高中物理選修3-4練習題及答案詳解

選修3－4綜合練習一、選擇題(本題共14小題，每小題4分；共56分)1．一質點做簡諧運動，則下列說法中正確的是()A．若位移為負值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值B．質點通過平衡位置時，速度為零，加速度最大C．質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()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．質點P的振幅最大B．質點P的振動始終是加強的C．質點P的位移始終最大D．質點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。現將擺球A在兩擺球線所在平面內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的質量，則()A．如果mA>mB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側B．如果mA<mB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置左側C．無論兩擺球的質量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右側D．無論兩擺球的質量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左側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4cmB．周期一定是4sC．振幅一定是2cmD．傳播速度一定是1cm/s6．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．只有圓心兩側范圍外的光線能通過玻璃磚B．只有圓心兩側范圍內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．圓心兩側范圍外的光線將在曲面上產生全反射7．—個從街上路燈的正下方經過，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8．一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()A．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，應以θ1＝450角入射C．當入射角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D．與觀察者到薄膜的距離有關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．不再產生干涉條紋B．仍可產生干涉條紋，且中央亮紋P的位置不變C．仍可產生干涉條紋，中央亮紋P的位置略向上移D．仍可產生干涉條紋，中央亮紋P的位置略向下移12．對于單縫衍射現象，下列說法正確的是()A．縫的寬度d越小，衍射條紋越亮B．縫的寬度d越小，衍射現象越明顯C．縫的寬度d越小，光的傳播路線越接近直線D．入射光的波長越短，衍射現象越明顯13．我國已經先后發(fā)射了“神舟”1號至“神舟”4號系列運載火箭，2003年秋天發(fā)射“神舟”5號載人飛船，2005年10月中旬又發(fā)射了雙人飛船，標志著我國真正步入了航天大國。飛船在返回地面的途中總有一段時間和地面失去無線電聯系，其原因是()A．飛船為節(jié)省能量不再發(fā)送信號B．自由降落階段不必加以控制，地面也不需向飛船發(fā)送信號C．由于高速下降和空氣摩擦，在飛船周圍形成等離子云，阻礙了電磁波的傳送D．雖然不能進行通訊聯絡，但雷達仍能探測到飛船14．調節(jié)收音機的調諧回路時，可變電容器的動片從全部旋入到完全旋出仍接受不到該波段的某較高頻率的電臺信號，為收到該電臺的信號，則應()A．加大電源電壓B．減小電源電壓C．增加諧振線圈的圈數D．減小諧振線圈的圈數二、填空題(本題共4小題，共6＋4＋4＋8＝22分)15．已知某人心電圖記錄儀的出紙速度(紙帶的移動速度)是2.5cm/s．如圖所示是用此儀器記錄下的某人的心電圖。(圖中每個格的邊長為O.5cm)。(1)由圖可知此人的心率是_____________次/分，它的心臟每跳一次所需時間是_____________s。(2)如果某人的心率是75次／分，他的心臟每跳一次大約輸送8×10－5m3的血液，他的血壓(可看做他的心臟跳動時壓送血液的強度)的平均值是1.5×104Pa，據此估算此人的心臟跳動時做功的平均功率約為_____________。16．在做“用單擺測定重力加速度”的實驗時，用擺長L和周期T計算重力加速度的公式是g＝_______________。如果已知擺球直徑為2.00cm，讓刻度尺的零點對準擺線的懸點，擺線豎直下垂，如圖所示，那么單擺擺長是_____________。如果測定了40次全振動的時間如圖中秒表所示，那么秒表讀數是_____________s，此單擺的擺動周期是_____________s。17．某同學在《用雙縫干涉測光的波長》的實驗中，實驗裝置如圖所示。使用的雙縫的間距為0.025cm。實驗時，首先調節(jié)________和__________的中心位于遮光筒的中心軸線上，并使_________和________豎直且互相平行。當屏上出現了干涉圖樣后，通過測量頭（與螺旋測微器原理相似，手輪轉動一周，分劃板前進或后退0.500mm）觀察第一條亮紋的位置如圖（a）所示，第五條亮紋位置如圖（b）所示，測出雙縫與屏的距離為50.00cm，則待測光的波長λ=___________nm。18．激光散斑測速是一種嶄新的測速技術，它應用了光的干涉原理。用二次曝光照相所獲得的“散斑對”相當于雙縫干涉實驗中的雙縫，待測物體的速度v與二次曝光時間間隔Δt的乘積等于雙縫間距。實驗中可測得二次曝光時間間隔Δt、雙縫到屏之距離l以及相鄰兩條亮紋間距Δx。若所用激光波長為λ，則該實驗確定物體運動速度為。三、計算題(本題共2小題，每小題11分，共22分)19．S1、S2為兩個相干光源，發(fā)出的光的頻率為7.5×1014Hz，光屏上A點與S1、S2的光程差為1.810－6m。(1)若S1、S2的振動步調完全一致，則A點出現什么條紋？(2)若S1、S2的振動步調完全相反，則A點出現什么條紋?20．橫波如圖所示，t1時刻波形為圖中實線所示；t2時刻波形如圖中虛線所示．已知Δt=t2-t1=0.5s，且3T＜t2-t1＜4T，問：波速可能多大？選修3-4綜合練習參考答案1．D解析：本題考查簡諧運動的基本運動特征。如圖所示，設質點在A、B之間振動，0點是它的平衡位置，并設向右為正在質點由O向A運動過程中，質點的位移是以平衡位置0為起點的，故其位移為負值；而質點向左運動，速度方向與規(guī)定的正方向相反，速度也為負值。質點在通過平衡位置時，位移為零，回復力為零，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，由F＝－kx知，x相同，F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。2．AD解析：本題考查受迫振動的特點。受迫振動的頻率等于驅動力的頻率，當驅動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時，振動的質點達到共振。當圖中的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知識認真掌握。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、質量無關，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的有關知識，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：設燈高為H，人高為h，如圖所示，人以速度v經任意時間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：，OB＝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θ1最大為900時，θ2＝450，故A正確。當θ2=300時，sinθ1＝nsinθ2＝，得θ1＝450，故B正確。當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：當單縫寬度一定時，波長越長，衍射現象越明顯，故D錯，當光的波長一定時，縫的寬度越小，衍射現象越明顯，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