人教版高中物理选修3-4寒假复习题含答案(解析版)

人教版高中物理选修3-4寒假复习题含答案（解析版）本试卷分第I卷和第II卷两部分，共100分，考试时间150分钟一、单选题（共10小题,每小题4.0分，共40分）1.如图所示，ABC是半径为R的圆弧形光屏，ADC则是半径为R的圆弧形轨道，它们的圆心均为O,直线AOC是它们的直径.在光屏和轨道的中央安装半圆形玻璃砖， 玻璃科的平直面与直径AOC重合，在轨道ADC上安装光源P,从光源射出的光线沿着半圆形玻璃砖的半径射到它平直面上的中点 O,在轨道上移动光源P可以改变入射光线PO与CO之间的夹角。.现有两块尺寸相同，折射率不同的玻璃砖，在保持 。角相同时，分别安装甲、乙玻璃砖，折射光线分别射至光屏上 M点和N点，则下列说法中正确的是（ ）.A.甲玻璃砖的折射率小于乙玻璃砖的折射率.B.光在OM段的传播速度大于光在ON段的传播速度.C.光线沿P-O-M的传播时间大于光线沿P-O-N的传播时间.D.移动光源P逐渐增大。角，则折射光线将会从光屏上消失【答案】C【解析】在保持。角相同时，分别安装甲、乙玻璃砖，折射光线分别射至光屏上M点和N点，可以看出M的偏折程度较大，即甲玻璃砖的折射率较大，则光在甲C玻璃中的传播速度v=用较小，则在甲玻璃砖中的传播时间较长，故A、B错误，C正确；移动光源P逐渐增大。角，入射角减小，不会发生全反射，D错误；故选：C.2.光线从折射率为3的介质中射向空气，如果入射角为60。，如图所示光路可能的是（ ）A.B.C.D.A.B.C.D.【答案】C【解析】 I根据sinC=力可求出临界角为45°,由于入射角大于临界角，则必定发生全反射，因此只有反射光线而无折射光线.3.美军空投传单，向伊军宣传说，美军利用卫星可以将地面情况看得一清二楚， 而伊方称,已在首都布满了对空机关炮（《华盛顿邮报》3月2日报道）。试问：在战争爆发时，伊方欲用激光器击毁位于地平线上方的空间站，则应将激光器 （ ）

C.沿视线直接瞄准.D.若激光束是红色，而空间站是蓝的，则应瞄高些【答案】C【解析】空间站反射太阳光射向地球，在大气层折射，而激光器发出的光束通过大气层射向空间站也要发生折射，根据光路的可逆性，两者光路相同，因止匕A,B错，C对，D选项中空间站是蓝色的，反射光也是蓝色的，比红色激光束折射率大，由折射定律知应瞄低些，才能射中，故D错。如图所示，斜面体M的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平面上，弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在斜面上的物块 m相连，弹簧的轴线与斜面平行.若物块在斜面上做简谐运动，斜面保持静止，则地面对斜面体的摩擦力 Ff与时间t的关系图象应是图中的( )A.【解B.C.D.析】设斜面的倾角为9.A.【解B.C.D.析】设斜面的倾角为9.物块在光滑的斜面上做简谐运动，对斜面的压力FN1等于物块重力垂直于斜面的分力即FN1=mgcos0.以斜面体为研究对象，作出受力图如图.地面对斜面体的摩擦力Ff=FN1sin0=mgsin地面对斜面体的摩擦力Ff=FN1sin0=mgsin6cos0因为m、。不变，所以Ff不随时间变化.下列关于电磁波的说法正确的是 （ ）A.麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在B.根据多普勒效应可以测量汽车的运动速度C.红外线是一种波长比红光更短的电磁波，医学上可检查人体内病变和骨骼情况.D.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机【答案】B【解析】麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，但赫兹用实验证实了电磁波的存在；故A错误；当波源和观察者之间距离发生变化时，接收到的波的频率发生变化，故根据多普勒效应可以测量汽车的运动速度，故B正确；红外线是一种波长比红光更长的电磁波，穿透性较弱，医学上不能用于检查人体内病变和骨骼情况，故C错误；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，故D错误.6.如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在 t=0时刻的波形图，x=4cm处的质点P恰在平衡位置，虚线是这列波在 t=0.2s时刻的波形图.已知该波的波速是 0.8m/s,则下列说法正确的是（ ）

A.这列波可能是沿x轴正方向传播的B.质点P在t=0时刻速度方向沿y轴正方向C.质点P在0.6s时间内经过的路程为 0.32mD.质点P在t=0.4s时刻速度方向与加速度方向相同【答案】C【解析】 k 4据题意，该机械波的周期为丁=口=0.15s,0.2s=3T,在这段时间内波平移的距离为16cm,所以这列波只能沿x轴负方向传播，质点P从0时刻开始先向下振动，A、B选项错误；0.6s=4X0.15s=4T,所以0.6s内质点P经过的路程为x=4X4A=0.32m，贝UC选项正确；0.4s=2X0.15+0.1=2T+0.1,21而0.1s处于而0.1s处于44之间，此过程质点处于已通过平衡位置向上运动的过程中，加速度方向向下，所以D选项错误.7.卜列设备的运行与电磁波无关的是 （ ）.A.移动电话与电话网络之间的联系.B.汽车上安装的用以确定行车路线和距离的 GPS（全球卫星定位系统）.C.在玉树地震发生后，救援人员与外界通讯联系的卫星电话.D.渔船用来探测鱼群的声纳【答案】D【解析】移动电话与电话网之间的联系、GPS定位系统、卫星电话都是利用电磁波，渔船用来探测鱼群的声呐运用了声波.故D正确，A、B、C错误.下列有关光的一些现象，说法错误的是 （ ）A．日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹是光的干涉现象. B． 雨后出现彩虹是光的色散现象. C． 白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的干涉现象. D． 汽车前挡风玻璃按同一要求设置，既防止对方强光刺眼，又方便看清前方路面，利用的是光的偏振【答 案】 C【解 析】 日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹是光的干涉现象，是利用膜的内外表面反射得来的频率相同的光进行叠加而成的，故A正确；雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生的折射形成的，故B正确；白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种色散现象，故C错误；前挡风玻璃按同一要求设置，既防止对方强光刺眼，又方便看清前方路面，利用的是光的偏振，故D正确.在一平静的湖面上漂浮着一轻木块，向湖中投入一石块，在湖面上激起水波，关于木块的运动情况．以下说法正确的是 ( ). A． 因为“随波逐流”，木块将被推至远处. B． 因不知道木块离波源的远近如何，所以无法确定木块的运动情况. C． 无论木块离波源的远近如何，它都不能被波推动，最多只能在湖面上做上下振动. D． 木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关【答案】C【解析】波传播的是振动这种形式，各质点在各自平衡位置附近运动，并不随波迁移，故A、B、D错误，C正确．如图所示是某波源振动一个周期形成的波的图象，下列说法正确的是()如图所示是某波源振动一个周期形成的波的图象，下列说法正确的是A.若P是波源，b开始时向上振动B.P是波源,B.P是波源,Q点将向上振动1C.若P是波源，a已振动4TD.若Q是波源，P将向上振动【答案】D【解析】若P为波源，此时振动形式恰好传到Q,Q先向下起振，Q的起振方向与波源的起振方向一致，说明波源先向下起振，b也应先向下起振，A、B错误；3 3 3波从a传至IQ,传播距离为4个波长，所用时间为4T,则a已振动了4T,C错误；若Q为波源，质点P重复前面质点也就是右边质点的振动形式，将向上振动，D正确.、多选题（共4小题，每小题5.0分洪20分）（多选）下列说法中正确的有（ ）.A.已制成的可供实用的超导材料可用于制作保险丝.B.火车从站在铁路旁的人身边高速驶过前后，人听到火车鸣笛的音调由高变低.C.在垂直于传播方向的平面上只沿着一个特定的方向振动的光叫做偏振光.D.在日光灯电路中，日光灯正常点燃后镇流器可以降低灯管的工作电压【答案】BCD【解析】A,保险丝在产生热量较高时会发生熔断，从而保护电路，用超导材料制作，将不产生热量，不会被熔断.故A错误.B,火车从站在铁路旁的人身边高速驶过前后，根据多普勒效应，知人听到

火车鸣笛的音调由高变低.故B正确.C、在垂直于传播方向的平面上只沿着一个特定的方向振动的光叫做偏振光.故C正确.D、在日光灯电路中，日光灯正常点燃后镇流器对电流的变化起阻碍作用，产生反向电动势，降低灯管的工作电压.故D正确.（多选）以下哪些属于薄膜干涉现象（ ）.A.雨后美丽的彩虹.B.阳光照在肥皂膜上的彩色条纹.C.阳光下水面上的油膜的彩色条纹.D.阳光通过三棱镜后得到的彩色条纹【答案】BC【解析】雨后美丽的彩虹和阳光通过三棱镜后得到的彩色条纹，都是光的色散现象，A、D两项不对；阳光照在肥皂膜上的彩色条纹，阳光下水面上的油膜的彩色条纹，都是光的薄膜干涉，B、C选项正确.2m/s,质点2m/s,质点aA.波沿x的负方向传播B.质点d再经过0.5s第一次到达波峰C.过去此刻之后，质点b比质点c先回到平衡位置

D.该时刻质点e运动的加速度为零【答案】AB【解析】由图中质点a的运动方向沿y轴负方向，由微平移法则波沿x的负方向传播，故A正确；由图读出波长入=4m,则周期丁=口=2s=2s,时间t=0.5s11=可「此刻质点d沿y轴正方向运动，再过t=0.5s=』T第一次到达波峰，T故B正确；图示时间质点b沿y轴负方向，要经过2才回到平衡位置，而质T点c经过4,所以过去此刻之后，质点c比质点b先回到平衡位置，故C错误；该时刻质点e处于最大位移处，加速度为最大，不是零，故D错误.14.（多选）如图所示，图甲为一列沿 x轴传播的简谐波在t=0.1s时刻的波形.图乙表示该波传播的介质中x=2m处的质点a从t=0时起的振动图象.则（ ）A.波沿x轴正方向传播B.波传播的速度为20m/st=0.25s,质点a的加速度沿y轴负方向t=0.25s,x=4m处的质点b的加速度沿y轴负方向【答案】BD【解根据波传播原理：x=2m处的质点a在t=0.1s时刻向y轴正方向运动，可【解知波沿x轴负方向传播；波速v=丁=知波沿x轴负方向传播；波速v=丁=20m/s;t=0.25s,即再过个周期质点a在负向最大位移处，加速度沿y轴正方向；x=4m处的质点b与x=2m处的质点a相隔半个波长，运动情况相反，加速度沿y轴负方向.第II卷三.实验题（共1小题,每小题10.0分，共10分）在用双缝干涉测量光的波长”实验中：（1）实验装置采用双缝干涉仪， 它由各部分光学元件在光具座上组成， 现准备了下列仪器：A.光源，B.双缝片，C.单缝片，D.滤光片，E.毛玻璃（其中双缝片和光屏连在遮光筒上 ）。把以上仪器安装在光具座上时，正确的排列顺序是。（2）关于本实验，正确的说法是（ ）A.实验时应调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行B.观察到的白光和干涉图样是：在视场中可以看到彩色的干涉条纹，中央为一条白亮的零级干涉条纹；彩色条纹的排列，以零级亮条纹为中心左右对称，在第一级亮条纹中紫色在最外侧C.看到白光的干涉条纹后，在单缝前面放上红色或绿色滤光片，即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹，且红条纹的间距比绿条纹的间距大D.测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数【答案】（1）ADCBE（2）A,C,D【解析】由实验装置顺序、实验步骤、实验注意事项可解决此题。四、计算题（共3小题，每小题10.0分，共30分）一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为 k.设地球的半径为R.假定地球的密度均匀.已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度 d.【答案】R（1-k2）【解析】 乜阳在地面处，单摆所受万有引力近似等于其重力，即mg=G&单摆的在地面的摆动周期T=2无VS-4设地球密度为P,地球的体积M=p3乐3;质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，矿井内单摆受到的万有引力可以看作是半径为（R—d）的球体施加的，同理单摆的摆动周期T'=无解得：d=R(1—k2).如图所示为某种材料做成的透明光学器件，横截面 AB为半径为R的四分之一圆弧，O为圆心.一束宽度为R的单色平行光垂直AO面入射，该器件对光的折射率为n」行.点C、D位于AO表面上.CO=R/2,从C点入射的光线从AB弧面上的E点射出，出射角为8从D点入射的光经AB弧面一次反射后直接到达 B点.求：⑴3的大小;（2）通过计算说明从D点入射的光能否在AB弧面发生全反射?【答案】（1）60° （2）发生全反射【解析】（1）由几何关系知入射角i=/CEO=30°,根据折射定律有

18.sini=n,代入n=18.sini=n,代入n=V,、i=30。，得0=60°.⑵画出光路如图，由反射定律有/DFO=/BFO,由几何关系知/DFO=60°,由于sin60°>=3,故在F点发生全反射.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有半径为R的黑球，距球心2R处有一点