人教版高中物理選修3-4習(xí)題：模塊綜合測(cè)試卷-含答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上人教版物理教學(xué)輔導(dǎo)精品文檔模塊綜合測(cè)試卷時(shí)間：90分鐘分值：100分第卷(選擇題共48分)一、選擇題(本題有12小題，每小題4分，共48分其中18題為單選題，912題為多選題)1下列說(shuō)法正確的是()A雨后天空出現(xiàn)彩虹是光的衍射現(xiàn)象B相對(duì)論認(rèn)為，真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的C橫波在傳播過(guò)程中，波峰上的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到相鄰的波峰所用的時(shí)間為一個(gè)周期D電磁波和機(jī)械波一樣依賴(lài)于介質(zhì)傳播【解析】 雨后天空出現(xiàn)的彩虹是光的色散現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；橫波傳播過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)在平衡位置上下振動(dòng)，不發(fā)生橫向移動(dòng)，C錯(cuò)誤；電磁波的傳播不需要介質(zhì)，D錯(cuò)誤【答案】B2根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，不可以說(shuō)

2、明()A任何核反應(yīng)，只要伴隨能量的產(chǎn)生，則反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量和一定不相等B太陽(yáng)不斷地向外輻射能量，因而太陽(yáng)的總質(zhì)量一定不斷減小C雖然太陽(yáng)不斷地向外輻射能量，但它的總質(zhì)量是不可改變的D若地球從太陽(yáng)獲得的能量大于地球向外輻射的能量，則地球的質(zhì)量將不斷增大【解析】根據(jù)Emc2，當(dāng)物體能量變化時(shí)，參加核反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量發(fā)生變化，故A正確；太陽(yáng)釋放能量，對(duì)應(yīng)的總質(zhì)量一定減小，故B正確；C錯(cuò)誤；當(dāng)?shù)厍蛳蛲廨椛涞哪芰啃∮趶耐饨绔@得的能量時(shí)，地球的總能量增加，對(duì)應(yīng)地球的質(zhì)量也將增加，D正確【答案】C3某宇航員要到離地球5光年的星球上去旅行，如果希望把這路程縮短為3光年，則他所乘飛船相對(duì)地球的速度為()A0.

3、5c B0.6cC0.8c D0.9c【解析】由ll0 且，可解得v0.8c.【答案】C4.雨后太陽(yáng)光入射到水中發(fā)生色散而形成彩虹設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過(guò)球心的截面，入射光線(xiàn)在過(guò)此截面的平面內(nèi)，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線(xiàn)，則它們可能依次是()A紫光、黃光、藍(lán)光和紅光B紫光、藍(lán)光、黃光和紅光C紅光、藍(lán)光、黃光和紫光D紅光、黃光、藍(lán)光和紫光【解析】由于太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)小水滴時(shí)，受到兩次折射，一次反射，在進(jìn)入小水滴后就被分解成七色光，這七色光再經(jīng)過(guò)水滴內(nèi)表面反射進(jìn)入我們的視角，形成七彩的虹，通過(guò)比較第一次折射可以看出，入射角均相同，a光的折射角r最小而d光的折射角r最大，根據(jù)其折射

4、率n知水對(duì)a光的折射率最大，而對(duì)d光的折射率最小，再由在同種介質(zhì)中，紫光折射率最大而紅光折射率最小可判斷只有B選項(xiàng)正確【答案】B5據(jù)報(bào)道，歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)開(kāi)足馬力可以把粒子加速到光速的99.9%，單束粒子能量可達(dá)到7萬(wàn)億電子伏特下列說(shuō)法正確的是()A如果繼續(xù)對(duì)粒子加速，粒子速度可以達(dá)到光速B如果繼續(xù)對(duì)粒子加速，粒子速度可能超過(guò)光速C粒子高速運(yùn)動(dòng)時(shí)質(zhì)量大于靜止時(shí)的質(zhì)量D粒子高速運(yùn)動(dòng)時(shí)質(zhì)量小于靜止時(shí)的質(zhì)量 【解析】根據(jù)相對(duì)論，如果繼續(xù)對(duì)粒子加速，粒子速度不可以達(dá)到光速，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤由相對(duì)論質(zhì)量公式可知，粒子高速運(yùn)動(dòng)時(shí)質(zhì)量大于靜止時(shí)的質(zhì)量，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤【答案】C6登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防

5、止紫外線(xiàn)的過(guò)度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線(xiàn)照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p傷視力有人想用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線(xiàn)對(duì)眼睛傷害的眼鏡，他選用的薄膜材料的折射率n1.5，所要消除的紫外線(xiàn)的頻率8.11014 Hz，那么他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是()A9.25108 mB1.85107 mC1.23107 mD6.18108 m【解析】為了減小紫外線(xiàn)對(duì)眼睛的傷害，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個(gè)表面反射的光疊加后加強(qiáng)，則路程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應(yīng)等于光在薄膜中的波長(zhǎng)的整數(shù)倍，即2dN(N1,2，)因此，膜的厚度至少是紫外線(xiàn)在膜中波長(zhǎng)的.紫外線(xiàn)在真空中的波長(zhǎng)是3.7107 m

6、，在膜中的波長(zhǎng)是2.47107 m，故膜的厚度至少是1.23107 m.【答案】C7如圖所示，簡(jiǎn)諧橫波a沿x軸正方向傳播，簡(jiǎn)諧橫波b沿x軸負(fù)方向傳播，波速都是10 m/s，振動(dòng)方向都平行于y軸t0時(shí)刻，這兩列波的波形如圖所示下列選項(xiàng)是平衡位置在x2 m處的質(zhì)點(diǎn)從t0開(kāi)始在一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)圖象，其中正確的是()【解析】沿著波的傳播方向，“上坡下，下坡上”，則兩列波上平衡位置x2 m處的質(zhì)點(diǎn)在t0時(shí)刻都沿y軸正方向振動(dòng)，由T可知兩列波的周期相同，則兩列波的波峰同時(shí)到達(dá)x2 m處，此時(shí)x2 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為3 cm，由圖可知，選項(xiàng)B正確【答案】B8.兩束平行的細(xì)激光束，垂直于半圓柱玻璃的平面射到半

7、圓柱玻璃上，如圖所示已知光線(xiàn)1沿直線(xiàn)穿過(guò)玻璃，它的入射點(diǎn)是O；光線(xiàn)2的入射點(diǎn)為A，穿過(guò)玻璃后兩條光線(xiàn)交于P點(diǎn)已知玻璃截面的圓半徑為R，OA，OPR，光在真空中的傳播速度為c.據(jù)此可知()A光線(xiàn)2在圓弧面的入射角為45B玻璃材料的折射率為C光線(xiàn)1在玻璃中傳播速度為D光線(xiàn)1在玻璃中傳播時(shí)間為【解析】作出光路圖如圖所示，設(shè)光線(xiàn)2沿直線(xiàn)進(jìn)入玻璃，在半圓面上的入射點(diǎn)為B，入射角設(shè)為1，折射角設(shè)為2，由sin 1得130，A錯(cuò)誤因OPR，由幾何關(guān)系知BPR，故折射角260，由折射定律得玻璃的折射率n，B正確由n解得光線(xiàn)1在玻璃中傳播速度為，傳播時(shí)間為t，C、D錯(cuò)誤【答案】B9如圖所示，虛線(xiàn)和實(shí)線(xiàn)分別為甲乙

8、兩個(gè)彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，已知甲乙兩個(gè)振子質(zhì)量相等，則()A甲乙兩振子的振幅分別為2 cm、1 cmB甲、乙兩個(gè)振子的相位差總為C前2秒內(nèi)甲乙兩振子的加速度均為正值D第2秒末甲的速度最大，乙的加速度最大【解析】?jī)烧褡拥恼穹鵄甲2 cm，A乙1 cm，A對(duì)；兩振子的頻率不相等，相位差為一變量，B錯(cuò)；前2秒內(nèi)，甲的加速度為負(fù)值，乙的加速度為正值，C錯(cuò)；第2 s末甲在平衡位置，速度最大，乙在最大位移處，加速度最大，D對(duì)【答案】AD10關(guān)于波動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A各種波均會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象B用白光做單縫衍射與雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，均可看到彩色條紋C聲波傳播過(guò)程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度等于聲波的傳播速度D已

9、知地震波得縱波速度大于橫波速度，此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警【解析】只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；用白光做單縫衍射與雙縫干涉，都可以觀(guān)察到彩色條紋，故B正確；聲波在傳播過(guò)程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的速度并不等于聲波的傳播速度，故C錯(cuò)誤；已知地震波的縱波波速大于橫波波速，此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警，故D正確【答案】BD11在O點(diǎn)有一波源，t0時(shí)刻開(kāi)始向上振動(dòng)，形成向右傳播的一列橫波，t14 s時(shí)，距離O點(diǎn)3 m的A點(diǎn)第一次達(dá)到波峰；t27 s時(shí)，距離O點(diǎn)4 m的B點(diǎn)第一次達(dá)到波谷，則以下說(shuō)法正確的是()A該橫波的波長(zhǎng)為2 mB該橫波的周期為4 sC該橫波的波速為1 m/sD距離O點(diǎn)5 m的質(zhì)點(diǎn)第一次開(kāi)始向上振

10、動(dòng)的時(shí)刻為6 s末【解析】根據(jù)題意分析：由xvt，得v3，v4.(v為波速，T為周期)解得v1 m/s，T4 s，故B、C兩項(xiàng)正確，vT4 m，A項(xiàng)錯(cuò)誤，距離O點(diǎn)為5 m的質(zhì)點(diǎn)第一次開(kāi)始向上振動(dòng)的時(shí)刻為t5 s，D項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】BC12在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速v40 m/s，已知t0時(shí)，波剛好傳播到x40 m處，如圖所示在x800 m處有一接收器(圖中未畫(huà)出)，則下列說(shuō)法正確的是()A波源S開(kāi)始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸正方向B該波的波長(zhǎng)為25 m，周期為0.5 sCx400 m處的質(zhì)點(diǎn)在t9.375 s時(shí)處于波峰位置D若波源S向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則接收器接收到的波的頻率

11、將小于2 Hz【解析】因?yàn)閠0時(shí)刻波剛好傳至x40 m處，該處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，而波動(dòng)中所有點(diǎn)的起振方向均相同，所以波源S開(kāi)始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸負(fù)方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從波形圖可看出波長(zhǎng)為20 m，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；波峰傳到x400 m處所需時(shí)間tx/v9.375 s，選項(xiàng)C正確；該波的頻率fv/2 Hz，若波源S向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，將遠(yuǎn)離接收器，則接收到的頻率將小于2 Hz，選項(xiàng)D正確【答案】CD第卷(非選擇題共52分)二、實(shí)驗(yàn)題(本題有2小題，共15分，請(qǐng)將答案寫(xiě)在題中的橫線(xiàn)上)13(6分)用如圖所示的裝置測(cè)定玻璃的折射率在光具盤(pán)的中央固定一個(gè)半圓形的玻璃磚，使二者的圓心重合，使激光束從玻

12、璃圓弧一側(cè)入射并垂直直徑平面通過(guò)圓心O射出玻璃磚，記下入射光束在光具盤(pán)上所對(duì)應(yīng)位置的刻度，以圓心O為軸逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)光具盤(pán)，同時(shí)觀(guān)察直徑平面一側(cè)出射光線(xiàn)的變化：出射光線(xiàn)不斷向下偏轉(zhuǎn)并越來(lái)越暗，直到剛好看不到出射光線(xiàn)為止，并記下這時(shí)入射光線(xiàn)在光具盤(pán)上位置的刻度，光具盤(pán)上兩次刻度之間的夾角就是光束從玻璃射向空氣的_玻璃的折射率表達(dá)式n_.【解析】入射光線(xiàn)始終沿弧面的垂直面，故射入玻璃后方向不變，此時(shí)為四線(xiàn)合一(入射光線(xiàn)、反射光線(xiàn)、折射光線(xiàn)、法線(xiàn))從玻璃中射入空氣的折射光線(xiàn)剛好消失時(shí)，光線(xiàn)恰在玻璃內(nèi)發(fā)生全反射，即為臨界角即：sinCsin，所以n.【答案】臨界角14(9分)將一單擺裝置豎直掛于某一深

13、度h(未知)且開(kāi)口向下的小筒中(單擺的下部分露于筒外)，如圖甲所示，將懸線(xiàn)拉離平衡位置一個(gè)小角度后由靜止釋放，設(shè)單擺振動(dòng)過(guò)程中懸線(xiàn)不會(huì)碰到筒壁，如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量出筒的下端口到擺球球心的距離為l，并通過(guò)改變l而測(cè)出對(duì)應(yīng)的周期T，再以T2為縱軸、l為橫軸作出函數(shù)關(guān)系圖象，那么就可以通過(guò)此圖象得出小筒的深度h和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭.(1)利用單擺測(cè)重力加速度時(shí)，為了減小誤差，我們利用秒表來(lái)測(cè)量單擺多次全振動(dòng)的時(shí)間，從而求出振動(dòng)周期除了秒表之外，現(xiàn)有如下工具，還需的測(cè)量工具為_(kāi)A天平 B毫米刻度尺C螺旋測(cè)微器(2)如果實(shí)驗(yàn)中所得到的T2L關(guān)系圖象如圖乙所示，那么真正的圖象應(yīng)是a、b、c中

14、的_(3)由圖象可知，小筒的深度h_m，當(dāng)?shù)氐膅_m/s2.(4)某次秒表計(jì)時(shí)得的時(shí)間如圖丙所示，則總時(shí)間為_(kāi)s.【解析】(1)為了測(cè)量出周期，需要秒表，為測(cè)量長(zhǎng)度的改變需要刻度尺，故還需要的測(cè)量工具為B.(2)根據(jù)單擺的周期公式，T2 得T24242，顯然若以l為自變量，則當(dāng)?shù)豯0時(shí)T20，所以真正的圖象是a.(3)由(2)的分析可以確定，筒的深度為0.30 m，a圖象的斜率為k，所以當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.86 m/s2.(4)66.3 s對(duì)于秒表讀數(shù)，應(yīng)注意小表盤(pán)上的每格是1 min，大表盤(pán)上每小格是0.1 s.【答案】(1)B(2)a(3)0.309.86(4)66.3三、計(jì)算題(本題有

15、3小題，共37分，解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)15.(12分)在研究材料A的熱膨脹特性時(shí)，可采用如圖所示的干涉實(shí)驗(yàn)法A的上表面是一光滑平面，在A(yíng)的上方放一個(gè)透明的平行板B，B與A上表面平行，在它們之間形成一厚度均勻的空氣膜現(xiàn)在用波長(zhǎng)為的單色光垂直照射，同時(shí)對(duì)A緩慢加熱，在B上方觀(guān)察到B板的亮度發(fā)生周期性變化當(dāng)溫度為t1時(shí)最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升高到t2時(shí)，亮度再一次回到最亮(1)在B板上方觀(guān)察到的亮暗變化是由哪兩個(gè)表面的反射光疊加形成的？(2)溫度由t1升高到t2時(shí)，A的高度升高多少？【解

16、析】(1)A、B間為空氣薄膜，在B板上方觀(guān)察到的亮暗變化，是由B的下表面反射的光和A的上表面反射的光疊加產(chǎn)生的(2)當(dāng)溫度為t1時(shí)，設(shè)空氣薄膜厚度為d1，此時(shí)最亮說(shuō)明，2d1k當(dāng)溫度為t2時(shí)，設(shè)空氣薄膜厚度為d2，此時(shí)再一次最亮說(shuō)明，2d2(k1)得d1d2故溫度由t1升高到t2，A的高度升高.【答案】(1)見(jiàn)解析(2)16.(12分)如圖所示，橫截面是直角三角形ABC的三棱鏡對(duì)紅光的折射率為n1，對(duì)紫光的折射率為n2.一束很細(xì)的白光由棱鏡的一個(gè)側(cè)面AB垂直射入，從另一個(gè)側(cè)面AC折射出來(lái)已知棱鏡的頂角A30，AC邊平行于光屏MN，且與光屏的距離為L(zhǎng).求在光屏上得到的可見(jiàn)光譜的寬度【解析】設(shè)光束

17、在A(yíng)C邊上出射點(diǎn)到光屏的垂線(xiàn)與光屏交于O點(diǎn)，且射到屏上的紅光和紫光偏離O點(diǎn)的距離分別為d1和d2，折射角分別為2和3，入射角130，則由折射定律，得sin2n1sin1n1sin3n2sin1n2則d1Ltan2Ld2Ltan3L則可見(jiàn)光譜的寬度為d2d1L.【答案】L17(13分)在一列沿水平直線(xiàn)傳播的簡(jiǎn)諧橫波上，有相距0.4 m的B、C兩質(zhì)點(diǎn)，t10時(shí)，B、C兩質(zhì)點(diǎn)的位移為正的最大值，而且B、C間有一個(gè)波谷當(dāng)t20.1 s時(shí)，B、C兩質(zhì)點(diǎn)的位置剛好在各自的平衡位置，并且這時(shí)B、C間呈現(xiàn)一個(gè)波峰一個(gè)波谷，波谷到B點(diǎn)的距離為波長(zhǎng)的四分之一，試求：(1)該簡(jiǎn)諧橫波的周期、波速各為多少？(2)若波速為27 m/s，則t30.3 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)C的振動(dòng)方向怎樣？【解析】(1)由題意可知，t10時(shí)波形應(yīng)為下圖中的實(shí)線(xiàn)所示，而t20.1 s時(shí)圖線(xiàn)為下圖中的虛