高中物理 本册综合测试题4 新人教版选修3-4

用心 爱心 专心1 物理 本册综合测试题物理 本册综合测试题 4 4 人教版选修 人教版选修 3 43 4 1 根据麦克斯韦电磁场理论 下列说法中正确的是 A 电场周围一定产生磁场 磁场周围一定产生电场 B 变化的电场周围一定产生磁场 变化的磁场周围一定产生电场 C 变化的电场周围一定产生变化的磁场 D 电磁波在真空中的传播速度为 3 0 108 m s 解析 根据麦克斯韦的电磁场理论 只有变化的电场周围产生磁场 变化的磁场周围 产生电场 但变化的电场周围不一定产生变化的磁场 如均匀变化的电场产生的是稳定的 磁场 根据以上分析 正确选项为 B D 答案 B D 2 在引力可以忽略的空间有一艘宇宙飞船在做匀加速直线运动 一束光垂直于运动方 向在飞船内传播 下列说法中正确的是 A 船外静止的观察者看到这束光是沿直线传播的 B 船外静止的观察者看到这束光是沿曲线传播的 C 航天员以飞船为参考系看到这束光是沿直线传播的 D 航天员以飞船为参考系看到这束光是沿曲线传播的 解析 根据等效原理 航天员认为飞船没有加速 而是在船尾方向存在一个巨大物体 它的引力场影响了飞船内的物理过程 致使航天员观察到光的径迹是一条曲线 A D 正确 答案 A D 3 在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的 9 个质点 相邻两质点的距离均为 L 如图 a 所示 一列横波沿该直线向右传播 t 0 时到达质点 1 质点 1 开始向下运动 经过时间 t第一次出现如图 b 所示的波形 则该波的 A 周期为 t 波长为 8L B 周期为 t 波长为 8L 2 3 C 周期为 t 波速为 12L t 2 3 D 周期为 t 波速为 8L t 解析 由图 b 可以判断波长为 8L 图 b 中质点 9 振动方向向上 而质点 1 开始时向 下振动 说明质点 9 后边有半个波长没有画出 即在 t时间内传播了 1 5 个波长 t 为 1 5 个周期 所以其周期为 t 由波长 周期 波速之间的关系式v 可计算出波 2 3 t 用心 爱心 专心2 速为 所以 B C 正确 12L t 答案 B C 4 A B两火箭沿同一方向高速飞过地面的某处 vA vB 在火箭上的人观察结果正确 的是 A 火箭A上的时钟走得最快 B 地面上的时钟走得最快 C 火箭B上的时钟走得最快 D 火箭B上的时钟走得最慢 解析 因为当一个惯性系的速度比较大时 符合 t 速度越大 t 1 f v c 2 t 越大 因为vA vB 所以 tA tB 故选 A 答案 A 5 雷达是利用电磁波来测定物体的位置和速度的设备 它可以向一定方向发射不连续 的电磁波 当遇到障碍物时要发生反射 雷达在发射和接收电磁波时 在荧光屏上分别呈 现出一个尖形波 某型号防空雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为 5 10 4 s 现 在雷达正在跟踪一个匀速移动的目标 某时刻在雷达监视屏上显示的雷达波形如图甲所示 30 s 后在同一方向上监视屏显示的雷达波形如图乙所示 已知雷达监视屏上相邻刻线间表 示的时间间隔为 10 4 s 电磁波在空气中的传播速度为 3 108 m s 则被监视目标的移动 速度最接近 A 1 200 m s B 900 m s C 500 m s D 300 m s 解析 根据题图甲所示 可知某时刻飞行目标跟雷达距离为x1 3 108 4 10 4 2 m 0 6 105 m 同理根据题图乙所示算得 30 s 后飞行目标跟雷达距离x2 0 45 105 m 则被监视目标的移动速度v x1 x2 t 500 m s 答案 C 6 按照有关规定 工作场所受到的电磁辐射强度 单位时间内垂直通过单位面积的电磁 辐射能量 不得超过 0 50 W m2 若某小型无线通讯装置的电磁辐射功率是 1 W 那么在距 离该通讯装置 m 以外是符合规定的安全区域 已知球面面积S 4 R2 解析 以发射中心为圆心 R 为半径作一球面 则该球面外为安全区 在球面上 单 位面积上受到的电磁辐射强度 0 50 W m2 由题意知 0 50 W m2 得R 0 4 m P 4 R2 答案 0 40 7 惯性系S中有一边长为l的正方形 如图所示 从相对S系沿x方向以接近光速匀 速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是 用心 爱心 专心3 解析 由相对论原理 2 光速在不同惯性参考系中 总是相同的 答案 C D 8 某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞来的飞机 设某一时刻从雷达发出电磁 波后到再接收到反射波历时 200 s 经 4 s 后又发出一个电磁波 雷达站从发出电磁波 到再接收到反射波历时 186 s 则该飞机的飞行速度多大 解析 由电磁波发射到接收到反射波历时 200 s 时 可算出此时飞机距雷达的距离 为 L1 m 3 0 104 m 经 4 s 后 飞机距雷达站的距离 3 0 108 200 10 6 2 为 L2 m 2 79 104 m 故飞机飞行的速度为 v 3 0 108 186 10 6 2 s t m s 525 m s 0 21 104 4 答案 525 m s 9 一对孪生兄弟 出生后甲乘高速飞船去旅行 测量出自己飞行 30 年回到地面上 乙 在地面上生活 甲回来时 30 岁 问乙这时是多少岁 已知飞船速度v c 3 2 解析 已知飞船观察者甲经时间 30 年 地面上的观察者乙经过时间为 t 年 60 年 1 v c 2 30 1 3 2 c c 2 可见甲的孪生兄弟已经 60 岁了 答案 60 10 如图所示 S是水面波的波源 x y是挡板 S1 S2是两个狭缝 SS1 SS2 狭缝的 尺寸比波长小得多 试回答以下问题 1 若闭上S1 只打开S2会看到什么现象 2 若S1 S2都打开 会发生什么现象 用心 爱心 专心4 3 若实线和虚线分别表示波峰和波谷 那么在A B C D各点中 哪些点向上振动 最强 哪些点向下振动最强 哪些点振动最弱 解析 1 只打开S2时 波源S产生的波传播到狭缝S2时 由于狭缝的尺寸比波长小 于是水面波在狭缝S2处发生衍射现象 水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播开来 2 由于SS1 SS2 所以从波源发出的水波传播到S1 S2处时它们的振动情况完全相同 当 S1 S2都打开时产生相干波 它们在空间相遇时产生干涉现象 一些地方振动加强 一些 地方振动减弱 加强区与减弱区相互间隔开 发生明显的干涉现象 3 质点D是波峰与波 峰相遇处 是振动最强点 质点B是波谷与波谷相遇处 也是振动最强点 质点A C是波 峰与波谷相遇的地方 这两点振动最弱 答案 1 水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播开来 2 发生明显的干涉现象 3 D B振动最强 A C振动最弱 11 如图所示为沿x轴向右传播的简谐横波在t 1 2 s 时的波形 位于坐标原点处的 观察者观测到在 4 s 内有 10 个完整的波经过该点 1 求该波