人教版高中物理选修34综合水平测试Word文档格式.docx

1、D振荡电路的频率越低，发射电磁波的本领越大均匀变化的电场产生稳定的磁场，而稳定的磁场不能再产生电场，也就不能产生电磁波，B是不正确的；振荡电路的频率越高，发射电磁波的效率越高，D是不正确的。BD3. 在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm的光，在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样。图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm，则双缝的间距为（）A2.06107 m B2.06104 mC1.68104 m D1.68103 m本题考查双缝干涉条纹间距离公式。双缝干涉相邻条纹间距x，则d1.68104 m，C正确。4. 如图所示，在光滑水平面上的弹簧振子，弹簧形变的最大限度为20 cm

2、，图示P位置是弹簧振子处于自然伸长的位置，若将振子m向右拉动5 cm后由静止释放，经0.5 s振子m第一次回到P位置，关于该弹簧振子，下列说法正确的是（）A该弹簧振子的振动频率为1 HzB若向右拉动10 cm后由静止释放，经1.0 s振子m第一次回到P位置C若向左推动8 cm后由静止释放，m两次经过P位置的时间间隔是2 sD在P位置给振子m任意一个向左或向右的初速度，只要位移不超过20 cm，总是经0.5 s速度就降为0由题意得，该弹簧振子振动周期为T0.54 s2 s，故f0.5 Hz，选项A错误；T2 s为弹簧振子的固有周期，与振幅无关，将振子向右拉动10 cm后由静止释放，经T0.5 s

3、振子m第一次回到P位置，选项B错误；振子m连续两次经过P位置的时间间隔是半个周期，是1 s，选项C错误；在P位置给振子m任意一个向左或向右的初速度，只要位移不超过20 cm，总是经T0.5 s到达最大位移处，速度就降为0，选项D正确。D5. 以往，已知材料的折射率都为正值（n0）。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（n0） ，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n1，正确反映电磁

4、波穿过该材料的传播路径的示意图是（）本题给定信息“光的折射光线和入射光线位于法线的同侧”，无论是光从空气射入介质，还是从介质射入空气，都要符合此规律，故A、D错误。折射率为1，由光的折射定律可知，同侧的折射角等于入射角，C错误，B正确。B6. 平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50 Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s。平衡位置在x轴上的P、 Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为xP3.5 m、xQ3 m。当S位移为负且向y方向运动时，P、Q两质点的（）A位移方向相同、速度方向相反B位移方向相同、速度方向相同C位移方向相反、速度方向相反D位

5、移方向相反、速度方向相同根据波速和频率之间的关系vf得该波的波长为2 m。可知，当S经过平衡位置向负方向运动时，距离S为1.75个波长的P点从最大的负位移处向平衡位置运动，距离S为1.5个波长的Q点经平衡位置向正方向运动，所以两质点的位移方向相反，速度方向相同，D正确。7. 图甲所示为一列简谐波在t11 s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（）Av50 cm/s，沿x轴负方向传播Bv25 cm/s，沿x轴负方向传播Cv50 cm/s，沿x轴正方向传播Dv25 cm/s，沿x轴正方向传播据图象可得，波长100 cm、周期T2 s，故波速v50 cm/s；由图

6、乙知，t11 s时P点位于平衡位置，且向下振动，故波沿x轴正方向传播，选项C正确。8. 如图P1、P2是两个频率相同、同相振动的波源，产生两列波，O点是P1、P2连线的中点，A、B、C、D是距O点均为半个波长的四个点，有关A、B、C、D四点的振动，下列说法正确的是（）AA、B两点是振动减弱点，C、D两点是振动加强点BA、B两点是振动加强点，C、D两点是振动减弱点CA、B、C、D四点均为振动加强点DA、B、C、D四点均为振动减弱点两列干涉波，波源振动方向相同，若某点到两波源的距离差dn （n0,1,2，）时，此点为振动加强点；若d（n） （n0,1,2，）时，此点为振动减弱点。由题目得：A、B、

7、C、D都是振动加强点，答案为C。9. 如图甲所示，在平静的湖面下有一个点光源S，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（图乙为俯视图）。则以下说法中正确的是 （）A水对a光的折射率比b光的大Ba光在水中的传播速度比b光的大Ca光的频率比b光的大D在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄依据“周边为环状区域，且为a光的颜色”知，点光源射向水面的单色光b在环形区域内边界处发生全反射，而单色光a在外边界处发生全反射，即水对单色光b的临界角C较小，由sinC可确定水对单色

8、光a的折射率比b光的小，A项错误；由折射率公式n知，a光在水中的传播速度比b光的大，B项正确；a光的频率比b光的小，C项错误；a光的波长比b光的大，干涉条纹间距与波长成正比，所以在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光的宽，D项错误。10. 一个等腰直角三棱镜的截面如图所示，一细束蓝光从AC面的P点沿平行底面AB方向射入棱镜后，经AB面反射，再从BC面的Q点射出，且有PQAB（图中未画光在棱镜内的光路）。如果将一细束绿光仍从P点沿平行底面AB方向射入三棱镜，则从BC面射出的光线（）A仍从Q点射出，出射光线平行于ABB仍从Q点射出，出射光线不平行于ABC可能从Q点射出，出射光线平行于

9、ABD可能从Q点射出，出射光线平行于AB将蓝光换成绿光，其折射率变小，在AC面的折射角变大，光路如图所示，可能从Q点射出且平行于AB，故D正确。二、实验题（本大题共3小题，共15分）11. （5分）在观察光的双缝干涉现象的实验中：（1）将激光束照在如图乙所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图甲中的_。 （2）换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将_；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将_（以上均选填“变宽”、“变窄”或“不变”）。（1）双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹，A图正确；（2）根据x知，双缝间的距离d减小时，条纹间

10、距变宽；当双缝到屏的距离L减小时，条纹间距变窄。（1）A（2）变宽变窄12. （5分）“在探究单摆周期与摆长的关系”实验中，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图a所示。光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图b所示，则该单摆的振动周期为_，若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将_（填“变大”、“不变”或“变小”），图b中的t将_（填“变大”、“不变”或“变小”）。小球摆动到最低点时，挡光使得光敏电阻阻值增大

11、，从t1时刻开始，再经两次挡光完成一个周期，故T2t0；摆长为摆线长加小球半径，当小球直径变大，则摆长增加，由周期公式T2可知，周期变大；当小球直径变大，挡光时间增加，即t变大。2t0变大变大13. （5分）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，在一个圆盘上，过其圆心O做两条互相垂直的直径BC、EF。在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针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

12、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，就可以直接读出液体折射率的值。（1）在用此仪器测量液体的折射率时，下列说法正确的是_。（填字母代号）A大头针P3插在M位置时液体的折射率值大于插在N位置时液体的折射率值B大头针P3插在M位置时液体的折射率值小于插在N位置时液体的折射率值C对于任何液体，在KC部分都能观察到大头针P1、P2的像D可能有某种液体，在KC部分观察不到大头针P1、P2的像（2）若AOF30，OP3与OC的夹角为30，则液体的折射率为_。（1）由图可知P3插在M位置时折射角比在N位置时折射角小，入射角相同，所以P3插在M位置时液体折射率小于N位

13、置时液体折射率；对某些液体的全反射临介角小于AOP时会发生全反射，看不到P1、P2的像，故选BD（2）由n得n。（1）BD（2）三、计算题（本大题共4小题，共45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）14. （11分）一列简谐横波由质点A向质点B传播。已知A、B两点相距4 m，这列波的波长大于2 m而小于20 m。下图表示在波的传播过程中A、B两质点的振动图象。求波的传播速度。由振动图象读出T0.4 s，分析图象可知：t0时，质点A位于y轴正方向最大位移处，而质点B则经过平衡位置向y轴负方向运动。所以A、B间距4（n），则 m，其中n0,1,2因为这列波的波长大于2 m而小

14、于20 m所以n有0、1两个可能的取值，即：1 m，2 m因v/T，所以v1 m/s或v2 m/s。 m/s或 m/s15. （11分）被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟，由于在光纤传输信息研究方面作出了巨大贡献，与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖。光纤由内芯和外套两层组成。某光纤内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，其剖面如图所示。在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为60，为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去，求内芯的折射率n1的最小值。如图所示，由题意在内芯和外套分界面上要发生全反射当在端面上的入射角i最大（im90）时，折射角r也最大，在内芯与

15、外套分界面上的入射角i最小，如此时入射角等于临界角则恰能保证信号不会通过外套“泄漏”这时iminC90rm得rm30在端面上im90时，由n1得n12所以，当n12时在所有情况中从端面入射到光纤中的信号都不会通过外套“泄漏”出去。216. （11分）如图，矩形ABCD为一水平放置的玻璃砖的截面，在截面所在平面有一细束激光照射玻璃砖，入射点距底面的高度为h，反射光线和折射光线与底面所在平面的交点到AB的距离分别为l1和l2，在截面所在平面内，改变激光束在AB面上入射点的高度与入射角的大小，当折射光线与底面的交点到AB的距离为l3时，光线恰好不能从底面射出，求此时入射点距离底面的高度H。设玻璃砖的

16、折射率为n，入射角和反射角为1，折射角为2，由光的折射定律n根据几何关系有sin1sin2因此求得，n根据题意，折射光线在某一点刚好无法从底面射出，此时发生全反射，设在底面发生全反射时的入射角为3，有sin3由几何关系得sin3解得Hl317. （12分）如图所示，用折射率为 的透明物质做成内外半径分别为a0.10 m，b0.20 m的空心球，内表面涂上能完全吸光的物质，不考虑光在介质内部传播时的反射光线。问：当平行光射向此球时有一部分光经过球的折射能从球右侧射出，求这部分平行入射光束的横截面积。画出两条边缘光线的光路图如图所示。对于光线，入射角为90，折射角为临界角CsinC解得C45，此光线恰不能从球的右侧射出。对于光线，光线从空气进入透明介质后恰好与内表面相切nsin解得30，45，此光线能从球的右侧射出。当平行光射向此球时有一部分光经过球的折射能从球右侧射出，由对称性可知，这部分平行入射光束的横截面积Sb2（bsin）2代入数据得S6.28102 m2。6.28102 m2