高中物理選修3-4練習(xí)題及答案詳解

第1頁選修3－4綜合練習(xí)一、選擇題(本題共14小題，每小題4分；共56分)1．一質(zhì)點做簡諧運動，則下列說法中正確的是()A．若位移為負(fù)值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值B．質(zhì)點通過平衡位置時，速度為零，加速度最大C．質(zhì)點每次通過平衡位置時，加速度不一定相同，速度也不一定相同D．質(zhì)點每次通過同一位置時，其速度不一定相同，但加速度一定相同2．如圖所示演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著5個單擺，其中A、D擺長相同，先使A擺擺動，其余各擺也擺動起來，可以發(fā)現(xiàn)()A．各擺擺動的周期均與A擺相同B．B擺振動的周期最短C．C擺振動的周期最長D．D擺的振幅最大3．當(dāng)兩列水波發(fā)生干涉時，如果兩列波的波峰在P點相遇，則下列說法中正確的是()A．質(zhì)點P的振幅最大B．質(zhì)點P的振動始終是加強的C．質(zhì)點P的位移始終最大D．質(zhì)點P的位移有時為零4．圖中，兩單擺擺長相同，平衡時兩擺球剛好接觸?，F(xiàn)將擺球A在兩擺球線所在平面內(nèi)向左拉開一小角度后釋放，碰撞后，兩擺球分開各自做簡諧運動。以mA、mB分別表示擺球A、B的質(zhì)量，則()A．如果mA>mB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè)B．如果mA<mB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置左側(cè)C．無論兩擺球的質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右側(cè)D．無論兩擺球的質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左側(cè)5．一列橫波在t＝O時刻的波形如圖中實線所示，在t＝1s時刻的波形如圖中虛線所示，由此可以判定此波的()A．波長一定是4B．周期一定是4sC．振幅一定是2D．傳播速度一定是1cm/6．如圖所示，一束平行光從真空射向一塊半圓形的折射率為1.5的玻璃磚，正確的是()A．只有圓心兩側(cè)范圍外的光線能通過玻璃磚B．只有圓心兩側(cè)范圍內(nèi)的光線能通過玻璃磚C．通過圓心的光線將沿直線穿出不發(fā)生偏折D．圓心兩側(cè)范圍外的光線將在曲面上產(chǎn)生全反射7．—個從街上路燈的正下方經(jīng)過，看到自己頭部的影子正好在自己腳下，如果人以不變的速度朝前走，則他頭部的影子相對地的運動情況是()A．勻速直線運動B．勻加速直線運動C．變加速直線運動D．無法確定θ18．一束光從空氣射向折射率為的某種玻璃的表面，如圖所示，θ1表示入射角，則下列說法中不正確的是()θ1A．無論入射角θ1有多大，折射角θ2都不會超過450角B．欲使折射角θ2＝300，應(yīng)以θ1＝450角入射C．當(dāng)入射角θ1＝arctan時，反射光線與折射光線恰好互相垂直D．以上結(jié)論都不正確9．如圖所示,ABC為一玻璃三棱鏡的截面，一束光線MN垂直于AB面射人，在AC面發(fā)生全反射后從BC面射出，則()A．由BC面射出的紅光更偏向AB面B．由BC面射出的紫光更偏向AB面C．若MNB變小，最先從AC面透出的是紅光D．若MNB變小，最先從AC面透出的是紫光10．在薄膜干涉實驗中，發(fā)生干涉的兩列光的光程差()A．等于入射處薄膜的厚度B．等于入射處薄膜厚度的兩倍C．與入射光的波長有關(guān)D．與觀察者到薄膜的距離有關(guān)11．如圖所示，在用單色光做雙縫干涉實驗時，若單縫S從雙縫S1、S2的中央對稱軸位置處稍微向上移動，則()A．不再產(chǎn)生干涉條紋B．仍可產(chǎn)生干涉條紋，且中央亮紋P的位置不變C．仍可產(chǎn)生干涉條紋，中央亮紋P的位置略向上移選修3-4綜合練習(xí)（1）答案AOB1．D解析：本題考查簡諧運動的基本運動特征。如圖所示，設(shè)質(zhì)點在A、B之間振動，0點是它的平衡位置，并設(shè)向右為正在質(zhì)點由O向A運動過程中，質(zhì)點的位移是以平衡位置0為起點的，故其位移為負(fù)值；而質(zhì)點向左運動，速度方向與規(guī)定的正方向相反，速度也為負(fù)值。質(zhì)點在通過平衡位置時，位移為零，回復(fù)力為零，加速度為零，但速度最大。振子通過平衡位置時，速度方向可正可負(fù)，由F＝－kx知，x相同，F(xiàn)相同，再由F＝ma知，a相同，但振子在該點的速度方向可能向左也可能向右。AOB2．AD解析：本題考查受迫振動的特點。受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時，振動的質(zhì)點達到共振。當(dāng)圖中的A擺擺動后，由于A擺是懸于一根張緊的水平繩上，A擺擺動對水平繩有周期性的力的作用，使得懸于同一根繩上的其他各擺均做受迫振動，且周期均等于A擺振動的周期。而D擺的擺長與A擺的擺長相等，D擺發(fā)生共振，其振幅最大。3．ABD解析：這是一道關(guān)于波的干涉和疊加的典型題目，正確解答本題需要對波的干涉和疊加等有關(guān)知識認(rèn)真掌握。4．CD解析：本題考查單擺周期公式。碰撞后兩擺球各自做簡諧運動，兩單擺的擺長相同，周期大小與振幅、質(zhì)量無關(guān)，它們運動的周期相同，兩擺球相碰后，無論是同向還是反向運動，它們回到平衡位置的時間相同，均為周期的二分之一，它們再次相碰只能在平衡位置。5．AC解析：由圖象可直接得出該波的波長λ＝4cm，振幅為2cm，故A、C正確，但本題中未說明波的傳播方向，如波沿x軸正方向傳播，傳播時間t＝（n＋）T，又因t＝1s，所以T＝（n＝0，1，2，3…）；波速v＝＝4n＋1（n＝0，1，2，3…）；如波沿x軸負(fù)向傳播，傳播時間t＝（n＋）T，又因t＝1s，所以T＝，波速v＝＝4n＋3（n＝0，1，2，3…），由以上分析可看出，波速和周期都不是定值，故B、D錯，所以本題正確答案為A、C6．BCD7．A解析：本題考查的主要是光的直線傳播和運動學(xué)的有關(guān)知識，利用幾何知識先確定任意時刻頭影的位置，然后利用位移、速度表達式解題：設(shè)燈高為H，人高為h，如圖所示，人以速度v經(jīng)任意時間t到達位置A處，由光的直線傳播和人頭影在圖示B處，由幾何知識得：OAB，OB＝OAB故人頭影的速度v/＝，因為H、h、v都是確定的，故v/亦是確定的，即人頭影的運動為勻速直線運動。8．D解析：由n＝可知，當(dāng)θ1最大為900時，θ2＝450，故A正確。當(dāng)θ2=300時，sinθ1＝nsinθ2＝，得θ1＝450，故B正確。當(dāng)反射光線與折射光線垂直時，θ1＋θ2＝900，所以sinθ2＝cosθ1，又由n＝，可得tanθ1＝，故C正確。9．BC10．B11．B解析：本實驗中單縫S的作用是形成頻率一定的線光源，雙縫S1、S2的作用是形成相干光源，稍微移動S后，沒有改變傳到雙縫的光的頻率，由S1、S2射出的仍是相干光，由雙縫S1、S2發(fā)出的光到達屏上P點的光程差仍為零，故中央亮紋位置不變。12．B解析：當(dāng)單縫寬度一定時，波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，故D錯，當(dāng)光的波長一定時，縫的寬度越小，衍射現(xiàn)象越明顯，故A、C錯，B正確。13．C14．D15．解：(1)由圖可知，兩次心跳的間距為4個格，每個格邊長為O.5cm，4個格的長度為2cm，他的心跳一次所需時間t＝＝0.8s，人的心率是次/分(2)心臟每跳一次大約輸送血液＝8×10－5m3，心臟跳動時壓送血液的壓強平均值是1.5×104Pa，心跳一次做功W＝P·V，則心臟跳動時做功的平均功率為PV＝1.5×104×8×10-5×＝1.5W16．解：當(dāng)大頭針針帽處發(fā)出的光線射向圓板邊緣處時剛好發(fā)生全反射，則在水面上不會看到整個大頭針，臨界角為C，則有sinC＝＝解得：n＝17．4、8；2、6解析：振幅最大的點是那些振動始終加強的點，振幅最小的點是那些振動始終相反，它們是振動始終減弱的點，確定空間哪些振動加強或減弱，應(yīng)根據(jù)兩列波傳到某一點時間振動方向是否一致或相反來確定，這兩列相向傳播的波在2、6兩點位置振動方向為始終減弱的點，振幅最小，而4、8兩點上每列波引起的振動始終相同，它們是振動始終加強的點，振幅最大。18．0.8740m或87.40cm，75.2s，1.88s解析：單擺擺長應(yīng)等于測量值19．V左＝30m/s，v右＝10m/s解析：這是一道波動的多解問題，機械波的一個非常重要的特點是具有向左和向右傳播的雙方向性。本題中既沒有給出在波的傳播過程中的傳播方向，也沒有給定判斷波的傳播方向的必要條件，故求解時就必須考慮波傳播的雙向性，所以結(jié)果有多解，不注意這一點，往往會造成漏解的錯誤。點評：(1)解答本題的方法有兩種：第一種方法是畫出A點達到波峰的波形圖(如圖中虛線)，求出，再利用v＝就可以求出v；第二種方法是由求出T，再利用v＝便可求出v。(2)方法一：由圖題中圖可知，O