高中物理选修3-4综合测试题.doc

选修选修 34 综合测试题综合测试题本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分 100 分，考试时间 90 分钟第卷(选择题共 40 分)一、选择题(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符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分)1大气中空气层的密度是随着高度的增加而减小的，从大气层外射来一束阳光，如图所示的四幅图中，能粗略表示这束阳光射到地面的路径的是()答案B解析大气层外相对大气层来说是光疏介质，光由光疏介质射向光密介质中，入射角大于折射角，但折射角不可能等于零，故 B 项正确2以下关于光的说法正确的是()A光纤通信是利用了全反射的原理B无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照射时发生了薄膜干涉C人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的洐射图样D麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的存在答案ABC解析由全反射，薄膜干涉和光的衍射的基本原理可知 A、B、C 正确；麦克斯韦提出光是一种电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故 D 错误3如图所示，S1、S2是两个周期为 T 的相干波源，它们振动同步且振幅相同，实线和虚线分别表示波的波峰和波谷，关于图中所标的 a、b、c、d 四点，下列说法中正确的是()A图示时刻质点 a 的位移为零B质点 b 和 c 振动都最强C质点 d 振动最弱D再过T2后 b 点振动减弱答案AB解析图示时质点 a 处是波峰与波谷相遇，两列波引起的位移正负叠加的结果是总位移为零，A 正确，质点 b 是波峰与波峰相遇，c 点是波谷与波谷相遇，振动都增强，振幅最大，振幅是一列波振幅的两倍，振动最强，B 正确振动增强点意味着振幅最大，与位移变化无关，且总是振动增强的，再过T2后 b 点振动位移变化，振幅不变，D 不正确质点 d处于振动加强区域，振幅最大，C 不正确4关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是()A恒定的电场能够产生电磁波B电磁波既有纵波，又有横波C电磁波从空气进入水中时，其波长变长了D雷达用的是微波，是由于微波传播的直线性好，有利于测定物体的位置答案D解析由麦克斯韦电磁场理论可知，周期性变化的电场(磁场)才能产生电磁波，恒定的电场不能产生电磁波，A 错；电磁波的传播方向与 E、B 两个振动矢量的方向均垂直，是横波，B 错；电磁波由空气进入水中传播时，速度变小，波长变短了，C 错误；电磁波遇到障碍物要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特征工作的，故所用的电磁波传播的直线性要好，而微波就具有这样的特点，D 正确5(2011合肥模拟)下列有关光现象的说法正确的是()A在平静的湖面上能看到岸边树的清晰倒影，是发生了光的全反射缘故B玻璃中的气泡看起来特别明亮，是发生了光的全反射缘故C障碍物的尺寸比光的波长大得多时，不会发生衍射现象D在光的双缝干涉实验中，把入射光由红光改为蓝光，条纹间距将变宽答案B解析本题考查光的各种现象和有关特性的问题因为水中倒影的原理实际上是平面镜成像，故选项 A 错误；水中或玻璃中的气泡，看起来特别明亮，是自然界里常见的全反射现象，是由于一部分射到气泡界面上的光发生了全反射的缘故，所以选项 B 正确；光的衍射形成明显的衍射条纹的条件是：孔或者障碍物的尺寸比波长小或者与波长相差不多，但实际上光波的波长很小，例如红光的波长只有几百纳米，缝的宽度大约是红光波长的上千倍却在屏上形成了衍射条纹，故选项 C 错误；由光的双缝干涉条纹间距公式xLd，把红光改为蓝光时，波长变短，故条纹间距变窄，所以选项 D 不对6(2011北京西城模拟)振源 A 带动细绳上各点上下做简谐运动，t0 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 点的振动图象是()答案B解析本题考查波动与振动相结合的问题 由 t0 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(2011临川模拟)如图所示，水下光源 S 向水面 A 点发射一束光线，折射光线分别为 a、b 两束则()A在水中 a 光的速度与 b 光的一样大Ba、b 两束光相比较，在真空中 a 光的波长较长C若保持入射点 A 位置不变，将入射光线顺时针旋转，从水面上方观察，a 光先消失D用同一双缝干涉实验装置分别用 a、b 光做实验，a 光干涉相邻条纹间距小于 b 光干涉相邻条纹间距答案B解析由图可知，折射率 navb，选项 A 错；又知两束光线频率ab，用同一双缝干涉实验装置分别用 a、b 光做实验，a 光干涉相邻条纹间距将大于 b 光干涉相邻条纹间距，所以选项 B 正确，D 错误；由折射率关系可知发生全反射时 b 光束的临界角比较小，因此若保持入射点 A 位置不变，将入射光线顺时针旋转，从水面上方观察，应该是 b 光先消失，选项 C 错误8(2011温州模拟)图示为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为 2m/s，此时 P 点振动方向沿 y 轴负方向，则()A该波传播的方向沿 x 轴正方向BP 点的振幅比 Q 点的小C经过t4s，质点 P 将向右移动 8mD经过t4s，质点 Q 通过的路程是 0.4m答案AD解析由 P 点振动方向沿 y 轴负方向可判断该波传播的方向沿 x 轴正方向，选项 A 正确；均匀介质中传播的简谐横波各质点振幅相同，因此选项 B 错误；各质点只在自己的平衡位置附近振动，并没有随波移动，而且t4s2T，路程 s8A0.4m，选项 C 错，D 对9在完全透明的水下某深处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形的透光圆面，若透光圆面的半径匀速增大，则光源正()A加速上长B加速下降C匀速上升D匀速下降答案D解析所形成的透光圆面是由于全反射造成的，如图所示，圆面的边缘处是光发生全反射的位置，即 iC.若光源向上移动，只能导致透光圆面越来越小所以光源只能向下移动如图所示，取时间 t，则透光圆面半径的扩大量为 svt.由几何知识可得：hscosCvtcosC设这段时间内，光源下移的距离为 L，由几何关系可知：LhsinCvtcotC由上面的表达式可知：vcotC 为定值，L 与 t 成正比例关系，满足匀速运动条件，所以，光源向下匀速运动10(2011北京东城模拟)图甲表示一列简谐横波在 t20s 时的波形图，图乙是该列波中的质点 P 的振动图象，由图甲、乙中所提供的信息可知这列波的传播速度 v 以及传播方向分别是()Av25cm/s，向左传播Bv50cm/s，向左传播Cv25cm/s，向右传播Dv50cm/s，向右传播答案B解析由图乙可知，波的周期 T2s，即在 t20s 时间内波发生周期性变化次数为 ntT20210，由图乙振动图象可知质点 P 沿 y 轴正方向振动，结合图甲，根据波的形成原理可确定波沿 x 轴负方向传播从图甲知该波的波长100cm，则波速为 vT1002m/s，则 A、C、D 错误，B 正确第卷(非选择题共 60 分)二、填空题(共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分把答案直接填在横线上)11(6 分)某防空雷达发射的电磁波频率为 f3103MHz，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间t0.4ms，那么被监视的目标到雷达的距离为_km.该雷达发出的电磁波的波长为_m.答案600.1解析xct1.2105m120km.这是电磁波往返的路程，所以目标到达雷达的距离为 60km.由 cf可得0.1m.12.(6 分)某同学测定玻璃砖的折射率时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以 O 点为圆心，10.00cm 长为半径画圆，分别交线段 OA 于 A 点，交 O 和 O连线延长线于 C 点，过 A 点作法线 NN的垂线 AB 交 NN于 B 点，过 C 点作法线 NN的垂线 CD 交 NN于 D 点，如图所示，用刻度尺量得 OB8.00cm，CD4.00cm，由此可得出玻璃的折射率 n_.答案1.5解析由图可知sin1ABrr2OB2rsin2CDr，nsin1sin2r2OB2CD1.513(6 分)如图为双缝干涉测光波长的实验设备示意图(1)图中为光源，为光屏，它们之间的依次是_、_和_(2)下面操作能增大光屏上相邻亮条纹间距的是_A增大和之间的距离B增大和之间的距离C将绿色滤光片改为红色滤光片D增大双缝之间的距离答案(1)滤光片单缝双缝(2)BC解析(1)根据实验装置知依次为：滤光片、单缝和双缝(2)由xld，知增大和之间的距离是增大 l，可使x 增大；增大双缝之间的距离 d，x 变小；把绿色滤光片换成红色滤光片时，波长变长，x 变大，故 B、C 选项都能增大光屏上相邻亮条纹的间距三、论述计算题(共 4 小题，共 42 分解答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)14(10 分)一列横波沿直线传播，在传播方向上有相距 1.2m 的 A、B 两点，当波刚好到达其中的一点开始计时，4s 内 A 点恰好完成了 9 次全振动，B 点恰好完成了 10 次全振动，则(1)波的传播方向如何？(2)波长等于多少？(3)波速 v 等于多少？答案(1)BA(2)1.2m(3)3m/s解析(1)A 点比 B 点完成的全振动次数少，说明 B 点先振动，故波从 B 传到 A.(2)由题意知，A、B 两点间相隔一个波长，故1.2m.(3)由 B 点求出周期 T4/10s0.4s故波速 v/T3m/s15(10 分)光线从空气射入玻璃砖，当入射角为 60时，折射光线与反射光线恰好垂直求：(1)该玻璃砖的折射率是多少？(2)光在该玻璃砖中传播速度是多少？答案(1)3(2)3108m/s解析(1)如图所示，光在玻璃中的折射角 r30，所以，玻璃的折射率为 nsinisinrsin60sin30 3(2)光在玻璃中的传播速度为vcn3.0108m/s3 3108m/s16(11 分)(2011烟台模拟)如图所示，一贮液池高为 H，某人手持手电筒向池中照射时，光斑落在左边池壁上 a 处，已知 a 与池底相距 h.现保持手电筒照射方向不变，当池中注满液体后光斑恰好落在出液口处，此时液面上的光斑与左边池壁相距 L，求：(1)液体的折射率；(2)若光在空气中的速度为 c，则光在液体中的速度为多大？答案(1)H2L2Hh2L2(2)cHh2L2H2L2解析(1)由题图可知：siniLHh2L2sinrLH2L2由折射定律可知：nsinisinrH2L2Hh2L2(2)由 ncv解得 vcncHh2L2H2L217(11 分)如图所示是一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t0 时刻的波形图，已知波的传播速度 v2m/s，试回答下列问题：(1)写出 x1.0m 处质点的振动函数表达式；(2)求出 x2.5m 处质点在 04.5s 内通过的路程及 t4.5s 时的位移答案(1)y5sin2tcm(2)90m5m解析(1)由同侧原理法可判断图示时刻 x1.0m 处质点正向 y 轴正方向运动，2.0m，Tv2.02s1s，A5cm，y5sin2tcm(2)s4.54A4.545cm90cm.4.5s412T，故该质点位移为5m