物理选修3-4综合测试题及答案1Word下载.doc
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D.D摆的振幅最大
2
-2
4
6
8
10
12
x/m
y/cm
4.一列沿x轴传播的简谐波,波速为4m/s,某时刻的波形图象如图所示.此时x=8m处的质点具有正向最大速度,则再过4.5s( )
A.x=4m处质点具有正向最大加速度
B.x=2m处质点具有负向最大速度
C.x=0处质点一定有负向最大加速度
D.x=6m处质点通过的路程为20cm
t/s
-0.2
O
0.2
0.5
1.0
1.5
P
甲
乙
5.图甲为一列横波在t=0时的波动图象,图乙为该波中x=2m处质点P的振动图象,下列说法正确的是()
A.波速为4m/s;
B.波沿x轴负方向传播;
C.再过0.5s,P点的动能最大;
D.再过2.5s,P点振动路程为1.8cm。
6.如图所示,S1、S2是两个相干波源,它们振动同步且振幅相同。
实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。
关于图中所标的a、b、c、d四点,下列说法中正确的有
A.该时刻a质点振动最弱,b、c质点振动最强,d质点振动既不是最强也不是最弱
B.该时刻a质点振动最弱,b、c、d质点振动都最强
C.a质点的振动始终是最弱的,b、c、d质点的振动始终是最强的
D.再过T/4后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置,因此振动最弱
7.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(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,经过时间△t第一次出现如图(b)所示的波形。
则该波的()
A.周期为△t,波长为8L
B.周期为△t,波长为8L
C.周期为△t,波速为D.周期为△t,波速为
8.雷达是利用无线电波的回波来探测目标方向和距离的一种装置,雷达的天线犹如喊话筒,能使电脉冲的能量集中向某一方向发射;
接收机的作用则与人耳相仿,用以接收雷达发射机所发出电脉冲的回波。
测速雷达主要是利用多普勒效应原理,可由回波的频率改变数值,计算出目标与雷达的相对速度。
以下说法正确的是 ()
A.雷达发射的是不连续的电磁波
B.雷达用的是微波波段的无线电波
C.目标离雷达天线而去时,反射信号频率将高于发射信号频率
D.目标向雷达天线靠近时,反射信号频率将高于发射信号频率
9.在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样,图9中四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是()
a
b
c
d
A.a、cB.b、cC.a、dD.b、d
10.2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟,以表彰他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”做出了突破性成就,高锟被誉为“光纤之父”.光纤通信是一种现代通信手段,它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务.目前我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络,下列说法正确的是()
A.光导纤维传递光信号是利用光的干涉原理
B.光纤通信利用光作为载体来传递信号
C.目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝
D.光导纤维传递光信号是利用光的色散原理
11.一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖,经折射分成两束单色光a、b。
已知a光的频率小于b光的频率。
下列哪个光路图可能是正确的?
()
12.图示为一直角棱镜的横截面,。
一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。
已知棱镜材料的折射率n=,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线()
o
A.从ab面射出
B.从ac面射出
C.从bc面射出,且与bc面斜交
D.从bc面射出,且与bc面垂直
二、填空题:
13.某同学在《用双缝干涉测光的波长》的实验中,实验装置如图所示。
使用的双缝的间距为0.025cm。
实验时,首先调节________和__________的中心位于遮光筒的中心轴线上,并使_________和________竖直且互相平行。
当屏上出现了干涉图样后,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500mm)观察第一条亮纹的位置如图(a)所示,第五条亮纹位置如图(b)所示,测出双缝与屏的距离为50.00cm,则待测光的波长λ=___________nm。
光源
滤光片
单缝
双缝
遮光筒
屏
三、计算题:
14.一列横波的波源在图7中的坐标原点O处,经过0.4s,振动从O点向右传播20cm,P点离O点的距离是80cm.求:
(1)P点起振时的速度方向如何?
(2)该波从原点向右传播时开始计时,经多长时间质点P第一次到达波峰?
(保留一位小数)
15.已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示;
在时刻t2该波的波形如图中虚线所示。
t2-t1=0.02s。
求:
⑴该波可能的传播速度。
⑵若已知T<
t2-t1<
2T,且图
中P质点在t1时刻的即时速度
方向向上,求可能的波速。
⑶若0.01s<
T<
0.02s,且从t1
时刻起,图中Q质点比R质点先回到平衡位置,求可能的波速。
16.如图所示,一束截面为圆形半径为R的平行单色光,垂直射向一玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区,已知玻璃半球的半径为R,屏幕S到球心的距离为d(d>
3R),不考虑光的干涉和衍射,玻璃对该光的折射率为n,求屏幕上被照亮区域的半径。
1.用临界角为42°
的玻璃制成的三棱镜ABC,∠B=15°
,∠C=90°
,一束光线垂直AC面射入,如图它在棱镜内发生全反射的次数为[]
A.2次B.3次
C.4次D.5次
4.如题20图所示,空气中在一折射率为的玻璃柱体,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
ABCD
5.如图,一个三棱镜的截面为等腰直角ABC,为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为()
A、B、C、D、
7..如图是一个1/4圆柱体棱镜的截面图,图中E、F、G、H将半径OM分成5等份,虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=5/3,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线
A.不能从圆孤射出B.只能从圆孤射出
C.能从圆孤射出D.能从圆孤射出
10.一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)。
物理选修3-4综合测试题
(一)参考答案
一、选择题:
1.B
AOB
2.D解析:
本题考查简谐运动的基本运动特征。
如图所示,设质点在A、B之间振动,0点是它的平衡位置,并设向右为正在质点由O向A运动过程中,质点的位移是以平衡位置0为起点的,故其位移为负值;
而质点向左运动,速度方向与规定的正方向相反,速度也为负值。
质点在通过平衡位置时,位移为零,回复力为零,加速度为零,但速度最大。
振子通过平衡位置时,速度方向可正可负,由F=-kx知,x相同,F相同,再由F=ma知,a相同,但振子在该点的速度方向可能向左也可能向右。
3.AD解析:
本题考查受迫振动的特点。
受迫振动的频率等于驱动力的频率,当驱动力的频率等于系统的固有频率时,振动的质点达到共振。
当图中的A摆摆动后,由于A摆是悬于一根张紧的水平绳上,A摆摆动对水平绳有周期性的力的作用,使得悬于同一根绳上的其他各摆均做受迫振动,且周期均等于A摆振动的周期。
而D摆的摆长与A摆的摆长相等,D摆发生共振,其振幅最大。
4.AC5.AC6:
BC
7.【解析】由图所示,知运动时间,波长为8L,故,波速
【答案】BC8.ABD
9.【解析】单缝衍射的条纹是不等间距,中央亮纹又宽又亮【答案】D10.BC11.B12:
BD
13.光源滤光片单缝双缝594
14.
(1)向下
(2)1.9s
15.⑴向右传播v=100(3n+1)m/s(n=0,1,2,…)向左传播v=100(3n+2)m/s(n=0,1,2,…)
⑵v=500m/s⑶v=100m/s
16.【解析】光恰要发生全反射时的临界线射到屏幕S上的
E点到亮区中心O′的距离r,就是所求最大半径,
设临界角为C,如图所示
…………①又…………②
…………解得…………④
4答案:
B
【解析】根据折射定律,可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°
。
过O的光线垂直入射到AB界面上点C射出,C到B之间没有光线射出;
越接近A的光线入射到AB界面上时的入射角越大,发生全反射的可能性越大,根据临界角公式得临界角为45°
,如果AB界面上的临界点为D,此光线在AO界面上点E入射,在三角形ODE中可求得OD与水平方向的夹角为180°
-(120°
+45°
)=15°
,所以A到D之间没有光线射出。
由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为90°
-(30°
+15°
)=45°
,为。
5答案:
A解析:
根据折射率定义有,,,已知∠1=450∠2+∠3=900,解得:
n=。
7解析:
本题考查光的折射有关的知识,本题为中等难度题目。
由该棱镜的折射率为可知其临界角C满