物理选修3-4综合测试题及答案1.doc

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物理选修3-4综合测试题

（一）

一、选择题：

1．以下关于波的说法中正确的是（）

　　A．干涉现象是波的特征，因此任何两列波相遇时都会产生干涉现象

　　B．因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象

　　C．声波是横波

　　D．纵波传播时，媒质中的各质点将随波的传播一直向前移动

2．一质点做简谐运动，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

3．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

0

2

-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

y/cm

-0.2

O

0.2

0.5

1.0

1.5

x/m

y/cm

-0.2

O

0.2

2

4

6

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（）

b

c

a

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

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

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

二、填空题：

13．光源滤光片单缝双缝594

三、计算题：

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