物理选修3-4人教新课标同步练习

1、1(6分)分析下列物理现象：(1)“闻其声而不见其人”；(2)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(3)当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时，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衍射、干涉、多普勒效应B衍射、多普勒效应、干涉、C折射、干涉、多普勒效应D折射、多普勒效应、干涉解析：“闻其声而不见其人”是声音的衍射音叉上有两个发声的波源，声波发生干涉，所以在音叉周围会听到忽强忽弱的声音鸣笛的火车向着我们驶来时，汽笛声的音调变高是多普勒效应所以A正确答案：A2(6分)关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是()A电磁波是横波B电磁波的传播需要介质C电磁波能产生干涉和衍射现象D电

2、磁波的电场和磁场的方向相互垂直解析：电磁场由近及远的传播形成电磁波，电磁波在传播过程中，电场、磁场以及传播方向三者相互垂直，电磁波是一种波，它具有波的一切特性，它能发生反射、折射、干涉、衍射等现象，电磁波在真空中的速度最大，它的传播不需要介质故正确选项为A、C、D.答案：ACD3(6分)关于爱因斯坦质能方程，下列说法中正确的是()AEmc2中的E是物体以光速c运动的动能BEmc2是物体的核能CEmc2是物体各种形式能的总和D由Emc2知在核反应中，亏损的质量m转化成能量E放出解析：爱因斯坦的质能方程Emc2中的E是指物体相连系的一切能量的总和，既不是单一的动能，也不是单一的核能，故A、B错误，

3、C正确质量是质量，能量是能量，彼此不能转化，但可以相互度量，故D错误答案：C4.(6分)如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，Rr.现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出，设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则()An可能为Bn可能为2Ct可能为 Dt可能为解析：光线从A端面右端点C射入，光路如图所示，因为sin ，Rr，可得45 °.CEr，则光线EF与半径为r的圆相切，经两次全反射，由几何关系和题意可知，满足条件的只有此条光线，所以临界角C45°.

4、因n，故A、B正确；根据光在介质中传播距离s4r，介质中光速v，光传播时间t，解得t，故C、D错答案：AB5(6分)(2011年高考海南单科)一列简谐横波在t0时的波形图如图所示介质中x2 m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y10sin (5t) cm.关于这列简谐波，下列说法正确的是_(填入正确选项前的字母)A周期为4.0 sB振幅为20 cmC传播方向沿x轴正向 D传播速度为10 m/s解析：由波形图可知振幅A10 cm，波长4 m；由y10sin (5t) cm可知，5rad/s，根据得简谐运动的周期T s0.4 s；根据v，得波速v m/s10 m/s，根据y10sin (5t

5、) cm知，t0.1 s时，y10 cm，即质点P位于波峰处，所以t0时刻时P点向上振动，根据振动方向和波传播方向的关系知该波沿x轴正向传播，综上所述C、D正确答案：CD6(8分)一振动周期为T、振幅为A、位于x0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是_A振幅一定为AB周期一定为TC速度的最大值一定为vD开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E若P点与波源距离svT，则质点P的位移与波源的相同解析：质点P振动的振幅、周期、开始振动的方向都与波源相同

6、，故选项A、B正确，选项D错误；质点振动的速度与波速v无关，选项C错误；E选项中，P点与波源振动情况完全一致，选项E正确答案：ABE7(10分)(2012年泰安模拟)(1)机械波和电磁波都能传递能量，其中电磁波的能量随波的频率的增大而_；波的传播及其速度与介质有一定的关系，在真空中机械波是_传播的，电磁波是_传播的(填“能”、“不能”或“不确定”)；在从空气进入水的过程中，机械波的传播速度将_，电磁波的传播速度将_(填“增大”、“减小”或“不变”)(2)如图所示复合光经过半圆形玻璃后分成a、b两束光，比较a、b两束光在玻璃砖中的传播速度va_vb；入射光线由AO转到BO，出射光线中_最先消失；

7、若在该光消失时测得AO与BO间的夹角为，则玻璃对该光的折射率为_解析：(1)电磁波的能量随波的频率的增大而增大；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，而机械波不能在真空中传播；从空气进入水的过程中，机械波的传播速度增大，而电磁波的传播速度减小(2)由折射率n知nanb，又n，故vavb；根据sin C可知，a光的临界角较小，当入射光线由AO转到BO时，出射光线中a最先消失玻璃对a光的折射率n.答案：(1)增大不能能增大减小(2)a8(10分)20世纪80年代初，科学家发明了硅太阳能电池如果在太空设立太阳能卫星电站，可24 h发电，且不受昼夜气候的影响利用微波电能转换装置，将电能转换成微波向

8、地面发送，太阳能卫星电站的最佳位置在离地1 100 km的赤道上空，此时微波定向性最好飞机通过微波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的可在地面站附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过(地球半径R6 400 km)(1)太阳能电池将实现哪种转换_A光能微波B光能热能C光能电能 D电能微波(2)微波是_A超声波 B次声波C电磁波 D机械波(3)飞机外壳对微波的哪种作用，使飞机安全无恙_A反射 B吸收C干涉 D衍射(4)微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的_A电离作用 B穿透作用C生物电作用 D热效应解析：(1)太阳能电池实现光能与电能的转换，C对，A、B、D错(2)微波是某一频率的电磁波，C对，A、

9、B、D错(3)飞机外壳可以反射微波，使飞机安全，A对，B、C、D错(4)微波是频率很高的电磁波，在生物体内可引起热效应，由于太阳能卫星电站的功率很大，产生的热量足以将鸟热死答案：(1)C(2)C(3)A(4)D9(10分)(2011年高考山东理综)如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角AOB60°.一束平行于角平分线OM面的单色光由OA面射入介质，经OA面折射的光线恰平行于面OB.求介质的折射率折射光线中恰好射到M点的光线_(填“能”或“不能”)发生全反射解析：依题意作出光路图，由几何知识可知，入射角160°，折射角230°根据折射定律得n代入数据解得

10、n不能答案：不能10(10分)用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：A.白炽灯，B.单缝，C.光屏，D.双缝，E.滤光片(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是A、_(A已写好)；(2)正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条亮纹间的距离为b，则一定是a_b(选填“大于”、“小于”或“等于”)解析：(1)用双缝干涉测光的波长时，光具座上元件安装的顺序应该为白炽灯、滤光片、单缝、双缝、光屏，故顺序应为A、E、B、D、C；(2)x，因只改变光的波长，其他条件不变，而红>绿，故a&

11、gt;b.答案：(1)E、B、D、C(2)大于11(10分)一列横波沿x轴正方向传播，在t00时刻的波形如图所示，波刚好传到x3 m处，此后x1 m处的质点比x1 m处的质点_(选填“先”、“后”或“同时”)到达波峰位置；若该波的波速为10 m/s，经过t时间，在x轴上3 m3 m区间内的波形与t0时刻的正好相同，则t_.解析：横波沿x轴正方向传播，x1 m处质点向上振动，经过到达波峰位置，x1 m处的质点向下振动，经过到达波峰位置，故x1 m处质点后到达波峰位置；根据v，可以求出T0.4 s，而要使经过t时间3 m3 m区间内的波形与t0时刻的正好相同，时间必须是周期的整数倍，即tnT0.4

12、n(n1、2、3、)答案：后0.4n(n1、2、3、)12(12分)(1)有以下说法：A在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，为减小偶然误差，应测出单摆做n次全振动的时间t，利用T求出单摆的周期B如果质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动C变化的磁场一定会产生变化的电场D图甲振荡电路中的电容器正处于放电状态EX射线是比紫外线频率低的电磁波F只有波长比障碍物的尺寸小的时候才会发生明显的衍射现象G在同种均匀介质中传播的声波，频率越高，波长越短其中正确的是_(2)如图乙所示，一束平行单色光由空气斜射入厚度为h的玻璃砖，入射光束与玻璃砖上表面夹角为，入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为b1，经折射后出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为b2，可以认为光在空气中的传播速度等于真空中的光速c.求：光在玻璃砖中的传播速度v.解析：(1)单摆n次全振动的时间为t，则周期T，A正确做简谐运动的质点，所受回复力应满足Fkx，B错误若磁场