人教版高中物理选修3-4综合测试含答案和详细解析

1、绝密启用前2020年秋人教版高中物理选修3-4综合测试本试卷共100分，考试时间120分钟。一、单选题（共10小题,每小题4.0分，共40分）1.科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹.在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为（）A.月球太冷，声音传播太慢B.月球上没有空气，声音无法传播C.宇航员不适应月球，声音太轻D.月球上太嘈杂，声音听不清楚2.小明同学在实验室里用插针法测平行玻璃砖折射率的实验中，已确定好入射方向AO,插了两枚大头针P1和P2,如图所示（是三条直线）.在以后的操作说法中你认为正确的一项是（）A.在bb侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P

2、4可能插在 线上B.在bb侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在 线上C.若保持。点不动，减少入射角，在 线上bb侧调整观察视线，另外两枚大头针P3和P4可能插在D.若保持。点不动，增大入射角，在bb侧调整观察视线，看不清P1和P2的像，这可能是光在bb界面发生全反射.3.一列简谐机械横波沿 x轴正方向传播，波速为2 m/s.某时刻波形如图所示，a、b两质点的平衡位置的横坐标分别为xa = 2.5 m, xb = 4.5 m,则下列说法中正确的是（）A.质点a振动的周期为6 sB.平衡位置x=10.5 m处的质点（图中未画出）与a质点的振动情况总相同C.此时质点a的速度比质点b的速度大

3、IID.经过；个周期，质点a通过的路程为2 cm4 .关于简谐运动，以下说法正确的是（）A.物体做简谐运动时，系统的机械能一定不守恒B.简谐运动是非匀变速运动C.物体做简谐运动的回复力一定是由合力提供的D.秒摆的周期正好是 1 s5 .一列简谐波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形如图所示，已知波的速度为10 m/s.则t=0.2 s时刻正确的波形应是下图中的（）6 .如图甲为一列横波在 t = 0时的波动图象，图乙为该波中x= 4 m处质点P的振动图象，下列说法正确的是：波速为4 m/s；波沿x轴正方向传播； 再过0.5 s, P点向右移动2 m；再过0.5 s, P点振动路程为0.4 cm

4、（ ）A.B.C.D.7 .在高速行进的火车车厢正中的闪光灯发一次闪光向周围传播，闪光到达车厢后壁时，一只小猫在车厢后端出生，闪光到达车厢前壁时，两只小鸡在车厢前端出生.则 （）鼾A.在火车上的人看来，一只小猫先出生B.在火车上的人看来，两只小鸡先出生C.在地面上的人看来，一只小猫先出生D.在地面上的人看来，两只小鸡先出生8.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知图中质点 和c之间的距离是5 m,以下说法正确的是（）b的起振时刻比质点a延迟了 0.5 s, bA.此列波的波长为2.5 m8 .此列波的频率为2 HzC.此列波的波速为2.5 m/sD.此列波的传播方向为沿 x轴正方向传播9

5、.如图所示，按照狭义相对论的观点，火箭 A是迎着光飞行的，火箭 B是追赶”着光飞行的，若火 箭相对地面的速度为 v,则两火箭上的观察者测出的光速分别为（）A . c+ v c vB. c v c+ vC. c cD.无法确定10 .如图所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰4abc,其中ac面是镀银的，现有一光线垂直于ab面入射，在棱镜内经过两次反射后垂直于bc面射出，则（）A. /a= 30°, /b = 75B. /a= 32 , /b=74C. Za= 34°, /b=73D. /a= 36°, /b = 72、多选题（共4小题,每小题5.0分，共20分）11 .（

6、多选）纳米科技是跨世纪新科技，将激光束的宽度聚集到纳米级范围内，可修复人体已损坏的器 官，对DNA分子进行超微型基因修复，把至今尚令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除，这是利 用了激光的（ ）A.单色性B.方向性C.高能量D.粒子性12.（多选）关于物理知识在生活中的应用，下列说法正确的是（）A .机场车站所用的测试人体温度的测温仪应用的是紫外线B .雷达是利用无线电波中的微波来测定物体位置的无线电设备C. 丫射线可以用来治疗某些癌症D.医院给病人做的脑部 CT利用的是X射线的穿透本领较强13.（多选）如图甲所示，在升降机的顶部装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端

7、挂一个质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t的变化关系如图乙所示，g为重力加速度,则（）甲乙A.升降机停止前在向下运动B. 0-t1时间内小球处于失重状态，速率不断增大C. t2t3时间内小球处于超重状态，速率不断减小D. t2t4时间内小球处于超重状态，速率先减小后增大300 Hz,在汽车向你驶来又擦身而过的过14.（多选）假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是程中，下列说法正确的是 （）A.当汽车向你驶来时，听到声音的频率大于300 HzB.当汽车向你驶来时，听到声音的频率小于300 HzC.当汽车和你擦身而过后，

8、听到声音的频率大于300 HzD.当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率小于300 Hz三、实验题（共1小题,每小题10.0分，共10分）15 .在做用单摆测定重力加速度”的实验中，用主尺最小分度为1 mm,游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径，结果如图甲所示，可以读出此金属球的直径为 mm.（2）单摆细绳的悬点与拉力传感器相连，将摆球拉开一小角使单摆做简谐运动后，拉力传感器记录了拉力随时间变化的情况，如图乙所示，则该单摆的周期为 s.四、计算题（共3小题,每小题10.0分，共30分）16 .如图所示为某课外探究小组所设计的实验装置：把一个质量为M的长方形框架 A静止放在水平地面上.一个轻弹

9、簧上端与框架A的顶端相连，下端与质量为 m的小球B相连，B的下面再通过轻质细线与小球 C相连.整体处于静止状态.现剪断细线，把小球 C拿走，小球 B便开始上下做 简谐运动.实验表明，小球C的质量存在一个临界值，超过这个临界值，当剪断细线拿走小球C后，小球B向上做简谐运动的过程中，框架A会离开地面.试求小球 C的这一质量的临界值.x= 10sin 5成cm ,由此可知:17 .某做简谐运动的物体，其位移与时间的变化关系式为(1)物体的振幅为多少？(2)物体振动的频率为多少？在时间t=0.1 s时，物体的位移是多少？18 .如图所示，小车质量为M,木块质量为 m,它们之间的最大静摩擦力为Ff,在劲

10、度系数为轻弹簧作用下，沿光滑水平面做简谐振动.木块与小车间不发生相对滑动.小车振幅的最大值为 多少？答案解析1 .【答案】B【解析】两宇航员面对面讲话却无法听到，说明声波有振源却传播不出去，即缺乏声波传播的另 一条件，没有介质，故 B选项正确.2 .【答案】C【解析】光线通过平行玻璃砖后，根据折射定律得知，出射光线与入射光线平行，故在bb侧调整观察视线，另两枚大头针 P3和P4不可能插在 线上，故A错误.由折射定律得知，光线通过平行 玻璃砖后光线向一侧发生侧移，由于光线在上表面折射时，折射角小于入射角，则出射光线向一侧偏移，如图，故另两枚大头针P3和P4不可能插在 线上，故B错误.若保持 。点

11、不动，减少入射角，出射光线折射角也减小，另外两枚大头针P3和P4可能插在线上，故C正确.若保持 O点不动，增大入射角，在 bb侧调整观察视线，看不清Pl和P2的像，反射光增强，折射光线减弱，在bb侧调整观察视线，会看不清Pi和P2的像.根据光路可逆性原理得知，光线不可能在 bb界面发生全反射，故 D错误.3 .【答案】B【解析】质点的振动周期为 T=-=-s=4 s, A错误；平衡位置 x= 10.5 m处的质点与a质点相差一个波长，所以它们的振动情况总相同，B正确；因为此时刻 a质点离平衡位置比 b质点离平衡位置较远，所以此时质点 a的速度比质点b的速度小，C错误；根据a点的位置，则经过个周

12、期，4质点a通过的路程小于 2 cm,选项D错误.4 .【答案】BA错误；回复【解析】简谐运动的过程中，动能和势能相互转化，机械能守恒，是等幅振动，故B正确；回复力可以是合力满足F=-kx的是简谐运动；其合力是变化的，故是非匀变速运动，故 力也可以是某个力的分力，故 C错误；秒摆的摆长是 1 m,其周期约为2 s,故D错误.5 .【答案】A【解析】由波形图可知波长入=4.0 m,周期T=&=0.4 s,再经过半个周期即t = 0.2 s时刻x=0处质点位于波谷位置，A正确.6 .【答案】C【解析】波长为4 m,周期为1 s,波速为v=L=0£ = 4 m/s； t=0时，质点

13、P向上振动，波T 1.0 s沿x轴负方向传播；再过 0.5 s, P点仍在平衡位置附近振动，质点不随波迁移；再过 0.5 s,即半 个周期，P点振动路程为2A= 0.4 cm,故正确，选C.7 .【答案】C【解析】火车中的人认为，车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相等，光源在车厢中央，闪光同时到达前后两壁，则在火车上的人看来，小猫和小鸡同时出生，故 A、B错误；地面上的人认 为，地面是一个惯性系，光向前向后传播的速度相等，向前传播的路程长些，到达前壁的时刻晚些，故在地面上的人看来，一只小猫先出生，故C正确，D错误.8 .【答案】D【解析】相邻两个波峰或者波谷之间的距离就是一个波长，b和c之间

14、的距离就是一个波长即5 m,1A项错；而a、b之间距离为半个波长，波从 a传到b所用时间为半个周期，即 T= 0.5 s,所以周 期为1 s,频率f=1 Hz, B项错；波速v=1=5 m/s, C项错；质点b的起振时刻比质点 a延迟， 说明波是从a向b传播即沿x轴正向，D项对.c都一样，因此在火箭9 .【答案】C【解析】根据光速不变原理，在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速A, B两个惯性参考系中，观察者测量到的光速一样大，均为c,故C正确.10 .【答案】D【解析】设/a= Q Zb="由几何关系可得:。+ 2a= 180°,2 9= a 联立式得，0= 36 ,

15、a= 7211 .【答案】BC【解析】因为激光具有非常好的方向性和非常高的能量，可以用于医疗卫生，故B 、 C 正确12 .【答案】BCD【解析】一切物体均发出红外线，随着温度不同，辐射强度不同，人体温度的测温仪应用的是红外线，故A 错误；雷达是利用无线电波中的微波来测定物体位置，借助于多普勒效应现象，故B正确；丫射线可以用来治疗某些癌症，故C正确；给病人做的脑部CT利用的是X射线的穿透本领较强，故D 正确13 .【答案】CD【解析】升降机在匀速运行过程中突然停止，由于惯性，小球会继续沿着原来的运动方向运动一段时间，匀速运动时弹簧是拉伸状态，而后传感器显示的力在不断减小，表明弹簧形变量在减小，

16、故向上运动，A 错误；0 t1 时间内拉力小于重力，即失重，加速度向下为失重，且向上运动，故向上减速，B 错误；结合前面分析可得：0 t1 时间内小球向上减速，t1 t2 时间内小球向下加速，t2t3时间内小球向下减速，t3t4时间内向上加速，具有向上的加速度处于超重状态，故C、D正确14 .【答案】AD【解析】根据多普勒效应规律，当汽车向你驶来时，听到的喇叭声音的频率大于300 Hz, C、 B 错误，当汽车和你擦身而过后，听到的喇叭声音的频率小于300 Hz， A、 D 对15 . 【答案】(1)18.40 (2)2.0【解析】(1)主尺读数为18 mm,游标尺读数为 0.05 mmx8=

17、0.40 mm；故金属球直径为 18 mm+0.40 mm =18.40 mm； (2)单摆摆动过程中，每次经过最低点时拉力最大，每次经过最高点时拉力最小，拉力变化的周期为1.0 s,故单摆的摆动周期为2.0 s.16 .【答案】M+m【解析】设小球C的质量临界值为mo,弹簧的劲度系数为 k,重力加速度为g;(1)弹簧下端只挂小球 B时，当B静止不动时，设弓t簧伸长量为xi,对B,有：mg = kxi (2)小千B下面再挂上C时，当B和C静止不动时，设弹簧再伸长X2,对B和C,有：(m+ mo)g= k(xi + X2)(3)细线剪断，小球 C拿走后，小球 B运动到最高点时，框架 A对地面的压力最小为零，此时设弹 簧压缩量为X3,对框架A,有：Mg = kx3 根据简谐运动的对称规律，有：X1+X3= X2(等于振幅 A)联立解得mo= M+m即小球C的质量的临界值为 M + m.17 .【答案】(1)10 cm (2)2.5 Hz