高中物理选修3-4各单元检测试题(完整版)附答案与解析(1).pdf

-1-高中物理选修 3-4 各单元检测试题（完整版）附：答案与解析 第一章机械振动单元检测 一、不定项选择题(共 10 小题，每小题 4分,）1(2012青州一中检测)做简谐运动的物体，其加速度a随位移x的变化规律应是下图中的哪一个()2如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向，从 t0 时刻起，当甲第一次到达右方最大位移处时，乙在平衡位置的()A左方，向右运动 B左方，向左运动 C右方，向右运动 D右方，向左运动 3 关于质点做简谐运动，下列说法中正确的是()A在某一时刻，它的速度与回复力的方向相同，与位移的方向相反 B在某一时刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同 C在某一段时间内，它的回复力的大小增大，动能也增大 D在某一段时间内，它的势能减小，加速度的大小也减小 4 下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为 f固，则()驱动力频率/Hz 30 40 50 60 70 80 受迫振动的 振幅/cm 10.2 16.8 27.12 28.1 16.5 8.3 A.f固60 Hz B60 Hzf固70 Hz C50 Hzf固70 Hz D以上三个答案都不对 5有一弹簧振子，振幅为 0.8cm，周期为 0.5s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是()Ax8103sin(4t2)m Bx8103sin(4t2)m Cx8101sin(t32)m Dx8101sin(4t2)m 6一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是()A质点振动频率是 4Hz B在 10s 内质点经过的路程是 20cm C第 4s 末质点的速度是零 D在 t1s 和 t3s 两时刻，质点位移大小相等，方向相同 7做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的 4 倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来 2 的 1/2，则单摆振动的()A频率、振幅都不变 B频率、振幅都改变 C频率不变、振幅改变 D频率改变、振幅不变 8铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过钢轨接缝处时，车轮就会受到一次冲击。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 40m/s 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的 D增加钢轨的长度有利于列车高速运行 9(2012青岛模拟)如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象，已知甲、乙两个振子质量相等，则()A甲、乙两振子的振幅分别为 2cm、1cm B甲、乙两个振子的相位差总为 C前 2 秒内甲乙两振子的加速度均为正值 D第 2 秒末甲的速度最大，乙的加速度最大 10将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动。用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是()A摆线碰到障碍物前后的摆长之比为 9:4 B摆线碰到障碍物前后的摆长之比为 3:2 C摆线经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大 D摆线经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变 二、填空题(共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分)11如图所示的三个图线分别是用不同的传感器测出的不同物体的振动图线。从三个图线可知，这三个物体振动的共同特点是具有_，三个物体中，最简单的振动是_。图中心脏跳动的图线是某人的心电图，方格纸每个小方格的宽度是 0.5cm，心电图记录仪拖动方格纸的速度是 1.8cm/s，则此人的心率是_次/分。12(2010沈阳二中高二检测)有两个同学利用假期分别去参观位于天津市的“南开大学”和上海市的“复旦大学”，他们各自在那里的物理实验室利用先进的 DIS 系统较准确的探究了单摆周期 T 和摆长 L 的关系。然后他们通过互联网交流实验数据，并由计算机绘制了 T2L 图象，如图甲所示，已知天津市比上海市的纬度高，则去“南开”的同学所测得的实验结果对应的图象是_(填“A”或“B”)。另外，去“复 3 旦”做研究的同学还利用计算机绘制了他实验用的 a、b 两个摆球的振动图象，如图乙所示，由图象可知两单摆摆长之比LaLb_，在t2s时b球振动方向是：_(填“y”或“y”)。13(2012上海宝山区高二期末)在用单摆测重力加速度的实验中(1)为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将所选用的器材的字母填在题后的横线上。A 长 1m 左右的细绳；B 长 30m 左右的细绳；C直径 2cm 的铅球；D直径 2cm 的铁球；E秒表；F时钟；G最小刻度是厘米的直尺；H最小刻度是毫米的直尺。所选择的器材是_。(2)实 验 时 摆 球 偏 离 竖 直 线 的 要 求 是_，理由是_ _(3)某同学测出不同摆长时对应的周期 T，作出 T2L 图线，如图所示，再利用图线上任两点 A、B 的坐标(x1，y1)、(x2，y2)，可求得 g_。若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的 g 值和真实值相比是_的(选项“偏大”、“偏小”或“不变”)。三、论述计算题(共 4 小题，共 42 分)14(9 分)在光滑水平面上的 O 点系一长为 l 的绝缘细线，线的另一端系一质量为 m，带电荷量为 q 的小球，当沿细线方向上加上电场强度为 E 的匀强电场后，小球处于平衡状态。现给小球一垂直于细线的初速度 v0，使小球在水平面上开始运动如图，若 v0很小，则小球第一次回到平衡位置所需时间为多大？15(10 分)(2011温州模拟)如图所示为一弹簧振子的振动图象，试完成以下问题：(1)写出该振子简谐运动的表达式。(2)在第 2 s 末到第 3 s 末这段时间内，弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？(3)该振子在前 100 s 的总位移是多少？路程是多少？16(11 分)如图所示，光滑圆弧槽半径为 R，A 为最低点，C 到 A 的距离远远小于 R，若同时释放小球 B、C，要使两小球 B 和 C 在 A 点相遇(小球 B 和 C 可视为质点)，问：小球 B 到 A 点的距离 H 应满足什么条件？17(12 分)(2012烟台模拟)将一测力传感器连接到计 4 算机上就可以测量快速变化的力，图甲中 O 点为单摆的悬点，现将小球(可视为质点)拉到 A 点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在竖直平面内的 ABC之间来回摆动，其中 B 点为运动中最低位置。AOBCOB，小于 10且是未知量，图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小 F 随时间变化的曲线，且图中 t0 时刻为摆球从 A 点开始运动的时刻，据力学规律和题中信息(g 取 10m/s2)，求：(1)单摆的周期和摆长；(2)摆球质量及摆动过程中的最大速度。高中物理选修 3-4 第二章机械波单元检测 一、不定项选择题(共 10 小题，每小题 4分,）1关于机械波，紫珠、蓝仔、白胖、黄娃四位同学发表自己的观点，你认为他们谁说的对()紫珠说：树叶在水面上下振动，说明机械波并不向外传递介质 蓝仔说：只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象 白胖说：只有横波才能发生干涉现象，纵波不能发生干涉现象 黄娃说：机械波的频率由波源决定 A紫珠说的对 B蓝仔说的对 C白胖说的对 D黄娃说的对 2 在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话的声音要洪亮，是因为()A室内空气不流动 B室内声音多次反射 C室内声音发生折射 D室内物体会吸附声音 3(2012潍坊模拟)一简谐横波以 4 m/s 的波速沿x轴正方向传播。已知t0时的波形如图所示，则()A波的周期为 1 s Bx0 处的质点在 t0 时向 y 轴负向运动 Cx0 处的质点在 t14 s 时速度为 0 Dx0 处的质点在 t14 s 时速度值最大 4 如图所示是同一机械波在两种不同介质中传播的波动图象，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 5(物理与日常生活)老师为演示简谐横波的形成过程，挑了30个身高差不多的同学在操场上排成一排，相邻同学间隔 0.5 m，然后从排头的同学开始，周期性地做蹲下、站起的动作，后面的同学比前面的同学迟0.5 s 开始运动，并一个一个依次向后传，每位同学完成一次蹲下、站起的动作用时 4 s，则()A 为使模拟较为成功，同学们应尽量匀速地蹲下、站起 B 从第一位同学开始到“波”传到最后一位用时 5 15 s C第一位同学和第五位同学的动作总是相反 D第一位同学和第四位同学的动作总是相反 6(2012昌乐二中期末)如图所示，位于介质和分界面上的波源 S，产生两列分别沿 x 轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为 f1、f2和 v1、v2，则()Af12f2，v1v2 Bf1f2，v10.5v2 Cf1f2，v12v2 Df10.5f2，v1v2 7(2010浙江温州高二联考)一列简谐横波沿 x 轴负方向传播，波速为 v4 m/s。已知坐标原点(x0)处质点的振动图象如图(a)所示，在下列 4 幅图中能够正确表示 t0.15 s 时的波形的图是()8在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的 9个质点，相邻两质点的距离均为 L，如图甲所示。一列横波沿该直线向右传播，t0 时到达质点 1，质点 1开始向下运动，经过时间 t 第一次出现如图乙所示的波形，则该波的()A周期为 t，波长为 8L B周期为23t，波长为 8L C周期为23t，波速为12Lt D周期为 t，波速为8Lt 9如下图所示，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，其波速为 200 m/s，下列说法中正确的是()A从图示时刻开始质点 a 的加速度将减小 B从图示时刻开始，经过 0.01 s，质点 a 通过的路程为 0.4 m C若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为 50 Hz D 若该波传播过程中遇到宽约 4 m 的障碍物，则会发生明显的衍射现象 10(2012德州市期末联考)一列简谐横波以 1 m/s的速率沿绳子由 A 向 B 传播，质点 A、B 间的水平距离 x3 m，如图甲所示。若 t0 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 点的振动图象为下面四个图中的()6 二、填空题(共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分)11下列现象属于声波的什么现象或利用了声波的什么性质，请填在横线上。A夏日雷声，有时轰鸣不绝_。B闻其声而不见其人_。C 围绕正在发声的音叉走一圈，就会听到声音忽强忽弱_。D 在较大的空房子里讲话，有时会余音缭绕_。E 有经验的战士可以从炮弹飞行的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去，这是利用了声波的_。F用超声波探伤仪探查金属内部的缺陷，是利用了它的_。G 用声呐可以确定潜艇、鱼群的位置或海水深度_。12两列相干波在同一水平面上传播，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示。图中 M 是波峰与波峰相遇点，是凸起最高的位置之一。回答下列问题：(1)由图中时刻经 T/4，质点 M 相对平衡位置的位移是_；(2)在图中标出的 M、N、O、P、Q 几点中，振动增强的点是_；振动减弱的点是_。13一列间谐横波，沿 x 轴正向传播。位于原点的质点的振动图象如图甲所示。该振动的振幅是_cm；振动的周期是_s；在 t 等于14周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是_cm。图乙为该波的某一时刻的波形图，A 点位于 x0.5 m 处。该波的传播速度为_m/s；经过12周期后，A 点离开平衡位置的位移是_cm。三、论述计算题(共 4 小题，共 42 分)14(10 分)甲乙二人分乘两只船在湖中钓鱼，两船相距 24m，有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动 10 次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有一个波峰，则此水波的波速为多少？若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？15(10 分)(辽师大附中高二检测)图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线。经 0.2s 后，其波形如图中虚线所示。设该波的周期 T 大于 0.2s，求：(1)由图中读出波的振幅和波长；(2)如果波向右传播，波速是多大？波的周期是多大？(3)如果波向左传播，波速是多大、波的周期是多大？7 16(11 分)(2012济南模拟)渔船常利用超声波来探 测 远 处 鱼 群 的 方 位，已 知 某 超 声 波 频 率 为1.0105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示。(1)从该时刻开始计时，画出 x7.5103m 处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周期)。(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为 4s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)。17(11 分)(2012福州模拟)波源 S1和 S2振动方向相同，频率均为 4 Hz，分别置于均匀介质中 x 轴上的O、A 两点处，OA2 m，如图所示。两波源产生的简谐横波沿 x 轴相向传播，波速为 4 m/s。已知两波源振动的初始相位相同。求：(1)简谐横波的波长；(2)OA 间合振动振幅最小的点的位置。高中物理选修 3-4 第三章电磁场与电磁波单元检测 一、不定项选择题(共 10 小题，每小题 4 分)1如图所示表示四种变化的磁场图象，能产生稳定电场的是()2(2012潍坊模拟)类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是()A机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用 B机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 C 机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播 D 机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波 3间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车队离开，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于()A可见光波段 B红外波段 C紫外波段 DX 射线波段 4下面关于电视的说法中正确的是()A电视信号的发射、接收过程：景物电信号电磁波电信号图象 B摄像机在一秒钟内要传递 24 张画面 C 显像管是将电信号还原成景物图象的关键部分 D 由于画面更换迅速和视觉暂留现象使人们看到的是活动的景象 5下列关于 X 射线的叙述，正确的是()X 射线可用来将食用水消毒 X 射线由高速移动 的 中 子 组 成 X 射 线 可 使 照 相 胶 卷 感 光 电视广播 消灭害虫 探测隐藏在行李中的武器 探索在山泥倾泻中被埋的生还者 8 A只有和 B只有、和 C只有和 D只有和 6下列说法正确的是()A用分光镜观测光谱是利用折射时的色散现象 B用 X 光机透视人体是利用光电效应 C光导纤维传输信号是利用光的干涉现象 D门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象 7实际发射无线电波的过程如图所示。高频振荡器产生高频等幅振荡如图甲所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图乙所示。根据以上图象，发射出去的电磁波图象应是选项中哪一个？()8近年来高速发展的 PDP(Plasma Display Panel)等离子显示屏，可以制造出大屏幕悬挂式彩色电视机，使电视机屏幕尺寸更大，图像更清晰，色彩更鲜艳，而本身的厚度只有 8cm 左右。等离子显示屏 PDP 是一种以等离子管作为发光元件，并由大量的等离子管排列在一起构成的屏幕。每个等离子管的透明玻璃管内都充有低压的氖氙气体，管的两端各有一个电极，在两个电极间加上高电压后，封在管内的气体便产生某种肉眼看不见的射线，它激发显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光。每个等离子管作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变化的组合，便形成了各种灰度和色彩的图像，则()A 等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的外层电子受到激发而发光 B 等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的内层电子受到激发而发光 C 该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的荧光效应 D 该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的化学作用 9 红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况。地球大气中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。下图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为()A2.53.5m B44.5m C57m D813m 10.如图所示的 LC 振荡电路，在某时刻的磁场方向如图所示，则下列判断正确的是()A若磁场正在增强，则电容器处于充电状态，电流由 ab B若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上极板带正电 C若磁场正在减弱，则电场能正在增强，电容器上极板带正电 D若磁场正在减弱，则电场能正在增强，电流由ba 二、填空题(共 3 小题，共 20 分。把答案 9 直接填在横线上)11(4 分)(应用题)(1)红外线望远镜能在晚上看到物体，是因为_，红外线制导导弹是利用_来射向目标的。(2)利用红外线摄影和紫外线摄影各有其特点：红外线高空摄影由于_，而不受天气影响；而紫外线由于_，可以分辨出细微的差别。(3)大额钞票上有荧光物质印刷的文字，在可见光下肉眼看不见，但用_照射则会产生可见光，这也是一种防伪措施。12(6 分)在电视信号发送和接收的过程中，要用到许多电学部件，将元件名称和它们在电路中的作用连接起来。摄像机 将声信号还原后放出 话筒 向空中发送电磁波 发送天线 接收空中的电磁波 显像管 将光信号转变为电信号 扬声器 将声信号转变为电信号 接收天线 将电信号转变为光信号 13(10 分)目前电能都是通过电网采用有线方式传输的。人们一直梦想能无线传输电能，梦想在日常生活中实现无线充电，甚至不用电池。现在，一个科学研究小组在实验中取得了可喜的进展，也许，人类的这一梦想不久就能实现。(1)实现无线传输能量，涉及能量的_、传播和接收。(2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔，以无线电波的形式将电能输送到指定地点，但一直没有在应用层面上获得成功，其主要原因是这类无线电波()A在传输中很多能量被吸收 B在传播中易受山脉阻隔 C向各个方向传输能量 D传输能量易造成电磁污染(3)如果像无线广播那样通过天线塔输送电能，接收器获得的功率 P 和它到天线塔的距离 R 相关，实验测量 P 和 R 的部分数据如下表：R(m)1 2 4 5 x 10 P(W)1 600 400 100 y 25 16 上表中的 x_，y_。根据表中的数据可归纳出 P 和 R 之间的关系为_。(4)为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡，如图所示，接在乙线圈上的用电器获得的电能为输入甲线圈电能的 35%。若用该装置给充电功率为 10 W 的电池充电，则损失的功率为_W。若把甲线圈接入电压为 220 V 的电源，测得该线圈中的电流为 0.195 A。这时，接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光，则此灯光的功率为_W。(5)由于在传输过程中能量利用率过低，无线传播电能还处于实验室阶段。为早日告别电线，实现无线传输电能的工业化，还需要解决一系列问题，请提出至少两个问题。三、论述计算题(共 4 小题，共 40 分)14(8 分)如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为 2104s。雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙。问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？10 15(9 分)飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在 30 天内能以 37.5kHz 的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？若接收电路是由 LC 电路组成的，其中该接收装置里的电感线圈 L4.0mH，此时产生电谐振的电容多大？16(11 分)如果中央人民广播电台向外发射500kHz 的电磁波，若距该台 6103km 处有一台收音机，问：(1)此电磁波的波长多大？(2)从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处？(3)其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，第(2)问中的时间是否发生变化？17(12 分)利用荧光灯的频闪效应可以测定转速，现有大功率振荡器的LC回路，其电容为 1F，电感为4002H，将它的振荡电流加到荧光灯上使之正常发光，在荧光灯照射下让一互成120角的三叶电风扇转速由零缓慢增加，当第一次发现三叶片好像静止不动时，电风扇转速是多大？第四章光的波动性单元检测 一、不定项选择题(共 10 小题，每小题 4 分,）1(2012试题调研)在教室课桌的正上方天花板下，挂有一个点亮的日光灯，晚上将一支钢笔平行于日光灯放于课桌正上方，当钢笔距课桌较近时，可在课桌上看到比较清晰的钢笔影子，将钢笔逐渐向日光灯靠近，钢笔的影子逐渐模糊不清，这主要是由于()A发生了明显的衍射现象 B桌面后来未处于钢笔的影区 C桌面后来未处于钢笔的半影区 D桌面后来未处于钢笔的本影区 2(2010泉州七中高二检测)酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影，但当你靠近“水面”时，它也随你的靠近而后退，对此现象正确的解释是()A 同海市唇楼具有相同的原理，是由于光的全反射造成的 B“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉 C太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率大，发生全反射 D太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率小，发生全反射 3.如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈，S 是一点燃的酒精灯，往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是图中的()11 4(江苏启东中学高二检测)下图所示的 4 种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹)。则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是()A红黄蓝紫 B红紫蓝黄 C蓝紫红黄 D蓝黄红紫 5如图所示，一束自然光通过起偏器照射到光屏上，则图中光屏上发亮的有(起偏器上用箭头表示其透射方向)()6(北京石景山模拟)在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介。光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。若激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向，如图所示。下列说法中正确的是()A图中光束是红光，光束是蓝光 B 在光盘的透明介质层中，光束比光束传播速度更快 C 若光束先后通过同一单缝衍射装置，光束的中央亮纹比光束的窄 D 若光束先后通过同一双缝干涉装置，光束的条纹宽度比光束的宽 7.如图所示，在水面下同一深度并排紧挨着放置分别能发出红光、黄光、蓝光和紫光的四个灯泡，一人站在这四盏灯正上方离水面有一定距离处观察，他感觉离水面最近的那盏灯发出的光是()A红光 B黄光 C蓝光 D紫光 8.频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示。下列说法正确的是()A单色光 1 的波长小于单色光 2 的波长 B在玻璃中单色光 1 的传播速度大于单色光 2的传播速度 C单色光 1 通过玻璃板所需的时间小于单色光 2通过玻璃板所需的时间 D 单色光 1 从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光 2 从玻璃到空气的全反射临界角 9某棱镜顶角 41.30，一束白光以较大的入射角从棱镜的一个侧面射入，通过棱镜折射后从另一个侧面射出，在光屏上形成由红到紫的彩色光带，如图所示，当入射角 1逐渐减小到零的过程中，彩色光带变化的情况是(根据表格中的数据判断)()色光 紫 蓝 绿 黄 橙 红 折射率 1.532 1.528 1.519 1.517 1.514 1.513 临界角 40.75 40.88 41.1741.23 41.34 41.37 12 A.紫光最先消失，最后只剩下红光和橙光 B紫光最先消失，最后只剩下黄光、橙光和红光 C红光最先消失，最后只剩下紫光和蓝光 D红光最先消失，最后只剩下紫光、蓝光和绿光 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 30，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 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.(2011江苏南京模拟)如图所示，一半圆形玻璃砖外面插上 P1、P2、P3、P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住 P1、P2所成的像，则该玻璃砖的折射率 n_。有一同学把大头针插在P1和P2位置时，沿着 P4、P3 的方向看不到大头针的像，其原因是 _ 12在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。(1)以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：A 灯 丝 和 单 缝 及 双 缝 必 须 平 行 放 置 B干涉条纹与双缝垂直 C 干 涉 条 纹 疏 密 程 度 与 双 缝 宽 度 有 关 D干涉条纹间距与光的波长有关 以上几点中你认为正确的是_。(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为_mm。(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距 x 时，测量值_实际值。(填“大于”、“小于”或“等于”)13登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为 n1.5，所要消除的紫外线的频率为 f8.11014Hz。(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是_。(2)这种“增反膜”的厚度是_。(3)请判断以下有关薄膜干涉的说法正确的是()A薄膜干涉说明光具有波动性 B 如果薄膜的厚度不同，产生的干涉条纹一定不平行 C干涉条纹一定是彩色的 D利用薄膜干涉也可以“增透”13 三、论述计算题(共 4 小题，共 42 分。)14(10 分)在做双缝干涉实验时，用波长 10.60m 的光和另一波长未知的光一起照射到两个间距未知的狭缝上，结果发现已知波长的第 4 级明条纹和未知波长的第 5 级明条纹重合，则未知光的波长是多少？15(10 分)空中有一只小鸟，距水面 3m，其正下方距水面 4m 深处的水中有一条鱼。已知水的折射率为4/3。(1)鸟从空中看到水中的鱼离它的距离是多少？(2)鱼在水中看空中的鸟离它的距离是多少？16(10 分)在厚度为 d、折射率为 n 的大玻璃板下表面，有一个半径为 r 的圆形发光面。为了从玻璃板的上方看不见这个圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片，问所贴纸片的最小半径应为多大？17(12 分)单色细光束射到折射率 n 2的透明球面，光束在过球心的平面内，入射角 i45，研究经折射进入球内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如下图所示(图上已画出入射光和出射光)。(1)在图上大致画出光线在球内的路径和方向。(2)求入射光与出射光之间的夹角 (3)如果入射光是一束白光，透明球的色散情况与玻璃相仿，问哪种颜色光的 角最大，哪种颜色光的 角最小？参考答案与解析 第一章检测 1 答案：B 解析：由 akmx 知 B 选项正确。2 答案：D 3 答案：AD 14 解析：设 O 为质点做简谐运动的平衡位置，它由C 经过 O 到 B，又由 B 经过 O 到 C 一个周期内，由于质点受到的回复力和位移的方向总是相反的，且质点由 B 到 O 和由 C 到 O 的过程中，速度的方向与回复力的方向相同，A 正确。质点的位移方向与加速度方向总相反，B 不正确。质点振动过程中，当回复力增大时，其势能增加，根据机械能守恒定律，其动能必然减小，C 不正确。当质点的势能减小时，如从 C 到 O或从 B 到 O 阶段，回复力减小，势能减小，质点的加速度大小也减小，D 正确。4 答案：C 解析：由表中数据可知，当驱动力的频率由 50 Hz增大到 70 Hz 的过程中，受迫振动的振幅先增大后减小，说明振动系统的固有频率 f固应为 50 Hzf固n2，而 n红n2，12，由 vcn知 v1t2，故选项 C 错误，由 sinC1n知，C1sin30，即 C30，所以在 F 点，不会发生全反射，B 选项错误；光从空气进入棱镜，频率 f 不变，波速 v 减小，所以 vf减小，C 选项正确；由上述计算结果，作出光路图，可知 D 选项错误。答案：1.73 经过 P1P2的光线在 MN 处发生全反射 解析：由图可知，当光由空气进入玻璃时，入射角 160，折射角 230。所以 nsin1sin2 31.73 当光由玻璃射入空气时，若 1C，则发生全反射，而 sinC1n33，当针插在 P1、P2时，入射角 160C，已发生全反射。答案：(1)ACD(2)0.702(3)大于 解析：(1)为使屏上的干涉条纹清晰，灯丝与单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行；由 xld 可知，条纹的疏密程度与双缝间距离、光的波长有关，所以 A、C、D 选项正确。(2)固定刻度读数为 0.5mm，可动刻度读数为 20.2，所以测量结果为 0.5mm20.20.01mm0.702mm。(3)测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，由几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离。答案：(1)两反射光叠加后加强(2)1.23107m(3)A、D 解析：为了减少进入眼睛的紫外线，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射出来形成的光叠加后加强，则光程差(大小等于薄膜厚度 d 的 2 倍)应等于光在薄膜中的波长 的整数倍，即 2dN(N1,2，)，因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的12。紫外线在真空中的波长是 c/f3.7107m。在膜中的波长是/n2.47107m，故膜的厚度至少是 1.23107m。干涉和衍射都证明光具有波动性，如果薄膜厚度均匀变化，则干涉条纹一定平行，白光 20 的干涉为彩色条纹，单色光的干涉则为该色光颜色，当膜的厚度为四分之一波长时，两反射光叠加后减弱则会“增透”。答案：0.48m 解析：设未知光的波长为 2，出现明条纹的条件是：xkLd，k0，1，2，有：x44L1d x55L2d，依题意有 x4x5，故 2451450.6m0.48m。答案：(1)6m(2)8m 解析：(1)首先作出鸟看鱼的光路图，如图所示。由于是在竖直方向上看，所以入射角很小，即图中的 i 和 r 均很小，故有 tanisini，tanrsinr。由图可得：h1tanrhtani，hh1tanr/tanih1sinr/sinih1n434m3m 则鸟看水中的鱼离它：H1(33)m6m(2)同理可得鱼看鸟时：hnh2343m4m 则 H2(44)m8m 答案：rdn21 解析：根据题述，光路如图所示，图中，S 点为圆形发光面边缘上一点。由该点发出的光线能射出玻璃板的范围由临界光线 SA 确定，当入射角大于临界角 C时，光线就不能射出玻璃板了。图中 rdtanCdsinCcosC 而 sinC1n，则 cosCn21n 所以 rdn21 故应贴圆纸片的最小半径 Rrrrdn21 答案：(1)参看解析；(2)30；(3)红光的 最大，紫光的 最小 解析：(1)光线从入射到出射的光路如下图所示。入射光线 AB 经玻璃折射后，折射光线为 BC，又经球内壁反射后，反射光线为 CD，再经折射后，折射出的光线为 DE。OB、OD 为球的半球，即为法线。(2)由折射定律sinisinrn，得 sinrsinin2/2212 r30 由几何关系及对称性，有2r(ir)2ri 4r2i，把 r30，i45代入得 30 21(3)由(2)问解答可知，i45，n 越小，sinr 越大，r 角越大，同时 4r2i。红光的 最大，紫光的 最小。第四章限时检测 答案：C 解析：只有均匀变化的磁场才能产生稳定的电场，故 C 正确。答案：D 解析：电磁波是电磁场传播形成的。在传播过程中电场的电场强度 E 和磁场的磁感应强度 B 的方向都与波的传播方向垂直，所以电磁波应为横波。故选 D。答案：B 解析：任何物体都在向外辐射红外线，温度越高辐射越强，导弹发射、汽车行驶时发动机温度很高，会辐射出强烈的红外线。车队离开后，空气中的热还没有马上散发掉，遥感照相机还能探测到车队刚刚走过的轨迹。答案：ACD 解析：电视信号的发射和接收过程中，信号在不断发生变化，在这个变化中关键是显像管的作用，视觉暂留使我们看到物体在动，摄像机 1s 内传送 25 张画面，故 B 错，ACD 对。答案：B 解析：X 射线有很强的穿透力，主要应用于医学检查、工业探伤等领域，本题着重考查 X 射线的应用。答案：A 解析：用 X 光机透视人体是利用 X 光的穿透性；光导纤维传输信号是利用光的全反射现象；门镜可以扩大视野是利用光的折射现象。故正确答案为 A。答案：B 解析：发射出去的电磁波应是调幅波。答案：AC 解析：看不见的射线应是紫外线，使荧光粉发光，这是紫外线的荧光效应。紫外线作为电磁波家族中的一员，它的产生机理与可见光和红外线的产生机理是相同的，都是原子的外层电子受到激发后产生的，所以正确的选项是 AC。答案：D 解析：由图可知，水对红外辐射吸收率最低的波长范围是 813 m；二氧化碳对红外辐射吸收率最低的波长范围是 513m。综上可知，选 D。答案：C 解析：由图中磁场方向可以判断出电流的方向是由 ab 的。若磁场是增强的，说明此过程对应的是电场能向磁场能转化，电流是增大的，电容器正在放电，电流是由电容器的正极板流向负极板，上极板是带负电，选项 A、B、D 错误。若磁场是减弱的，说明此过程对应的是磁场能向电场能转化，电流是减小的，电容器在充电，电场能增强，电容器上极板带正电。C正确。答案：(1)一切物体都在不停地辐射红外线 探测敌方目标辐射的红外线(2)红外线波长长，衍射显著，容易穿过云雾烟尘 紫外线波长短，方向性好，成像精细(3)紫外线 答案：只要根据课本上有关电视方面知识的介绍即可作出正确解答，相应的连线如下：