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1、高中物理選修3-4 模塊綜合試題 (時間60分鐘，滿分100分)1(8分) (1)機械波和電磁波都能傳遞能量，其中電磁波的能量隨波的頻率的增大而_；波的傳播及其速度與介質有一定的關系，在真空中機械波是_傳播的，電磁波是_傳播的(填“能”、“不能”或“不確定”)；在從空氣進入水的過程中，機械波的傳播速度將_，電磁波的傳播速度將_(填“增大”、“減小”或“不變”)(2)如圖1所示復合光經(jīng)過半圓形玻璃后分成a、b兩束光，比較a、b兩束光在玻璃磚中的傳播速度va_vb；入射光線由AO轉到BO，出射光線中_最先消失；若在該光消失時測得AO與BO間的夾角為，則玻璃對該光的折射率為_解析：(1)電磁波的能量

2、隨波的頻率的增大而增大；電磁波的傳播不需要介質，可以在真空中傳播，而機械波不能在真空中傳播；從空氣進入水的過程中，機械波的傳播速度增大，而電磁波的傳播速度減小(2)由折射率n知nanb，又n，故vanb；根據(jù)sinC可知，a光的臨界角較小，當入射光線由AO轉到BO時，出射光線中a最先消失玻璃對a光的折射率n.答案：(1)增大不能能增大減小(2)a2(8分)麥克斯韋在1865年發(fā)表的電磁場的動力學理論一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內在聯(lián)系及統(tǒng)一性，即光是電磁波一單色光波在折射率為1.5的介質中傳播，某時刻電場橫波圖象如圖2所示，求該光波的頻率解析：設光在介質中的傳播速度為v，波長為，頻率為f，則f

3、，v，聯(lián)立得f從波形圖上讀出波長4107 m，代入數(shù)據(jù)解得f51014 Hz.答案：51014 Hz3(8分)(1)如圖3所示是雙縫干涉實驗裝置的示意圖，S為單縫，S1、S2為雙縫，P為光屏用綠光從左邊照射單縫S時，可在光屏P上觀察到干涉條紋則：減小雙縫間的距離，干涉條紋間的距離將_；增大雙縫到屏的距離，干涉條紋間的距離將_；將綠光換為紅光，干涉條紋間的距離將_(填“增大”、“不變”或“減小”)(2)如圖4甲所示，橫波1沿BP方向傳播，B質點的振動圖象如圖乙所示；橫波2沿CP方向傳播，C質點的振動圖象如圖丙所示兩列波的波速都為20 cm/s.P質點與B質點相距40 cm，P質點與C質點相距50

4、 cm，兩列波在P質點相遇，則P質點振幅為()A70 cmB50 cmC35 cm D10 cm解析：(1)由x可知，當d減小，x將增大；當l增大時，x增大；當把綠光換為紅光時，增長，x增大(2)波1和2的周期均為1 s，它們的波長為：12vT20 cm.由于BP2，CP2.5.t0時刻B質點的位移為0且向上振動，經(jīng)過2.5T波1傳播到P質點并引起P質點振動T，此時其位移為0且振動方向向下；t0時刻C質點的位移為0且向下振動，經(jīng)過2.5T波2剛好傳到P質點，P質點的位移為0且振動方向也向下；所以兩列波在P質點引起的振動是加強的，P質點振幅為兩列波分別引起的振幅之和，為70 cm，A正確答案：(

5、1)增大增大增大(2)A4(8分)如圖5所示是一個透明圓柱的橫截面，其半徑為R，折射率是，AB是一條直徑今有一束平行光沿AB方向射向圓柱體若一條入射光線經(jīng)折射后恰經(jīng)過B點，則這條入射光線到AB的距離是多少？解析：設光線P經(jīng)折射后經(jīng)過B點，光路如圖所示根據(jù)折射定律n在OBC中，可得30，60，所以CDRsinR.答案：R5(8分)某實驗室中懸掛著一彈簧振子和一單擺，彈簧振子的彈簧和小球(球中間有孔)都套在固定的光滑豎直桿上某次有感地震中觀察到靜止的振子開始振動4.0 s后，單擺才開始擺動此次地震中同一震源產(chǎn)生的地震縱波和橫波的波長分別為10 km和5.0 km，頻率為1.0 Hz.假設該實驗室恰

6、好位于震源的正上方，求震源離實驗室的距離解析：設地震縱波和橫波的傳播速度分別為vP和vS，則vPfP vSfS 式中，f為地震波的頻率，P和S分別表示地震縱波和橫波的波長設震源離實驗室的距離為x，縱波從震源傳播到實驗室所需時間為t，則xvPt xvS(tt) 式中，t為擺B開始擺動的時刻與振子A開始振動的時刻之間的時間間隔由式得：x 代入數(shù)據(jù)得x40 km.答案：40 km6(8分)機械橫波某時刻的波形圖如圖6所示，波沿x軸正方向傳播，質點p的坐標x0.32 m從此時刻開始計時(1)若每間隔最小時間0.4 s重復出現(xiàn)波形圖，求波速(2)若p點經(jīng)0.4 s第一次達到正向最大位移，求波速(3)若p

7、點經(jīng)0.4 s到達平衡位置，求波速解析：(1)依題意，周期T0.4 s，波速v m/s 2 m/s.(2)波沿x軸正方向傳播，x0.32 m0.2 m0.12 mp點恰好第一次達到正向最大位移波速v m/s0.3 m/s.(3)波沿x軸正方向傳播，若p點恰好第一次到達平衡位置則x0.32 m，由周期性可知波傳播的可能距離x(0.32n)m(n0,1,2,3，)可能波速v m/s(0.8n) m/s(n0,1,2,3，)答案：(1)2 m/s(2)0.3 m/s(3)(0.8n) m/s(n0,1,2,3，)7(7分) (1)在“探究單擺周期與擺長的關系”的實驗中，兩位同學用游標卡尺測量小球的直

8、徑如圖7甲、乙所示測量方法正確的是_(選填“甲”或“乙”)(2)實驗時，若擺球在垂直紙面的平面內擺動，為了將人工記錄振動次數(shù)改為自動記錄振動次數(shù)，在擺球運動最低點的左、右兩側分別放置一激光光源與光敏電阻，如圖8甲所示光敏電阻與某一自動記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時間t變化圖線如圖乙所示，則該單擺的振動周期為_若保持懸點到小球頂點的繩長不變，改用直徑是原小球直徑2倍的另一小球進行實驗，則該單擺的周期將_(填“變大”、“不變”或“變小”)，圖乙中的t將_(填“變大”、“不變”或“變小”)解析：(1)小球應放在測腳下部位置，圖乙正確(2)小球擺動到最低點時，擋光使得光敏電阻阻值增大，從t

9、1時刻開始，再經(jīng)兩次擋光完成一個周期，故T2t0；擺長為擺線加小球半徑，若小球直徑變大，則擺長增加，由周期公式T2 可知，周期變大；當小球直徑變大時，擋光時間增加，即t變大. 答案：(1)乙(2)2t0變大變大8(8分)20世紀80年代初，科學家發(fā)明了硅太陽能電池如果在太空設立太陽能衛(wèi)星電站，可24 h發(fā)電，且不受晝夜氣候的影響利用微波電能轉換裝置，將電能轉換成微波向地面發(fā)送，太陽能衛(wèi)星電站的最佳位置在離地1100 km的赤道上空，此時微波定向性最好飛機通過微波區(qū)不會發(fā)生意外，但微波對飛鳥是致命的可在地面站附近裝上保護網(wǎng)或驅逐音響，不讓飛鳥通過(地球半徑R6400 km)(1)太陽能電池將實現(xiàn)

10、哪種轉換_A光能微波 B光能熱能C光能電能 D電能微波(2)微波是_A超聲波 B次聲波C電磁波 D機械波(3)飛機外殼對微波的哪種作用，使飛機安全無恙_A反射 B吸收 C干涉 D衍射(4)微波對飛鳥是致命的，這是因為微波的_A電離作用 B穿透作用C生物電作用 D熱效應解析：(1)太陽能電池實現(xiàn)光能與電能的轉換，C對，A、B、D錯(2)微波是某一頻率的電磁波，C對，A、B、D錯(3)飛機外殼可以反射微波，使飛機安全，A對，B、C、D錯(4)微波是頻率很高的電磁波，在生物體內可引起熱效應，由于太陽能衛(wèi)星電站的功率很大，產(chǎn)生的熱量足以將鳥熱死答案：(1)C(2)C(3)A(4)D9(9分) (1)下

11、列說法中正確的是_A水面上的油膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色，這是由光的衍射造成的B根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，變化的電場周圍一定可以產(chǎn)生變化的磁場C狹義相對論認為：不論光源與觀察者做怎樣的相對運動，光速都是一樣的D在“探究單擺周期與擺長的關系”的實驗中，測量單擺周期應該從小球經(jīng)過最大位移處開始計時，以減小實驗誤差 (2)如圖9所示，一個半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點已知OA，該球體對藍光的折射率為.則它從球面射出時的出射角_；若換用一束紅光同樣從A點射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置_(填“偏

12、左”、“偏右”或“不變”)(3)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2 s，t0時刻的波形如圖10所示該列波的波速是_m/s；質點a平衡位置的坐標xa2.5 m，再經(jīng)_s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動解析：(1)水面上的油膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色，這是薄膜干涉的結果，A錯；均勻變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場是恒定的，B錯；根據(jù)狹義相對論的光速不變原理知，C正確；對D項，為減小實驗誤差，測量單擺周期應從小球經(jīng)過平衡位置處開始計時，D錯(2)設ABO，由sin得30，由n，得60設紅光從球面射出時的出射角為sinn藍sin30，sinn紅sin30由于n藍n紅，故，所以紅光從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置偏右(3)因為T2 s，4 m，所以v2 m/s質點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動所經(jīng)過的時間t s0.25 s.答案：(1)C(2)60偏右(3)20.2510(8分)有一種示波器可以同時顯示兩列波形對于這兩列波，顯示屏上橫向每格代表的時間間隔相同利用此種示波器可以測量液體中的聲速，實驗裝置的一部分如圖11所示：管內盛滿液體，音頻信號發(fā)生器