高中物理选修3-4综合测试题.doc

1、选修 34 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

2、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

3、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 后 b 点振动减弱T2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 后 b 点振动位移变化，振幅不变，D 不正确质点 d 处于振动T2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，

4、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

5、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

6、C 错误；由光的双缝干涉条纹间 距公式 x ，把红光改为蓝Ld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，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

7、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cvab，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c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

8、 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

9、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：L vtcot ChsinC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

10、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 n 10，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tT 202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 v m/s，则T 1002A、C、D 错误，

11、 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 f310 3MHz，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 60 0.1解析 xct1.210 5m120km. 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 f 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

12、 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sin1 ABr r2 OB2rsin2 ，n 1.5CDr sin1sin2 r2 OB2CD13(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

13、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 x ，知增ld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

14、 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) (2) 108m/s3 3

15、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 n sinisinr sin60sin30 3(2)光在玻璃中的传播速度为v 108m/scn 3.0108m/s3 316(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) (2)cH2 L2H h2 L2 H h2 L2H2 L2解析 (

16、1)由题图可知：siniLH h2 L2sinrLH2 L2由折射定律可知：n sinisinr H2 L2H h2 L2(2)由 ncv解得 v ccn H h2 L2H2 L217(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)90m 5m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，T s1s，A 5cm，y5sin2tcmv 2.02(2)s4.5 4A4.545cm90cm.4.5s4 T，故 该质点位移 为5m12