高中物理选修3-4练习题及答案详解讲述讲解

1、3-4 试题一、选择题（本题共14小题，每小题4分；共56分）1 . 一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是（）A .若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B .质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C .质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同D .质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同2 .如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着5个单摆，其中A、D摆长相同，先使A摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（）A .各摆摆动的周期均与 A摆相同B . B摆振动的周期最短C . C摆振动的周期最长D . D摆的振幅最大3 .当两列水波发生干涉时，

2、如果两列波的波峰在P点相遇，则下列说法中正确的是（）A .质点P的振幅最大B .质点P的振动始终是加强的C .质点P的位移始终最大D .质点P的位移有时为零4 .图中，两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触。现将摆球A在两摆球线所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动。以mA、mB分别表示摆球A B的质量，则（）A .如果m>ms,下一次碰撞将发生在平衡位置右侧B .如果m<ms,下一次碰撞将发生在平衡位置左侧C .无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置 右侧D .无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置 左侧5 .如图所示

3、，6、&是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的有A.该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱B.该时刻a质点振动最弱，b、c、d质点振动都最强C.a质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的D.再过T/4后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱6 .如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的折射率为1.5的玻璃砖，正确的是（）2RA.只有圆心两侧范围外的光线能通过玻璃砖、l.-'院B .只有圆心两侧 飞-

4、氾围内的光线能通过玻璃砖*Qjc .通过圆心的光线将沿直线穿出不发生偏折*y2RD .圆心两侧范围外的光线将在曲面上产生全反射37 .一个从街上路灯的正下方经过，看到自己头部的影子正好在自己脚下，如果人以不变的速度朝前走，则他头部的影子相对地的运动情况是（）A .匀速直线运动B .匀加速直线运动C .变加速直线运动D .无法确定8 . 一束光从空气射向折射率为 <2的某种玻璃的表面，如图所示，0 i表示入射角，则下列说法中不正确的是（）A .无论入射角 九有多大，折射角。2都不会超过450角、B.欲使折射角0 2= 300,应以。=450角入射X0 i：C.当入射角0 1 = arcta

5、n J2时，反射光线与折射光线恰好互:|相垂直D.以上结论都不正确9 .如图所示，ABC为一玻璃三棱镜的截面，一束光线MN直于AB面射人，在AC面发生全反射后从BC面射出，则（）JA.由BC面射出的红光更偏向 AB面MB ,由BC面射出的紫光更偏向AB面C .若/ MN眈小，最先从 AC面透出的是红光D.若/ MN眈小，最先从 AC面透出的是紫光'10 .在薄膜干涉实验中，发生干涉的两列光的光程差（）BA .等于入射处薄膜的厚度B .等于入射处薄膜厚度的两倍C .与入射光的波长有关D.与观察者到薄膜的距离有关11 .如图所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝 S从双缝Si、S2的中央

6、对 称轴位置处稍微向上移动，则（）A .不再产生干涉条纹|B .仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P的位置不变C .仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向上移D .仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移12 .对于单缝衍射现象，下列说法正确的是（）A .缝的宽度d越小，衍射条纹越亮 B .缝的宽度d越小，衍射现象越明显C .缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线 D .入射光的波长越短，衍射现象越明显13 .我国已经先后发射了 “神舟” 1 号至“神舟” 4号系列运载火箭，2003年秋天发射 “神舟” 5号载人飞船，2005年10月中旬又发射了双人飞船，标志着我国真正步入了航天大国。飞船在返回地

7、面的途中总有一段时间和地面失去无线电联系，其原因是（）A .飞船为节省能量不再发送信号B .自由降落阶段不必加以控制，地面也不需向飞船发送信号C .由于高速下降和空气摩擦，在飞船周围形成等离子云，阻碍了电磁波的传送D .虽然不能进行通讯联络，但雷达仍能探测到飞船14 .调节收音机的调谐回路时，可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接受不到该 波段的某较高频率的电台信号，为收到该电台的信号，则应 （）A .加大电源电压B .减小电源电压C .增加谐振线圈的圈数D.减小谐振线圈的圈数、填空题（本题共4小题，共24分）（纸带的移动速度）是2.5cm/s .如图所示是用此人的心率是 次/分，它的心脏每

8、跳一次所需时间是s。 （2）如果某人的心率15 .已知某人心电图记录仪的出纸速度 仪器记录下的某人的心电图。（图中每 个格的边长为 O.5cm）°（1）由图可知此是75次/分，他的心脏每跳一次大约输送8X10 一诏的血液，他的血压（可看做他的心脏跳动时压送血液的强度 ）的平均值是1.5Xl04Pa,据此估算此人的心脏跳动时做功的平均 功率约为。16 .水面上浮着一个直径为d的圆形的木板，在圆心 0处垂直板面插上一个大头针，当大头针在水下的长度为 h时，从水面上刚好看到大头针，则水的折射率为 x/cm17 .在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长 L和周期T计算重力加速度的公 式

9、是g =。如果已知摆球直径为 2.00cm, 让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图所 示，那么单摆摆长是 。如果测定了 40次 全振动的时间如图中秒表所示，那么秒表读数是物 理 竞赛题、选择题（本题共14小题，每小题4分；共56分）1234567891011121314、填空题（本题共4小题，共24分）15. 16. 17. 三、计算题（本题共2小题，每小题10分，共20分） 18.19.选修3-4综合练习（1）答案1. D解析：本题考查简谐运动的基本运动特征。如图所示，设质点在A、B之间振动，0点是它的平衡位置，并设向右为正在质点由。向A运动过程中，质点的位移是以平衡位A O B

10、置0为起点的，故其位移为负值；而质点向左运动，速度方向与规定的正方向相反，速度也为负值。质点在通过平衡位置时，位移为零，回复力为零，加速度为零，但速度最大。振子通过平衡位置时，速度方向可正可负，由F=-kx知，x相同，F相同，再由F= ma知，a相同，但振子在该点的速度方向可能向左也可 能向右。2. AD解析：本题考查受迫振动的特点。受迫振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率等于系统的固有频率时，振动的质点达到共振。当图中的A摆摆动后，由于 A摆是悬于一根张紧的水平绳上，A摆摆动对水平绳有周期性的力的作用，使得悬于同一根绳上的其他各摆均做受迫振动，且周期均等于A摆振动的周期。而 D摆的摆长

11、与A摆的摆长相等，D摆发生共振，其振幅最大。3. ABDB析：这是一道关于波的干涉和叠加的典型题目，正确解答本题需要对波的干涉 和叠加等有关知识认真掌握。4. CD解析：本题考查单摆周期公式。碰撞后两摆球各自做简谐运动，两单摆的摆长相 同，周期大小与振幅、质量无关，它们运动的周期相同，两摆球相碰后，无论是同向还 是反向运动，它们回到平衡位置的时间相同，均为周期的二分之一，它们再次相碰只能 在平衡位置。5. BC6. BCD7. A解析：本题考查的主要是光的直线传播和运动学的有关知识，利用几何知识先确定任意时刻头影的位置，然后利用位移、速度表达式解题：设灯高为h AB OB-OA=-=：H OB

12、 OBHH-hOB=" XOA=tH,人高为h,如图所示，人以速度 v经任意时间t到达位置A处, 由光的直线传播和人头影在图示B处，由几何知识得：故人头影的速度/ OB H-h wV = =V ,因为H、h、v都是确7E的，故t H人头影的运动为匀速直线运动。sin accc8. D解析：由n= "可知，当。1最大为900时，0 2=45O,故A正确。当。2=300时, sin 02得0 1 = 450,故B正确。当反射光线与折射光线垂直12sin 0 1 = nsin 0 2= 2 X- =22 '时，0 1+ 0 2 = 900,所以 sin 0 2= cos

13、0 1,又由 n= sn ",可得 tan 0 1= <2 ,故 C正sin 22确。9. BC10. B11. B解析：本实验中单缝 S的作用是形成频率一定的线光源，双缝 S1、S2的作用是形 成相干光源，稍微移动 S后，没有改变传到双缝的光的频率，由 S、g射出的仍是相干 光，由双缝S1、S2发出的光到达屏上 P点的光程差仍为零，故中央亮纹位置不变。D错，当光的波长12. B解析：当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，故定时，缝的宽度越小，衍射现象越明显，故13. C14. D15. 解：(1)由图可知，两次心跳的间距为为2 cm,他的心跳一次所需时间 t =2.5A

14、、C错，B正确。4个格，每个格边长为S = 0.8 s ,人的心率是O.5 cm, 4个格的长度1，八X60= 75次/分0.8(2)心脏每跳一次大约输送血液NJ =8 乂 10 5m,心脏跳动时压送血液的压强平均值是1.5X104 Pa,心跳一次做功 W= P- AV,则心脏跳动时做功的平均功率为P AV?75 = 1. 5X 104X8X 10-5 x 75W = 1.5W606016.解：当大头针针帽处发出的光线射向圆板边缘处时刚好发生全反射，则在水面上不会看到整个大头针，临界角为C,则有d sin C = -,2 =(2 )2 +h2解得：n=±应d17 . 0.8740m或

15、87.40cm , 75.2 s , 1.88 s解析：单摆摆长应等于测量值 摆球的半径1 cm,得到87.40cm。18 .解：如果这列简谐横波是向右传播的，在t2-t1内波形向右匀速传播了88.40cm 减去fn+1,n 3所以波速v =1n+1)Yt2 Tl户00(3n+1)m/s (n=0,1,2,)；同理可得若该波是向左传播的，可能的波速 v=100(3n+2)m/s (n=0,1,2,)P质点速度向上，说明波向左传播， T< t2-t1 <2T,说明这段时间内波只可能是向左 传播了 5/3个波长，所以速度是唯一的：v=500m/s“Q比R先回到平衡位置”，说明波只能是向

16、右传播的，而0.01s<T<0.02s,也就是T<0.02s<2T,所以这段时间内波只可能向右传播了4/3个波长，解也是唯一的：v=400m/s19. (1)暗条纹(2)亮条纹。解析：由一 f长的奇数倍。3 X10 14 = 4 X10 7m , n= /s = 1.8 X1° m=4 5 ,即光程差为半波 .7.5X10入 4X10 7 m若步调一致，则A点为暗条纹；若步调相反，则 A点为亮条纹。s ,此单摆的摆动周期是 s。三、计算题（本题共2小题，每小题10分，共20分） 18.已知在ti时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻t2该波的波形如图中虚线所示。 t2-t1