高中物理 本册综合测试题20 新人教版选修3-4

1、物理：本册综合测试题20（人教版选修3-4）1在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，为使光屏上单色光的条纹间距减小些，可采取的措施是()A换用缝距大些的双缝片B换用缝距小些的双缝片C适当调大双缝与屏的距离D适当调小双缝与屏的距离解析：由x可知，要减小x，增大d，或调小l都可以，故A、D正确。答案：A、D21905年，爱因斯坦创立了“相对论”，提出了著名的质能方程，下面涉及对质能方程理解的几种说法中正确的是()A若物体能量增大，则它的质量增大B若物体能量增大，则它的质量减小C若核反应过程质量减小，则需吸收能量D若核反应过程质量增大，则会放出能量解析：由Emc2可知，若E增大，则m增大；若E减小，则

2、m减小，A正确，B错误；若m减小，则E减小，若m增大，则E增大。C、D均错误。答案：A3LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法错误的是()A若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B若电容器正在放电，则电容器上极板带负电C若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大D若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大解析：在振荡电路中，电容器放电过程，放电电流一定是逐渐增大的；电容器充电过程，充电电流一定是逐渐减小的。根据题图中磁场方向，由安培定则可判断回路中有顺时针方向的电流。若该时刻电容器上极板带正电，说明电容器正在充电，充电电流是不断减小的，磁场也将逐渐减小，可知A正确，C错误；若该时

3、刻电容器上极板带负电，说明电容器正在放电，放电电流是不断增加的，线圈中自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化，可知B、D正确。答案：C4A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过tTA时间(TA为波A的周期)，两波再次出现如图所示的波形，则两波的速度之比vA:vB可能是()A1:3 B1:2 C2:1 D3:1解析：由图可知TAnTB，A2B，且v/T，所以·2/n。取n1,2,3，故可知A、B、C正确。答案：A、B、C5如图所示是LC回路中电容器带的电荷量随时间变化的图象。在1×106 s到2×106 s内，关于电容器的充(或放)电过程及由此产生的电磁波的波长，正确的

4、结论是()A充电过程，波长为1 200 mB充电过程，波长为1 500 mC放电过程，波长为1 200 mD放电过程，波长为1 500 m解析：由图象知该过程电容器带的电荷量在增加，故为充电过程；同时，由图象还可得到T4×106 s，而c，cT1 200 m，故A正确。答案：A6如图所示，实线和虚线分别为某种波在t时刻和tt时刻的波形曲线。B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点，下列说法中正确的是()A任一时刻，如果质点B向上运动，则质点C一定向下运动B任一时刻，如果质点B的速度为零，则质点C的速度也为零C如果波是向右传播的，则波的周期可能是tD如果波是向左传播的，则波的周期可能为t

5、解析：由波动图象可判定B、C两质点振动方向不一定同时改变。故A、B错；该波的波长为3d，当波向右传播时，有vt3nd，其中v，所以周期T，当n1时，Tt，C对；同理，波向左传播时，T，故D错。答案：C7.S为波源，振动频率f100 Hz，产生的简谐波向右传播，波速v80 m/s，在传播过程中经P点。已知SP4.2 m，在某一时刻t波源S经平衡位置向上运动。若取t时刻为时间起点，画出P点的振动图象。解析：先求出波长，判定SP包括几个波长，再画出简单的波的图象，并在此基础上画出P点的振动图象。根据题意得0.8 m，所以SP4.2 m5/4。据题意知，在t时刻S经平衡位置向上运动，这时P点恰好处在波

6、谷且其周期T1/f0.01 s，故取t时刻为时间的起点时，质点P的振动图象如图所示。答案：见解析8.一观察者测出电子的质量为2m0，求电子的速度为多大？(m0为电子的静质量)解析：将m2m0代入质量公式m，可得2m0，解得vc0.866c。答案：0.866c9.某高速公路自动测速仪装置如图 (甲)所示，雷达向汽车驶来方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为百分之一秒，相邻两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射无线电波时，在指示器荧光屏上呈现出一个尖波形；在收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现第二个尖形波。根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据自动打下纸带如图 (乙)所示，可求出

7、该汽车的车速，请根据给出的t1、t2、t、c求出汽车车速表达式。解析：第一次测量时汽车距雷达距离x1；第二次测量时汽车距雷达距离x2，两次发射时间间隔为t，则汽车的速度v。答案：10.一收音机调谐电路中线圈电感是30 H，电容器可变，最大电容是270 pF，最小电容是30 pF，求接收到的无线电波的波长范围多大？解析：由T2可知：电磁波的周期变化范围；由Tc进一步确定波长范围。因为T2，所以Tmax2 s18×108 s，Tmin2 s6×108 s，又因为T·c，所以max3×108×18×108 m169.6 m，min3

8、5;108×6×108 m56.5 m，故56.5 m169.6 m。答案：56.5 m169.6 m11.设想地球上有一观察者测得一宇宙飞船以0.60c的速率向东飞行，5.0 s后该飞船将与一个以0.80c的速率向西飞行的彗星相碰撞。试求：(1)飞船中的人测得彗星将以多大的速率向它运动？(2)从飞船中的时钟来看，还有多少时间允许它离开航线，以避免与彗星碰撞？解析：这是一个相对论速度变换问题，取地球为S系，飞船为S系，向东为x轴正向，则S系相对S系的速度v0.60c，彗星相对S系的速度ux0.80c，由速度变换公式可得所求结果。结果ux0.946c。即彗星以0.946c的速

9、率向飞船靠近。(2)由时间间隔的相对性有t5.0 s，解得t4.0 s。答案：(1)0.946c(2)4.0 s12.在双缝干涉实验中，两缝间的距离为0.020 cm，双缝到观察干涉条纹的光屏是100.00 cm，用一种单色光黄光做此实验，在光屏上测出21条黄色条纹间的距离是5.90 cm，试求这种黄光的波长。如果换用一种频率为4.00×1014 Hz的红光做此实验，在光屏上6.00 cm范围内最多能有多少条暗条纹？解析：由于黄光的干涉条纹间距x cm0.295 cm，因此黄光的波长；x×0.295×104 m0.59 m。所用红光的波长0.75 m，因此绿光的干

10、涉条纹的间距为：x×0.75×104cm0.375 cm所以屏上6.00 cm范围内最多能有的暗条纹的个数n1117。答案：0.59 m1713.如图所示，一透明半圆柱体折射率为n2，半径为R、长为L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出。求该部分柱面的面积S。解析：半圆柱体的横截面如图所示，OO为半圆的半径。设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件，由折射定律有nsin1式中，为全反射临界角，由几何关系得OOBS2RL·OOB代入题给条件得SRL。答案：RL14.一列横波在x轴上传播，t10和t20.005 s时的波形分别为如图所示的实线和虚线。 (1)设周期大于(t2t1)，求波速；(2)设周期小于(t2t1)，并且波速为6 000 m/s，求波的传播方向。解析：当波传播时间小于周期时，波沿传播方向前进的距离小于一个波长，当波传播的时间大于周期时，波沿传播方向前进的距离大于波长。这时从波形的变化上看出的传播距离加上n个波长才是波实际传播的距离。(1)因t(t2t1)<T，所以波传播的距离可以直接由图读出。若波向右传播，则在0.005 s内传播了2 m，故波速为v400 m/s。若波向左传播，则在0.005