高中物理 本冊(cè)綜合能力檢測(cè)A 新人教版選修3-4

【成才之路】-學(xué)年高中物理本冊(cè)綜合能力檢測(cè)A新人教版選修3-4本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿(mǎn)分100分，時(shí)間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～6小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第7～10小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1．(浙江省～學(xué)年高二學(xué)業(yè)水平考試)電臺(tái)將播音員的聲音轉(zhuǎn)換成如圖甲所示的電信號(hào)，再加載到如圖乙所示的高頻載波上，使高頻載波的振幅隨電信號(hào)改變(如圖丙所示)。這種調(diào)制方式稱(chēng)為()A．調(diào)幅 B．調(diào)諧C．調(diào)頻 D．解調(diào)答案：A解析：使高頻振蕩電流的振幅隨信號(hào)變化的調(diào)制方式叫調(diào)幅。2．如圖所示，在一個(gè)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的巨大轉(zhuǎn)盤(pán)上，放著A、B、C三個(gè)時(shí)鐘，下列說(shuō)法正確的是()A．A時(shí)鐘走得最慢，B時(shí)鐘走得最快B．A時(shí)鐘走得最慢，C時(shí)鐘走得最快C．C時(shí)鐘走得最慢，A時(shí)鐘走得最快D．B時(shí)鐘走得最慢，A時(shí)鐘走得最快答案：C解析：A、B、C在同一轉(zhuǎn)盤(pán)上，它們的角速度相同，由v＝r·ω可知r越大，線(xiàn)速度v越大。Δt＝eq\f(Δτ,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2))可知，v越大，Δt越大，也就是說(shuō)鐘走得越慢。從圖中可以看出，A時(shí)鐘的線(xiàn)速度最小，C時(shí)鐘的線(xiàn)速度最大，故A時(shí)鐘走得最快，C時(shí)鐘走得最慢。3．(北京市昌平區(qū)～學(xué)年高二下期期末)下列現(xiàn)象中，屬于光的衍射的是()A．雨后天空出現(xiàn)彩虹B．通過(guò)一個(gè)狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋C．海市蜃樓現(xiàn)象D．日光照射在肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋答案：B解析：彩虹是光的色散形成的A錯(cuò)；海市蜃樓是光的全反射形成的，C錯(cuò)；肥皂膜的彩色條紋是光的干涉形成，D錯(cuò)；只有B正確。4．如下圖所示，甲為沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波動(dòng)圖象，乙圖為參與波動(dòng)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，則下列判斷正確的是()A．該波的傳播速率為4cm/sB．該波的傳播方向沿x軸正方向C．經(jīng)過(guò)0.5s時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)P沿波的傳播方向向前傳播2mD．該波在傳播過(guò)程中若遇到3m的障礙物，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象答案：D解析：由圖知，波長(zhǎng)λ＝4m，周期T＝1s，波速v＝eq\f(λ,T)＝4m/s，A錯(cuò)；由乙圖知，t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P向下振動(dòng)，則由甲圖知，波向左傳播，B錯(cuò)；經(jīng)0.5s振點(diǎn)P完成半次全振動(dòng)又回到平衡位置，C錯(cuò)；因障礙物長(zhǎng)度小于波長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象比較明顯，D對(duì)。5．(·青島市高三一模)一列簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，在t＝0時(shí)波形如圖1所示，已知波速為10m/s。則t＝0.1s時(shí)正確的波形應(yīng)是圖2中的()答案：C解析：從t＝0時(shí)刻至t＝0.1s時(shí)刻，波傳播的距離Δx＝vΔt＝10×0.1m＝1m＝eq\f(1,4)λ。將t＝0s時(shí)各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)形式沿波的傳播方向，即x軸正方向平移，Δx＝eq\f(1,4)λ可得t＝0.1s時(shí)波形圖為C選項(xiàng)圖示，因此選項(xiàng)C正確。6．如圖所示，一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角△ABC，∠A為直角。此截面所在平面內(nèi)的光線(xiàn)沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射。該棱鏡材料的折射率為()A.eq\f(\r(6),2) B.eq\r(2)C.eq\f(3,2) D.eq\r(3)答案：A解析：在AB面上，設(shè)入射角為i，i＝45°折射角為θ，則n＝eq\f(sini,sinθ) ①在AC面上，由幾何知識(shí)可知，此時(shí)入射角i′＝90°－θ ②則n＝eq\f(1,sini′) ③由①②③解得n＝eq\f(\r(6),2)，A項(xiàng)正確。7．如圖所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長(zhǎng)的光垂直入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀察到如圖所示的同心內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀條紋，稱(chēng)為牛頓環(huán)，以下說(shuō)法正確的是()A．干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的B．干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的C．干涉條紋不等間距是由于透鏡表面是曲面D．干涉條紋不等間距是由于平板玻璃不平造成的答案：AC解析：牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)實(shí)際是薄膜干涉實(shí)驗(yàn)，其膜是指平板玻璃以上，凸透鏡下表面之下這部分空氣膜，A對(duì)、B錯(cuò)，干涉條紋不等間距是由于透鏡表面是曲面，而不是直平面，因而空氣膜厚度變化不均勻，C對(duì)、D錯(cuò)。8．如圖所示，兩束單色光a、b從水面下射向A點(diǎn)，光線(xiàn)經(jīng)折射后合成一束光c，則下列說(shuō)法正確的是()A．用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置分別以a、b光做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距B．用a、b光分別做單縫衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)它們的衍射條紋寬度都是均勻的C．在水中a光的速度比b光的速度小D．在水中a光的臨界角大于b光的臨界角答案：AD解析：本題考查了光的折射、衍射、全反射等知識(shí)。由圖中折射圖象可以看出，a光的折射率小于b光的折射率，所以a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)，由此得到a光的干涉條紋間距大于b光條紋間距，A對(duì)；單縫衍射條紋寬度都不均勻，B錯(cuò)；a光的折射率小，波長(zhǎng)長(zhǎng)，波速大，全反射的臨界角大，C錯(cuò)，D對(duì)。9．如下圖所示，沿x軸正方向傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖為一正弦曲線(xiàn)，其波速為200m/s，下列說(shuō)法中正確的是()A．從圖示時(shí)刻開(kāi)始質(zhì)點(diǎn)a的加速度將減小B．從圖示時(shí)刻開(kāi)始，經(jīng)過(guò)0.01s，質(zhì)點(diǎn)a通過(guò)的路程為0.4mC．若此波遇到另一列波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則另一列波的頻率為50HzD．若該波傳播過(guò)程中遇到寬約4m的障礙物，則會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象答案：ABCD解析：a點(diǎn)在最大位移處，下個(gè)時(shí)刻向平衡位置運(yùn)動(dòng)，位移減小，所以加速度將減小，A正確；由波的圖象可知波長(zhǎng)λ＝4m，T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(4,200)s＝0.02s,0.01s為半個(gè)周期，所以經(jīng)過(guò)0.01s，a點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為2A＝0.4m，B正確；發(fā)生穩(wěn)定干涉，所以另一列波的頻率與該波頻率相同，為50Hz，C正確；障礙物的尺寸與該波波長(zhǎng)相同，能發(fā)生明顯衍射，D也正確。10．(河北衡水中學(xué)～學(xué)年高二下學(xué)期期中)如圖所示，截面為ABC的玻璃直角三棱鏡放置在空氣中，寬度均為d的紫、紅兩束光垂直照射三棱鏡的一個(gè)直角邊AB，在三棱鏡的另一側(cè)放置一平行于AB邊的光屏，屏的距離遠(yuǎn)近可調(diào)，在屏上出現(xiàn)紫、紅兩條光帶，可能是()A．紫色光帶在上，紅色光帶在下，紫色光帶較寬B．紫色光帶在下，紅色光帶在上，紫色光帶較寬C．紅色光帶在上，紫色光帶在下，紅色光帶較寬D．紅色光帶在下，紫色光帶在上，紅色光帶較寬答案：CD解析：兩束光垂直直角邊AB射入玻璃時(shí)方向不變，射到斜邊AC時(shí)入射角相同。由于玻璃對(duì)紫光的折射率大于紅光的折射率，根據(jù)折射定律得知，從AC邊射出后，紫光的折射角大于紅光的折射角，紫光與光屏的夾角小于紅光與光屏的夾角，當(dāng)光屏與玻璃直角三棱鏡距離較近時(shí)，紫色光帶在上，紅色光帶在下，紫光較窄，紅光較寬，故A錯(cuò)誤D正確；當(dāng)光屏與玻璃直角三棱鏡距離較遠(yuǎn)時(shí)，紫色光帶在下，紅色光帶在上，故B錯(cuò)誤C正確。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，每小題6分，共18分。把答案直接填在橫線(xiàn)上)11.如圖所示，一半圓形玻璃磚外面插上P1、P2、P3、P4四枚大頭針時(shí)，P3、P4恰可擋住P1、P2所成的像，則該玻璃磚的折射率n＝________。有一同學(xué)把大頭針插在P1′和P2′位置時(shí)，沿著P4、P3的方向看不到大頭針的像，其原因是_______________________________________________________________________________________________________。答案：1.73經(jīng)過(guò)P1′P2′的光線(xiàn)在MN處發(fā)生全反射解析：由圖可知，當(dāng)光由空氣進(jìn)入玻璃時(shí)，入射角θ1＝60°，折射角θ2＝30°。所以n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\r(3)＝1.73當(dāng)光由玻璃射入空氣時(shí)，若θ1≥C，則發(fā)生全反射，而sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),3)，當(dāng)針插在P1′、P2′時(shí)，入射角θ1＝60°>C，已發(fā)生全反射。12．(北京市昌平區(qū)～學(xué)年高二下學(xué)期期末)在用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中(1)為了比較準(zhǔn)確地測(cè)量出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，?yīng)選用下列所給器材中的哪些？將所選用的器材的字母填在題后的橫線(xiàn)上。A．長(zhǎng)1m左右的細(xì)繩；B．長(zhǎng)30m左右的細(xì)繩；C．直徑2cm的鉛球；D．直徑2cm的鐵球；E．秒表；F．時(shí)鐘；G．最小刻度是厘米的直尺；H．最小刻度是毫米的直尺。所選擇的器材是___________________________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)擺球偏離豎直線(xiàn)的要求是____________，理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)某同學(xué)測(cè)出不同擺長(zhǎng)時(shí)對(duì)應(yīng)的周期T，作出T2－L圖線(xiàn)，如圖所示，再利用圖線(xiàn)上任兩點(diǎn)A、B的坐標(biāo)(x1，y1)、(x2，y2)，可求得g＝________。若該同學(xué)測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)漏加了小球半徑，而其它測(cè)量、計(jì)算均無(wú)誤，也不考慮實(shí)驗(yàn)誤差，則用上述方法算得的g值和真實(shí)值相比是________的(選項(xiàng)“偏大”、“偏小”或“不變”)。答案：(1)ACEH(2)擺線(xiàn)與豎直方向的夾角不超過(guò)(或小于)5°。因?yàn)橹挥性跀[角不超過(guò)(或小于)5°的情況下，單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))才成立(3)4π2·eq\f(x2－x1,y2－y1)；不變13．(北京市東城區(qū)～學(xué)年高二下學(xué)期期末)如圖甲所示，是用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中A、B、C、D分別表示濾光片、單縫、雙縫、光屏。圖乙a是實(shí)驗(yàn)時(shí)用紅色濾光片和縫間距d＝0.36mm的雙縫在光屏上得到的圖樣；圖乙b是實(shí)驗(yàn)時(shí)用紅色濾光片和縫間距d＝0.18mm的雙縫在光屏上得到的圖樣；圖乙c是實(shí)驗(yàn)時(shí)用藍(lán)色濾光片和雙縫間距d＝0.36mm的雙縫在光屏上得到的圖樣，則(1)比較圖乙a和圖乙b，可以說(shuō)明______________________________。(2)比較圖乙a和圖乙c，可以說(shuō)明______________________________。(3)能進(jìn)行上述比較的前提是做這三次實(shí)驗(yàn)時(shí)不改變________和________的位置(從“A”、“B”、“C”、“D”中選填)。答案：(1)對(duì)相同色光，雙縫間距減小，相鄰條紋間距增大(2)對(duì)相同雙縫，光波長(zhǎng)變短，相鄰條紋間距減小(3)CD三、論述·計(jì)算題(共4小題，共42分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案不能得分，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)14．(10分)如圖所示，甲、乙兩船相距40m，一列水波在水面上從左向右傳播，當(dāng)某時(shí)刻甲船位于波峰時(shí)乙船恰位于波谷，且峰、谷間的高度差為0.4m。若波速為4m/s，通過(guò)計(jì)算回答：(1)9s后甲處于上升還是下降狀態(tài)？(2)9s內(nèi)甲上下運(yùn)動(dòng)了多少路程？答案：(1)下降狀態(tài)(2)1.8m解析：(1)由圖可知，兩船員之間相距2eq\f(1,2)λ＝40m，λ＝16m由v＝eq\f(λ,T)得T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(16,4)s＝4s因?yàn)?s＝2eq\f(1,4)T所以9s時(shí)甲船向下運(yùn)動(dòng)(2)由題意知，船振動(dòng)的振幅A＝0.2m甲船在9s內(nèi)走過(guò)的路程d＝9A＝1.8m15．(10分)如圖所示，實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)分別是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0和t＝0.06s時(shí)刻的波形圖。已知在t＝0時(shí)刻，x＝1.5m處的質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向運(yùn)動(dòng)。(1)判斷該波的傳播方向；(2)求該波的最小頻率；(3)若3T<t<4T，求該波的波速。答案：(1)向右傳播(2)12.5Hz(3)75m/s解析：(1)該波向x軸正方向傳播(2)t＝eq\f(3,4)Tm＝0.06sfn＝eq\f(1,Tm)＝12.5Hz(3)若3T<t<4T，則t＝(3＋eq\f(3,4))T，T＝eq\f(0.24,15)sv＝eq\f(λ,T)＝eq\f(1.2,0.24)×15m/s＝75m/s16．(10分)如圖所示，某列波以60°的入射角由甲介質(zhì)射到乙介質(zhì)的界面上同時(shí)產(chǎn)生反射和折射，若反射波的波線(xiàn)與折射波的波線(xiàn)的夾角為90°，此波在乙介質(zhì)中的波速為1.2×105(1)該波的折射角為_(kāi)_______。(2)該波在甲介質(zhì)中的傳播速度為多少？(3)該波在兩種介質(zhì)中的波長(zhǎng)之比為多少？答案：(1)30°(2)2.08×105km/s(3)eq\r(3)1解析：(1)由反射定律可得反射角為60°，由題圖的幾何關(guān)系可得折射角為r＝30°(2)由波的折射定律得v甲＝eq\f(sini,sinr)·v乙＝eq\f(sin60°,sin30°)·v乙＝eq\f(\f(\r(3),2),\f(1,2))×1.2×105km/s＝2.08×105km/s(3)因波長(zhǎng)λ＝eq\f(v,f)，又因?yàn)椴ㄔ趦煞N介質(zhì)中的頻率相同，則eq\f(λ甲,λ乙)＝e