物理：本册综合测试题21（人教）

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精物理：本册综合测试题21(人教版选修3—4)1．下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是（）A．经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快C．经过调制后的电磁波在空间传播的波长才能不变D．经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的讯号传递过去解析：调制是把要发射的信号“加”到高频等幅振荡上去,频率越高,传播信息的能力越强，A对；电磁波在空气中以接近光速传播，B错；由v＝λf，知波长与波速和传播频率有关，C错。答案：A2．为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“世界物理年”。对于爱因斯坦提出的质能方程E＝mc2，下列说法中不正确的是()A．E＝mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B．根据ΔE＝Δm·c2可以计算核反应中释放的核能C．一个中子和一个质子结合成氘核时释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损D．E＝mc2中的E是发生核反应中释放的核能解析:爱因斯坦认为：物体的能量和质量存在简单的正比关系：E＝mc2；即一定的质量和一定的能量相对应,但只有质量亏损所对应的能量才是核能，能够释放出来,所以D项错误。答案：D3．在杨氏双缝干涉实验中,如果(）A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹解析：白光作为光源,屏上将呈现彩色条纹，A错误;B为红光的双缝干涉，图样为红黑相间，故B正确；红光和紫光频率不同，不能产生干涉图样，C错误；遮住一条狭缝时，紫光将发生单缝衍射，形成衍射图样，D正确。答案：B、D4．假设甲在接近光速的火车上看地面上乙手中沿火车前进方向放置的尺，同时地面上的乙看甲手中沿火车前进方向放置的相同的尺，则下列说法正确的是（）A．甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度大B．甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度小C．乙看到甲手中的尺长度比甲看到自己手中的尺长度大D．乙看到甲手中的尺长度与甲看到自己手中的尺长度相同解析:由l＝l0eq\r(1－\f（v2，c2））可知，运动的观察者观察静止的尺子和静止的观察者观察运动的尺子时，都出现尺缩放应，即都发现对方手中的尺子比自己手中的短，故B正确，A、C、D错误。答案：B5．如图所示是同一机械波在两种不同介质中传播的波动图象.从图中可以直接观察到发生变化的物理量是()A．波速B．频率C．周期D．波长解析：同一机械波在不同介质中传播时，频率不会改变（由振源决定)，波长和波速改变,而从图象中能直接观看发生改变的量当然是波长，故D项正确。答案：D6．某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行,如果希望把此路程缩短为3光年，则他所乘飞船相对地球的速度为(）A．0.5c B．C．0.8c D．解析:由l＝l0eq\r（1－\f(v2，c2))，且eq\f(l,l0）＝eq\f(3，5)可得：v＝eq\f（4,5)c＝0.8c，故只有C正确。答案:C7．如图所示，一条光线从空气中垂直射到棱镜界面BC上,棱镜的折射率为eq\r(2)，这条光线离开棱镜时与界面夹角为（）A．30° B．45°C．60° D．90°解析：因为棱镜的折射率为eq\r(2)，临界角应满足sinC＝eq\f（1，n)，所以C＝45°。作光路图如下图所示，因光线从空气中射到BC界面时入射角为0°，故进入BC面时不发生偏折，到AB面时由几何关系知入射角i＝60°＞C，故在AB面上发生全反射。以射光线射到AC时，可知入射角α＝30°＜C，所以在A既有反射光线又有折射光线，由n＝eq\f（sinα,sinr）得sinr＝eq\f(\r（2）,2），故r＝45°，所以该折射光线与棱镜AC面夹角为45°；又因为从AC面反射的光线第二次射到AB面上时,由几何关系知其入射角为0°，所以从AB面上折射出的与AB界面的夹角为90°。）答案：B、D8．已知LC振荡电路中电容器极板上的电量随时间变化的曲线如图所示。则（)A．a、c两时刻电路中电流最大,方向相同B．a、c两时刻电路中电流最大，方向相反C．b、d两时刻电路中电流最大,方向相同D．b、d两时刻电路中电流最大，方向相反解析：a、c两时刻,电量q最大，是充电完毕的状态，电流为零,故A、B项错误;b、d两时刻，电量q为零,是放电完毕时刻,电流最大，但b、d两时刻，放电的方向相反,电流方向相反，C项错误，D项正确。答案：D9。设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍，则粒子运动时的质量等于其静止质量的________倍，粒子运动速度是光速的________倍。解析：依据爱因斯坦的质能方程E＝mc2，宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍,则其质量等于其静止质量的k倍;再由相对论质量公式m＝eq\f(m0,\r（1－（\f(v,c））2)）得eq\f(v，c)＝eq\f（\r(k2－1)，k)。答案：keq\f（\r（k2－1）,k)10.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图甲所示），并选用缝间距d＝0.20mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L＝700mm。然后，接通电源使光源正常工作。（1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图(乙(a)所示，图(乙（a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图(乙（b)中游标尺上的读数x1＝1。16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图（丙(a）所示，此时图（丙(b）中游标尺上的读数x2＝________mm；(2）利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹）间的距离Δx＝________mm，这种色光的波长λ＝________nm。解析:（1）主尺读数为15mm，游标尺读数为1×0.02mm＝0。02mm二者相加即可。（2)由于图中数字标记的是暗条纹，首先应根据暗条纹所标数字给亮条纹也标明条数,若图乙的（a）图中的中央刻线所对亮条纹记为第1条，则图丙的(a）图中的中央刻线所对亮条纹为n＝7，则Δx＝eq\f（x2－x1,n－1)＝2.31mm，光的波长λ＝eq\f（Δxd,L）＝6。6×102nm。答案：(1）15。02（2)2。316.6×10211.如图所示，沿波的传播方向上有间距为1m的13个质点,a，b,c，d,e，f,g，h，i,j，k，l,m，它们均静止在各自的平衡位置。一列横波以1m/s的速度水平向右传播，在t＝0时刻到达质点a，且a开始由平衡位置向上振动，在t＝1s时刻,质点a第一次到达最高点，求:（1)这列波的波长为________，周期为________。（2）在图中画出g点第一次向下达到最大位移时的波形图象.解析：（1）由题意知波长λ＝vT＝4m,周期T＝4s。（2）当g第一次到达最低点时波形如图所示)答案：（1）4m4s(2）见解析12.在LC振荡电路中，如已知电容C，并测得电路的固有振荡周期为T，即可求得电感L。为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值。现将测得的六组数据标示在以C为横坐标，以T2为纵坐标的坐标纸上，即图中用“×"表示的点，如图所示。(1）T、L、C的关系为________。（2）根据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线.解析：本题主要考查两点：一是考查学生能否根据正确的作图规则画出T2－C图象(图象应尽量通过或靠近比较多的数据点，不通过图象的数据点应尽量较均匀地分布在图线的两侧);二是考查学生的数形结合能力。学生需将LC回路的固有周期公式T＝2πeq\r(LC）变换成T2＝4π2LC,从而认识到T2－C图线为一过坐标原点的直线（在本题中，横、纵坐标的起点不为零,图线在纵轴上有一正截距值),图象的斜率为4π2L，L＝eq\f(ΔT2，4π2ΔC)，只有正确作出图线，并得到L＝eq\f(ΔT2，4π2ΔC），才可以计算出L的测量平均值为0。0351H～0。0389H范围的某一数值。答案:(1)T＝2πeq\r（LC)(2)如图所示13.静止质量是1kg的物体，以10m/s的速度运动，具有的动能是多少？与这个动能相对应它的质量增加了多少?解析：m＝eq\f（m0,\r(1－\b\lc\(\rc\）（\a\vs4\al\co1（\f(v,c))）2))＝eq\f（1，\r（1－\b\lc\(\rc\）(\a\vs4\al\co1（\f（10，3×108)））2))kg，则质量增加了Δm＝m－m0＝eq\f(1,\r(1－\b\lc\(\rc\)（\a\vs4\al\co1(\f（10，3×108）））2））≈1kg，动能Ek＝mc2－m0c2＝50J答案：50J14。在LC振荡电路中，线圈的自感系数L＝2。5mH，电容C＝4μF。求：(1)该回路的周期多大？（2)设t＝0时,电容器上电压最大,在t＝9。0×10－3s时,通过线圈的电流是增大还是减小，这时电容器是处在充电过程还是放电过程？解析:(1）T＝2πeq\r(LC）＝2×3。14×eq\r(2。5×10－3×4×10－6）s＝6。28×10－4s。(2）因为t＝9。0×10－3s相当于14.33个周期，故eq\f(T，4)〈0.33T<eq\f（2，4）T，所以当t＝9.0×10－3s时,LC回路中的电磁振荡正处在第二个eq\f(T,4)的变化过程中。t＝0时，电容器上电压最大，极板上电荷量最多，电路中电流值为零，回路中电流随时间的变化规律如图所示:第一个eq\f（1，4）T内，电容器放电，电流由零增至最大；第二个eq\f（1，4)T内,电容器被反向充电，电流由最大减小到零.显然,在t＝9。0×10－3s时，即在第二个eq\f(1，4）T内，线圈中的电流在减少,电容器正处在反向充电过程中.答案：（1)6.28×10－4s(2)线圈中的电流在减小电容器正处在反向充电过程中15.如图所示，巡查员站立于一空的贮液池边,检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为L，照明灯到池底的距离为H。若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为eq\f（H,2）时，池底的光斑距离出液口eq\f（L,4）。(1）试求当液面高为eq\f(2,3）H时，池底的光斑到出液口的距离x.（2）控制出液口缓慢地排出液体,使液面以vh的速率匀速下降，试求池底的光斑移动的速率v.解析:(1)由题意作图如图所示，由几何关系知eq\f(x＋l,h)＝eq\f（L，H）,①由题意知当h＝eq\f（H,2）,x＝eq\f（L，4）时，l＝eq\f（