高中物理 本册综合能力检测A 新人教版选修3-4

【成才之路】-学年高中物理本册综合能力检测A新人教版选修3-4本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(浙江省～学年高二学业水平考试)电台将播音员的声音转换成如图甲所示的电信号，再加载到如图乙所示的高频载波上，使高频载波的振幅随电信号改变(如图丙所示)。这种调制方式称为()A．调幅 B．调谐C．调频 D．解调答案：A解析：使高频振荡电流的振幅随信号变化的调制方式叫调幅。2．如图所示，在一个高速转动的巨大转盘上，放着A、B、C三个时钟，下列说法正确的是()A．A时钟走得最慢，B时钟走得最快B．A时钟走得最慢，C时钟走得最快C．C时钟走得最慢，A时钟走得最快D．B时钟走得最慢，A时钟走得最快答案：C解析：A、B、C在同一转盘上，它们的角速度相同，由v＝r·ω可知r越大，线速度v越大。Δt＝eq\f(Δτ,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2))可知，v越大，Δt越大，也就是说钟走得越慢。从图中可以看出，A时钟的线速度最小，C时钟的线速度最大，故A时钟走得最快，C时钟走得最慢。3．(北京市昌平区～学年高二下期期末)下列现象中，属于光的衍射的是()A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．海市蜃楼现象D．日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹答案：B解析：彩虹是光的色散形成的A错；海市蜃楼是光的全反射形成的，C错；肥皂膜的彩色条纹是光的干涉形成，D错；只有B正确。4．如下图所示，甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是()A．该波的传播速率为4cm/sB．该波的传播方向沿x轴正方向C．经过0.5s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2mD．该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显衍射现象答案：D解析：由图知，波长λ＝4m，周期T＝1s，波速v＝eq\f(λ,T)＝4m/s，A错；由乙图知，t＝0时，质点P向下振动，则由甲图知，波向左传播，B错；经0.5s振点P完成半次全振动又回到平衡位置，C错；因障碍物长度小于波长，衍射现象比较明显，D对。5．(·青岛市高三一模)一列简谐波沿x轴正方向传播，在t＝0时波形如图1所示，已知波速为10m/s。则t＝0.1s时正确的波形应是图2中的()答案：C解析：从t＝0时刻至t＝0.1s时刻，波传播的距离Δx＝vΔt＝10×0.1m＝1m＝eq\f(1,4)λ。将t＝0s时各质点的振动形式沿波的传播方向，即x轴正方向平移，Δx＝eq\f(1,4)λ可得t＝0.1s时波形图为C选项图示，因此选项C正确。6．如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角。此截面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，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为()A.eq\f(\r(6),2) B.eq\r(2)C.eq\f(3,2) D.eq\r(3)答案：A解析：在AB面上，设入射角为i，i＝45°折射角为θ，则n＝eq\f(sini,sinθ) ①在AC面上，由几何知识可知，此时入射角i′＝90°－θ ②则n＝eq\f(1,sini′) ③由①②③解得n＝eq\f(\r(6),2)，A项正确。7．如图所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图所示的同心内疏外密的圆环状条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是()A．干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B．干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C．干涉条纹不等间距是由于透镜表面是曲面D．干涉条纹不等间距是由于平板玻璃不平造成的答案：AC解析：牛顿环实验实际是薄膜干涉实验，其膜是指平板玻璃以上，凸透镜下表面之下这部分空气膜，A对、B错，干涉条纹不等间距是由于透镜表面是曲面，而不是直平面，因而空气膜厚度变化不均匀，C对、D错。8．如图所示，两束单色光a、b从水面下射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是()A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B．用a、b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的C．在水中a光的速度比b光的速度小D．在水中a光的临界角大于b光的临界角答案：AD解析：本题考查了光的折射、衍射、全反射等知识。由图中折射图象可以看出，a光的折射率小于b光的折射率，所以a光的波长大于b光的波长，由此得到a光的干涉条纹间距大于b光条纹间距，A对；单缝衍射条纹宽度都不均匀，B错；a光的折射率小，波长长，波速大，全反射的临界角大，C错，D对。9．如下图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法中正确的是()A．从图示时刻开始质点a的加速度将减小B．从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程为0.4mC．若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50HzD．若该波传播过程中遇到宽约4m的障碍物，则会发生明显的衍射现象答案：ABCD解析：a点在最大位移处，下个时刻向平衡位置运动，位移减小，所以加速度将减小，A正确；由波的图象可知波长λ＝4m，T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(4,200)s＝0.02s,0.01s为半个周期，所以经过0.01s，a点经过的路程为2A＝0.4m，B正确；发生稳定干涉，所以另一列波的频率与该波频率相同，为50Hz，C正确；障碍物的尺寸与该波波长相同，能发生明显衍射，D也正确。10．(河北衡水中学～学年高二下学期期中)如图所示，截面为ABC的玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均为d的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边AB，在三棱镜的另一侧放置一平行于AB边的光屏，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，可能是()A．紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽B．紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽C．红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽D．红色光带在下，紫色光带在上，红色光带较宽答案：CD解析：两束光垂直直角边AB射入玻璃时方向不变，射到斜边AC时入射角相同。由于玻璃对紫光的折射率大于红光的折射率，根据折射定律得知，从AC边射出后，紫光的折射角大于红光的折射角，紫光与光屏的夹角小于红光与光屏的夹角，当光屏与玻璃直角三棱镜距离较近时，紫色光带在上，红色光带在下，紫光较窄，红光较宽，故A错误D正确；当光屏与玻璃直角三棱镜距离较远时，紫色光带在下，红色光带在上，故B错误C正确。第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分。把答案直接填在横线上)11.如图所示，一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像，则该玻璃砖的折射率n＝________。有一同学把大头针插在P1′和P2′位置时，沿着P4、P3的方向看不到大头针的像，其原因是_______________________________________________________________________________________________________。答案：1.73经过P1′P2′的光线在MN处发生全反射解析：由图可知，当光由空气进入玻璃时，入射角θ1＝60°，折射角θ2＝30°。所以n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\r(3)＝1.73当光由玻璃射入空气时，若θ1≥C，则发生全反射，而sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),3)，当针插在P1′、P2′时，入射角θ1＝60°>C，已发生全反射。12．(北京市昌平区～学年高二下学期期末)在用单摆测重力加速度的实验中(1)为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将所选用的器材的字母填在题后的横线上。A．长1m左右的细绳；B．长30m左右的细绳；C．直径2cm的铅球；D．直径2cm的铁球；E．秒表；F．时钟；G．最小刻度是厘米的直尺；H．最小刻度是毫米的直尺。所选择的器材是___________________________________________________________。(2)实验时摆球偏离竖直线的要求是____________，理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2－L图线，如图所示，再利用图线上任两点A、B的坐标(x1，y1)、(x2，y2)，可求得g＝________。若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是________的(选项“偏大”、“偏小”或“不变”)。答案：(1)ACEH(2)摆线与竖直方向的夹角不超过(或小于)5°。因为只有在摆角不超过(或小于)5°的情况下，单摆的周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))才成立(3)4π2·eq\f(x2－x1,y2－y1)；不变13．(北京市东城区～学年高二下学期期末)如图甲所示，是用双缝干涉测光的波长的实验装置示意图，其中A、B、C、D分别表示滤光片、单缝、双缝、光屏。图乙a是实验时用红色滤光片和缝间距d＝0.36mm的双缝在光屏上得到的图样；图乙b是实验时用红色滤光片和缝间距d＝0.18mm的双缝在光屏上得到的图样；图乙c是实验时用蓝色滤光片和双缝间距d＝0.36mm的双缝在光屏上得到的图样，则(1)比较图乙a和图乙b，可以说明______________________________。(2)比较图乙a和图乙c，可以说明______________________________。(3)能进行上述比较的前提是做这三次实验时不改变________和________的位置(从“A”、“B”、“C”、“D”中选填)。答案：(1)对相同色光，双缝间距减小，相邻条纹间距增大(2)对相同双缝，光波长变短，相邻条纹间距减小(3)CD三、论述·计算题(共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(10分)如图所示，甲、乙两船相距40m，一列水波在水面上从左向右传播，当某时刻甲船位于波峰时乙船恰位于波谷，且峰、谷间的高度差为0.4m。若波速为4m/s，通过计算回答：(1)9s后甲处于上升还是下降状态？(2)9s内甲上下运动了多少路程？答案：(1)下降状态(2)1.8m解析：(1)由图可知，两船员之间相距2eq\f(1,2)λ＝40m，λ＝16m由v＝eq\f(λ,T)得T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(16,4)s＝4s因为9s＝2eq\f(1,4)T所以9s时甲船向下运动(2)由题意知，船振动的振幅A＝0.2m甲船在9s内走过的路程d＝9A＝1.8m15．(10分)如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0和t＝0.06s时刻的波形图。已知在t＝0时刻，x＝1.5m处的质点向y轴正方向运动。(1)判断该波的传播方向；(2)求该波的最小频率；(3)若3T<t<4T，求该波的波速。答案：(1)向右传播(2)12.5Hz(3)75m/s解析：(1)该波向x轴正方向传播(2)t＝eq\f(3,4)Tm＝0.06sfn＝eq\f(1,Tm)＝12.5Hz(3)若3T<t<4T，则t＝(3＋eq\f(3,4))T，T＝eq\f(0.24,15)sv＝eq\f(λ,T)＝eq\f(1.2,0.24)×15m/s＝75m/s16．(10分)如图所示，某列波以60°的入射角由甲介质射到乙介质的界面上同时产生反射和折射，若反射波的波线与折射波的波线的夹角为90°，此波在乙介质中的波速为1.2×105(1)该波的折射角为________。(2)该波在甲介质中的传播速度为多少？(3)该波在两种介质中的波长之比为多少？答案：(1)30°(2)2.08×105km/s(3)eq\r(3)1解析：(1)由反射定律可得反射角为60°，由题图的几何关系可得折射角为r＝30°(2)由波的折射定律得v甲＝eq\f(sini,sinr)·v乙＝eq\f(sin60°,sin30°)·v乙＝eq\f(\f(\r(3),2),\f(1,2))×1.2×105km/s＝2.08×105km/s(3)因波长λ＝eq\f(v,f)，又因为波在两种介质中的频率相同，则eq\f(λ甲,λ乙)＝e