2019-2020年高中物理 综合能力检测(B) 新人教版选修3-4.doc

2019-2020年高中物理 综合能力检测(B) 新人教版选修3-4一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1(xx德州市高三联考)分析下列物理现象：(1)夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的()A反射、衍射、干涉、多普勒效应B折射、衍射、多普勒效应、干涉C反射、折射、干涉、多普勒效应D衍射、折射、干涉、多普勒效应答案：A2(xx山东青岛高三检测)下列说法正确的是()A由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光B光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现明条纹时而出现暗条纹C均匀变化的电场产生均匀变化的磁场向外传播就形成了电磁波D根据相对论可知空间和时间与物质的运动状态有关答案：AD解析：因为红光比绿光的折射率小，从光密介质射入光疏介质时发生全反射的临界角Carcsin就大，所以绿光先发生全反射，故A正确；光的双缝干涉实验中，如果光屏上某一位置出现明条纹，则说明双缝到该位置的光程差一定是半个波长的偶数倍，故一直是明条纹，所以B错；均匀变化的电场只能产生稳定的磁场，而稳定的磁场则不能再产生电场，所以不能形成电磁波，故C不对；根据相对论时空观，时间与物质的存在有关，长度与物体的运动速度有关，所以D正确。3(xx衡山一中高三期末)如图所示，甲、乙两平面波是振幅相同的相干波。甲波沿x轴的正方向传播，乙波沿y轴正方向传播，图中实线表示某一时刻的波峰位置，虚线表示波谷位置，对图中正方形中央的a，b，c，d四点的振动情况，正确的判断是()Aa，b点振动加强，c，d点振动减弱Ba，c点振动加强，b，d点振动减弱Ca，d点振动加强，b，c点振动减弱Da，b，c，d点的振动都加强答案：B4(xx浙江温州高二联考)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。从该时刻起()A经过0.35s，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B经过0.25s，质点Q的加速度大于质点P的加速度C经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3mD经过0.1s，质点Q的运动方向沿y轴正方向答案：AC解析：由甲图知4m，由乙图知T0.2s，经0.35s质点P在波峰处故可判A正确；经0.25s质点P处于波谷处故可判B错误；经0.15s波沿x轴正向传播了vtt3m，故C正确；经0.1s时质点Q的运动方向沿y轴负方向故D错误。5(xx沙头角高二检测)a、b两种单色光以相同的入射角从空气中射入介质中时，如图所示发现b的折射光线更靠近法线，由此可判定()Aa比b更容易发生衍射现象B当光从介质射向空气中，a、b要发生全反射的临界角分别为Ca、Cb，则Cabb，C项错误。由sinC可知CaCb，B错误。6(xx寿光一模)某人手持边长为6 cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4 m。在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像，然后他向前走了6.0m，发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的像。这棵树的高度约为()A4.0 m B4.5 m C5.0 mD5.5 m答案：B解析：如图所示，设人在镜中恰好能看到整树的像时，人到镜子的距离为x，镜子到树的距离为l，镜子边长为d，树高为h，由平面镜成像特点可知：，当人向前走6m时：，可解得h4.5m。点评：本题考查了光的成像特点旨在考查学生的理解能力和应用数学知识解决问题的能力。7根据图中的漫画，判断下列说法中正确的是()A人看到的是鱼的实像，位置变浅了些B人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些C鱼看到的是人的实像，位置偏低了些D鱼看到的是人的虚像，位置偏高了些答案：BD解析：人看鱼的光路如图甲所示，因入射角i小于折射角r，则人将看到鱼的虚像，且位置比实际情况变浅了些，B正确；鱼看到人的光路如图乙所示，因入射角i大于折射角r，则鱼将看到人的虚像，且比实际位置要高，D正确。8如图所示，是声波从介质进入介质的折射情况，由图判断下面说法中正确的是()A入射角大于折射角，声波在介质中的波速大于它在介质中的波速B入射角大于折射角，可能是空气，可能是水C入射角小于折射角，可能是钢铁，可能是空气D介质中波速v1与介质中波速v2满足：答案：A解析：图MN为介质界面，虚线为法线，1为入射角，2为折射角，从图可直接看出入射角大于折射角(12)，则选项C错误，根据折射规律有1，所以v1v2，选项D错误，选项A正确。声波在液体、固体中的速度大于在气体中的速度，选项B错误。9如图是一个圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线。已知该棱镜的折射率n，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线()答案：B解析：因折射率n，其临界角Carcsin37。由几何关系知沿GG1的光线恰好发生全反射，只有从OG射入的光线可从射出，而从GM射入的光线在上发生全反射，如图，选B。10一列简谐横波在某一时刻的波形图如图甲所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x1.5m和x4.5m。P点的振动图象如图乙所示。在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是()答案：BC解析：该波的波长为4m，PQ两点间的距离为3m。当波沿x轴正方向传播时，P在平衡位置向上振动而Q点此时应处于波峰，B正确；当沿x轴负方向传播时，P点在平衡位置向上振动时Q点应处于波谷，C对。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，共18分。把答案直接填在横线上)11(5分)(xx山东潍坊高三模拟)在观察光的干涉现象的实验中，将两片刀片合在一起，在涂有墨汗的玻璃片上划出不同间隙的双缝；按图所示的方法，让激光束通过自制的双缝。(1)保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距_(填“越大”或“越小”)；(2)保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距_(“越大”或“越小”)；(3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时_(“大”或“小”)；(4)实验观察到光屏上呈现明暗相间的条纹，试运用波动理论对明纹的形成予以解释。答：_ _。答案：(1)越大(2)越大(3)小(4)同一色光透过双缝的光形成相干光源，在光屏相遇，有的区域光振动加强，有的区域光振动减弱，光振动加强区域呈现明纹。解析：(1)根据x知，d越小，x越大；(2)L越大，x越大；(3)红色光的波长长，蓝色光的波长短，根据x知，用蓝色光照射条纹间距比红色光小；(4)见答案。12(6分)如图所示，用某种透光物制成的直角三棱镜ABC；在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像_，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3_，P4_。记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4的位置作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45。则该透光物质的折射率n_，并在图中画出正确完整的光路图。答案：让P2的像挡住挡住P1、P2的像挡住P3以及P1、P2的像见解析图解析：通过作图找出BC面上的反射点和AB面上的出射点，则由几何知识可得各角的大小，如图所示，则n，其实验原理与用两面平行的玻璃砖相同，故P1的像让P2的像挡住、P3挡住P1、P2的像，P4应挡住P3以及P1、P2的像。13(7分)(xx北京石景山区高三期末)某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作；(1)用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图(甲)所示，摆球直径为_cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L。(2)用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n60时秒表的示数如图(乙)所示，该单摆的周期T_s(结果保留三位有效数字)。(3)测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2L图象如图(丙)，此图线斜率的物理意义是()AgB.C.D.(4)与重力加速度的真实值比较，发现测量结果偏大，分析原因可能是()A振幅偏小B在单摆未悬挂之前先测定其摆长C将摆线长当成了摆长D开始计时误记为n1(5)该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度。他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1，然后把摆线缩短适当的长度L，再测出其振动周期T2。用该同学测出的物理量表达重力加速度为g_。答案：(1)2.06cm(2)2.24s(3)C(4)D(5)g解析：(1)根据游标卡尺的读数方法可知l2.06cm(2)秒表读数t67.3s，所以周期T2.24s(3)由T2L，可判C选项正确。(4)L偏大或T偏小都会导致g偏大，D正确。(5)TL1TL1L2L由式得g三、论述计算题(共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14(10分)(xx芒市中学高二期末)如图所示，某透明液体深1m ，一束与水平面成30角的光线从空气射向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为45。试求：(1)该液体的折射率；(2)进入液体的光线经多长时间可以照到底面。答案：(1)(2)108s解析：(1)因为入射角i903060折射角r904545所以n(2)光在液体中传播的时间：位移sm速度v108m/s所以t108s15(10分)麦克斯韦在1865年发表的电磁场的动力学理论一文中提出了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。(1)一单色光波在折射率为1.5的介质中传播，某时刻电场横波图象如图1所示，求该光波的频率。(2)图2表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上，a、b是其中的两条平行光线。光线a在玻璃砖中的光路已给出。画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数。答案：(1)51014Hz(2)如图所示解析：设光在介质中的传播速度为v，波长为，频率为f，则fv联立式得f从波形图上读出波长4107m，代入数据解得f51014Hz(2)光路如图所示16(11分)(xx吉安市高二期末)如图所示，一束光线以60的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P，现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的P点(图中未标出)，与原来P点相比向左平移了3.46cm，已知透明体对光的折射率为。求光在透明体里运动的时间。答案：21010s解析：光路示意图如图所示由sinnsin得30由题意及光路图得s2dtan602dtan30，代入数值解得d1.5cm光在透明介质里传播的速度v，光在透明介质里的路程s2，所以光在透明体里运动的时间t21010s17(11分)(xx枣庄模拟)如图甲所示是一列沿x方向传播的简谐横波在t0时的波形图，已知波速v2m/s，质点PQ相距3.2m。求：(1)在图乙中画出质点Q的振动图象(至少画出一个周期)；(2)从t0到Q点第二次振动到波谷的这段时间内质点P通过的路程。答案：(1)如图所示(2)0.22m解析：(1)图象如图所示(2)从t0到Q点第二次到达波谷所需时间tTs0.8s2.2s(或由Q点的振动图象得Q点在t2.2s时第二次达到波谷)在这2.2s内P质点经历2因而通过的路程为s4A22cm0.22m。