水的摩尔质量，V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，A N 表示阿伏加德罗常数，0m 、0V 分别表示每个水分子的质量和体积，下面关系正确的有 （ ）A ．A 0V N m ρ=B ．0N V μρΛ=C ．A 0N V μρ< D ．0Am N μ= 6．［江苏盐城新丰中学2019高二下期中］已知水的密度331.010kg /m ρ=⨯，其摩尔质量21.810kg /mol M -=⨯，阿伏加德岁常数231A 6.010mol N -=⨯．求：（1）320cm 的水内含的水分子数；（2）若将水分子看成一个接一个紧密排列的小球，则一个水分子的直径为多大.（结果均保留一位有效数字）7．［山东泰安2018高二下期末］在标准状况下，有体积为V 的水和体积为V 的氧气（可视为理想气体），已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为A N ，水的摩尔质量为M ，在标准状况下1mol 氧气的体积为0V ．求（1）水和氧气中各有多少个分子；（2）水分子的直径和氧气中相邻两个分子之间的平均距离．刷易错易错点 将气体分子间距误认为是分子直径8．下列各组物理量可以估算出一团气体中分子间的平均距离的是（ ）A ．该气体的密度、体积和摩尔质量B ．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量C ．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度D ．阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积 第2节 分子的热运动刷基础题型1 扩散现象1．［重庆巴蜀中学2019高二下月考改编］（多选）关于扩散现象，下列说法正确的是 （ ）A ．温度越高，扩散进行得越快B ．扩散现象是不同物质间的一种化学反应C ．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D ．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的2．（多选）下列关于扩散现象的说法中正确的是 （ ）A．扩散现象只能发生在气体与气体之间B．扩散现象是永不停息的C．在热水中滴入墨水，热水很快变色，属于扩散现象D．靠近梅花能闻到梅花的香味属于扩散现象E．空气流动形成风属于扩散现象题型2 布朗运动3．［江西南昌七校2019高二下期中］关于布朗运动，下列说法正确的是（）A．固体小颗粒的体积越大，布朗运动越明显B．与固体小颗粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越明显C．布朗运动的无规则性，反映了液体分子运动的无规则性D．布朗运动就是液体分子的无规则运动4．［甘肃静宁一中2019高二下月考］（多选）较大的悬浮颗粒不做布朗运动，是由于（）A．液体分子不与颗粒相撞B．各个方向的液体分子对颗粒冲力的平均效果相互平衡C．颗粒分子本身的热运动缓慢D．颗粒的质量大，不易改变运动状态5．［四川遂宁2019高二下期末］用显微镜观察悬浮在水中的花粉，追踪几粒花粉，每隔30s记下它们的位置，用折线分别依次连接这些点，如图所示．则①从图中可看出花粉颗粒的运动是________．（填“规则的”或“不规则的”）②关于花粉颗粒所做的布朗运动，下列说法正确的是________．A．图中的折线就是花粉颗粒的运动轨迹B．布朗运动反映液体分子的无规则运动C．液体温度越低，花粉颗粒越大，布朗运动越明显D．布朗运动是由于液体分子从各个方向对花粉颗粒撞击作用的不平衡引起的题型3 热运动6．分子热运动是指（）A．分子水不停息地做无规则运动B．扩散现象C．热胀冷缩现象D．布朗运动7．（多选）下列哪些现象属于分子热运动（）A．把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上，经相当长的一段时间把它们再分开，会看到它们相接触的一面都是灰蒙蒙的B．把胡椒粉撒入菜汤中，最后胡椒粉会沉在汤碗底，而我们喝汤时尝到了胡椒的味道C ．含有泥沙的水经一定时间会澄清D ．用砂轮打磨而使零件温度升高8．［山东枣庄2019高二下期末］我国已开展空气中 2.5PM 浓度的监测工作． 2.5PM 是指空气中直径等于或小于2.5m μ的悬浮颗粒物，其悬浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放物是形成 2.5PM 的主要原因．下列关于 2.5PM 的说法正确的是 （ ）A ． 2.5PM 在空气中的运动属于分子热运动B ． 2.5PM 的质量越大，其无规则运动越剧烈C ．温度越低， 2.5PM 的无规则运动越剧烈D ． 2.5PM 的运动轨迹是由大量空气分子对 2.5PM 无规则碰撞的不平衡和气流运动决定的刷易错易错点 布朗运动在显微镜下的现象9．［山东泰安2018高二下期末］（多选）把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是（ ） A ．在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒B ．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动C ．越小的炭粒，运动越明显D ．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多的静止不动的水分子组成的 第3节 分子间的作用力刷基础题型1 分子间的作用力1．［福建莆田九中2019开学测试］两滴水银相互接近时能自动结合为一滴较大的水银滴，这说明（ ） A ．分子间存在斥力B ．分子间有间隙C ．物质间有扩散的现象D ．分子间存在引力 2．［山东新泰二中2019高二下期中］分子甲和分子乙相距较远时，它们之间的分子力可忽略．现让分子甲固定不动，将分子乙由较远处逐渐向甲靠近直到平衡位置，在这一过程中 （ ）A ．先是分子力对乙做正功，然后是分子乙克服分子力做功B ．分子力先对乙做正功，再对乙做负功，最后又对乙做正功C ．分子力总是对乙做正功D ．分子乙总是克服分子力做功3．［北京市西城区2019高二下期末］（多选）分子间作用力和分子间距离的关系如图所示关于分子间的作用力和分子势能，下列说法正确的是 （ ）A ．分子间的引力总是比分子间的斥力小B ．在0r r =处，分子间的引力和斥力大小相等C 当分子间的作用力做正功时，分子势能减小D ．当分子问的作用力做负功时，分子势能减小4．［江苏南京六校联合体2018高二下期末］（多选）两分子间的作用力F 与分子间距离r 的关系如图中曲线所示，曲线与r 轴交点的横坐标为，0F >时表现为斥力，0F <时表现为引力．若将甲分子固定在坐标原点O ，乙分子从图中a 点处由静止释放，在它向甲分子靠近的过程中，下列说法正确的是（ ）A ．乙分子将一直做加速运动B 在0r r >阶段，乙分子做加速运动C ．当乙分子到达0r 位置时，其加速度最大D ．在0r r >阶段，两分子的势能一直减小5．（多选）如图所小，横坐标r 表示两个分子间的距离，纵坐标F 表示两个分子间引力斥力的大小，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e 为两曲线的交点，则下列说法中正确的是 （ ）A ．ab 为引力曲线，cd 为斥力曲线，e 点横坐标的数量级为1010-mB ．ab 为斥力曲线，cd 为引力曲线，e 点横坐标的数量级为1010-mC ．若两个分子间距离增加，分子间斥力减小得比引力更快D ．若0r r =，则分子间没有引力和斥力题型2 分子动理论6．下列现象中，最能恰当地说明分子间有相互作用力的是（ ）A ．气体容易被压缩B ．高压密封的钢桶中的油从桶壁渗出C ．两块纯净的铅块紧压后合在一起D ．滴入水中的墨汁炭粒向不同方向运动7．物质由大量分子构成，下列说法正确的是 （ ）A ．1mol 的液体和1mol 的气体所含的分子数目不同B ．分子间的引力和斥力均随分子间的距离减小而增大C ．当分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小D ．当分子间距离减小时，一定克服分了力做功8．［江西南昌二中2019高二下月考］下列说法错误．．的是 （ ） A ．两分了间的距离在增大时，分子引力和斥力的合力必减小B ．两分子从相距无穷远到无穷近的过程中，分子间的合力先增大后减小再增大C 两分子从相距无穷远到无穷近的过程中，分子间的合力先做正功后做负功D ．两分子从相距无穷远到无穷近的过程屮，分子动能先增大后减小刷易错易错点 分子力作用范围9．［重庆市江津区第六中学2019高二下期中］关于分子间的相互作用力，以下说法中正确的是（0r 表示分子间平衡距离） （ ）A ．当分子问的距离0r r =时，分子力为零，说明此时分子间的引力和斥力都为零B ．当0r r >时，随着分子间距离的增大，分子间引力和斥力都增大，但引力比斥力增加得快，故分子力表现为引力C ．当0r r >时，随着分子间距离的增人，分子间引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，故分子力表现为引力D ．我们将充满气的气球压扁时需要用力，这是因为分子间存在斥力的缘故第4节 温度和温标刷基础题型1 平衡态与热平衡1．［陕西西安中学2018高二下期末］关于热平衡及热力学温度，下列说法正确的是 （ ）A ．处于热平衡的几个系统的压强一定相等B ．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理C ．温度变化1℃，也就是热力学温度变化273.15KD ．摄氏温度与热力学温度都可能取负值2．（多选）下列关于状态参量说法正确的是（ ） A ．体积是几何参量B ．压强是力学参量C ．温度是热学参量D ．压强是热学参量3．［山东微山二中2018高二下段考］（多选）两个原来处于热平衡状态的系统分开后，由于外界的影响，其中一个系统的温度升高了5K ，另一个系统温度升高了5℃，则下列说法不正确的是 （ ）A ．两个系统不再是热平衡系统了B ．两个系统仍处于热平衡C ．两个系统的状态都发生了变化D ．两个系统的状态没有变化题型2 温度、温标与温度计4．有关热力学温度的说法中正确的是（ ）A ．热力学温度的零度为-273.15℃B ．热力学温标表示的温度数值和摄氏温标表示的温度数值不同，说明温度不同C ．绝对零度即为0℃D ．1℃就是1K5．根据下图判断，人们选择的温度计中的测量物质及其依据是 （ ）A ．水，水的密度小B ．水，水的密度随温度变化明显C．汞，汞的密度大D．汞，汞的密度与温度呈规则的线性关系6．［陕西褕林二中2019高二下期末］（多选）关于温度的物理意义，下列说法中正确的是（）A．温度是物体冷热程度的客观反映B．人如果感觉到某个物体很冷，就说明这个物体的温度很低C热量会自发地从含热量多的物体传向含热量少的物体D．热量会自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体7．（多选）实际应用中，常用到一种双金属温度计，它是利用铜片与铁片压合在一起的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理制成的，如图所示．已知甲图中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下列各种相关叙述中正确的有（）A．该温度计的测温物质是铜铁两种热膨胀系数不同的金属B．双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的C．由甲图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数D．由乙图可知，双金属的内层一定为铜，外层一定为铁刷易错易错点平衡态与热平衡的辨析8．［江苏沭阳2019高二下期中调研］关于平衡态和热平衡下列说法正确的是（）A．热平衡就是平衡态B．只要系统的温度不变且处处相等，系统就处于平衡态C．处于热平衡的两个系统内能一定相同D．处于热平衡的两个系统温度一定相同第5节内能刷基础题型1 分子动能1．［江苏苏州高新区一中2018高二下期中］关于分子热运动的动能，下列说法中正确的是（）A．物体运动速度大，物体内分子热运动的动能一定大B．物体的温度降低，物体内分子热运动的平均动能一定减小C．物体的温度升高，物体内每个分子热运动的动能都增大D．1g100℃的水变成1g100℃的水蒸气，分子热运动的平均动能增大2．［重庆市巴蜀中学2019高二下期中］（多选）某房间，上午9时的温度为18℃，下午3时的温度为26℃．假定房间内气压无变化，则下午3时与上午9时相比较，房间内的（）A．气体分子单位时间撞击墙壁单位面积的数目减少B．所有空气分子的速率都增大C．气体密度减小D．空气分子的平均动能增大3．有关“温度”的概念，下列说法中正确的是（）A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B．温度是分子平均动能的标志C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高D．温度较高的物体，每个分了的动能一定比温度较低的物体分子的动能大题型2 分子势能4．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E随分子间距离r变化关系P的图线是（）5．［江苏南京六校联合体2018高二下期末］当质量相等的氢气和氧气温度相同时，下列说法中正确的是（）A．两种气体分子的平均动能相等B．氢气分子的平均速率等于氧气分子的平均速率C．两种气体分子热运动的总动能相等D．不考虑分子间的势能，则两者内能相等6．［重庆市凤鸣山中学2019高二下期中］根据分子动理论，则以下关于分子力和分子势能的说法中正确的是（）A．当分子间距离为平衡距离r时，分子具有最大势能B．当分子间距离为平衡距离r时，分子具有最小势能C．当分子间距离为平衡距离r时，引力和斥力都是最大值D．当分子间距离为平衡距离r时，引力和斥力都是零题型3 内能7．［河北形台一中2019高二下月考］（多选）关于内能和温度，下列说法正确的是（）A．温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则物体分子的平均动能大B．物体的内能跟物体的温度和体积有关C．温度低的物体，其分子运动的平均速率也必然小D．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大8．［江苏扬州邗江中学2019高二下期中］下列关于物体内能的说法正确的是（）A．同一个物体，运动时比静止时的内能大B．1kg 0℃的水的内能比1 kg 0℃的冰的内能大C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高D．物体的内能损失时，机械能必然会减小9．（多选）现有18g水、18g水蒸气和32g氧气，在它们的温度都是100℃时（）A．它们的分子数目相同，氧气的分子平均动能大B．它们的分子数目相同，分子的平均动能相同C ．它们的分子数目相同，水蒸气的内能比水大D ．它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同刷易错易错点 分子势能最小不是零10．分了势能随分子间距离r 的变化情况可以在如图所示的图象中表示出来．（1）从图中看到分子间距离为r 时分子势能最小，试说明理由；（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距0r 时分子势能为零，分子势能有什么特点？第八章 气体第1节 气体的等温变化课时1 封闭气体的玻意耳定律计算刷基础题型1 气体状态参量及气体压强1．［山东济宁鱼合一中2019高二下月考］（多选）一定质量的气体，在等温变化中，下列物理量发生变化的是（ ） A ．分子的平均速率B ．单位体积内的分子数C ．气体的压强D ．分子总数2．［吉林省吉林市第五十五中学2019高二下期中］如图所示，竖直放置的弯曲管A 端开口，B 端封闭，密度为ρ的液体将两段空气柱封闭在管内，管内液面高度差分别为1h 、2h 和3h ，则B 端气体的压强为（已知大气压强为0p ） （ ）A ．()0123p g h h h ρ-+-B ．()013p g h h ρ-+C ．()0132p g h h h ρ-+-D ．()012p g h h ρ-+3．［湖北荆州中学2019高二下月考］如图所示，一个横截面积为S 的圆桶形容器竖直放置，金属圆板的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为m ，不计圆板与容器内壁的摩擦若大气压强为0p ，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p 等于（ ） A ．0cos mg p S θ+ B ．0cos cos p mg S θθ+C．2cosmgpSθ+D．mgpS+题型2 液体密封气体的计算4．［广东佛山一中2018高二下段考］如图所示为两端开口的U形直管，右侧直管中有一部分空气被一段水银柱与外界隔开，若在右侧直管中再注入一些水银，则平衡后（外界温度恒定）（）A．两侧水银面A、B高度差h减小B．两侧水银面A、B高度差h增大C．右侧封闭气柱体积变大D．两侧水银面A、B高度差h不变5．［黑龙江大庆实验中学2019高二下月考］如图所示，上端封闭的玻璃管，开口向下，竖直插在水银槽内，管内长度为h的水银柱将一段空气柱封闭，现保持槽内水银面上玻璃管的长度l不变，将管向右倾斜30°，若水银槽内水银面的高度保持不变，待再次达到稳定时，则下列说法中不正确的是（外界环境温度保持恒定）（）A．管内水银柱产生的压强变大B．管内水银柱的长度变大C．管内空气柱的密度变大D．管内空气柱的压强变大6．（多选）如图所示，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为9.0l=cm，B侧水银面比A侧的高5.0h=cm现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为13.0h=cm时将开关K关闭已知大气压强075.0p=cmHg，环境温度不变则下列说法正确的是（）A．此时A侧气体压强为72.0cmHgB．此时A侧空气柱长度为10.0cmC．此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，则注入的水银在管内的长度为3.8cmD．此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，则注入的水银在管内的长度为3.4cm7．［吉林吉化第一高级中学2019高二期中］（多选）如图所小是医院给病人输液的部分装置示意图，在输液过程中（外界环境温度保持恒定）（）A．A瓶中的药液先用完B．B瓶中的药液先用完C．随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大D．随着液而下降，A瓶内C处气体压强保持不变8．如图所示，内径均匀的玻璃管长100L=cm，其中有一段长15h=cm的水银柱把一部分空气封闭在管中，当管开口向上竖直放置时，封闭气柱A的长度130L=cm，现将玻璃管在竖直平面内缓慢转过180°至开口向下，之后保持竖直，把开口端向下缓慢插入水银槽中，直至B端气柱长230L=cm时为止，已知大气压强075p=cmHg，整个过程中温度保持不变，求：（1）玻璃管旋转后插入水银槽前，管内气柱B的长度；（2）玻璃管插入水银槽稳定后，管内气柱A 的长度． 题型3 活塞和汽缸内密封气体的计算9．（多选）如图所示，一导热性能良好的金属汽缸静放在水平面上，活塞与汽缸壁间的摩擦不计．汽缸内封闭了一定质量的理想气体现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（ ）A ．汽缸内气体的内能增大B ．汽缸内气体分子平均动能增大C ．汽缸内气体密度增大D ．单位时间内撞击汽缸内壁单位面积上的分子数增多10．如图所示为一导热汽缸，内封有一定质量理想气体，活塞与汽缸壁的接触面光滑，活塞上方用弹簧悬挂．活塞质量m 与汽缸质量M ，大气压0p ，活塞横截面积S 均为已知，则缸内压强为多少；另当周围环境温度不变，大气压缓慢增大后，下列说法正确的是（ ）A ，0Mgp S-，弹簧长度不变 B ．0()m M gp S ++，气体内能将增加 C ．0mgp S+，气体向外放出热量 D ．mgS，单位时间碰撞汽缸壁单位面积的分子数不变 11．［福建莆田一中2019高三上期末］如图所示，固定不动的竖直圆筒的上部是开口封闭、直径较小的细筒，下部是直径较大的粗筒，粗筒横截面积是细筒的3倍．细筒内封闭有一定质量的理想气体Ⅰ，气柱长125L =cm ；粗筒中有A 、B 两个轻质活塞，A 、B 间充满空气Ⅱ（可视为理想气体），两个活塞之间的筒壁上有一个小孔．两活塞与筒壁间密封良好，不计活塞和筒壁间的摩擦开始时，A 、B 活塞间的空气柱长228L =cm ，小孔到活塞A 、B 的距离相等，并与外面的大气相通，两个活塞都处于平衡状态，活塞A 上方有高15H =cm 的水银柱，水银面与粗筒上端相平．现使活塞B 缓慢上移，直至将水银质量的13推入细筒中（设整个过程中气柱的温度不变，大气压强为075p =cmHg ）．求：（1）此时气体Ⅰ的压强； （2）活塞B 向上移动的距离．12．［湖北宜昌葛洲坝中学2019高二下月考］如图所示，活塞把密闭汽缸分成左、右两个气室，每室各与U 形管压强计的一臂相连，压强计的两臂截面处处相同，U 形管内盛有密度为237.510kg /m ρ=⨯的液体开始时左、右两气室的体积都为230 1.210m V -=⨯，气压都为30 4.010Pa p =⨯，且液体的液面处在同一高度如图所示，现缓慢向左推进活塞，直到液体在U 形管中的高度差40h =cm ，求此时左、右气室的体积1V 、2V ．（假定两气室的温度保持不变，计算时可以不计U 形管和连接管道中气体的体积，g 取210m /s ）题型4 等温变化图象13．［江苏扬州邗汇中学2019高二下期中］用注射器做“探究气体等温变化规律”的实验中，取几组p 、V 值后，用P 作纵坐标，1V 作横坐标，画出1p V-图象是一条直线，把这条直线延长后未通过坐标原点，而与横轴相交，如图所示，可能的原因是（ ）A ．各组数据的取值范围太小B ．堵塞注射器小孔的橡胶套漏气C 在实验中用手握住注射器而没能保持温度不变D ．压强的测量值偏小刷易错易错点 只考虑液体压强而忽略大气压强14．一个气泡由湖面下20m 深处缓慢上升到湖面下10m 深处，它的体积约变为原来体积的（ ）A ．3倍B ．2倍C ．1.5倍D ．710刷提升1．一U 形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示．现在左侧活塞上放置一个能产生69.0cm g 压强的物体，使活塞下降9.42cm ．已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强075.0p =cmHg ，环境温度不变．求：（结果保留三位有效数字）（1）右侧液柱上升的长度； （2）石侧气体的压强．2．在一端封闭、内径均匀的光滑直玻璃管内，有一段长为16h =cm 的水银柱封闭着一定质量的理想气体当玻璃管水平放置达到平衡时如图甲所示，被封闭气柱的长度123l =cm ；当管口向上竖直放置时，如图乙所示，被封闭气柱的长度219l =cm ．已知重力加速度。