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1、高中物理選修3-4 模塊綜合試題說(shuō)明：本試題共12個(gè)題，14題每題7分，512題每題9分，共100分，考試時(shí)間90分鐘1在光的單縫衍射實(shí)驗(yàn)中可觀察到清晰的亮暗相間的圖樣，下列甲、乙兩幅圖中屬于光的單縫衍射圖樣的是_(填“甲”或“乙”)；在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)制，調(diào)制分調(diào)幅和調(diào)頻兩種，在丙、丁兩幅圖中表示調(diào)幅波的是_(填“丙”或“丁”)答案乙丙2P、Q是一列簡(jiǎn)諧橫波中的質(zhì)點(diǎn)，相距30m，各自的振動(dòng)圖象如圖所示(1)此列波的頻率f_Hz.(2)如果P比Q離波源近，且P與Q間距離小于1個(gè)波長(zhǎng)，那么波長(zhǎng)_m，波速v_m/s.(3)如果P比Q離波源遠(yuǎn)，那么波長(zhǎng)_.答案(1

2、)0.25(2)4010(3)m(n0,1,2,3)3某防空雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率為f3103MHz，屏幕上尖形波顯示，從發(fā)射到接收經(jīng)歷時(shí)間t0.4ms，那么被監(jiān)視的目標(biāo)到雷達(dá)的距離為_(kāi)km.該雷達(dá)發(fā)出的電磁波的波長(zhǎng)為_(kāi)m.答案600.1解析xct1.2105m120km.這是電磁波往返的路程，所以目標(biāo)到達(dá)雷達(dá)的距離為60km.由cf可得0.1m.4磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的四種情況如圖所示，其中能產(chǎn)生電場(chǎng)的有_圖示的磁場(chǎng)，能產(chǎn)生持續(xù)電磁波的有_圖示的磁場(chǎng)答案BCDBD解析根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，有如下分析：A圖的磁場(chǎng)是恒定的，不能產(chǎn)生新的電場(chǎng)，更不能產(chǎn)生電磁波；B圖中的磁場(chǎng)是周期性變化的

3、，可以產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，因而可以產(chǎn)生持續(xù)的電磁波；C圖中的磁場(chǎng)是均勻變化的，能產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，而恒定的電場(chǎng)不能再產(chǎn)生磁場(chǎng)，不能產(chǎn)生電磁場(chǎng)，因此不能產(chǎn)生持續(xù)的電磁波；D圖所示磁場(chǎng)是周期性變化的，能產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，能產(chǎn)生電磁波5(廣東模擬)下圖表示一個(gè)向右傳播的t0時(shí)刻的橫波波形圖，已知波從O點(diǎn)傳到D點(diǎn)用0.2s.該波的波速為_(kāi)m/s，頻率為_(kāi)Hz；t0時(shí)，圖中“A、B、C、D、E、F、G、H、I、J”各質(zhì)點(diǎn)中，向y軸正方向運(yùn)動(dòng)的速率最大的質(zhì)點(diǎn)是_答案102.5D解析波速vm/s10m/s，由vf，得fv/Hz2.5Hz.由圖知，t0時(shí)，向y軸正向運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)有C、D、E三點(diǎn)，在平衡位置處

4、，質(zhì)點(diǎn)速率最大，所以D點(diǎn)速率最大6在用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板中心刻線對(duì)齊某條亮條紋(并將其記為第一條)的中心，如圖乙所示，此時(shí)手輪上的讀數(shù)為_(kāi)mm；轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃線向右側(cè)移動(dòng)到第四條亮條紋的中心位置，讀出手輪上的讀數(shù)，并由兩次讀數(shù)算出第一條亮條紋到第四條亮條紋之間的距離a9.900mm，又知雙縫間距d0.200mm，雙縫到屏的距離l1.000m，則對(duì)應(yīng)的光波的波長(zhǎng)為_(kāi)m如果用上述裝置測(cè)量氦氖激光器發(fā)出激光的波長(zhǎng)，則圖中除了光源以外，其他不必要的器材元件有_答案1.1806.60107濾光片、單縫解析手輪上的讀數(shù)的固定刻度讀數(shù)為1mm，可

5、動(dòng)刻度第18個(gè)格與基準(zhǔn)線對(duì)齊，讀數(shù)為18.00.01mm，所以手輪上的讀數(shù)為1.180mm；第1到第4亮紋之間有3個(gè)條紋間隔，所以xmm3.300mm，x6.60107m；氦氖激光器發(fā)出的激光具有很好的單色性和相干性，所以不需要濾光片和單縫，直接照射到雙縫上即可得到干涉圖樣7(蘇北五市模擬)某有線制導(dǎo)導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)，在導(dǎo)彈發(fā)射基地和導(dǎo)彈間連一根細(xì)如蛛絲的特制光纖(像放風(fēng)箏一樣)，它雙向傳輸信號(hào)，能達(dá)到有線制導(dǎo)作用光纖由纖芯和包層組成，其剖面如圖所示，其中纖芯材料的折射率n12，包層折射率n2，光纖長(zhǎng)度為3103m.(已知當(dāng)光從折射率為n1的介質(zhì)射入折射率為n2的介質(zhì)時(shí)，入射角1、折射角2間滿足關(guān)系

6、：n1sin1n2sin2)(1)試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明從光纖一端入射的光信號(hào)是否會(huì)通過(guò)包層“泄漏”出去；(2)若導(dǎo)彈飛行過(guò)程中，將有關(guān)參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，利用光纖發(fā)回發(fā)射基地經(jīng)瞬間處理后轉(zhuǎn)化為指令光信號(hào)返回導(dǎo)彈，求信號(hào)往返需要的最長(zhǎng)時(shí)間答案(1)見(jiàn)解析(2)8105s解析(1)由題意在纖芯和包層分界面上全反身臨界角C滿足：n1sinCn2sin90得：C60，當(dāng)在端面上的入射角最大(1m90)時(shí)，折射角2也最大，在纖芯與包層分界面上的入射角1最小在端面上：1m90時(shí)，n1得：2m30這時(shí)1min903060C，所以，在所有情況中從端面入射到光纖中的信號(hào)都不會(huì)從包層中“泄漏”出去(2)當(dāng)在端面上入射角最

7、大時(shí)所用的時(shí)間最長(zhǎng)，這時(shí)光在纖芯中往返的總路程：s，光纖中光速：v信號(hào)往返需要的最長(zhǎng)時(shí)間tmaxs8105s.8某時(shí)刻的波形圖如圖所示，波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)p的坐標(biāo)x0.32m.從此時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)(1)若每間隔最小時(shí)間0.4s重復(fù)出現(xiàn)波形圖，求波速(2)若p點(diǎn)經(jīng)0.4s第一次達(dá)到正向最大位移，求波速(3)若p點(diǎn)經(jīng)0.4s到達(dá)平衡位置，求波速答案(1)2m/s(2)0.3m/s(3)(0.8n)m/s(n0,1,2,3，)解析(1)依題意，周期T0.4s，波速vm/s2m/s(2)波向右傳播x0.32m0.2m0.12m.p點(diǎn)恰好第一次達(dá)到正向最大位移波速vm/s0.3m/s(3)波向右傳播x

8、0.32m，p點(diǎn)恰好第一次到達(dá)平衡位置，由周期性可知波傳播的可能距離xm(n0,1,2,3，)可能波速vm/s(0.8n)m/s(n0,1,2,3，)9(1)一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為0.5m/s，在某時(shí)刻波形如圖中實(shí)線所示，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后波形如圖中虛線所示，在這段時(shí)間里，圖中P點(diǎn)處的質(zhì)元通過(guò)的路程可能是_A0.4m B0.5m C0.6m D0.7m(2)某學(xué)生利用單擺做測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，其具體操作如下：A在鐵架臺(tái)上固定一個(gè)夾子，把單擺的擺線夾在夾子上B用刻度尺和游標(biāo)卡尺測(cè)出擺長(zhǎng)lC將擺球向一側(cè)偏離30后由靜止釋放擺球D在釋放擺球的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)E記下擺球完成n次(大于30次)

9、全振動(dòng)的時(shí)間tF把所得數(shù)據(jù)代入公式該學(xué)生的上述操作中，錯(cuò)誤的是_(只填字母代號(hào))(3)如圖所示，是一種折射率n1.5的棱鏡，現(xiàn)有一束光線沿MN方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的正弦sini0.75.求：光在棱鏡中傳播的速率；通過(guò)計(jì)算確定此束光線射出棱鏡后的方向(不考慮返回到AB面上的光線)答案(1)C(2)CD(3)2108m/s見(jiàn)解析圖解析(1)根據(jù)題意分析可知，P點(diǎn)處的質(zhì)元開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸的正方向，由于它在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程為振幅的4倍(即4A，A0.2m)，所以圖中P點(diǎn)處的質(zhì)元通過(guò)的路程可能是s4nA3A0.60.8n(n0,1,2,3，)，所以答案為C.(2)利用單擺測(cè)定重力加速度時(shí)，要求單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，擺角不超過(guò)5，所以C操作錯(cuò)誤為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，在測(cè)量周期時(shí)應(yīng)該在擺球擺到最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，所以D操作是不妥的，所以答案為CD.(3)由n，解得：v2.0108m/s該棱鏡發(fā)生全反射的臨界角為arcsinarcsin0.667，故光線在側(cè)面發(fā)生全反射，然后垂直射向另一側(cè)面，并射出圓錐如圖所示，由幾何關(guān)系可知，ABC為等邊三角形，ACD也為等邊三角形，故光束在桌面上形成的光斑半徑為2r9