2020年复习必做【模拟试题】高考物理试卷汇编(选修3-4)复习专用试卷

1、欢迎下载高中物理学习材料（精心收集*整理制作）2010年高考物理试卷汇编（选修 3-4）机械振动、机械波1、（全国卷I） 21.一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点。t=0时刻振子的位移 x = -0.1m；t= 4s 时刻x = 0.1m； t =4 s时刻x = 0.1m。该振子的振幅和周期可能为3A. 0.1m, 8sB. 0.1m, 8sC. 0.2m, 8sD. 0.2m, 8s33【答案】AD【解析】在t= 4 s和t=4s两时刻振子的位移相同，第一种情况是此时间差是周期的整数倍，t234 4 nT ,当n=1时T 8s。在4 s的半个周期内振子的位移由负的最大变为正的最大，i

2、333所以振幅是0.1m。A正确。力444T第二种情况是此时间差不是周期的整数倍，则（4 0） （4 4） nT T,当n=0时T 8s,332且由于12是t1的二倍说明振幅是该位移的二倍为0.2m。如图答案D。2、（全国卷H） 15. 一简谐横波以4m/s的波速沿 贝Ux轴正方向传播。已知 t=0时的波形如图所示,A.波的周期为1sB . x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动，一1，C. x=0处的质点在t 一s时速度为04，1，D. x=0处的质点在t s时速度值最大4【答案】AB【解析】由图可得半波长为2m,波长为4m。周期T方向传播，则x=0的质点在沿y轴的负方向运动，选项4s 1s

3、 ,选项A正确。波沿x轴正4B正确。x=0的质点位移为振幅的一半，优质资料要运动到平衡位置的时间是1 T 11,s ,则t s时，x=0的质点不在平衡位置也不在取大位移 3 4 124处，故CD错误。3、(新课标卷)33. (2) (10分)波源Si和S2振动方向相同，频率均为4Hz,分别置于均匀介质中x轴上的O、A两点处，OA=2m ,如图所示。两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播，波速为4m/s。己知两波源振动的初始相位相同。求：s (i)简谐横波的波长：舌(ii )OA间合振动振幅最小的点的位置。【答案】(i ) 1m ( ii ) 0.25m0.75m 1.25m1.75m【解析】(i)

4、设波长为 力频率为方则v=x尹代入已知数据得：入=m(ii)以O为坐标原点，设 p为oa间任一点，其坐标为 x,则两波源到 p点的波程差A=x-(2-x), 00：w% 其中 x、A 以 m 为单位。一，、一1 ，一合振动振幅最小的点的位置满足l (k ) , k为整数2 解得：x=0.25m。0.75m, 1.25m, 1.75m.4、(北京卷)17. 一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过 3/4周期开始计时，则图 2描述的是A. a处质点的振动图象B.b处质点的振动图象C.c处质点的振动图象D.d处质点的振动图

5、象【答案】B【解析】由波的图像经过 3/4周期a到达波谷，b达到平衡位置向下运动，c达到波峰，d达到平衡位置向上运动，这四个质点在3/4周期开始计时时刻的状态只有 b符合振动图像。选项 B正确。5、(上海物理)2.利用发波水槽得到的水面波形如图a、b所示，则()(A)图a、b均显示了波的干涉现象(B)图a、b均显示了波的衍射现象(C)图a显示了波的干涉现象，图 b显示了波的衍射现象(D)图a显示了波的衍射现象，图 b显示了波的干涉现象欢迎下载【答案】D【解析】从题图中可以很清楚的看到 a、b波绕过了继续传播，产生了明显的衍射现象，选项 D正 确。6、（上海物理）3.声波能绕过某一建筑物传播而光

6、波却不能绕过该建筑物，这是因为（）（A）声波是纵波，光波是横波（B）声波振幅大，光波振幅小（C）声波波长较长，光波波长较短 （D）声波波速较小，光波波速很大【答案】C【解析】波的衍射条件：障碍物与波长相差不多，选项 C正确。7、（上海物理）16.如右图，一列简谐横波沿 x轴正方向传播，实线和虚线分别表示ti=0和t2= 0.5s （T>0.5s）时的波形，能正确反映 t3= 7.5s时波形的是图（）【答案】D11一【解析】因为t2 可确定波在0.5s的时间沿x轴正方向传播 一，即-T 0.5s,所以T 2s,44一 一 3 3. 1 .t3 7.5s= 3 T ,波峰沿x轴正方向传播 一

7、，从一 处到 处，选项D正确4448、（上海物理）20.如图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为 2cm,波速为2m/s。在波 的传播方向上两质点 a、b的平衡位置相距 0.4m （小于一个波长），当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距1cm的位置。则（）（A）此波的周期可能为 0.6s（B）此波的周期可能为1.2s（C）从此时刻起经过 0.5s, b点可能在波谷位置（D）从此时刻起经过 0.5s, b点可能在波峰位置【答案】ACD11_【斛析】如图，（ ）0.4 ,1.2m ,根据v4 12,1.25 5.一T 0.6s, A正确；从此时刻起经过 0.5s,即一T ,波沿x轴正

8、万向传播一 1.0m,v 266波峰到x 1.2m处，b不在波峰，C正确。1 11一 一0.6如右下图，（一 一 一） 0.4,0.6m,根据 v , T 0.3s, B 错误；从2 4 12T v 255此时刻起经过0.5s,即-T ,波沿x轴正万向传播一 1.0m ,波峰到x 1.0m处，x 0.4的b33在波山I, D正确。正确选项 ACD 。9、（安徽卷）15. 一列沿x轴方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示。点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是A. v变小，a变大B. v变小，a变小C. v变大，a变大D. v变大，a变小【解析】由题图可得，波沿

9、 x轴方向传播，P质点在该时刻的运动方向沿 y轴正方向，向平衡位置靠近，做加速度减小的加速运动，v变大，a变小，选项C正确。10、（海南卷）18. （2）（6分）右图为某一报告厅主席台的平面图，AB是讲台，S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示.报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再 次放大时可能会产生啸叫.为了进免啸叫，话筒最好摆放在讲台 上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消。已知空气中声速为 340m/s,若报告人声音的频率为136Hz,问讲台上这样的位置有多少个？【解析】相应于声频f 136Hz的声波的波长是v 2.5mf式中v 340m/s

10、是空气中的声速。在右图中，。是AB的中点,P是OB上任一点。将 81P S2P表示为 S1P S2P k2式中k为实数，当k 0,2,4, L时，从两个喇叭来的声波因干涉而加强；当 k 1,3,5L时，从两个喇叭来的声波因干涉而相消。由此可知，。是干涉加强点；对于 B点,S1B S2B 20m 15m4优质资料所以，B点也是干涉加强点。因而 O、B之间有两个干涉相消点，由对称性可知，AB上有4个干涉相消点。11、（重庆卷）14. 一列简谐波在两时刻的波形如题14图中实线和虚线所示,由图可确定这列波的A周期 B波速 C波长 D频率【答案】C【解析】由图象可确定波的波长12、（四川卷）16.一列间

11、谐横波沿直线由 A向B传播，A、B相距0 .45m, 右图是A处质点的振动图像。当 A处质点运动到波峰位置时， B处质点刚 好到达平衡位置且向 y轴正方向运动，这列波的波速可能是A. 4.5/sB . 3.0m/s C . 1.5m/sD .0.7m/s【答案】A【解析】由振动图象可得振动周期T=0.4s,波由A向B传播，A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，A、B间的距离l n41414 0.459,波速 v - 。当 n=0 时，v=4.5m/s；4n 1T T(4n 1) 0.4 (4n 1) 8n 2当 n=1 时，v=0.9m/s；当 n=2 时,v=

12、0.5m/s 等，A 正确。13、（天津卷）4. 一列简谐横波沿 x轴正向传播，传到 始振动，则该波的振幅 A和频率f为A. A=1mf=5HzB. A=0.5mf=5HzC. A=1mf=2.5HzD. A=0.5mf=2.5Hz【答案】DM点时波形如图所示，再经0.6s, N点开【解析】由题图的振幅 A=0.5m ,波长F4m。经0.6s,N点开始振动得波速 v 5m/s 10m/s,0.6所以频率f Y l°Hz 2.5Hz , D正确。 414、（福建卷）15. 一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示, 虚线所示。若该波的周期T大于0.02s,则该波的传播速度可能是A

13、 . 2m/s B. 3m/s C. 4m/s D . 5m/s【答案】B【解析】解法一：质点振动法（1）设波向右传播，则在 0时刻x 4m处的质点往上振动，t=0.02s时刻的波形如图中设经历Vt时间时质点运动到波峰的位置，则1-Vt ( n)T ,即44Vt4n 10.084n 1当 n 0 时，T 0.08s 0.02s,符合要求，此时 v 008 im/s ； T 0.08当n 1时，T 0.016S 0.02s,不符合要求。(2)设波向左传播，则在 0时刻x 4m处的质点往下振动，0.084n 3设经历Vt时间时质点运动到波峰的位置，则 Vt (3 n)T ,即T 4Vt44n 3当

14、n 0时，T 008s 0.02s,符合要求，此时v 工08 3m/s ； 3T 0.083当n 1时，T 0"s 0.02s,不符合要求。 7综上所述，只有B选项正确。解法二：波的平移法(1)设波向右传播，只有当波传播的距离为Vx 0.02 0.08n时，实线才会和虚线重合，即0时刻的波形才会演变成 0.02s时的波形，Vt 0.02s ,Vx 0.02-0.08n 1 4n, Vt 0.020.08I ,v 4n 1当 n 0时，T 0.08s 0.02s,符合要求，此时 v 1 4n 1m/s；当n 1时，T 0.016s 0.02s,不符合要求。(2)设波向左传播，只有当波传

15、播的距离为Vx 0.06 0.08n时，实线才会和虚线重合，即0时刻的波形才会演变成 0.02s时的波形，Vt 0.02s ,Vx 0.06 0.08n ， 3 4n,Vt 0.02丁0.08T,v 4n 3v 3 4n 3m/s ；当n 0时，T 亚区 0.02s,符合要求，此时 3当n 1时，T ”8s 0.02s,不符合要求。 7综上所述，只有选项 B正确。15、(山东卷)37. (1)渔船常利用超声波来探测远外鱼群的方位。已知某超 声波频率为1.0M05Hz,某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示。从该时刻开始计时，画出 x 7.5 10 3m处质点做简谐运动的振动图像(至少一个周

16、期)。现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s,求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)。【答案】如图所示 3000m【解析】由于x 7.5 10 3处质点，在负的最大位移处，其周期T=1x10 5,质点做简谐运动的振动图像如图所示由波形图可以读出波长入二15X-3m由波速公式vf 1500m鱼群与渔船的距离x vt 3000 m216、(浙江卷)18.在O点有一波源，t=0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波。t1=4s时，距离。点为3m的A点第一次达到波峰；t2=7s时，距离。点为4m的B点第一次达到波谷。 则以下说法正确的是A.该横波的波长为2mB.该横波的周期为4sC.

17、该横波的波速为1m/sD.距离。点为1m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末t2 7s4 3Tv 4【答案】BC【解析】由t"得：t14s3 Tvv 4解得v 1m/s、T4s波长 vT 4mx 1振动从。传到距离。点为1m的质点所需时间t - 1s选项BC正确v 1电磁场和电磁波1、(新课标卷)14.在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是A.奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑发现了点电荷的相互作用规律：密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律：洛仑兹发

18、现了磁场对电流的作用规律【答案】AC【解析】赫兹用实验证实了电磁波的存在，B错误。洛仑磁发现了磁场对运动电荷作用的规律，D错误。2、(上海物理)7.电磁波包含了 射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列 顺序是()(A)无线电波、红外线、紫外线、射线(B)红外线、无线电波、射线、紫外线(C)射线、红外线、紫外线、无线电波(D)紫外线、无线电波、射线、红外线【答案】A【解析】电磁波谱波长由长到短的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线，选项A正确。3、（四川卷）15.下列说法正确的是A. “粒子大角度散射表明 a粒子很难进入原子内部B .氢原子跃迁发出的光从空气射入水时可

19、能发生全反射C.裂变反应有质量亏损，质量数不守恒D. 丫射线是一种波长很短的电磁波【答案】D【解析】a粒子散射实验现象表明大多数a粒子不发生偏转，说明穿过了原子，少数a粒子发生偏转，说明无法穿过原子核，A错误。光只有从光密介质进入光疏介质才可能发生全反射，空气和水比较水是光密介质，B错误。裂变反应有质量亏损是由于核子的平均密度变化引起的，但核子 的总数不变，即质量数守恒，C错误。丫射线是频率很大、波长很短的电磁波，D正确。4、（天津卷）1.下列关于电磁波的说法正确的是A.均匀变化的磁场能够在空间产生电场B .电磁波在真空和介质中传播速度相同C.只要有电场和磁场，就能产生电磁波D.电磁波在同种介

20、质中只能沿直线传播【答案】A【解析】变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场。A正确。电磁波在真空和介质中传播速度不同，B错误。电磁波是由变化的电场和变化的磁场由近及远的传播形成，C错误。电磁波可以产生反射、折射、衍射和干涉， D错误。光学1、（全国卷I） 20.某人手持边长为6cm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 0.4m。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A . 4.0mB. 4.5m C. 5.0m D. 5.5m树的像【答案】B【解析】

21、如图是恰好看到树时的反射光路，由图中的三角形可得树高 树到镜的距离眼睛距镜的距离0.4m镜高6cm眼睛距镜的距离0.4m'即 一H -04m。人离树越远，视野越大，看到树所需镜面0.06m0.4m越小，同理有 一H- -04m6m ,以上两式解得 L=29.6m, H=4.5m。 0.05m0.4m2、（全国卷n） 20.频率不同的两束单色光 1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如右图所示，下列说法正确的是A .单色光1的波长小于单色光 2的波长B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光 2的传播速度C.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间D.单色

22、光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角【答案】AD【解析】由题图可知，1的光线折射率大，频率大，波长小。在介质中传播速度小，因而产生全反射的临界角小。选项 AD正确，B错。sinL,在玻璃中传播的距离 sind,传播的cos2d sin icsin 2II ,1光线的折射角小,A为直角。此截面速度v ,所以光在玻璃中传播的时间t - nv csin cos所经历的时间应该长，选项 C错误。3、（新课标卷）33. （1） （5分）如图，一个三棱镜的截面为等腰直角VABC ,所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到 AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反

23、射。该棱镜材料的折射率为 。（填入正 确选项前的字母）A. -6B. .2 C. 3 D.、3【解析】根据折射率定义有,sin 1 nsin 2, nsin 3 1,已知/ 1=450/ 2+/ 3=900,解得:6 n=2 4、（北京卷）14.对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是A.在相同介质中，绿光白折射率最大B.红光的频率最高C.在相同介质中，蓝光的波长最短D.黄光光子的能量最小【答案】C【解析】红、黄、绿、蓝四种单色光的频率依次增大，光从真空进入介质频率不变，B错。由色散现象同一介质对频率大的光有大的折射率，A错。频率大的光在真空中和介质中的波长都小，蓝光的波长最短，C正确。

24、频率大，光子能量大，D错。5、（上海理综）9.使用照相机拍摄清晰满意的照片，必须选择合适的曝光量。曝光量P可以表示为:d 2.，P=k（7） t,式中k为常数，d为照相机镜头 通光孔径”的直径，f为照相机镜头的焦距，t为曝光时间，将 之的倒数称为照相机的光圈数。一摄影爱好者在某次拍摄时，选择的光圈数是 f d8,曝光时间是 so若他想把曝光时间减少一半，但不改变曝光量，那么光圈数应选择（）。30A. 4B, 5.6C. 8D. 11答案：B6、（上海物理）6.根据爱因斯坦光子说，光子能量E等于（h为普朗克常量，c、为真空中的光速和波长）（）（A） hc（B） he-（C） h （D） h【答案

25、】A【解析】由于E h hc。选项a正确。7、（江苏卷）12.B （1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是(A) (B) (C) (D)激光是纵波频率相同的激光在不同介质中的波长相同两束频率不同的激光能产生干涉现象利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离（2）如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为（选n,试求5.30M0-7m,屏上P点距双缝si和S2的路程差为7.95 10-7m.则在这里出现的应是填明条纹"或 暗条纹”）。现改用波长为6.30 X0-7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条

26、纹间距将 变”。（选填变宽"、变窄”、或不（3）如图乙所示，一束激光从。点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的A点射出。已知入射角为i ,A与O相距I,介质的折射率为 介质的厚度d.【答案】（1） D （2）暗条纹 变宽（3）2 2 n sin i 2sin i【解析】（1）测距利用的是平行度好的特点。答案7 95 (2)由于 7.955.30 变宽。1.5,波程差是半波长的奇数倍,是暗条纹。又变大，X变大,22n sin i 2sin i（3）设折射角为%折射定律,in 1 n；几何关系l= 2d tan x ；解得: sin8、（江苏卷）12. C （1）研究光电效

27、应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分 别照射密封真空管的钠极板（阴极K）,钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流 I与AK之间的电压Uak的关系图象中，正确的是 （2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金属表面逸 出的过程中，其动量的大小 （选填 揩大、 减小"或 不变"）原因是。（3）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4eV和-1.51eV,金属钠的截止频率为5.53 1014Hz,普朗克常量 h=6.63 10-34Jgs.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发 态过程中发出的光照

28、射金属钠板，能否发生光电效应。【答案】（1） C （2）减小；光电子受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功）（3）氢原子放出的光子能量 E=E3E2,代人数据得：E =1 89eV,金属钠的逸出功 Wo=h整代人数据得 W0=2.3 eV,因为EVW。，所以不能发生光电效应。【解析】（1）虽然I强>1弱，但截止电压相等，选项 C正确（2）减小；光电子受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功）（3）氢原子放出的光子能量 E=E3E2,代人数据得：E =1 89eV,金属钠的逸出功 Wo=h”，代 人数据得 Wo=2.3 eV,因为E<Wo,所以不能发生光电效应。9、（海

29、南卷）18. （1）一光线以很小的入射角i射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离（很小时.sin ,cos 1）ABd cosn【解析】如图，设光线以很小的入射角 i入射到平板玻壬表面上的 A点，折射角为 ，从平板玻璃 另一表面上的B点射出。设 AC为入射光线的延长线。由折射定律和几何关系可知，它与出射光 线平行。过B点作BD AC ,交AC于D点，则BD的长度就是出射光线与入射光线之间的距 离，由折射定律得sin i n sin由几何关系得 BAD i出射光线与入射光线之间的距离为BD ABsin（i ）当入射角i很小时，有sin i i ,sin ,sin（i

30、 ） i ,cos 1由此及式得BD （n 1）din10、（重庆卷）20.如题20图所示，空气中在一折射率为J2的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90。、半径为R的扇形OAB, 一束平行光平行于横截面，以45。入射角照射到OA上，OB不透光,若只考虑首次入射到圆弧透出部分的弧长为A 1 R B 1 R C 1 R643【答案】B5D 12Ab上的光，则Ab上有光【解析】 光路图如图所示，由折射定律可求得设在sin C 1 可求得 C=45°, / AOC= 1800 1200 n900 300 150部分弧长CD为90一 02 R3601R,正确的答案是B4C点恰好发生全反射，由450 150。弧AB上有光透出的11、（四川卷）18.用波长为2.0 107m的紫外线照射鸨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7 10 19J。由此可知，鸨的极限频率是（普朗克常量h=6.63 10 34J s）,光速c=3.0810 m/s,结果取两位有效数字）A. 5.51410 Hz B .7.9 1014*Hz14C . 9.8 10 Hz15D .1.2 10 Hz根据光电效应方程EkmW ,在恰好发生光电效应时最大出动能为0有h0 W,综合化简得0Ekmc Ekm3 108h2 107_ 194.7 10 348 1014Hz6.63 10 3412、（山东卷）37.