2020年物理人教版选修3-4试卷

2020年物理人教版选修3-4试卷

物理试 题（范围：选修3－4）‎ 第Ⅰ卷（选择题 共40分）‎ 一、选择题（每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个正确答案，有的小题有多个正确选项，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得零分）‎ ‎1．电磁波与声波比较 （ ）‎ A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质 B．由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大 C．由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大 D．电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定，与频率无关 ‎2．甲、乙两个弹簧振子的固有频率分别为f和5f，都在频率为2f的驱动力作用下做受迫振动，下列判断中正确的是 （ ）‎ A．甲振子的振幅较大，振动频率为 2f B．甲振子的振幅较大，振动频率为f C．乙振子的振幅较大，振动频率为 5f D．乙振子的振幅较小，振动频率为2f ‎3．如图所示，观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是 （ ）‎ A．此时能明显观察到波的衍射现象 B．挡板前后波纹间距离相等 C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，便能明显观察到衍射现象 ‎4．光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是 （ ）‎ A．光从空气射到分界面上，入射角足够小 B．光从空气射到分界面上，入射角足够大 C．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小 D．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大 ‎5．图中所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平的装置。所用单色光是用普通光源加滤光片产生的。检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的?（ ）‎ A．a的上表面和b的下表面 B．a的上表面和b的上表面 C．a的下表面和b的上表面 D．a的下表面和6的下表面 ‎6．下列有关声波的描述中正确的是 （ ）‎ A．声波在同一种介质中的波长是相同的 B．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快 C．声波可以越过障碍物传播，即它可以发生衍射 D．人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声波不会发生干涉 ‎7．一波源振动周期为T，波源开始振动两个周期的波形如图所示，此时质点P的振动方向向上，下列说法中正确的是 （ ）‎ A．波源刚开始振动时速度方向向上 B．P点刚开始振动时速度方向向下 C．此波的传播方向向左 D．P点已振动了0.5T ‎8．如下图甲为一列简谐波沿x轴传播的波形图，若从图示时刻开始计时，那么图乙可表示 （ ）‎ A．当波沿x轴正方向传播时，图乙表示a质点的振动图象 B．当波沿x轴负方向传播时，图乙表示a质点的振动图象 第 6 页 共 6 页 C．当波沿x轴正方向传播时，图乙表示b质点的振动图象 D．当波沿x轴负方向传播时，图乙表示b质点的振动图象 ‎9．在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v＝200m/s，已知t＝0时刻，波刚好传播到x＝40m处，如图所示。则下列说法正确的是 （ ）‎ x/m v ‎20‎ ‎40‎ ‎10‎ ‎30‎ y/cm ‎0‎ ‎10‎ ‎-10‎ A．波源开始振动时方向沿y轴负方向 B．t＝0.15s时，x＝40m处的质点位于平衡位置且向y轴正向运动 C．t＝0.15s时，x＝40m处的质点位于平衡位置且向y轴负向运动 D．t＝0.15s时，x＝60m处的质点刚好到达波峰 ‎1,3,5‎ ‎10．如图所示，玻璃砖的横截面为半圆形。O为圆心，强度和和频率均相同的细平行光束Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ从侧面入射，经调整使光束Ⅱ的入射方向正对圆心，且该光束恰好不能从AOB面射出。那么，光束Ⅰ，Ⅱ进入玻璃后的情况是（不考虑二次反射） （ ）‎ A．光束Ⅰ有部分从AOB面射出 B．光束Ⅲ有部分从AOB面射出 C．在AOB面上反射时，光束Ⅲ的反射角比Ⅰ的大 D．在AOB面上反射时，光束Ⅰ的反射角比Ⅲ的大 第Ⅱ卷（非选择题，共60分）‎‎1,3,5‎ 二、填空题（共24分。把正确答案填写在题中的横线上，或按题目要求作答。）‎ ‎11．（4分）如图所示，两列简谐波均沿x轴传播，传播速度的大小相等，其中一列沿正x方向传播（图中实线所示），一列沿负x方向传播（图中虚线所示）。这两列波的频率相同，振动方向均沿y轴，则图中x=l、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的点是x=________的点，振幅最小的点是x=________的点。‎ ‎12．（4分）如图有一长方形容器，高为30cm，宽为40cm，在容器的底部平放着一把长40cm的刻度尺；眼睛在OA延长线上的E点观察，视线沿着EA斜向下看，恰能看到尺的左端零刻度。现保持眼睛的位置不变，向容器内倒入某种液体且满至容器口，这时眼睛仍沿EA方向观察，恰能看到尺上20cm的刻度。此种液体的折射率为________。‎ ‎13．（4分）在利用单摆测定重力加速度的实验中，某同学测出了多组摆长和运动周期，根据实验数据，作出的关系图象如图所示。‎ ‎（1）该同学实验中出现的错误可能是_________________________________。‎ ‎（2）虽然实验中出现了错误，但根据图象中的数据，仍可准确算出重力加速度，其值为_______m／s2。‎ ‎14．（6分）如图所示，在做《用双缝干涉测量光的波长》的实验时，首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上，若经粗调后透过测量头上的目镜观察，看不到明暗相间的条纹，只看到一片亮区，造成这种情况的最可能的原因 。‎ 第 6 页 共 6 页 用直尺量得双缝到屏的距离80.00cm，由双缝上标识获知双缝间距0.200mm，光波波长为6.00×10—7m。若调至屏上出现了干涉图样后，用测量头上的螺旋测微器去测量，转动手轮，移动分划板使分划板中心刻线与某条明纹中心对齐，如图所示，此时螺旋测微器的读数为___mm，此明条纹的序号定为1，其右侧的明纹序号依次为第2、第3、……条明纹。从第1条明纹中心至第6条明纹中心的距离为 mm。‎ ‎15．（6分）2005年10月12日我国成功发射了“神州六号”载人飞船，这标志着我国载人航天事业又向前迈出了一大步，实现了多人多天太空航行。‎ ‎（1）如图，A为“神州六号”的火箭发射场，B为山区，C为城市，发射场正在进行发射，若该火箭起飞时质量为2.02×105kg，起飞推力2.75×106N，火箭发射塔高100m，则该火箭起飞的加速度大小为__________m/s2，在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力和火箭质量的变化，火箭起飞后经__________s飞离发射塔。‎ ‎（2）为了转播发射实况，我国科技工作者在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号。已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.556m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能听到和收看实况，必须通过在山顶的转发站来转发___________（填“无线电广播信号”或“电视信号”），这是因为____________________________________________。‎ 三、计算题（共36分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）‎ ‎16．（8分，2007年山东卷）湖面上一点O上下振动，振幅为0.2m，以O点为圆心形成圆形水波，如图所示，A、B、O 三点在一条直线上，OA间距离为4.0m，OB间距离为2.4m。某时刻O点处在波峰位置。观察发现2s后此波峰传到A点，此时，O点正通过平衡位置向下运动，OA间还有一个波峰。将水波近似为简谐波。‎ ‎（1）求此水波的传播速度、周期和波长。‎ ‎（2）以O点处在波峰位置为0时刻，某同学打算根据OB间距离与波长的关系确定B点在0时刻的振动情况。画出B点振动图象；若不可行，请给出正确思路并画出B点的振动图象。‎ ‎17．（8分）某激光雷达测飞行导弹的速度，每隔T0时间发出一激光脉冲，第一个脉冲发出后经T1接受到反射脉冲，第二个脉冲发出后经T2接受到反射脉冲，T2 >T1。设雷达和导弹在一条直线上，求导弹的飞行速度。‎ 第 6 页 共 6 页 ‎18．（8分）一束很细的激光束从空气射到某透明材料的表面发生反射和折射，测得入射光束跟折射光束之间的夹角为150°，折射光束跟反射光之间的夹角为90°。求：‎ ‎（1）入射角，反射角，折射角各为多大?‎ ‎（2）这种透明材料的折射率为多大?‎ ‎（3）利用这种材料能否制成全反射棱镜.‎ P ‎19．（12分）如图所示，一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在正上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P 。现将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，如图中虚线所示，则进入透明体的光线经平面境反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的光点P′与原来相比向左平移了3.46cm ，已知透明体对光的折射率为。‎ ‎（1）作出后来的光路示意图，标出P′位置；‎ ‎（2）透明体的厚度为多大？‎ ‎（3）光在透明体里运动的时间多长？‎ 第 6 页 共 6 页 ‎《物 理 试 题（范围：选修3－4）》参考答案 ‎1．ABC 2．AD 3．ABC 4．D 5．C 6．C 7．BC 8．AD ‎ ‎1,3,5‎ ‎9．AB 解析：由波向右传播，可知此时x＝40m处的质点沿y轴负方向运动，则波源开始振动时方向沿y轴负方向，A项正确；因，t= 0.15s，可知此时x＝40m处的质点位于平衡位置且向y轴正向运动，B项正确；t＝0.15s时，波向前传播的距离＝30m，x＝70m处的质点开始向y轴负方向起振，此时x＝60m处的质点尚未到达波峰，故D项错误。‎ ‎10．BD ‎11．（4分）4、8；2、6‎ ‎12．（4分）1.44‎ ‎13．（4分）漏测小球直径，摆长未加小球半径；9.86‎ ‎14．（6分）单缝与双缝不平行（2分）；0.900（2分）；12.0（2分）‎ ‎15．（6分）（1）3.81 （2分） 7.25（2分）‎ 解析：利用F－ mg=ma，得a=3.81m/s2，再有s=at2/2，得t=7.25s。‎ ‎（2）电视信号（1分）；电视信号波长短，沿直线传播，受山区阻挡，不易发生衍射。（1分）‎ ‎16．解：（1） ＝1.6s ‎ ‎（2）可行；振动图象如右图：‎ ‎17．（8分）解：如图所示，设导弹分别在位置1和位置2分别接收到第一个和第二个激光脉冲，两位置间的距离为s，导弹速度为v，则有：‎ s=c·（） （3分） s=v·（T0+） （3分）‎ 由以上两式解得，导弹的飞行速度： （2分）‎ ‎18．（8分）（1）根据题意作出激光束从空气射到该透明材料的表面发生反射和折射的光路图，由几何知识可求得入射角为60°，反射角为60°，折射角为30°；‎ ‎（2）该透明材料折射率n＝sin60°/sin30°＝；‎ ‎（3）这种材料的临界角C＝arcsin＜arcsin＝45°，故能利用这种材料制成全反射棱镜。‎ ‎19．（12分）解析：（1）光路示意图如图所示（注意出射光线平行，各处光线的箭头）‎ P α β P′‎ ‎（2）由n＝sinα/sin得β＝30°，‎ 设透明体的厚度为d，由题意及光路有：‎ ‎2d tan60°―2d tan30°＝△s 解得d =1.5cm ‎（3）光在透明体里运动的速度：v＝‎ 第 6 页 共 6 页 光在透明体里运动的路程：‎ ‎∴光在透明体里运动时间：s = 2×10－10 s ‎ 第 6 页 共 6 页