新人教版高中物理選修模塊綜合試題及答案

高中物理選3-4模塊綜合試說(shuō)明：本試高中物理選3-4模塊綜合試說(shuō)明：本試題共12個(gè)題，1－4題每題7分，5－12題每題9分，共100分，考試時(shí)間90鐘 號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)制，調(diào)制分調(diào)幅和調(diào)頻兩種，在丙、丁兩幅圖中表示調(diào)幅波的是 (填“丙”或“丁[答案 乙2．P、Q是一列簡(jiǎn)諧橫波中的質(zhì)點(diǎn)，相距30m，各自的振動(dòng)圖象如圖所示此列波的頻率 如果P比Q離波源近，且P與Q間距離小于1個(gè)波長(zhǎng)，那么波長(zhǎng) m，波速 如果P比Q離波源遠(yuǎn)，那么波長(zhǎng) [答案 (3)120時(shí)間Δt＝0.4ms，那么被監(jiān)視的目標(biāo)到雷達(dá)的距離為 [答案 ]60km.c＝fλ4．磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的四種情況如圖所示，其中能產(chǎn)生電場(chǎng)的有 [答案 [解析 根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論[答案 [解析 根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論有如下分析：A圖的磁場(chǎng)是恒定的不能產(chǎn)生新的電場(chǎng)更不能產(chǎn)生電磁波；B圖中的磁場(chǎng)是周期性變化的，可以產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，因而可產(chǎn)生持續(xù)的電磁波；C圖中的磁場(chǎng)是均勻變化的，能產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，而恒定的電場(chǎng)不能產(chǎn)生磁場(chǎng)，不能產(chǎn)生電磁場(chǎng)，因此不能產(chǎn)生持續(xù)的電磁波；D圖所示磁場(chǎng)是周期性變化的能產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，能產(chǎn)生電磁波5．(·廣東模擬)下圖表示一個(gè)向右傳播的t＝0時(shí)刻的橫波波形圖，已知波從O點(diǎn)傳D點(diǎn)0.2s.該波的波速 m/s，頻率 G、H、I、J”各質(zhì)點(diǎn)中，向y軸正方向運(yùn)動(dòng)的速率最大的質(zhì)點(diǎn) [答案 [解析 波速v＝Δx＝2 由v＝λf，得f＝v/λ＝104由圖知，t＝0時(shí)，向y軸正向運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)有C、D、E三點(diǎn)，在平衡位置處，質(zhì)點(diǎn)速率最大 雙縫間距d＝0.200mm，雙縫到屏的距離l＝1.000m，則對(duì)應(yīng)的光波的波長(zhǎng)為 果用上述裝置測(cè)量氦氖激光器發(fā)出激光的波長(zhǎng)，則圖中除了光源以外，其他不必要的器材件 [答案 濾光片、單[答案 濾光片、單[解析 手輪上的讀數(shù)的固定刻度讀數(shù)為1mm，可動(dòng)刻度第18個(gè)格與基準(zhǔn)線對(duì)齊，讀數(shù)dmm＝3.300mm，λ＝lΔx＝6.60×10－7m；氦氖激光器發(fā)出的激光具有很好的3色性和相干性，所以不需要濾光片和單縫，直接照射到雙縫上即可得到干涉圖樣7．·蘇北五市模擬)某有線制導(dǎo)導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)，在導(dǎo)彈發(fā)射基地和導(dǎo)彈間連一根細(xì)如蛛絲的特制光纖(像放風(fēng)箏一樣)，它雙向傳輸信號(hào)，能達(dá)到有線制導(dǎo)作用．光纖由纖芯和包層組成，其剖面如圖所示，其中纖芯材料的折射率1＝2，包層折射率2＝3，光纖長(zhǎng)度為33×103m.(已知當(dāng)光從折射率為n1的介質(zhì)射入折射率為n2的介質(zhì)時(shí)，入射角θ1、折射θ2滿足關(guān)系試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明從光纖一端入射的光信號(hào)是否會(huì)通過(guò)包層“泄漏”出去[答案 (1)見(jiàn)解析[解析 (1)由題意在纖芯和包層分界面上全反身臨界角C滿足：n1sinC＝n2sin90°得當(dāng)在端面上的入射角最大(θ1m＝90°)時(shí)，折射角θ2也最大，在纖芯與包層分界面上的入θ1′最小在端面上：θ＝90°時(shí)，n＝sin90°得：θ1這時(shí)θ1min′＝90°－30°＝60°＝C，所以，在所有情況中從端面入射到光纖在端面上：θ＝90°時(shí)，n＝sin90°得：θ1這時(shí)θ1min′＝90°－30°＝60°＝C，所以，在所有情況中從端面入射到光纖中的信號(hào)都不會(huì)包層中“泄漏”出去纖中光速：v＝ 2Ln1 2Ln1 2×3信號(hào)往返需要的最長(zhǎng)時(shí)間28．某時(shí)刻的波形圖如圖所示，波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)p的坐標(biāo)x＝0.32m.從此時(shí)刻開始(1若每間隔最小時(shí)間0.4s重復(fù)出現(xiàn)波形圖，求波(2)p0.4s第一次達(dá)到正向最大位移，求波速．(3)若p點(diǎn)經(jīng)0.4s到達(dá)平衡位置，求波速．[答案](1)2m/s(2)0.3m/s([解析 (1)依題意，周期 (2)波向右傳播Δx＝0.32m－0.2m＝0.12m.p點(diǎn)恰好第一次達(dá)到正向最大位移波速v＝Δx＝0.12(3)波向右傳播Δx＝0.32m，p點(diǎn)恰好第一次到達(dá)平衡位置，由周期性可知波傳播的可能距Δx＝0.32＋λ2 2 9．(1)一列x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速0.5m/s，在某時(shí)刻波形如圖中實(shí)線所示，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后波形如圖中虛線所示，在這段時(shí)間里，圖中P點(diǎn)處的質(zhì)元通過(guò)的路程可能 B．用刻度尺和游標(biāo)卡尺測(cè)出擺長(zhǎng)lE．記下擺球完成n次(30次)全振動(dòng)的時(shí)間F該學(xué)生的上述操作中，錯(cuò)誤的 ．(只填字母代號(hào)上，入射角的正弦sini＝0.75.求①光在棱鏡中傳播的速率②通過(guò)計(jì)算確定此束光線射出棱鏡后的方向(不考慮返回到AB面上的光線[答案 ②見(jiàn)解析[解析 (1)根據(jù)題意分析可知，P點(diǎn)處的質(zhì)元開始振動(dòng)的方向沿y軸的正方向，由于它在個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程為振幅的4倍(即4A，A＝0.2m)，所以圖中P點(diǎn)處的質(zhì)元通過(guò)的路程能是s＝4nA＋3A＝0.6＋0.8n(n＝0,1,2,3，…)，所以答案為(2)利用單擺測(cè)定重力加速度時(shí)，要求單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，擺角不超過(guò)5°，所以C操作錯(cuò)誤．c由②該棱鏡發(fā)生全反射的臨界角為n如圖所示，設(shè)光線進(jìn)入棱鏡后的如圖所示，設(shè)光線進(jìn)入棱鏡后的折射角為r，根據(jù)n＝sini，解得sinr＝0.5，所以r＝30°，線射到BC界面的入射角為i1＝90°－(180°－60°－75°)＝45°，所以在BC界面發(fā)生線沿DE方向射出棱鏡時(shí)不改變方向，故此束光線射出棱鏡后方向與AC界面垂10．(1)如圖所示，按照狹義相對(duì)論的觀點(diǎn)，火箭B是“追趕”光的；火箭A是“迎著”光飛行的，若火箭相對(duì)地面的速度為v，則火箭A上的觀察者測(cè)出的光速 ，火箭上的觀察者測(cè)出的光速 若任P1、P2連線的方向和入射點(diǎn)A的位置，都可以在圓弧右側(cè)適當(dāng)位置處插上第三個(gè)大頭針，使其同時(shí)擋住P1、P2的像可以用P1、P2連線作為入射光線，也可以用P4、P3連線作為入射光為減小誤差，P1、P2間距和P3、P4間距應(yīng)適當(dāng)大一0.2m，經(jīng)過(guò)時(shí)間0.3s，第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形①求該列橫波傳播的速度[答案 [解析 (1)[答案 [解析 (1)根據(jù)狹義相對(duì)論的基本假設(shè)，光速在任何慣性參考系中都是相同的．所以兩個(gè)箭中的觀察者測(cè)出的光速都為(2)任何光線都能從空氣射進(jìn)玻璃，但從玻璃射向空氣時(shí)可能會(huì)發(fā)生全反射，當(dāng)AB光線入角大于臨界角時(shí)，則在B右側(cè)沒(méi)有出射光線A項(xiàng)錯(cuò)誤；如果入射點(diǎn)A恰在玻璃磚圓心處A點(diǎn)的折射光線沿半徑方向射進(jìn)棱鏡，也將沿半徑方向射出棱鏡，在界面B處方向改變，故插上P3后，即可作出折射光線，B項(xiàng)正確；因?yàn)楣饴肥强赡娴?，所以C項(xiàng)正確項(xiàng)所述是為減小誤差所必須的(3)①由于質(zhì)點(diǎn)1起振方向向下，故最前面質(zhì)點(diǎn)的起振方向也向下，t＝0.3s時(shí)的波可知0.3s內(nèi)波傳播了Δx＝1.5λ＝1.2m，故波速 ②質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期等于波傳播的周期T＝0.2s，故ω＝2π＝10π，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為TΔt′＝v411．(1)如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿＋x方向傳播．已知t＝0時(shí)，波傳播到x軸上的質(zhì)點(diǎn)B，在它左邊的質(zhì)點(diǎn)A位于負(fù)的最大位移處；在t＝0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第二次出現(xiàn)在正的最大位處．則這列波的波速 m/s.這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)D運(yùn)動(dòng)的路程 (2)關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列說(shuō)法中正確 B．電磁波既有縱波(2)關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列說(shuō)法中正確 B．電磁波既有縱波，又有橫C．電磁波從空氣進(jìn)入水中時(shí)，其波長(zhǎng)變長(zhǎng)D．雷達(dá)用的是微波，是由于微波傳播的直線性好，有利于測(cè)定物體的位(3)如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，光屏PQ置于直徑的右端并與直徑垂直，一復(fù)色與豎直方向成α＝30°角射入玻璃磚的圓心，由于色光中含有兩種單色光，故在光屏上出①這兩個(gè)光斑之間的距離②為使光屏上的光斑消失，復(fù)色光的入射角至少為多少3[答案 3[解析 (1)由題意可知：波長(zhǎng)λ＝2m,1.5T＝0.6s，則T＝0.4s，可得v＝λ＝5m/s.波由B點(diǎn)TD點(diǎn)的時(shí)t＝x＝2s＝0.4s0.2s即半個(gè)周期內(nèi)D運(yùn)動(dòng) 1(2)由麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，周期性變化的電場(chǎng)(磁場(chǎng))才能產(chǎn)生電磁波，恒定的電場(chǎng)不產(chǎn)生電磁波，A錯(cuò)；電磁波的傳播方向與E、B兩個(gè)振動(dòng)矢量的方向均垂直，是橫波，B錯(cuò)電磁波由空氣進(jìn)入水中傳播時(shí)，速度變小，波長(zhǎng)變短了，C錯(cuò)誤；電磁波遇到障礙物要發(fā)反射，雷達(dá)就是利用電磁波的這個(gè)特征工作的，故所用的電磁波傳播的直線性要好，而微就具有這樣的特點(diǎn)，D12作出光路如圖所示，由折射定律有：n ，n①12代入數(shù)據(jù)得解得 代入數(shù)據(jù)得解得 ab＝Pb－Pa＝Rtan45°－Rtan30°＝(1－3②當(dāng)兩種色光在界面處均發(fā)生全反射時(shí)光屏上的光斑消失，且玻璃對(duì)其折射率為n2的色先發(fā)生全反射sinC＝1＝1，即入射2 于x＝0.5m處，則該波的傳播速度是 m/s，質(zhì)點(diǎn)A由圖示位置再經(jīng)過(guò)1.35s時(shí)間所 (2)根據(jù)相對(duì)論原理，下列說(shuō)法中正確的 不可能等于或超過(guò)光速c按照相對(duì)論及基本力學(xué)規(guī)律可推出質(zhì)量和能量的關(guān)系為虛線)與桌面垂直，過(guò)軸線的截面為等邊三角形，如圖所示，有一半徑為r的知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑是多少？[答案](1)80.210216(2)ABC([解析 (1)由振動(dòng)圖象可以直接讀出振幅A＝8cm，周期T＝0.2s；再由波動(dòng)圖象可以讀出長(zhǎng)λ＝2m，根據(jù)v＝λ得v＝10m/s；因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)A的圖示位置在波峰處，所以長(zhǎng)λ＝2m，根據(jù)v＝λ得v＝10m/s；因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)A的圖示位置在波峰處，所以路程＝TT4 (2)按照相對(duì)v2，這表明高速運(yùn)動(dòng)的物體其質(zhì)量的測(cè)量值會(huì)非常大隨著速度趨于光速而無(wú)限增大，一個(gè)真實(shí)的物體，其質(zhì)量是確定值、有限大，所以按照相論來(lái)講，一個(gè)真實(shí)的、靜止質(zhì)量不為零的物體，相對(duì)任何慣性系的運(yùn)動(dòng)速度