[最新]人教版高中物理選修3-4習(xí)題：模塊綜合測試卷含答案

1、最新教學(xué)資料人教版物理模塊綜合測試卷時間：90分鐘分值：100分第1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.相對論認為，真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的C.橫波在傳播過程中，波峰上的質(zhì)點運動到相鄰的波峰所用的時間為一個周期D.電磁波和機械波一樣依賴于介質(zhì)傳播【解析】雨后天空出現(xiàn)的彩虹是光的色散現(xiàn)象，A錯誤；橫波傳播過程中，質(zhì)點在平衡位置上下振動，不發(fā)生橫向移動，C錯誤；電磁波的傳播不需要介質(zhì)，D錯誤.【答案】 B2.根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，不可以說明（）A.

2、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.太陽不斷地向外輻射能量，因而太陽的總質(zhì)量一定不斷減小C.雖然太陽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)E=mc2,當(dāng)物體能量變化時，參加核反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量發(fā)生變化，故A正確；太陽釋放能量，對應(yīng)的總質(zhì)量一定減小，故 B正確；C錯誤；當(dāng)?shù)厍蛳蛲廨椛涞?能量小于從外界獲得的能量時，地球的總能量增加，對應(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，則他所乘飛船相對地球的速度

3、為 （）A. 0.5c B. 0.6cC. 0.8c D. 0.9c 【解析】由l=l01 v2且：=3，可解得v= 0.8c. c 10 5【答案】 C4 .雨后太陽光入射到水中發(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球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是（）A.紫光、黃光、藍光和紅光B.紫光、藍光、黃光和紅光C.紅光、藍光、黃光和紫光D,紅光、黃光、藍光和紫光【解析】由于太陽光經(jīng)過小水滴時，受到兩次折射，一次反射，在進入小水滴后就被分解成七色光，這七色光再經(jīng)過水滴內(nèi)表面反射進入我們的視角，形成七彩的虹，通過比較第一次

4、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)其折射率n=sn_知水對a光的折射率最大，而對 d光的折射率最小，再由在同種介質(zhì)中，紫 sinr光折射率最大而紅光折射率最小可判斷只有B選項正確.【答案】B99.9%,單束粒子5 .據(jù)報道，歐洲大型強子對撞機開足馬力可以把粒子加速到光速的能量可達到7萬億電子伏特.下列說法正確的是 （）A .如果繼續(xù)對粒子加速，粒子速度可以達到光速B.如果繼續(xù)對粒子加速，粒子速度可能超過光速C.粒子高速運動時質(zhì)量大于靜止時的質(zhì)量D.粒子高速運動時質(zhì)量小于靜止時的質(zhì)量【解析】根據(jù)相對論，如果繼續(xù)對粒子加速，粒子速度不可以達到光速，選項 A、B

5、錯誤.由相對論質(zhì)量公式可知，粒子高速運動時質(zhì)量大于靜止時的質(zhì)量，選項C正確D錯誤.【答案】C6 .登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被 紫外線照射，否則將會嚴(yán)重地損傷視力. 有人想用薄膜干涉的原理設(shè)計一種能大大減小紫外線對眼睛傷害的眼鏡，他選用的薄膜材料的折射率n=1.5,所要消除的紫外線的頻率8.1 X 1014 Hz,那么他設(shè)計的這種“增反膜”的厚度至少是（）A.B.C.D.9.25 X 101.85 X 101.23 X 106.18X 108一7一7一8m m m m【解析】為了減小紫外線對眼睛的傷害，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個表面反射的光疊加后

6、加強，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X的整，一一. 、一 1數(shù)倍，即2d=N/（N=1,2,）.因此，膜的厚度至少是紫外線在膜中波長的W.紫外線在真 空中的波長是 入=3.7X10-7 m,在膜中的波長是 X = 2.47X 10 7 m,故膜的厚度至 少是 1.23X 10 7 m.【答案】C7 .如圖所示，簡諧橫波 a沿x軸正方向傳播，簡諧橫波b沿x軸負方向傳播，波速都是10 m/s,振動方向都平行于 y軸.t=0時刻，這兩列波的波形如圖所示.下列選項是平 衡位置在x=2 m處的質(zhì)點從t=0開始在一個周期內(nèi)的振動圖象，其中正確的是（）【解析】沿著波的傳播方向

7、，“上坡下，下坡上”，則兩列波上平衡位置 x=2 m處的質(zhì)點在t=0時刻都沿y軸正方向振動，由 T=可知兩列波的周期相同，則兩列波的波峰 v同時到達x=2 m處，此時x= 2 m處的質(zhì)點的位移為 3 cm,由圖可知，選項 B正確.【答案】B8.兩束平行的細激光束，垂直于半圓柱玻璃的平面射到半圓柱玻璃上,如圖所示.已知光線1沿直線穿過玻璃，它的入射點是 O;光線2的入射點為A,穿過玻璃后兩條光線交于 P 點.已知玻璃截面的圓半徑為 r, oa=R, op=，3R光在真空中的傳播速度為 c.據(jù)此可知()A.光線2在圓弧面的入射角為B.玻璃材料的折射率為V345°C.光線1在玻璃中傳播速度

8、為c正. 3R2cD.光線1在玻璃中傳播時間為【解析】作出光路圖如圖所示， 設(shè)光線2沿直線進入玻璃，在半圓面上的入射點為 B, 錯誤.因OP=43R,由幾入射角設(shè)為91,折射角設(shè)為02,由sin自=OA=1得a = 30 °, AOB 2何關(guān)系知BP=R,故折射角02=60°,由折射定律得玻璃的折射率sin 62 sin60 ° 仁 _ n= =v 3, Bn sin 01 sin30 "'r正確.由n=G解得光線1在玻璃中傳播速度為 半，傳播時間為t=E= *3R, C、D錯誤.v;3v c【答案】B9.如圖所示，虛線和實線分別為甲乙兩個彈簧振

9、子做簡諧運動的圖象，已知甲乙兩個 振子質(zhì)量相等，則()A.甲乙兩振子的振幅分別為 2 cm、1 cm8 .甲、乙兩個振子的相位差總為兀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】兩振子白振幅A甲=2 cm, A乙=1 cm, A對；兩振子的頻率不相等，相位差為一變量，B錯；前2秒內(nèi)，甲的加速度為負值，乙的加速度為正值，C錯；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.【答案】AD10 .關(guān)于波動，下列說法正確的是（）A.各種波均會發(fā)生偏振現(xiàn)象B.用白光做單縫衍射與雙縫干涉實驗，均可看到彩色條紋C.聲波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點的運動

10、速度等于聲波的傳播速度D.已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錯誤；用白光做單縫衍射與雙縫干涉，都可以觀察到彩色條紋，故B正確；聲波在傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點的速度并不等于聲波的傳播速度，故 C錯誤；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點有一波源，t = 0時刻開始向上振動，形成向右傳播的一列橫波，ti=4 s時，距離。點3 m的A點第一次達到波峰；t2 = 7 s時，距離。點4 m的B點第一次達到波谷， 則以下說法正確的是（）A.該橫波的波長為 2 mB.該橫波的周期為 4 s

11、C.該橫波的波速為1 m/sD.距離。點5m的質(zhì)點第一次開始向上振動的時刻為6 s末 ，一一一, T 一 3【解析】根據(jù)題忌分析：由 Ax= v At,得v 4 7 =3, v 7-T =4.（v為波速，T為周期）解得v= 1 m/s, T= 4 s,故B、C兩項正確， 壯vT= 4 m, A項錯誤，距離。點為5 m 的質(zhì)點第一次開始向上振動的時刻為1=巫=5 s, D項錯誤.v【答案】BC12 .在坐標(biāo)原點的波源 S產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速 v=40 m/s, 已知t=0時，波剛好傳播到 x= 40 m處，如圖所示.在 x= 800 m處有一接收器（圖中未畫 出），則下列說法

12、正確的是（）A.波源S開始振動時方向沿 y軸正方向B.該波的波長為 25 m,周期為0.5 sC. x= 400 m處的質(zhì)點在t= 9.375 s時處于波峰位置D.若波源S向x軸負方向運動，則接收器接收到的波的頻率將小于2 Hz【解析】因為t = 0時刻波剛好傳至x= 40 m處，該處質(zhì)點的振動方向沿y軸負方向，而波動中所有點的起振方向均相同，所以波源S開始振動時方向沿 y軸負方向，選項 A錯誤；從波形圖可看出波長為 20 m,所以選項B錯誤；波峰傳到x=400 m處所需時間 At= Ax/v= 9.375 s,選項C正確；該波的頻率f= v/X= 2 Hz,若波源S向x軸負方向運動，將遠離接

13、 收器，則接收到的頻率將小于2 Hz,選項D正確.【答案】CD第n卷（非選擇題 共52分）二、實驗題（本題有2小題，共15分，請將答案寫在題中的橫線上 ）者的圓心重合，使激光束從玻璃圓弧一側(cè)入射并垂直直徑平面通過圓心O射出玻璃磚，記下入射光束在光具盤上所對應(yīng)位置的刻度，以圓心 O為軸逆時針緩慢轉(zhuǎn)動光具盤，同時觀 察直徑平面一側(cè)出射光線的變化：出射光線不斷向下偏轉(zhuǎn)并越來越暗，直到剛好看不到出射光線為止，并記下這時入射光線在光具盤上位置的刻度，光具盤上兩次刻度之間的夾角0就是光束從玻璃射向空氣的 .玻璃的折射率表達式 n=.【解析】入射光線始終沿弧面的垂直面，故射入玻璃后方向不變，此時為四線合一（

14、入射光線、反射光線、折射光線、法線）.從玻璃中射入空氣的折射光線剛好消失時，光線恰在玻璃內(nèi)發(fā)生全反射，即。為臨界角.即：sinC = sin 0=-, 所以 n = 1- nsin 61【答案】臨界角一匕sin 014. （9分）將一單擺裝置豎直掛于某一深度h（未知）且開口向下的小筒中（單擺的下部分露于筒外），如圖甲所示，將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，設(shè)單擺振動過程 中懸線不會碰到筒壁，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端口到擺球球心的距離 為1,并通過改變l而測出對應(yīng)的周期 再以T2為縱軸、l為橫軸作出函數(shù)關(guān)系圖象，那么 就可以通過此圖象得出小筒的深度h和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?

15、g.甲乙（1）利用單擺測重力加速度時，為了減小誤差，我們利用秒表來測量單擺多次全振動的 時間，從而求出振動周期.除了秒表之外，現(xiàn)有如下工具，還需的測量工具為 .A.天平 B.毫米刻度尺C.螺旋測微器（2）如果實驗中所得到的 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）某次秒表計時得的時間如圖丙所示，則總時間為 s.【解析】(1)為了測量出周期，需要秒表，為測量長度的改變需要刻度尺，故還需要的測量工具為B.(2)根據(jù)單擺的周期公式，T=2無端得T2=4L=4/號，顯然若以l為自變量，則 當(dāng)?shù)?=0時T2>0,所以

16、真正的圖象是 a. 4* 1.20 (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= -g=60，所以當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?9.86 m/s2(4)66.3 s對于秒表讀數(shù)，應(yīng)注意小表盤上的每格是1 min,大表盤上每小格是 0.1 s.【答案】 (1)B(2)a (3)0.30 9.86 (4)66.3三、計算題(本題有3小題，共37分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演 算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15.(12分)在研究材料A的熱膨脹特性時，可采用如圖所示的干涉實驗法.A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一

17、個透明的平行板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)在用波長為 入的單色光垂直照射， 同時對A緩慢加熱，在B上方觀察到B 板的亮度發(fā)生周期性變化.當(dāng)溫度為t1時最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升高到t2時，亮度再一次回到最亮.(1)在B板上方觀察到的亮暗變化是由哪兩個表面的反射光疊加形成的？(2)溫度由t1升高到t2時，A的高度升高多少？【解析】(1)A、B間為空氣薄膜，在 B板上方觀察到的亮暗變化，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，設(shè)空氣薄膜厚度為 d1,此時最亮說明，2d1 = kX當(dāng)溫度為t2時，設(shè)空氣薄膜厚度為 d2,

18、此時再一次最亮說明，2d2=(k1)入得 d1一d2=；故溫度由t1升高到t2, A的高度升高2.【答案】(1)見解析(2) 216.(12分)如圖所示，橫截面是直角三角形ABC的三棱鏡對紅光的折射率為 m,對紫光的折射率為n2.一束很細的白光由棱鏡的一個側(cè)面AB垂直射入，從另一個側(cè)面 AC折射出來.已知棱鏡的頂角/ A=30°, AC邊平行于光屏 MN,且與光屏的距離為 L.求在光屏上得到的可 見光譜的寬度.【解析】 設(shè)光束在AC邊上出射點到光屏的垂線與光屏交于 。點，且射到屏上的紅光 和紫光偏離。點的距離分別為d1和d2,折射角分別為 2和 后 入射角01=30°,則由折射 定律1 sin 011 sin 自n1 sin 命'n2 sin (31 得 sin 奧=msin 例=jm sin (3= n2sin 例=22則 di= Ltan (2= Lni4n2d2 = Ltan 色=Ln2 .f4-n2則可見光譜的寬度為 n2n1d2-d1= L /2 J 2 .4- n2 4 n2n2n1【答案】L后1一