人教版高中物理选修34模块综合试题及3

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1.(1)一列沿列波的波长是

x轴流传的简谐横波．t＝0时波的图象以以以下图甲所示．质点

________，流传方向是________，在一个周期内，质点

M沿y轴的正方向运动，则这M经过的行程是________．

(2)如图乙所示，平面MN是介质与真空的交界面，介质中有一点A，真空中有一点B.P是A、B连线

与界面的交点，假如A点发出的一束激光，射到界面上的Q点(图中未画出)，进入真空后经过B点．则Q

点在P点的________(填“左边”或“右边”)．

(3)火车向观察者高速驶来时，观察者听到火车汽笛声的音调________(填“变高”、“变低”或“不

变”)．【答案】(1)20m沿x轴负方向8cm(2)左边(3)变高

2．(1)以以以下图，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞般追赶正前面的壮壮，壮壮的游览速度为

0.5c.强强向壮壮发出一束光进行联系，则壮壮观察到该光束的流传速度为________．(填写选项前的字母

)

A．0.4c

C．0.9c

(2)在t＝0时辰，质点

t＝8s时，质点A的运动沿

16m．已知波的流传速度为

B．0.5c

D．1.0c

A开始做简谐运动，其振动图象如右图所示．质点A振动的周期是________s；

y轴的________方向(填“正”或“负”)；质点B在波的流传方向上与A相距

2m/s，在t＝9s时，质点B偏离均衡地点的位移是________cm.

(3)如图是北京奥运会时期部署在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，相机的镜头竖直向上．照片中，水立方运动馆的状况表此刻半径r＝11cm的圆形范围内，水面上的运动员手到脚的长度l＝10cm.若已知水的折射率

n＝4，请依据运动员的实质身高预计该游泳池的水深

3

h.(结果保存两位有效数字

)

【解析】(1)依据真空中光速不变的原理，观察到光速不变成

(2)从图上能得出质点振动的周期；判断出t＝8s时质点振动沿

点振动1s则位移为10cm.

c.

y轴正方向，波经过

8s传到

B点，B

(3)设照片圆形地域的实质半径为

R，运动员的实质长度为

L

由折射定律nsinα＝sin90°几何关系sinα＝R，R＝L22rlR＋h得h＝2Ln－1·rl取L＝2.2m，解得h＝2.1m(1.6～2.6m都算对)．【答案】(1)D(2)4正10

3．(1)以下关于简谐运动和简谐机械波的说法正确的选项是________．(填当选项前的字母，有填错的不得

分)

．弹簧振子的周期与振幅有关

．横波在介质中的流传速度由介质自己的性质决定

．单位时间内经过介质中一点的完满波的个数就是这列简谐波的频率

(2)一半径为R的1/4球体搁置在水平桌面上，球体由折射率为3的透明资料制成．现有一束位于过球

心O的竖直平面内的光辉，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如上图所示．已

知入射光辉与桌面的距离为3R/2.求出射角θ.

【解析】α为入射角．过

(2)设入射光辉与1/4球体的交点为

C点作球体水平表面的垂线，垂足为

C，连接OC，OC即为入射点的法线．所以，图中的角

B.依题意，∠COB＝α，又由在△OBC知

3sinα＝2①设光辉在C点的折射角为β，由折射定律得sinα＝3②sinβ

由①②式得

β＝30°

sinγ1由几何关系知，光辉在球体的竖直表面上的入射角γ(见右图)为30°，由折射定律得＝sinθ3

所以sinθ＝32

解得θ＝60°.

【答案】(1)BD(2)60°

4．(1)以以以下图是一列横波在某一时辰的波形图象．已知这列波的频率为4Hz，A点在此时的振动方

向以以以下图，则可以判断出这列波的流传方向是沿x轴________方向(填“正”或“负”)，波速大小为

________m/s.

x＝2sin50πt＋π(2)做简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为6cm，则以下说法正确的选项是________．A．它的振幅为4cmB．它的周期为0.02sπC．它的初相位是6D．它在1/4周期内经过的行程可能是22cm(3)以以以下图所示，在寂静的水面下有一点光源S，点光源到水面的距离为H，水对该光源发出的单色光的折射率为n.请解答以下问题：

①在水面上方可以看到一圆形的透光面，求该圆的半径．②若该单色光在真空中的波长为λ，该光在水中的波长为多少？0【解析】(1)由波速公式v＝λf，即可得出结果．π(2)依据振动方程的物理意义可知，它的振幅为2cm，周期为0.04s，初相位是6.r＝1，(3)①设光在水面发生全反射的临界角为C，透光面的半径为r，以以以下图，因为sinC＝r2＋H2nH解得：r＝n2－1

②因为光在流传过程中的频率不变，设光在真空中的流传速度为c，在水中的流传速度为v，则有：nλ＝c，又因为f＝c＝v，联立解得：λ＝0.vλ0λnH【答案】(1)负8(2)C(3)①λ②0n2－1n5．(1)刚刚参加完北京奥运会的福娃欢欢做了这样一个小实验：将干净的玻璃片放在黑纸上，在玻璃片上涂抹一层水，此后在水面上滴几滴煤油或许机油，让房间内光辉变暗，用手电筒以必定的角度照耀油膜，观察油膜上的条纹．会有什么现象产生：__________________.如上图所示，假如用红纸、绿纸、蓝纸均分别挡停手电筒，这时有什么变化____________________________．

(2)酷热的夏季，在平展的柏油公路上，你会看到在必定距离以外，地面显得分外光明，忧如是一片水面，忧如还可以看到远处车、人的倒影，但当你凑近“水面”时，它也随你的凑近尔退后，对此现象的正确

解说是________．

．此“水面”存在，但在较远的地方

．“水面”不存在，是因为酷热难耐，人产生的幻觉

．太阳辐射到地面，使地表空气温度高升，折射率小，发生全反射

(3)一列简谐横波沿x轴正向流传，t＝0时辰的波形如右图所示，质点振动周期T＝0.2s．求：

①波的振幅A、波长λ、波速v；

②画出均衡地点在x＝1.5m处的质点，以该时辰为计时起点的振动图象．(最少画一个周期并在图中

标上周期、半周期和振幅的数值)

【解析】(1)油膜会产生薄膜干涉，所以能看到干涉条纹．因为不一样样颜色光辉频率不一样样，所以条纹的

颜色跟着纸的颜色的变化而发生变化，而且条纹的宽度也跟着纸的颜色的变化而发生变化．

(2)夏季，气温很高，太阳辐射到地面，使地表空气温度高升，折射率小，这样从地面反射上来的太阳光发生全反射．

(3)①由图知：A＝8cmλ＝2mλ2波速v＝T＝0.2m/s＝10m/s

②以以以下图所示．

【答案】(1)干涉条纹油膜上的条纹的颜色和宽度均随纸的颜色的变化而变化

(2)D

(3)①8cm,2m,10m/s

②如图

6．(1)机械波和电磁波都能传达能量，此中电磁波的能量随波的频率的增大而________(填“增大”、

“减小”或“不变”)．波的流传及其速度与介质有必定的关系，在真空中机械波是________(填“能”或

“不可以”)流传的，电磁波是________(填“能”或“不可以”)流传的．在从空气进入水的过程中，机械波

的流传速度将________，电磁波的流传速度将________(填“增大”、“减小”或“不变”)．

(2)放在空气中的玻璃砖，如右图所示，有一束光射到界面ab上，以下说法正确的选项是________．

A．在界面ab入射角大于临界角的光将不会进入玻璃砖

B．光射到界面ab后，不可以能发生全反射

C．光流传至界面cd后，有可能不从界面cd射出

D．光流传至界面cd后，必定会从界面cd射出(3)如右图所示是一列沿x轴正方向流传的简谐横波在

t＝0时辰的波形图，已知波的流传速度

v＝2m/s.

试回答以下问题：

①写出x＝0.25m处质点的振动函数表达式；

②求出x＝0.25m处质点在0～4.5s内经过的行程及在t＝4.5s时的位移．

【解析】(2)光射到界面ab是从光疏介质进入光密介质，不可以能发生全反射，应选项

误；光流传至界面cd后，入射角小于临界角，也不可以能发生全反射，应选项D正确，

B正确，AC错误．

错

(3)①波长λ＝2.0m，周期T＝λ/v＝1.0s，振幅A＝5cm，则x＝0.25m处质点的振动函数方程为y＝5sin3π2πt＋4(cm)②n＝t/T＝4.5，则x＝0.25m质点经4.5个周期后的行程s＝90cm，经4.5个周期后的位移y＝－2.52cm.(1)增大【答案】不可以能增大减小(2)BD(3)①y＝5sin2πt＋3πcm②90cm－2.52cm47．(1)某同学课余时间在家里想依据“用单摆测重力加快度”的方法，丈量当地的重力加快度．他在家中找了一根长度为1.2m左右的细线，一个可作停表用的电子表和一把毫米刻度尺(没法一次直接丈量出摆长)．因为没有摆球，他就找了一个螺丝帽取代．他先用细线和螺丝帽构成一个单摆，此后依据多次丈量求均匀值的方法用电子表测出振动周期为T1.此后将细线缩短，用刻度尺量出缩短的长度为L，测出这类状况下单摆的周期为T2.依据上述数据就可以测出重力加快度了，请你用上述数据，推导出当地重力加快度的表达式为________．(2)光辉由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ时，若这两种介质的折射率不一样样，则光辉________．．必定能进入介质Ⅱ中流传

．若进入介质Ⅱ中，流传方向必定改变

．若进入介质Ⅱ中，流传速度必定改变

．不用然能进入介质Ⅱ中流传

(3)一列沿x轴正方向流传的简谐横波在某时辰的波形图如图a所示，此中某质点的振动图象如图b所示．求：

①波速为多少？

②图a中的质点e(波峰)再经多少时间第一次到达波谷？【解析】(1)设本来单摆的摆长为L，依据单摆的周期公式有：T＝2πL，T＝2πL－L，两式1g2g联立消去L24πL有：g＝T21－T22.

(2)光辉由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ时，假如入射光辉垂直于界面，则光辉进入介质Ⅱ中后流传方向不变；由n＝cv可知，若进入介质Ⅱ中，流传速度必定改变(这两种介质的折射率不一样样)，当介质Ⅰ的折射

率大于介质Ⅱ的折射率，且入射角大于或等于临界角时，则发生全反射，光辉就不可以进入介质Ⅱ中流传，所以CD选项正确．(3)①由图得：λ＝4.0m，T＝0.2s解得v＝λ/T＝20m/s②t＝T/2＝0.1s.2【答案】4πL(2)CD(3)①20m/s②0.1s(1)g＝22T1－T28．(1)如图甲所示为一列沿x轴流传的简谐横波在t＝0.2s时辰的波形图，乙图是这列波中某质点的振动图象，由图可知，这列简谐波的波速大小为________m/s；质点B在图示时辰此后的1s以内经过的行程

为________cm；若乙图所示的是质点B的振动图象，则这列波的流传方向为________

．

(2)以下说法中正确的选项是________．

．水面上的油膜在阳光照耀下会表现彩色，这是因为光的衍射造成的

．依据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场四周必定可以产生变化的磁场

．狭义相对论以为：无论光源与观察者做如何的相对运动，光速都是相同的

．在“研究单摆周期与摆长的关系”实验中，丈量单摆周期应当从小球经过最大位移处开始计时，以减小实验偏差

(3)如右图所示是用某种透明资料制成的一块柱体棱镜的水平截面图，角A与角B为直角，角C等于60°，光辉从AB边入射，入射角为60°，已知棱镜资料对该光的折射率为n＝3.(光在真空中的速度为83×10m/s)求：

①光辉在棱镜中流传速度大小为多少？

②在图中完成光辉进入透明材想到射出的光路图．

【解析】λ4m＝10m/s.B在1s之(1)颠簸图象知波长λ＝4m，由振动图象知T＝0.4s，所以v＝＝T0.4s内经过的行程为1×4A＝2.