高中物理本冊(cè)綜合測(cè)試題22新人教版選修

物理：本冊(cè)綜合測(cè)試題22（人教版選修3-4）1．紅外夜視鏡在美國(guó)對(duì)伊拉克反美武裝力量實(shí)施的夜間打擊中起到重要作用，紅外夜視鏡是利用了()A．紅外線波長(zhǎng)大，易繞過(guò)障礙物的特點(diǎn)B．紅外線的熱效應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn)C．一切物體都在不停地輻射紅外線的特點(diǎn)D．紅外線肉眼不可見(jiàn)的特點(diǎn)解析：一切物體都發(fā)射人眼觀察不到的紅外線，用紅外夜視鏡，不管是白天還是黑夜都能觀察到物體，紅外線夜間拍攝也是這個(gè)道理，C項(xiàng)正確。答案：C2．A、B兩架飛機(jī)沿地面上一只足球場(chǎng)的長(zhǎng)度方向在其上空高速飛過(guò)，且vA>vB，在飛機(jī)上的人觀察結(jié)果正確的是()A．A飛機(jī)上的人觀察到足球場(chǎng)的長(zhǎng)度比B飛機(jī)上的人觀察到的大B．A飛機(jī)上的人觀察到足球場(chǎng)的寬度比B飛機(jī)上的人觀察到的小C．兩飛機(jī)上的人觀察到足球場(chǎng)的長(zhǎng)度相同D．兩飛機(jī)上的人觀察到足球場(chǎng)的寬度相同解析：因?yàn)楫?dāng)一個(gè)慣性系的速度比較大時(shí)，根據(jù)l＝l0eq\r(1－\f(v2,c2))知，沿著飛行方向長(zhǎng)度減小，而且速度越大，長(zhǎng)度越小，故A、C均錯(cuò)誤；而垂直于運(yùn)動(dòng)方向上，寬度是不隨速度而變化的，因此B錯(cuò)誤，D正確。答案：D3．如圖所示，用頻率為f的單色光(激光)垂直照射雙縫，在屏上的P點(diǎn)出現(xiàn)第3條暗條紋。已知光速為c，則P點(diǎn)到雙縫的距離之差r2－r1應(yīng)為()A.eq\f(c,2f)B.eq\f(3c,2f)C.eq\f(3c,f)D.eq\f(5c,2f)解析：P點(diǎn)出現(xiàn)第3條暗紋，則r2－r1＝eq\f(5,2)λ＝eq\f(5,2)·eq\f(c,f)，D正確。答案：D4．一列波長(zhǎng)大于1m的橫波沿x軸正方向傳播。處在x1＝1m和x2＝2m的兩質(zhì)點(diǎn)A、B的振動(dòng)圖象如圖所示。由此可知()A．波長(zhǎng)為eq\f(4,3)mB．波速為1m/sC．3s末A、B兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同D．1s末A點(diǎn)的振動(dòng)速度大于B點(diǎn)的振動(dòng)速度解析：由A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象及傳播可畫(huà)出t＝0時(shí)刻的波動(dòng)圖象如圖，由此可得λ＝eq\f(4,3)m，A選項(xiàng)正確；由振動(dòng)圖象得周期T＝4s，故v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(4,3×4)m/s＝eq\f(1,3)m/s，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由振動(dòng)圖象3s末A點(diǎn)位移為－2cm，B點(diǎn)位移為0，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；由振動(dòng)圖象知1s末A點(diǎn)處于波峰，振動(dòng)速度為零，1s末B點(diǎn)處于平衡位置，振動(dòng)速度最大，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A5.如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑為r，外圓半徑為R，R＝eq\r(2)r?，F(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體，只經(jīng)過(guò)兩次全反射就垂直于水平端面B射出。設(shè)透明柱體的折射率為n，光在透明柱體內(nèi)傳播的時(shí)間為t，若真空中的光速為c，則()A．n可能為eq\r(3) B．n可能為2C．t可能為eq\f(2\r(2)r,c) D．t可能為eq\f(4.8r,c)解析：根據(jù)題意可畫(huà)出光路圖如圖所示，則兩次全反射時(shí)的入射角均為45°，所以全反射的臨界角C≤45°，折射率n≥eq\f(1,sin45°)＝eq\r(2)，A、B項(xiàng)均正確；波在介質(zhì)中的傳播速度v＝eq\f(c,n)≤eq\f(c,\r(2))，所以傳播時(shí)間t＝eq\f(x,v)≥eq\f(4\r(2)r,c)，C、D兩項(xiàng)均錯(cuò)誤。答案：A、B6．如圖(a)所示為一個(gè)調(diào)諧接收電路，(b)、(c)、(d)為電路中的電流隨時(shí)間變化的圖象，則()A．i1是L1的電流圖象B．i1是L2中的電流圖象C．i2是L2中的電流圖象D．i3是流過(guò)耳機(jī)的電流圖象解析：L2中由于電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖象是同(b)圖相似的，但是由于L2和D串聯(lián)，所以當(dāng)L2的電壓與D反向時(shí)，電路不通，因此這時(shí)L2沒(méi)有電流，所以L2中的電流應(yīng)選(c)圖，故應(yīng)選A、C、D。)答案：A、C、D7.根據(jù)愛(ài)因斯坦的理論，一把米尺，在它與觀察者有不同相對(duì)速度的情況下，米尺長(zhǎng)度是不同的，它們之間的關(guān)系如圖所示。由此可知，當(dāng)米尺和觀察者的相對(duì)速度達(dá)到0.8c(c為光速)時(shí)，米尺長(zhǎng)度大約是________米。在日常生活中，我們無(wú)法察覺(jué)到米尺長(zhǎng)度變化的現(xiàn)象，是因?yàn)橛^察者相對(duì)于米尺的運(yùn)動(dòng)速度________解析：由圖可以對(duì)應(yīng)看出，米尺的長(zhǎng)度大約為0.6m，在日常生活中，我們無(wú)法觀察到米尺長(zhǎng)度變化的現(xiàn)象，是因?yàn)橛^察者相對(duì)于米尺的運(yùn)動(dòng)速度太小的緣故。答案：0.6太小8.如圖所示中A為某火箭發(fā)射場(chǎng)，B為山區(qū)，C為城市。發(fā)射場(chǎng)正在進(jìn)行某型號(hào)火箭的發(fā)射試驗(yàn)。為了轉(zhuǎn)播火箭發(fā)射的實(shí)況，在發(fā)射場(chǎng)建立了發(fā)射臺(tái)用于發(fā)射廣播與電視信號(hào)。已知傳輸無(wú)線電廣播所用的電磁波波長(zhǎng)為550m，而傳輸電視信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為0.566m，為了不讓山區(qū)擋住信號(hào)的傳播，使城市居民能收聽(tīng)和收看火箭發(fā)射的實(shí)況，必須通過(guò)建立在山頂上的轉(zhuǎn)發(fā)站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)________(填“無(wú)線電廣播信號(hào)”或“電視信號(hào)”)。這是因?yàn)開(kāi)___________。解析：從題中知，傳輸無(wú)線電廣播所用電磁波波長(zhǎng)為550m，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，已知該電磁波很容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，繞過(guò)山坡而傳播到城市所在的C區(qū)，因而不需要轉(zhuǎn)發(fā)裝置。電視信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為0.566m，其波長(zhǎng)很短，衍射現(xiàn)象很不明顯，幾乎沿直線傳播，能傳播到山頂卻不能傳播到城市所在的C區(qū)，要想使信號(hào)傳到C區(qū)，必須通過(guò)建在山頂?shù)霓D(zhuǎn)發(fā)站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)。答案：電視信號(hào)電視信號(hào)波長(zhǎng)短，沿直線傳播，受山坡阻擋，不易衍射9.在做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，(1)甲同學(xué)為了避免筆尖接觸光學(xué)面，畫(huà)出的a′b′和c′d′都比實(shí)際側(cè)面向外側(cè)平移了一些，如圖所示，以后的操作均正確，畫(huà)光路圖時(shí)將入射點(diǎn)和折射點(diǎn)都確定在a′b′和c′d′上，則測(cè)出的n值將________。(2)乙同學(xué)在操作和作圖時(shí)均無(wú)失誤，但所用玻璃磚的兩個(gè)界面明顯不平行，這時(shí)測(cè)出的n值將________。解析：(1)由圖甲可看出，使入射點(diǎn)O向左移，折射點(diǎn)向右移，所畫(huà)出的折射角r′比實(shí)際折射角r偏大，由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)知，測(cè)得的折射率偏小。(2)同樣可根據(jù)入射光線和出射光線確定玻璃內(nèi)折射光線，從而確定入射角和折射角，只要第二個(gè)界面不發(fā)生全反射就行了。不過(guò)，入射光線和出射光線不平行，如圖乙。甲乙答案：(1)變小(2)無(wú)影響10.如圖所示，圖(a)是高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車(chē)速的示意圖，測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收的信號(hào)間的時(shí)間差，測(cè)出被測(cè)物體的速度。圖(b)中P1、P2是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2分別是P1、P2由汽車(chē)反射回來(lái)的信號(hào)。設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，P1、P2之間的時(shí)間間隔Δt＝1.0s，超聲波在空氣中傳播速度是v＝340m/s，若汽車(chē)是勻速行駛時(shí)，則根據(jù)圖(b)可知，汽車(chē)在接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是________m，汽車(chē)的速度是________m/s。解析：設(shè)汽車(chē)在接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)時(shí)距測(cè)速儀的距離分別為s1、s2，則有：2s1－2s2＝vΔt′，其中Δt′＝eq\f((3.5－0.5)－(4.4－1.7),3.5－0.5)s＝0.1s，汽車(chē)在接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)的時(shí)間間隔內(nèi)前進(jìn)的距離為：s1－s2＝eq\f(vΔt′,2)＝eq\f(340×0.1,2)m＝17m。已知測(cè)速儀勻速掃描，由圖(b)記錄的數(shù)據(jù)可求出汽車(chē)前進(jìn)(s1－s2)這段距離所用時(shí)間為Δt″＝Δt－eq\f(Δt′,2)＝(1.0－eq\f(0.1,2))s＝0.95s，汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度v＝eq\f(s1－s2,Δt″)＝eq\f(17,0.95)m/s＝17.9m/s。答案：1717.911.某收音機(jī)接收電磁波的波長(zhǎng)范圍在182m～577m之間，該收音機(jī)調(diào)諧電路的可變電容器的動(dòng)片完全旋出時(shí)，回路的電容為39pF。求：(1)該收音機(jī)接收電磁波的頻率范圍；(2)該收音機(jī)的可變電容器動(dòng)片完全旋入定片間，回路中的電容是多大？解析：(1)由λ＝eq\f(c,f)得f＝eq\f(c,λ)，c為真空中的光速，代入數(shù)據(jù)可解得其電磁波的頻率范圍為：5.2×105Hz～16.5×105Hz。(2)動(dòng)片完全旋出時(shí)，電容最小C1＝39pF，其振蕩周期最小，對(duì)應(yīng)接收的電磁波的波長(zhǎng)最短為λ1＝182m。動(dòng)片完全旋入時(shí)，電容最大，設(shè)其為C2，其振蕩周期最大，對(duì)應(yīng)接收的電磁波的波長(zhǎng)最長(zhǎng)為λ2＝577m。由f＝eq\f(c,λ)＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，得eq\r(\f(C2,C1))＝eq\f(λ2,λ1)。故C2＝eq\f(λ\o\al(2,2),λ\o\al(2,1))C1＝(eq\f(577,182))2×39pF＝392pF。答案：(1)5.2×105Hz～16.5×105Hz(2)392pF12.一支靜止時(shí)長(zhǎng)30m的火箭以3km/s的速度從觀察者的身邊擦過(guò)．(1)觀察者測(cè)得火箭的長(zhǎng)度應(yīng)為多少？(2)火箭上的人測(cè)得火箭的長(zhǎng)度應(yīng)為多少？(3)如果火箭的速度為光速的二分之一呢？解析：火箭相對(duì)于火箭上的人是靜止的，所以不管火箭的速度是多少，火箭上測(cè)得的火箭長(zhǎng)與靜止時(shí)相同，為L(zhǎng)′＝30m。如果火箭的速度為v＝3×103m/s，地面觀察者測(cè)得的火箭長(zhǎng)L＝L′eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)＝30×eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3×103,3×108)))2m)＝30×(1－5.0×10－11)m如果火箭的速度為v＝eq\f(c,2)，地面觀察者測(cè)得的火箭長(zhǎng)L為L(zhǎng)＝L′eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)＝30×eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c/2,2)))2)＝26m。答案：(1)30m(2)30×(1－5.0×10－11)m(3)26m13.湖面上一點(diǎn)O上下振動(dòng)，振幅為0.2m，以O(shè)為圓心形成圓形水波，如圖所示，A、B、O三點(diǎn)在一條直線上，OA間距離為4.0m，OA間距離為2.4m。某時(shí)刻O(píng)點(diǎn)處在波峰位置，觀察發(fā)現(xiàn)2s后此波峰傳到A點(diǎn)，此時(shí)O點(diǎn)正通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，OA間還有一個(gè)波峰。將水波近似為簡(jiǎn)諧波。(1)求