走向高考·高考物理总复习·人教实验版选修3-4综合测试题

高中物理学习材料桑水制作选修3－4综合练习一、选择题(本题共14小题，每小题4分；共56分)1．一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是( )A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B．质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C．质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同D．质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同2．如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着5个单摆，其中A、D摆长相同，先使A摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现( )A．各摆摆动的周期均与A摆相同B．B摆振动的周期最短C．C摆振动的周期最长D．D摆的振幅最大3．当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，则下列说法中正确的是( )A．质点P的振幅最大B．质点P的振动始终是加强的C．质点P的位移始终最大D．质点P的位移有时为零4．图中，两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触。

现将摆球A在两摆球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( )A．如果m A>m B，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧B．如果m A<m B，下一次碰撞将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5．一列横波在t＝O时刻的波形如图中实线所示，在t＝1 s时刻的波形如图中虚线所示，由此可以判定此波的( )A．波长一定是4cmB．周期一定是4sC ．振幅一定是2cmD ．传播速度一定是1cm/s6．如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的折射率为1.5的玻璃砖，正确的是( )A ．只有圆心两侧32R范围外的光线能通过玻璃砖 B ．只有圆心两侧32R范围内的光线能通过玻璃砖C ．通过圆心的光线将沿直线穿出不发生偏折D ．圆心两侧32R范围外的光线将在曲面上产生全反射 7．—个从街上路灯的正下方经过，看到自己头部的影子正好在自己脚下，如果人以不变的速度朝前走，则他头部的影子相对地的运动情况是( ) A ．匀速直线运动 B ．匀加速直线运动 C ．变加速直线运动 D ．无法确定8．一束光从空气射向折射率为2的某种玻璃的表面，如图所示，θ1表示入射角，则下列说法中不正确的是( )A ．无论入射角θ1有多大，折射角θ2都不会超过450角B ．欲使折射角θ2＝300，应以θ1＝450角入射C ．当入射角θ1＝arctan 2时，反射光线与折射光线恰好互相垂直D ．以上结论都不正确9．如图所示,ABC 为一玻璃三棱镜的截面，一束光线MN 垂直于AB 面射人，在AC 面发生全反射后从BC 面射出，则( )A ．由BC 面射出的红光更偏向AB 面 B ．由BC 面射出的紫光更偏向AB 面C ．若∠MNB 变小，最先从AC 面透出的是红光D ．若∠MNB 变小，最先从AC 面透出的是紫光10．在薄膜干涉实验中，发生干涉的两列光的光程差( ) A ．等于入射处薄膜的厚度 B ．等于入射处薄膜厚度的两倍 C ．与入射光的波长有关D ．与观察者到薄膜的距离有关 11．如图所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝S 从双缝S 1、S 2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则( )A ．不再产生干涉条纹B ．仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P 的位置不变C ．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P 的位置略向上移θ1D．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移12．对于单缝衍射现象，下列说法正确的是( )A．缝的宽度d越小，衍射条纹越亮B．缝的宽度d越小，衍射现象越明显C．缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线D．入射光的波长越短，衍射现象越明显13．我国已经先后发射了“神舟”1号至“神舟”4号系列运载火箭，2003年秋天发射“神舟”5号载人飞船，2005年10月中旬又发射了双人飞船，标志着我国真正步入了航天大国。

人教版高中物理选修3-4全册综合测试题一、选择题1．下列四幅图的有关说法中，正确的是()A．由两个简谐运动的图象可知：它们的振动步调不一致B．球与横梁之间存在摩擦的情况下，球的振动是简谐运动C．频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱D．当简谐波向右传播时，此时质点A的速度沿y轴正方向2．下列物理现象中：(1)春天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝(2)“闻其声而不见其人”(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高这些物理现象分别属于波的()A．①反射、②衍射、③干涉、④多普勒效应B．①折射、②衍射、③多普勒效应、④干涉C．①反射、②折射、③干涉、④多普勒效应D．①衍射、②折射、③干涉、④多普勒效应3.消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题，内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来消弱高速气流产生的噪声，干涉型消声器的结构及气流运行如图所示，波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播，当声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，即可达到消弱噪声的目的，若Δr＝|r2－r1|，则Δr等于()A．波长λ的整数倍B．波长λ的奇数倍C．半波长λ2的奇数倍D．半波长λ2的偶数倍4．图甲为一简谐横波在t＝0时刻的波形图象，图乙为该横波中x＝3 m处质点A的振动图象，则下列说法正确的是()A．波的传播方向沿x轴正方向B．波的传播速度大小为1 cm/sC．在t＝2.0 s时刻，图甲中x＝4 m处质点B的振动加速度大小为0D．若该波遇到尺寸大小为1 m的障碍物或孔时，该波会发生明显的衍射现象5．如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样．现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播方向中可能正确的是()6．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则()A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B．小球所发的光能从水面任何区域射出C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大7．以往，已知材料的折射率都为正值(n>0)．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n<0)，称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足sin isin r＝n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出．若该材料对此电磁波的折射率n＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是()8.LC振荡电路在某一时刻的电场和磁场的示意图如图所示，图中B是自感线圈形成的磁场的磁感应强度，E为电容器两极板间的电场的场强，则下列叙述正确的是()A．电容器正在放电，电流沿电路的顺时针方向，电场能正向磁场能转化B．电容器正在充电，电流沿电路的逆时针方向，磁场能正向电场能转化C．电容器正在放电，电流沿电路的逆时针方向，电场能正向磁场能转化D．电容器正在充电，电流沿电路的顺时针方向，磁场能正向电场能转化9．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∶4B．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为3∶2C．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10．一列简谐横波，沿x轴传播，在t＝0时的波形图如图所示，若此波原点O处的质点经0.05 s第一次到达波峰，则()A．若波速为10 m/s，波向右传播B．若波速为30 m/s，波向右传播C．t＝0.1 s时，x＝2 m处的质点一定在波峰位置D．在波的传播过程中x＝1 m处的质点在波峰时，x＝2 m处的质点肯定在波谷11．根据图中的漫画，判断下列说法中正确的是()A．人看到的是鱼的实像，位置变浅了些B．人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些C．鱼看到的是人的实像，位置偏低了些D．鱼看到的是人的虚像，位置偏高了些12.如图所示，一束平行光从真空垂直射向一块半圆形的玻璃砖的底面，下列说法正确的是()A．只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖B．只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖C．通过圆心的光线将沿直线穿过，不发生偏折D．圆心两侧一定范围外的光线将在半圆面处发生全反射二、填空题13．甲、乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度．(1)甲组同学采用图(a)所示的实验装置．A．为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除停表外，在下列器材中，还应该选用；(用器材前的字母表示)a．长度为1 m左右的细绳b．长度为30 cm左右的细绳c．直径为1.8 cm的塑料球d．直径为1.8 cm的铁球e．最小刻度为1 cm的米尺f．最小刻度为1 mm的米尺B．该组同学先测出悬点到小球球心的距离L，然后用停表测出单摆完成n 次全振动所用的时间t.请写出重力加速度的表达式g＝.(用所测物理量表示) C．在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值．(选填“偏大”“偏小”或“不变”)(2)乙组同学在图(a)所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图(b)所示．将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图(c)所示的v-t图线．A．由图(c)可知，该单摆的周期T＝s；B．更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出T2-L(周期平方—摆长)图线，并根据图线拟合得到方程T2＝4.04L＋0.035.由此可以得出当地的重力加速度g＝m/s2.(π2取9.86，结果保留3位有效数字)14.学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：(1)若∠AOF＝30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为.(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率的值大？答：.(3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为.三、计算题15．一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，则：(1)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为多少？(2)若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸有什么要求？(3)从该时刻起，再经过Δt＝0.4 s，P质点的位移、通过的路程和波传播的距离分别为多少？(4)若t＝0时振动刚刚传到A点，从该时刻起再经多长时间坐标为x＝45 m 的质点(未画出)第二次位于波峰？16．人的眼球可简化为如图所示的模型．折射率相同、半径不同的两个球体共轴．平行光束宽度为D，对称地沿轴线方向射入半径为R的小球，会聚在轴线上的P点．取球体的折射率为2，且D＝2R.求光线的会聚角α.(示意图未按比例画出)17．原子发生受激辐射时，发出的光的频率、发射方向等都跟入射光子完全一样，形成激光．激光测距仪——激光雷达(发出极短时间的激光脉冲)用来测量距离可以达到很高的精度，同时它还能测定被测目标的方位、运动速度和轨道，甚至能描述目标的形状，进行识别和自动跟踪．(1)说明激光的主要特点．(2)美国“阿波罗”宇宙飞船在登月科考活动中，在月球上安放了一台激光反射器，这台反射器成功地解决了用激光测量月地间距离的问题．请分析这台激光反射器用什么光学仪器好．(3)在光的干涉实验中，为什么使用激光产生的干涉现象最清晰？(4)激光束可切割物质，焊接金属以及在硬质难溶物体上打孔，是利用了激光的什么性质？18．如图，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边P点正上方h1＝0.9 m 的高度处，浮标Q离P点s1＝1.2 m远，PQ水平，鱼饵灯M在浮标正前方s2＝1.8 m处的水下，垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住，已知鱼饵灯离水面的深度h2＝2.4 m，求：(1)水的折射率n；(2)若让鱼饵灯继续缓慢竖直下沉至恰好有光线从P处射出，则下沉距离Δh多大？(7≈2.6)。

人教版高中物理选修3-4测试题全套及答案第十一章学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

满分100分，时间90分钟。

第Ⅰ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，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10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．(2016·北京理综，15)如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。

以平衡位置O 为原点，建立Ox轴。

向右为x轴正方向。

若振子位于N点时开始计时，则其振动图象为(A)解析：由题意，向右为x轴的正方向，振子位于N点时开始计时，因此t＝0时，振子的位移为正的最大值，振动图象为余弦函数，A项正确。

2．做简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为x ＝2sin(50πt ＋π6)cm ，则下列说法正确的是( D )A ．它的振幅为4cmB ．它的周期为0.02sC ．它的初相位是π3D ．它在14周期内通过的路程可能是22cm解析：对照简谐运动的一般表达式x ＝A sin(2πT t ＋φ)知A ＝2cm ，T ＝0.04s ，φ＝π6，故ABC错；由表达式可以看出振动物体从相位为3π4到相位为5π4这14周期内通过的路程为2A ，故D正确。

3．如图所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离Δx ，释放后振子在AB 间振动。

设AB ＝20cm ，振子由A 到B 时间为0.1s ，则下列说法正确的是( C )A ．振子的振幅为20cm ，周期为0.2sB ．振子在A 、B 两处受到的回复力分别为k Δx ＋mg 与k Δx －mgC ．振子在A 、B 两处受到的回复力大小都是k ΔxD ．振子一次全振动通过的路程是20cm解析：AB 之间距离为20cm ，所以振幅为10cm ，选项A 错误。

由F ＝－kx 可知，在A 、B 两处回复力大小都为k Δx ，选项B 错误，选项C 正确。

人教版高中物理选修3-4测试题全套及答案解析第—章过关检测（时间:45分钟满分:100分）―、选择题（每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1〜5小题只有一个选项正确，第6〜8小题有多个选项正确）1.一简谐运动的图象如图所示，在0」-0.15 sA.加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相同B.加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相反C.加速度减小，速度变大，加速度和速度的方向相反D.加速度减小，速度变大，加速度和速度的方向相同解析:由图象可知，在/=0.1 s时，质点位于平衡位置,/=0.15 s时，质点到达负向最大位移处，因此在戶0.1〜0.15 s这段时间内，质点刚好处于由平衡位置向负向最大位移处运动的过程中，其位移为负值，且数值增大，速度逐渐减小，而加速度逐渐增大，为加速度逐渐增大的减速运动，故加速度方向与速度方向相反，因此选项B正确。

答案:B2.做简谐运动的单摆摆长不变，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，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，振幅不变解析:单摆振动的频率与摆长和所在地的重力加速度有关，与质量、振幅大小无关，题中单摆振动的频率不变；单摆振动过程中机械能守恒，振子在平衡位置的动能等于其在最大位移处的势能，因此，题中单摆的振幅改变, 选项C正确。

答案:C3.某同学看到一只鸟落在树枝上的卩处（如图所示），树枝在10 s内上下振动了6次。

鸟E走后，他把50 g的祛码挂在P处，发现树枝在10 s内上下振动了12次。

将50 g的耘码换成500 g的祛码后,他发现树枝在15 s 内上下振动了6次。

试估计鸟的质量最接近（）A.50 gB.200 gC.500 gD.550 g解析:由题意，加i=50 g时，右=s= s;加2=500 g时込=s= s,可见质量m越大，周期T也越大。

鸟的振动周期T、=s, 因为T x<T y<T2,鸟的质量应满足m]<加3<加2,故选B o 答案:B右图为某质点沿X轴做简谐运动的图象，下列说法中正确的是（）A.在1=4 s时质点速度最大，加速度为0B.在t=\ s时，质点速度和加速度都达到最大值C.在0到1 s时间内，质点速度和加速度方向相同D.在t=2 s时,质点的位移沿x轴负方向，加速度也沿兀轴负方向解析：/=4 s时质点位于正的最大位移处，加速度值最大,A错;（=1 s时质点位于平衡位置，速度最大，加速度为零,B错;在0到1 s时间内，质点速度和加速度方向均为x轴负方向,C对;加速度指向平衡位置，在t=2 s时，沿x轴正方向,D错。

模块综合检测(二)(选修3－4)(45分钟 100分)1．(16分)(2018·大连模拟)(1)(多选)下列说法中正确的是( ) A ．单摆振动的周期与摆球质量无关B ．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调C ．光的偏振现象说明光波是横波D ．光纤通信和全息照相都利用了光的全反射原理E ．声源与观察者相互靠近时，观察者接收的频率大于声源振动的频率(2)如图所示，一束平行光以45°的入射角照射到半径为R 的半圆柱形玻璃砖的上表面上，已知玻璃砖对平行光的折射率为 2.①圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角是多少？②能从圆柱面射出的光线中，在玻璃砖中传播时间最长为多少？(光在真空中的速度为c )解析：(1)单摆振动的周期与摆球质量无关，只与摆长和重力加速度有关，选项A 正确；接收无线电波时需要对电磁波进行解调，选项B 错误；光的偏振现象说明光波是横波，选项C 正确；光纤通信利用了光的全反射原理，而全息照相利用的是光的干涉原理，选项D 错误；根据多普勒效应可知，声源与观察者相互靠近时，观察者接收的频率大于声源振动的频率，选项E 正确；故选A 、C 、E.(2)①作出光路图，如图所示，由折射定律，有：n ＝sin i sin r得：sin r ＝sin i n ＝12，得r ＝30°如果光线EA 刚好在A 点发生全反射，则有n ＝sin 90°sin ∠EAO即有∠EAO ＝45° 此时∠EOA ＝75° 因EA 与OB 平行 所以∠EAO ＝∠AOB ＝45°如果光线FC 刚好在C 点发生全反射，则有 ∠FCO ＝45° 此时∠FOC ＝15°故知圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角θ＝180°－∠EOA －∠FOC ＝180°－75°－15°＝90°②能从圆柱面射出的光线中，光线在玻璃砖中传播的最长距离s ＝R 光线在玻璃砖中传播的速度v ＝c n光线在玻璃砖中传播的最长时间 t ＝s v ＝2R c答案：(1)ACE (2)①90° ②2Rc2．(16分)(1)某同学在实验室做用单摆测定重力加速度的实验，测出摆线的长度为L ，摆球的直径为d ，测出N 次全振动的总时间t .摆球的直径用20分度的游标卡尺测出，如图所示，读数是________cm ，当地的重力加速度为g ＝________(结果用题中给出的字母表示)．(2)如图所示为一列简谐横波在t ＝0时刻的波形图，已知x ＝0处的质点做简谐运动的振动方程为y ＝5cos 10πt (cm)．①求x ＝3 m 处的质点P 的振动周期和1 s 内质点P 运动的路程． ②求这列简谐波的传播速度．解析：(1)摆球的直径为d ＝31 mm ＋9×0.05 mm ＝31.45 mm ＝3.145 cm.根据单摆的周期公式T ＝2πl g 及l ＝L ＋d 2和tN ＝T ，可得g ＝2π2N 2(2L ＋d )t 2. (2)①由振动方程可知，波的周期 T ＝2πω＝0.2 s1 s 是五个周期，质点P 运动的路程是20个振幅，即s ＝20A ＝1 m ②由题图可知，波长λ＝4 m 波速v ＝λT＝20 m/s.答案：(1)3.145 2π2N 2(2L ＋d )t 2(2)①0.2 s 1 m ②20 m/s3．(16分)(2018·沧州模拟)(1)(多选)关于光学镜头增透膜的以下说法中，正确的是( ) A ．增透膜是为了减少光的反射损失，增加透射光的强度 B ．光学镜头的增透膜的原理是光的衍射 C ．增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的1/4 D ．增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4E ．因为增透膜的厚度一般适合绿光反射时相互抵消，红光、紫光的反射不能完全抵消，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色(2)如图所示，在真空中有一个折射率为n 、半径为r 的质地均匀的小球．细激光束在真空中沿直线BC 传播，直线BC 与小球球心O 的距离为l (l <r )，光束于小球体表面的C 点经折射进入小球(小球成为光传播的介质)，并于小球表面的D 点(图中未标出)又经折射进入真空．设光在真空中传播的速度为c ，求：①光在C 点发生折射的折射角的正弦值． ②细激光束在小球中传输的时间．解析：(1)在选择增透膜时，一般是使对人眼灵敏的绿色光在垂直入射时相互抵消，这时光谱中其他频率的光将大部分抵消，因此，进入镜头的光有很多，但以绿光为主，这样照相的效果更好．对于增透膜，给定膜层的厚度是光在薄膜中的波长的14，从薄膜前后表面反射的绿光相互抵消．增透膜的原理是光的薄膜干涉．故选A 、D 、E.(2)①在由直线BC 与小球球心O 所确定的平面中，激光束两次折射的光路BCDE 如图所示，图中入射光线BC 与出射光线DE 的延长线交于G ，根据光的折射定律：sin α＝n sin β，式中α与β分别是相应的入射角和折射角，由几何关系可知sin α＝l r ，sin β＝lnr②根据n ＝cv ，光线在介质中传播的路径CD 的长度s ＝2r cos β，光束在小球内传播时间Δt ＝s v ＝2r cos βv ＝2r1－l 2n 2r 2c n＝2n 2r 2－l 2c 答案：(1)ADE (2)①1nr ②2n 2r 2－l 2c4．(16分)(1)(多选)一列简谐机械横波沿x 轴正方向传播，波速为2 m/s.某时刻波形如图所示，a 、b 两质点的平衡位置的横坐标分别为x a ＝2.5 m ，x b ＝4.5 m ，则下列说法中正确的是( )A ．质点b 振动的周期为4 sB ．平衡位置x ＝10.5 m 处的质点(图中未画出)与质点a 的振动情况总相同C ．此时质点a 的速度比质点b 的速度大D ．质点a 从图示时刻开始在经过14个周期的时间内通过的路程为2 cmE ．如果该波在传播过程中遇到尺寸小于8 m 的障碍物，该波可发生明显的衍射现象 (2)如图所示，一个立方体玻璃砖的边长为a ，折射率n ＝1.5，立方体中心有一个小气泡．为使从立方体外面各个方向都看不到小气泡，必须在每个面上都贴一张纸片，求每张纸片的最小面积．解析：(1)由波动图像可知波长λ＝8 m ，根据T ＝λv 可知T ＝4 s ，选项A 对；x ＝10.5 m 与质点a 平衡位置的距离为Δx ＝8 m ，正好是一个波长，振动情况总相同，选项B 对；质点a 的位移比质点b 的大，质点a 的速度小，选项C 错；质点a 从图示时刻开始在经过14个周期的时间内，通过的路程不为2 cm ，选项D 错；发生明显衍射的条件为障碍物尺寸小于波长或相差不大，选项E 对．(2)设纸片的最小半径为r ，光线在玻璃砖表面发生全反射的临界角为C ，则sin C ＝1nr ＝a 2tan C 解得r ＝a 5 则最小面积S ＝πr 2＝πa 25答案：(1)ABE (2)πa 255．(16分)(1)下列说法错误的是( )A ．根据狭义相对论可知，时间的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关B ．波的图像表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移C ．当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的波的频率比波源频率小D ．在波的传播过程中，质点没有随波传播走，但能量和运动形式可以传播走E ．电磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，但不会发生多普勒效应 (2)如图所示，一玻璃棱镜的截面为直角三角形ABD ，∠A ＝30°，斜边AB ＝L ，现有一条光线从距离B 点L6处的O 点垂直BD 边射入，已知玻璃对该光线的折射率n ＝2，求光线在AD 边的射出点到A 点的距离．解析：(1)根据狭义相对论，时间也是相对的，A 错误；波的图像表示介质中“所有质点”在“同一时刻”的位置，B 错误；由多普勒效应可知，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到波的频率比波源频率小，C 正确；在波的传播过程中，传播的就是运动形式和能量，D 正确；电磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，也会发生多普勒效应，E 错误．(2)光路如图所示，光线射到AB 界面时的入射角 i ＝60°全反射临界角C 满足sin C ＝1n ＝22，可得C ＝45°<i ，故光线在E 点发生全反射又r ＝30°<C ，光线从AD 边上F 点射出棱镜 由几何关系可得BE ＝2BO ＝L 3AE ＝AB －BE ＝2L3由几何关系可知，三角形AEF 为等腰三角形，故 有AF cos 30°＝AE 2＝L3则AF ＝L 3cos 30°＝23L9答案：(1)ABE (2)239L6．(20分)(2018·晋城模拟)(1)(多选)下列说法正确的是( ) A ．在真空中传播的电磁波，频率越大，波长越短B ．让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距较大C ．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理D ．要确定雷达和目标的距离需要直接测出电磁波从发射到被目标接收的时间E ．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响 (2)如图为某一报告厅主席台的平面图，AB 是讲台，S 1、S 2是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示．报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫，为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消．已知空气中声速为340 m/s.若报告人声音的频率为136 Hz ，问讲台上这样的位置有多少个？解析：(1)根据λ＝cf ，在真空中传播的电磁波速度相同，频率越大，波长越短，选项A正确；绿光的波长大于蓝光，让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，根据Δx ＝ld λ可知，绿光形成的干涉条纹间距较大，选项B 正确；光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，全息照相利用的是光的干涉原理，选项C 错误；要确定雷达和目标的距离需要测出电磁波从发射到被雷达接收的时间t ，再根据x ＝c ·t2求解距离，选项D 错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响，选项E 正确；故选A 、B 、E.(2)声频f ＝136 Hz 的声波的波长是 λ＝vf＝2.5 m ①式中v＝340 m/s是空气中的声速，在图中，O是AB的中点，P是OB上任一点，将S1P－S2P表示为S1P－S2P＝k λ2②式中k为实数，当k＝0,2,4，…时，从两个喇叭来的声波因干涉而加强；当k＝1,3,5，…时，从两个喇叭来的声波因干涉而相消，由此可知，O是干涉加强点；对于B点，S1B－S2B＝20 m－15 m＝2λ③所以，B点也是干涉加强点，因而O、B之间有2个干涉相消点，由对称性可知，AB 上有4个干涉相消点．答案：(1)ABE(2)4个感谢您的下载!快乐分享，知识无限！由Ruize收集整理！。

(选修3－4)(时间：100分钟 满分：110分)温馨提示：1.第Ⅰ卷答案写在答题卡上，第Ⅱ卷书写在试卷上；交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为100分钟，注意把握好答题时间.3.认真审题，仔细作答，永远不要以粗心为借口原谅自己．第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分，每小题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得4分，漏选的得2分，错选的得0分)1．(2012·衡阳八中月考)关于质点的简谐运动，以下说法正确的是( ) A ．简谐运动的平衡位置就是所受合力为零的位置B ．做简谐运动的质点先后通过同一点时，回复力、速度、加速度都是相同的C ．做简谐运动的质点，振动速度增加时，加速度一定减小D ．做简谐运动的质点，当振动位移为负值时，速度不一定为负值，但加速度一定为负值解析：简谐运动的平衡位置应是回复力为零的位置，A 错误；做简谐运动的质点先后通过同一位置时，速度不相同，B 错；做简谐运动的质点振动速度增加时，质点一定向平衡位置运动，由a ＝k πm可知，加速度减少，C 正确；做简谐运动的质点，位移为负值时，速度不一定为负值，由a ＝－kx m可知，加速度一定为正值，D 错误．答案：C2．(2012·丹东市四校月考)一列简谐波沿x 轴正方向传播，某时刻波形图如图甲所示，a 、b 、c 、d 是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置．如再过32个周期，其中某质点继续振动的图象如图乙所示，则该质点是( )A ．a 处质点B ．b 处质点C ．c 处质点D ．d 处质点解析：经过32T ，d 质点经过平衡位置向上振，其后的振动图象应为图乙，故D 正确．答案：D3．(2012·江苏黄桥中学月考)下列说法正确的是( )A ．测定某恒星特定元素发出光的频率，对比地球上该元素的发光频率，可以推算该恒星远离地球的速度B ．无线电波没有偏振现象C ．红外线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象D ．在一个确定的参考系中观测，运动物体上物理过程的时间进程跟物体运动速度有关 解析：由多普勒效应可知A 正确；无线电波是横波，能发生偏振现象，B 错误；红外线的波长比无线电波短，与无线电波相比不易发生衍射，C 错误；由相对论的时间效应可知，D 正确．答案：AD4．(2012·兰州一中月考)如图所示，两束单色光a 、b 自空气射向玻璃，经折射后形成复合光束c ，则下列说法不正确的是( )A ．a 光在玻璃中的折射率比b 光的大B ．在玻璃中，a 光的光速大于b 光的光速C ．从玻璃射向空气时，a 光的临界角大于b 光的临界角D ．a 光和b 光的临界角均大于30°解析：由n ＝sin v sin r 可知，n a <a b ，A 不正确；由v ＝c n 可知，v a >v b ，B 正确；由sin c ＝1n 可知，c a >c b ，C 正确；由光路可逆可知，当光由玻璃射入空气时，折射角为90°时，入射角应大于30°，D 正确．答案：A5．(2012·兰州一中月考)甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为Δx ，若Δx 甲>Δx 乙，则下列说法正确的是( )A ．相同条件下甲光单缝衍射中央亮条纹宽B ．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长C ．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D ．在同一种均匀介质中甲光的传播速度大于乙光解析：由Δx ＝l dλ可知，λ甲>λ乙，B 正确；甲光易发生衍射，A 正确；由E ＝hν，ν甲<ν乙可知，C 错误；由ν甲<ν乙，n 甲<n 乙，v ＝cn可知，ν甲>ν乙，D 正确．答案：ABD6．(2010·高考北京理综)对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是( ) A ．在相同介质中，绿光的折射率最大 B ．红光的频率最高C ．在相同介质中，蓝光的波长最短D ．黄光的波长最长解析：在相同介质中，红光的波长最长、波速最大，频率、折射率最小，紫光正好与红光相反，其他光介于它们之间，在红、黄、绿、蓝四种颜色的光中，蓝光折射率最大，红光频率最小，蓝光波长最短，所以只有C 正确．答案：C7．(2012·天津市联考)如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ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f 1、f 2和v 1、v 2，则( )A ．f 1＝2f 2，v 1＝v 2B ．f 1＝f 2，v 1＝0.5v 2C ．f 1＝f 2，v 1＝2v 2D ．f 1＝0.5f 2，v 1＝v 2解析：由于两列波是由同一波源发出的，因此频率相同，从题图上可以看出Ⅰ介质中的机械波的波长为2L 3，Ⅱ介质中的机械波波长为L3，由v ＝λf 可知，波速之比等于波长之比为2∶1，C 项正确．答案：C8．(2012·莆田市联考)如图所示，处在O 点的波源形成简谐横波沿＋x 方向传播，该波经2 s 恰传至Q 点，则这列波的传播速度和质点P 开始运动的方向应是( )A ．5.5 m/s ，沿＋y 方向B ．5.5 m/s ，沿－y 方向C ．6.0 m/s ，沿＋y 方向D ．7.0 m/s ，沿－y 方向解析：由图象可知该波在2 s 内传播的距离为s ＝|OP |＝|PQ |＝11 m ，所以该波的传播速度为v ＝s t＝5.5 m/s ；P 点的起振方向与波源的起振方向一致，所以P 点的起振方向与Q 点在2 s 时振动方向一样，沿－y 方向．答案：B9．(2012·石家庄部分学校联考)某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x 随时间t 变化的关系式为x ＝A sin ωt ，图象如图所示．则( )A ．弹簧在第1 s 末与第5 s 末的长度相同B ．简谐运动的圆频率ω＝π4rad/s C ．第3 s 末弹簧振子的位移大小为22A D ．第3 s 末至第5 s 末弹簧振子的速度方向都相同解析：由图得弹簧振子做简谐运动的周期为8 s ，圆频率ω＝π4 rad/s ，则B 正确；由于运动具有对称性，则D 正确；弹簧在第1 s 末与第5 s 末的形变量相同，但振子的位移不同，弹簧的长度不同，则A 错误；由振动方程x ＝A sin πt 4，t ＝3 s ，x ＝22A ，则C 正确．答案：BCD10．(2012·温州十校联考)如图为一横波发生器的显示屏，可以显示出波由0点从左向右传播的图象，屏上每一小格长度为1 cm.在t ＝0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示．因为显示屏的局部故障，造成从水平位置A 到B 之间(不包括A 、B 两处)的波形无法被观察到(故障不影响波在发生器内传播)．此后的时间内，观察者看到波形相继传经B 、C 处，在t ＝5秒时，观察者看到C 处恰好第三次(从C 开始振动后算起)出现平衡位置，则该波的波速可能是( )A ．3.6 cm/sB ．4.8 cm/sC ．6.0 cm/sD ．7.2 cm/s解析：由题中图象知波长λ＝2×6＝12(cm)，因波向右传播，则起振方向向上，经过1.5个周期，C 处平衡位置开始起振，再过1个周期，C 处第三次经过平衡位置，即t ＝2.5T ＝5 s ，T ＝2 s ，波速v ＝λ/T ＝12/2 cm/s ＝6 cm/s ，则C 正确．答案：C11．(2012·南昌市调研)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 ＝0.05 s 时刻的波形图．已知该波的波速是80 cm/s ，则下列说法中正确的是( )A ．这列波有可能沿x 轴正方向传播B ．这列波的波长是10 cmC ．t ＝0.05 s 时刻x ＝6 cm 处的质点正在向下运动D ．这列波的周期一定是0.15 s解析：由波的图象可看出，这列波的波长λ＝12 cm ，B 错误；根据v ＝λT，可求出这列波的周期为T ＝λv ＝1280s ＝0.15 s ，D 正确；根据x ＝vt ＝80×0.05 cm＝4 cm 可判断，波应沿x 轴负方向传播，根据波的“微平移\”法可判断t ＝0.05 s 时刻x ＝6 cm 处的质点正在向上运动，A 、C 错误．答案：D12．(2012·宝鸡质检)某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏P ，让一复色光束SA 射向玻璃砖的圆心O 后，有两束单色光a 和b 射向光屏P ，如图所示．他们根据实验现象提出了以下四个猜想，你认为正确的是( )A ．单色光a 的波长小于单色光b 的波长B ．在玻璃中单色光a 的传播速度大于单色光b 的传播速度C ．单色光a 通过玻璃砖所需的时间大于单色光b 通过玻璃砖所需的时间D ．当光束SA 绕圆心O 逆时针转动过程中，在光屏P 上最早消失的是a 光解析：本题考查光学的相关知识．根据光的折射定律可知a 光的折射率小于b 光的折射率，则a 光的频率小于b 光的频率，由λ＝cf 可知A 错误；由v ＝c n可知B 正确；由于复色光在玻璃砖中传播距离相同，根据t ＝R v可知C 错误；由sin C ＝1n可知D 错误．答案：B第Ⅱ卷(非选择题，共62分)二、实验题(本题共2小题，共12分)13．(2012·兰州检测)在“用单摆测重力加速度\”的实验中，先用刻度尺测出悬点到小球底端的长度如图甲所示，然后用游标卡尺测出小球的直径如图乙所示，再用秒表测出单摆完成40次全振动所用的时间如图丙所示．则测出的小球直径为________ cm ，单摆的周期为________s ，单摆的摆长为________ cm ，当地的重力加速度为________ m/s 2.(小数点后保留两位数字)解析：由刻度尺读数可知摆线和小球直径总长度L ；由游标卡尺可知小球直径d ，由秒表可知完成40次全振动所用的时间t ，所以摆长l ＝L －d 2，周期T ＝t40.答案：0.63 1.87 88.11(88.09～88.13) 9.9414．(2012·江西六校联考)在用双缝干涉测光的波长的实验中，准备了下列仪器：A ．白炽灯B ．双缝片C ．单缝片D ．滤光片E ．毛玻璃光屏(1)把以上仪器安装在光具座上，自光源起合理的顺序是(填字母)________； (2)在某次实验中，用某种单色光通过双缝在光屏上得到明暗相间的干涉条纹，其中亮纹a 、c 的位置利用测量头上的分划板确定，如图所示．其中表示a 纹位置(图甲)的手轮读数为________mm ，c 纹位置(图乙)的手轮读数为________mm ；(3)如果上述实验中双缝与光屏的间距为0.500 m ，所用的双窄缝片是相距为0.18 mm 规格的双窄缝片，则实验中所用单色光的波长为________μm.(结果保留3位有效数字)答案：(1)ADCBE (2)1.790 4.940 (3)0.567三、论述、计算题(本题共4小题，共50分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)15．(2012·银川一中月考)一均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1 m ，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t ＝0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2 m ，经过时间0.3 s 第一次出现如图(b)所示的波形．(1)求该列横波传播的速度；(2)在介质中还有一质点P ，P 点距质点1的距离为10.0 m(P 在质点1右侧)，求再经多长时间P 点处于波峰？解析：(1)由于质点1起振方向向下，故最前面质点的起振方向也向下，t ＝0.3 s 时的完整波形如下图所示．可知0.3 s 内波传播了Δx ＝1.5λ＝1.2 m ，故波速v ＝Δx Δt ＝1.20.3 m/s ＝4 m/s.(2)t ＝0.3 s 时，最前面的波峰为质点7，故波峰传到P 点的时间Δt ′＝x 7P v ＝10－0.64s ＝2.35 s.答案：(1)4 m/s (2)2.35 s16．(2012·衡阳八中月考)两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示．已知其中一条光线沿直线穿过玻璃，它的入射点是O ；另一条光线的入射点为A ，穿过玻璃后两条光线交于P 点．已知玻璃截面的圆半径为R ，OA ＝R2，OP ＝3R .求玻璃材料的折射率．解析：本题考查光的折射．光路如图所示：其中一条光线沿直线穿过玻璃，可知O 点为圆心；另一条光线沿直线进入玻璃，在半圆面上的入射点为B ，入射角设为θ1，折射角设为θ2，则sin θ1＝OA OB ＝12，θ1＝30°因OP ＝3R ，由几何关系知BP ＝R ，则折射角θ2＝60°由折射定律得玻璃的折射率为n ＝sin θ2sin θ1＝sin60°sin30°＝3＝1.73. 答案：1.7317．(2012·沈阳六校联考)如图所示，△ABC 为一直角三棱镜的截面，其顶角θ＝30°，P 为垂直于直线BCD 的光屏，现一宽度等于AB 的单色平行光束垂直射向AB 面，在屏P 上形成一条宽度等于23AB 的光带，求棱镜的折射率．解析：平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束，如图所示．图中θ1、θ2为AC 面上的入射角和折射角，根据折射定律，有n sin θ1＝sin θ2 设出射光线与水平方向成α角，则θ2＝θ1＋α 由于CC 1＝A ′C ′＝23AB所以C 1C 2＝13AB而AC 2＝BC ＝AB tan θ＝33AB 所以tan α＝C 1C 2AC 2＝33可得α＝30°，θ2＝60°，所以n ＝sin θ2sin θ1＝ 3.答案： 318．(2012·大连测试)如图所示，一束截面为圆形(半径为R )的平行白光垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S 上形成一个圆形彩色亮区．已知玻璃半球的半径为R ，屏幕S 至球心的距离为d (d >3R )，不考虑光的干涉和衍射．(1)在屏幕S 上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色？(2)若玻璃半球对最外侧色光的折射率为n ，求出圆形亮区的最大半径． 解析：(1)紫色(2)如图，紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S 上的点E 到亮区中心G 的距离r 就是所求最大半径．设紫光临界角为C ，由全反射的知识可知：sin C ＝1n由几何知识可知：AB ＝R sin C ＝R nOB ＝R cos C ＝R n 2－1nFB ＝AB ·tan C ＝Rn ·n 2－1GF ＝d －(OB ＋FB )＝d －nRn 2－1GE AB ＝GF FB所以有：r m ＝GE ＝GF FB·AB ＝d ·n 2－1－nR . 答案：(1)紫色 (2)d n 2－1－nR。

绝密★启用前人教版高中物理选修3-4全册内容综合测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。

分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.以下对机械波的认识正确的是()A．形成机械波一定要有波源和介质B．波源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同C．横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移D．机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动2.关于磁场，下列说法正确的是()A．电荷周围一定存在磁场B．电流周围一定存在磁场C．电荷在磁场中一定要受到磁场力D．电流在磁场中一定要受到磁场力3.如图为双缝干涉的示意图，有单色光照射单缝，S1、S2为双缝，屏上P、P1、P2为依次排列的亮条纹，Q1、Q2为暗条纹，P到S1、S2的距离相等，若已知P2到S1、S2的距离的差为△S，且光屏和双缝平行，则所用单色光的波长为（）A．△SB．C．D． 2△S4.在没有月光的夜里，清澈透明宽大而平静的水池底部中央，有一盏点亮的灯(可视为点光源)．小鸟在水面上方飞，小鱼在水中游，关于小鸟、小鱼所见，下列说法正确的是( )A．小鱼向上方看去，看到水面到处都是亮的B．小鱼向上方看去，看到的是一个亮点，它的位置与鱼的位置无关C．小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的D．小鸟向下方水面看去，看到的是一个亮点，它的位置与鸟的位置有关5.国家最高科技奖授予了中科院院士王选，表彰他在激光排版上的重大科技贡献．已知某种排版系统中所用的激光频率为4×1014Hz，则该激光的波长为()A．0.25 μmB．0.5 μmC．0.75 μmD．1 μm6.火箭以c的速度飞离地球，在火箭上向地球发射一束高能粒子，粒子相对地球的速度为c，其运动方向与火箭的运动方向相反．则粒子相对火箭的速度大小为()A．cB．C．cD．7.将一个摆长为l的单摆放在一个光滑的、倾角为α的斜面上，其摆角为θ，如图．下列说法正确的是()A．摆球做简谐运动的回复力F＝mg sinθsinαB．摆球做简谐运动的回复力为mg sinθC．摆球做简谐运动的周期为2πD．摆球在运动过程中，经平衡位置时，线的拉力为F T＝mg sinα8.声呐向水中发射的超声波遇到障碍物后被反射，测出从发出超声波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位；雷达向空中发射电磁波遇到障碍物后被反射，同样根据发射电磁波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位．超声波和电磁波相比较，下列说法中正确的是()A．超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量、信息B．超声波与电磁波都既可以在真空中传播，又可以在介质中传播C．在空气中传播的速度与在其他介质中传播的速度相比，在空气中传播时均具有较大的传播速度D．超声波与电磁波相遇时可能会发生干涉9.光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知（）A．折射现象的出现说明光是纵波B．光总会分为反射光和折射光C．折射光与入射光的传播方向总是不同的D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同10.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．则 ()A．任意时刻甲振子的位移都比乙振子的位移大B．零时刻，甲、乙两振子的振动方向相同C．前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值D．第2秒末甲的速度达到其最大，乙的加速度达到其最大二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)简谐横波某时刻波形图如图所示．a为介质中的一个质点，由图象可知()A．质点a加速度方向一定沿y轴负方向B．质点a的速度方向一定沿y轴负方向C．经过半个周期，质点a的位移一定为负值D．经过半个周期，质点a通过的路程一定为2A12.(多选)关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是()A．恒定的电场能产生电磁波B．电磁波的传播需要介质C．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变D．电磁波的传播过程也传递了能量13.(多选)下列说法中正确的是()A．当光从空气中射入水中时波长一定会变短，而声波从空气中传入水中时波长一定会变长B．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动无关C．含有很多颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散D．泊松亮斑是光的衍射现象，全息照相的拍摄利用了光的干涉原理14.(多选)让太阳光通过两块平行放置的偏振片，关于最后透射光的强度，下列说法正确的是() A．当两个偏振片透振方向垂直时，透射光强度最强B．当两个偏振片透振方向垂直时，透射光强度最弱C．当两个偏振片透振方向平行时，透射光强度最弱D．当两个偏振片透振方向平行时，透射光强度最强分卷II三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.(1)在实验室进行“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、凸透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜(目镜)．如图所示，其中M、N、P三个光学元件最合理的排列依次为________．A．滤光片、单缝、双缝B．双缝、滤光片、单缝C．单缝、双缝、滤光片D．滤光片、双缝、单缝(2)某同学在“插针法测定玻璃折射率”实验中按照如图所示进行如下操作：①先在白纸上画出一条直线aa′代表两种介质的界面，过aa′上的O点画出界面的法线，并画一条线段AO作为入射光线；②把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的一条长边跟aa′对齐，用笔以玻璃砖的另一条长边为尺画直线bb′，作为另一界面；③在线段AO上间隔一定的距离，竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2挡住．在观察的这一侧间隔一定距离，依次插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像和P3；④移去大头针和玻璃砖，连接P3、P4所在位置画直线，作为折射光线，其与玻璃砖下表面(界面)交于一点O′，过O′点画出界面的法线，然后用量角器分别测量出入射角θ1与折射角θ2.以上操作中存在严重错误的有________(填操作序号)．四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.两块质量分别为m1、m2的木板，被一根劲度系数为k轻弹簧连在一起，并在m1板上加压力F，如图所示，撤去F后，m1板将做简谐运动．为了使得撤去F后，m1跳起时恰好能带起m2板，则所加压力F的最小值为？17.一个圆柱形筒，直径12 cm，高16 cm.人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9 cm，当筒中装满液体时，则恰能看到筒侧的最低点．求：(1)此液体的折射率；(2)光在此液体中的传播速度．18.如图所示，S是水面波的波源，xy是挡板，S1、S2是两个狭缝(SS1＝SS2)，狭缝的尺寸比波长小得多，试回答以下问题：(1)若闭上S1，只打开S2，会看到什么现象？(2)若S1、S2都打开，会发生什么现象？(3)若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D各点中，哪些点振动最强，哪些点振动最弱？答案解析1.【答案】A【解析】波源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故A正确．简谐运动在介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，故B、C、D错误．2.【答案】B【解析】运动的电荷周围一定存在磁场，静止的电荷周围不会产生磁场，故A错误；电荷的定向移动形成电流，则电流周围一定存在磁场；故B正确；若是静止电荷在磁场中或电荷的运动方向与磁场平行，不受到磁场力，故C错误；电流方向与磁场方向平行时，不受磁场力，故D错误．3.【答案】B【解析】由题意可知，屏上P、P1、P2为依次排列的亮条纹，P为光程差为0，则P2到S1、S2的距离的差为波长的2倍，即2λ=△S；解得：，故B正确，ACD错误；4.【答案】BD【解析】画出光路图，由光路图可知，距离圆心越远越容易发生全反射，所以只有中间圆形是亮的，池底光源发出的光线经过水面反射后进入鱼眼，交水面于O点，鱼的位置不同，O点的位置也不同．5.【答案】C【解析】根据c＝λf可解得，λ＝0.75×10－6m＝0.75 μm.6.【答案】C【解析】由u＝，可得－c＝，解得u′＝－c，负号说明与v方向相反．7.【答案】A【解析】单摆做简谐运动的回复力由重力沿斜面向下的分力的沿切线分力提供，即F＝mg sinθsinα，A正确，B错误；摆球做类单摆运动，其周期为：T＝2π＝2π，C错误；摆球经过最低点时，依然存在向心加速度，所以F T＞mg sinα，D错误．8.【答案】A【解析】超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量、信息，故选项A正确；声呐发出的超声波是机械波，不可以在真空中传播，故选项B错误；机械波在空气中传播时速度较小，在其他介质中传播时速度较大，而电磁波恰相反，故选项C错误；超声波和电磁波不是同一类波，不可能发生干涉，故选项D错误．9.【答案】D【解析】A，光波是一种横波．故A错误；B，当光从光密介质进入光疏介质，可以只有反射光，没有折射光．故B错误；C，当入射光的入射角为0度时，折射角也为0度，传播方向不变．故C 错误；D、光发生折射的原因是在不同的介质中传播的速度不同．故D正确．10.【答案】D【解析】简谐运动图象反映了振子的位移与时间的关系，由图可知，甲振子的位移有时比乙振子的位移大，有时比乙振子的位移小，故A错误；根据切线的斜率等于速度，可知，零时刻，甲、乙两振子的振动方向相反，故B错误；由a＝－分析可知，前2秒内乙振子的加速度为正值，甲振子的加速度为负值，故C错误；第2秒末甲的位移等于零，通过平衡位置，速度达到其最大，乙的位移达到最大，加速度达到其最大，故D正确．11.【答案】ACD【解析】质点a做简谐运动，其回复力指向平衡位置，故其加速度一定沿y轴负方向．速度方向与波的传播方向有关，若波向右传播，则质点a向y轴正方向运动；若波向左传播，则质点a向y 轴负方向运动．经半个周期后，质点a到了x轴下方对称点，故A、C、D项都正确．12.【答案】CD【解析】变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场．若恒定的电场不会产生磁场，故A错误．电磁波可以在真空中传播，传播可以不需要介质．故B错误．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变，传播速度与波长发生变化．故C正确．电磁波的传播过程也是能量的传递．故D正确．13.【答案】ABCD【解析】A.据v＝fλ可知，当光从空气中射入水中时光速减小，频率不变，所以波长一定会变短，而声波从空气中传入水中时传播的速度增大，所以波长一定会变长，故A正确；B.根据相对论的两个基本假设可知，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者间的相对运动无关，故B正确；C.多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以将复合光进行分解，所以都可以发生色散．故C正确；D.泊松亮斑是光绕过障碍物产生的，属于衍射现象，全息照相利用了频率相同的激光的干涉原理，故D正确，故选A、B、C、D.14.【答案】BD【解析】太阳光沿各个方向振动的都有，只有与偏振方向相同的光才能通过，当两个偏振片方向垂直时，太阳光能通过第一个偏振片，不能通过第二个偏振片，透射光强度最弱．当两个偏振片偏振方向平行时，光线能通过两个偏振片，透射光强度最强．故B、D正确，A、C错误．15.【答案】(1)A(2)②④ (每空4分)【解析】(1)为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线光源经过双缝产生干涉现象，因此，M、N、P三个光学元件依次为：滤光片、单缝、双缝，选项A正确．(2)步骤②中不应以玻璃砖的长边为尺，画出玻璃砖的另一个界面bb′，可用大头针标注位置；或用尺顶住玻璃砖长边，移去玻璃砖，然后画直线；步骤④中应以P3、P4的连线与bb′的交点O′和aa′上的入射点O，作出玻璃砖中的光线OO′作为折射光线．16.【答案】(m1＋m2)g【解析】撤去外力F后，m1将在回复力的作用下做简谐振动，依题意当m1运动到最上端时，m2对接触面恰好无压力，故此时回复力为大小为F＝(m1g＋m2g)由对称性可知，当m1在最下端时，回复力大小也为F＝(m1g＋m2g)故所施外力大小为：F＝(m1g＋m2g)17.【答案】(1)(2)2.25×108m/s【解析】题中的“恰能看到”，表明人眼看到的是筒侧最低点发出的光线经界面折射后进入人眼的边界光线．由此可作出符合题意的光路图．在作图或分析计算时还可以由光路可逆原理，认为“由人眼发出的光线”折射后恰好到达筒侧最低点．根据题中的条件作出光路图如图所示．(1)由图可知：sinθ2＝，sinθ1＝.折射率：n＝＝＝＝.(2)传播速度：v＝＝m/s＝2.25×108m/s.18.【答案】见解析【解析】(1)只打开S2时，波源S产生的波传播到狭缝S2时，由于狭缝的尺寸比波长小得多，于是水面波在狭缝S2处发生衍射现象，水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播开来．(2)因为SS1＝SS2，所以从波源发出的水面波传播到S1、S2处时它们的振动情况完全相同，当S1、S2都打开时产生相干波，它们在空间相遇时产生干涉现象，一些地方振动加强，一些地方振动减弱，加强区与减弱区相互间隔开，产生稳定的干涉现象．(3)质点D是波峰与波峰相遇处，是振动最强点；质点B是波谷与波谷相遇处，也是振动最强点；质点A、C是波峰与波谷相遇的地方，这两点振动最弱．。

选修3－4综合测试题本卷分第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(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，S 1、S 2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T 2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．(2012·上海模拟)关于麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是()A．在赫兹发现电兹波的实验基础上，麦克斯韦提出了完整的电磁场理论B．变化的磁场消失后，在周围的空间仍然可以产生变化的电场C．变化电场的周围空间一定会产生磁场D．麦克斯韦第一个预言了电磁波的存在，并用试验证明了电磁波的存在[答案] C[解析]电磁场理论的内容：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，C正确；若变化的磁场消失，产生的电场也不存在，B错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，之后赫兹在实验室验证了电磁波的存在，AD错误．5.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θ＝30°，E、F分别为AB、BC的中点，则()A．该棱镜的折射率为 3B．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[答案]AC[解析]在E点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，折射率为3，A对；由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错；根据公式λ介＝λ空气n可知C对；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点的光速平行，故D错．6．(2012·南通模拟)下列说法中正确的是()A．两列波发生干涉时，振动加强的质点位移始终最大B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C．狭义相对性原理认为，在任何参考系中物理规律都是相同的D．观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率可能发生变化[答案] D[解析]振动加强的点指的是振幅最大，但每个质点仍在做机械振动，A错误；拍摄橱窗内的物品镜头前加偏振片为了减少反射光的影响，B错误；广义相对论原理认为，在任何参考系中物理规律都是相同的，C错误；依据多普勒效应，当波源和观察者发生相对运动时，观察者接收到的频率要发生变化，D正确．7．(2012·郑州模拟)如图所示，直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上，∠BAC ＝β.从点光源S 发出的一个细光束SO 射到棱镜的另一侧面AC 上，适当调整入射光SO 的方向．当SO 与AC 成α角时，其折射光与镜面发生一次反射，从AC 面射出后恰好与SO 重合，则此棱镜的折射率为( )A.cos αcos βB.cos αsin βC.sin αcos βD.sin αsin β[答案] A[解析] 根据题意可知，光在AC 上发生折射，入射角为π2－α，折射角为π2－β，根据折射定律可得折射率n ＝sin (π2－α)sin (π2－β)＝cos αcos β，选A. 8.如图，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，实线和虚线分别表示t 1＝0时和t 2＝0.5s(T >0.5s)时的波形，能正确反映t 3＝7.5s 时波形的是图( )[答案] D[解析] 因为t 2<T ，可确定波在0.5s 的时间内沿x 轴正方向传播了14λ，即14T ＝0.5s, 所以T ＝2s ，t 3＝7.5s ＝334T ，波峰沿x 轴正方向传播34λ，从14λ处到λ处，D 正确，A 、B 、C 错误． 9．(2012·天津河西模拟)公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板．一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T .取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t ＝0，其振动图象如图所示，则( )A ．t ＝14T 时，货物对车厢底板的压力最大 B ．t ＝12T 时，货物对车厢底板的压力最小C ．t ＝34T 时，货物对车厢底板的压力最大 D ．t ＝34T 时，货物对车厢底板的压力最小 [答案] C[解析] 货物做简谐运动，合力的方向总指向平衡位置且回复力跟位移的大小成正比，货物受到重力和车厢地板的支持力作用，那么当货物位于平衡位置下方时F N ＝mg ＋k |x |；当货物位于平衡位置上方时，有F N ＝mg －kx ，所以在正向最大位移处，对车厢底板的压力最小，在负向最大位移处，对车厢底板的压力最大，C 正确．10．(2012·太原模拟)如图甲所示，O 点为振源，OP 距离为s ，t ＝0时刻，O 点从平衡位置开始向下(y 负方向)振动，产生向右沿直线传播的简谐横波，图乙为P 点的振动图象(从t 1时刻开始振动)，则下列说法正确的是( )A ．该波的频率为1t 2－t 1B ．t 2时刻P 点的速度最大，方向沿y 正方向C ．这列波的波长为s (t 2－t 1)t 1D ．若t 2时刻O 点处于负最大位移处，则s 可能是波长的34倍 [答案] AC[解析] 由乙图可知，波的传播周期为T ＝t 2－t 1，所以这列波的频率为f＝1T＝1t2－t1.则A正确；由图知t2时刻，质点在平衡位置，则速度最大，且正沿y负方向运动，所以B不正确；由0时刻开始从O点振动，t1时刻到达P点可知：其波速为v＝st1，所以波长为λ＝v T＝st1(t2－t1)，则C正确；若t2时刻O点处于负最大位移处，则有t2＝nT＋14T，则传播的距离为nλ＋14λ，所以s＝(n－1)λ＋14λ，所以答案D不正确．第Ⅱ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f＝3×103MHz，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间Δt＝0.4ms，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]x＝cΔt＝1.2×105m＝120km.这是电磁波往返的路程，所以目标到达雷达的距离为60km.由c＝fλ可得λ＝0.1m.12．(6分)(2012·南昌模拟)测定玻璃等腰直角三棱镜折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡往，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3，P4，使P3挡住P1，P2的像，P4挡住P3和P1，P2的像，在纸上标出的大头针的位置和三棱镜轮廓如图所示．①通过作图，画出通过P1，P2的入射光线在棱镜中的折射光线；②如果测得该棱镜的折射率为1.5，则垂直于AB边入射的光线能否从BC边或AC边射出________(填“能”或“不能”)．[答案]如图所示不能13．(6分)如图为双缝干涉测光波长的实验设备示意图．(1)图中①为光源，⑤为光屏，它们之间的②③④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③和④之间的距离B．增大④和⑤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②③④依次为：滤光片、单缝和双缝．(2)由Δx＝ldλ，知增大④和⑤之间的距离是增大l，可使Δx增大；增大双缝之间的距离d，Δx变小；把绿色滤光片换成红色滤光片时，波长变长，Δx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)(2012·广州模拟)一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O处，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在绳上形成一简谐波，绳上质点N的平衡位置为x＝5m，振动传播到质点M时的波形如图所示，求：(1)绳的左端振动经多长时间传播到质点N；(2)质点N开始振动时，绳的左端已通过的路程．[答案](1)2.5s(2)80cm[解析](1)由图可知，波长λ＝2m①波速v＝λT＝2m/s②振动传播到质点N经历的时间t＝xv＝52s＝2.5s③(2)质点N开始振动时，绳的左端已通过的路程s ＝t T ×4×8cm ＝80cm ④15．(10分)(2012·海口模拟)如图所示，一小孩站在宽6m 的河边 ，在他正对面的岸边有一距离河面高度为3m 的树，树的正下方河底有一块石头， 小孩向河面看去，可同时看到树顶和石头两者的像，并发现两个像重合，若小孩的眼睛离河面高为1.5m ，河水的折射率为43，试估算河水深度．[答案] 5.3m[解析] 树顶反射和石头折射成像的光路图如图所示由图得n ＝sin i sin r① 由几何关系得1.5tan i ＋3tan i ＝6解得tan i ＝43sin i ＝45② P 点至树岸边的距离为3tan i ＝4sin r ＝442＋h 2把①②代入③得h ＝5.3cm ④16．(11分)(2012·洛阳模拟)一列简谐横波沿直线传播，P 、Q 是这一直线上的两点，其间距PQ ＝30cm ，已知P 、Q 的振动图象分别如图甲、乙所示．(1)若波由P 传向Q ，求可能的波速；(2)若波由Q 传向P ，求可能的波速．[答案] (1)154n ＋1m/s (n ＝0,1,2,3，…) (2)154n ＋3m/s (n ＝0,1,2,3，…) [解析] (1)若波由P 传向QT ＝8s ①PQ ＝(n ＋14)λ (n ＝1,2,3，…)②v PQ ＝λT ③v PQ ＝154n ＋1m/s (n ＝0,1,2,3，…)④ (2)若波由Q 传向P ：PQ ＝(n ＋34)λ (n ＝0,1,2,3，…)⑤ v QP ＝154n ＋3m/s (n ＝0,1,2,3，…)⑥ 17．(11分)(2012·乌鲁木齐模拟)如图为某一圆形水池的示意图(竖直截面)，ST 为池中水面的直径，MN 为水池底面的直径，O 为圆形池底的圆心，已知MN 为30.00m ，池中水深6.00m ，水的折射率为43.在池底中心处有一凹槽(未画出)，一潜水员仰卧其中，他的眼睛位于O 处．(1)在潜水员看来，池外所有景物发生的光都出现在一个倒立的圆锥里，求这个圆锥底面的直径；(5＝2.24，7＝2.65，计算结果保留两位小数)(2)求水池的侧壁和底部上发出的光能通过全反射到达潜水员眼睛的区域．[答案] (1)13.58m (2)见解析图[解析] (1)由题意可得，设圆锥底面半径为rsin C＝1 nr＝h tan C解得直径d＝2r＝13.58m(2)以潜水员眼睛的位置为圆心，以13.58m为半径作圆，与池底交于A，B两点，从A点左侧及B点右侧发出的光经水面反射进入潜水员的眼睛的光线，其入射角都大于临界角C所以，池底宽度为PA的圆形环带区域以及整个侧壁发出的光都可以通过全反射到达眼睛．。