人教版高中物理选修34测试题全套及答案docWord文档格式.docx
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、%时刻位移相同,即处于同一位置,速度等大反向,动能相同,D错误.
5.一个质点做简谐运动,其振动图象如图所示,下列说法中正确的是()
A.
振动周期为4s
B.振动频率为0.25Hz
C.经过5s质点通过的路程为20cm
D.5s末质点的位移为零
周期是完成一次全振动所用的时间,在振动图象上是两相邻同向极大值间的横坐标差,所以周期是4s,又频率/=*,所以/=0.25Hz,又5s是扌个周期,一个周期质点
通过的路程5=4/1=20cm,所以经过5s质点通过的路程为25cm.由图可知5s末位置是0cm,所以5s末质点的位移为零.
ABD
6.如图所示是一简谐运动的振动图象,则下列说法正确的是()
A.该简谐运动的振幅为6cm,周期为8s
B.6〜8s时间内,振子由负向最大位移处向平衡位置运动
C.图中的正弦曲线表示振子的运动轨迹
D.该振动图象对应的表达式为x=3sin(乎)cm
据振动图象的可读性可知该简谐运动的振幅/为3cm,周期厂为8s,6〜8s
时间内振子由负向最大位移处向平衡位置运动,振子的运动轨迹是直线,并不是题图中的正2兀71
弦曲线,又由简谐运动的振动方程x=/sin(cw+0),其中A=3cm,e=2"
=〒=才,(p=0,故该振动图象对应的表达式为x=3sin(乎)cm.
A.质点的振动频率为4Hz
B.在10s内质点经过的路程是20cm
C.在5s末,速度为零,加速度最大
D.在/=1.5s和/=4.5s两时刻质点的位移大小相等
由于T=4sf则戶右=0.25Hz,A错;
10s为25T,则x=2.5X4J=20cm,
故B正确;
5s末位移最大,速度为零,加速度最大,故C正确;
由题图知D正确.
BCD
8.将一单摆向左拉至水平标志线上,从静止释放,当摆球运动到最低点时,摆线碰到障碍物,摆球继续向右摆动.用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片,以下说法正确的是()
A.摆线碰到障碍物前后的摆长之比为9:
4
B.摆线碰到障碍物前后的摆长之比为3:
2
C.摆线经过最低点时,线速度不变,半径减小,摆线张力变大
D.摆线经过最低点时,角速度变大,半径减小,摆线张力不变
解析:
由频闪照片可知摆线碰到障碍物前■后的周期之比为3
:
2,根据T=2
孑得
摆线碰到障碍物前后的摆长之比为9:
4,故A正确,B错误;
摆线经过最低点时,线速度不变,半径减小,角速度变大,根据牛顿第二定律有,得F=mg+i^,摆线
经过最低点时,半径减小,摆线张力变大.
9•某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,車他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球(如图),他设计的实验步骤是:
H
A.将石块用细尼龙线系好,结点为N,将尼龙线的上端固定于0点;
[\
B.用刻度尺测量0、NI'
可尼龙线的长度/作为摆长;
(
C.将石块拉开一个q~5。
的角度,然后由静止释放;
D.从摆球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间/,由卩=令得出周期;
E.改变O、N间尼龙线的长度再做儿次实验,记下相应的/和八
F.求出多次实验屮测得的/和T的平均值作为计算时使用的数据,代入公式g=爭求出重力加速度g.
(1)该同学以上实验步骤屮存在错误或不当的步骤是.(只填写相应的
步骤代号即可)
(2)该同学测单摆周期时,应用了(选填“比较法”“放大法”“替代法”“转
换法”)来减小测量误差.
(3)该同学用ON的长/作为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏大还是偏小?
(1)步骤B中,摆长应为尼龙线悬点到大理石块重心的长度,用尼龙线的长度/作为摆长小于实际的摆长.步骤D中,计时位置不应在摆球摆到最高点时开始计时,计时4兀2
初始位置应选在最低点.步骤F中应根据每一次测量的/和T值代入公式g=yrl算出每一次测量的g值,最后取g的平均值.
(2)应用了放大法•
4兀一
⑶由g=yr/可知因/偏小,故测量的g值比真实值偏小.
(l)BDF
(2)放大法⑶偏小
10.
在利用“单摆测定重力加速度”的实验屮,由单摆做简谐运动的周期公式得到g=^.只要测出多组单摆的摆长/和运动周期T,作出尸一/图象,就可以求出当地的重力加速度.理论上厂一/图彖是一条过坐标原点的直线,某同学根据实验数据作出的图象如图所示.
(1)造成图象不过坐标原点的原因可能是・
(2)由图象求出的重力加速度g=m/s2.(取ti2=9.87)
(1)既然所画f-l图象与纵坐标有正截距,这就表明/的测量值与真实值相比偏小了,则意味着测摆长时可能漏掉了摆球半径.⑵图象的斜率k=^=4,则g=¥
=亍m/s=9.87m/s2
答案:
⑴测摆长时漏掉了摆球半径
(2)9.87
11.下图甲是一个单摆振动的情形,0是它的平衡位置,B.C是摆球所能到达的最远位置.设摆球向右运动为正方向.图乙是这个单摆的振动图彖.根据图彖回答:
(1)单摆振动的频率是多大?
⑵开始时刻摆球在何位置?
(3)若当地的重力加速度为10m/s2,则这个摆的摆长是多少?
解析:
(1)由乙图知周期7=0.8s,则频率/=|=1.25Hz
(2)由乙图知,0时刻摆球在负向最大位移处,因向右为正方向,所以在3点.
(3)由T=得L=:
兀2=0」6in
(1)1.25Hz
(2)3点(3)0」6m
12.简谐运动的振动图线可用下述方法画出:
如图(I)所示,在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P,让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动,笔P在纸带上画出的
就是小球的振动图彖.取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向,纸带运动的距离代表时间,得到的振动图线如图
(2)所示.
(1)纸带匀速运动时,由S=W知位移与时间成正比,因此在匀速条件下可以用纸带通过的位移表示时间.
(2)由图
(2)可知(=0时,振子在平衡位置左侧最大位移处;
周期r=4s,r=17s时位移为零.
(3)由s=e/得1、3间距5=2cm/sX2s=4cm
(4)3s末负方向速度最大;
加速度方向总是指向平衡位置,所以/=0或/=4s时正方向加速度最大;
r=2.5s时向一x方向运动.
(717l\
(5)x=10sinl2^—2Jcrn
(1)在匀速条件下,可以用纸带通过的位移表示时间
(2)左侧最大位移零
(3)4cm
(4)30或4-X
(TlTl\
(5)x=lOsinly—2Jem
第十二章测试题
1.下列事实属于明显的衍射现象的是()
A.池塘里的水波,遇到突出水面的小石块,小石块对波的传播没
有影响
B.水波前进方向上有一障碍物,其后面没有水波传播过去
C.水波前进方向上有一带孔的屏,水波通过小孔传播到屏后的区域
D.板胡的声音比弦声更响
波绕过障碍物(或小孔)的现象叫衍射现象,故A、C两项正确;
因为水波没
有绕过障碍物,所以B选项错误;
声音是否响亮不是衍射现象所决定的,故D错.
2.以下关于多普勒效应的说法中正确的是()
A.有多普勒效应时,波源的振动频率发生变化
B.有多普勒效应时,波源的振动频率并没有发生变化
C.多普勒效应实际上是指波速相对介质发生变化
D.人与波源有相対运动时,观察到的频率一定发生变化
当观察者与声源有相对运动(接近或远离),观察者测得声波频率有变化,但
波源的频率不变.观察者尽管有相对运动,但距离不变时,此时不会出现多普勒效应,B正确,A错误.若观察者与声源在一直线上发生相对运动,则必发生多普勒效应.若观察者与声源的相对运动不共线(如圆周运动),则就不一定发生多普勒效应,选项C、D错误.
B
3.振源以原点O为平衡位置,沿y轴方向做简谐运动,它激发的简谐波在x轴上沿正、负两个方向传播,在某一时刻沿x轴正向传播的波形如图所示・在原点的左方有一质点从图示时刻开始,经过1/8周期,质点尸所在的位置以及振动方向为()
A.x轴下方,向上运动B.x轴下方,向下运动
C.x轴上方,向上运动D.x轴上方,向下运动
振源所激发的波沿x轴正负方向同时传播所得的图象具有对称性,由此判斷
此时刻P点在负最大位移处,经i±
|r,质点P仍在兀轴下方,但应向上运动,所以A正确.
A
4.一列波在介质中向某一方向传播,下图为此波在某一时刻的波形图,并且此时振动
还只发生在M.N之间,已知此波的周期为T,0质点速度方向在波形图中是向下的,下面
说法中正确的是(
)
波源是M,
由波源起振开始计时,
B.
波源是N,
卩点己经振动时间3774
C.
P点已经振动时间774
D.
波源是
由于此时Q点向下振动,且Q质点右方邻近质点在0点下方,则波向左传
播,N是波源.振动从N点传播到M点,经过一个周期;
又从波源N起振开始计时,需经
P点才开始起振,故P质点已振动了774,选项C正确.
C
5.一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示,再经0.6s,N点开始振动,则该波的振幅A和频率/为()
A.A=\mf=5Hz
C.A=\m.戶2.5Hz
B-/=0.5m/—5Hz
D.71=0.5m,/=2.5Hz
Y11—5解析:
由图可知振幅A=0.5m•波从M传到N的过程,波速v=~=Q6m/s=
10m/s.由图可知A=4m,所以T=彳=0.4s,/=y=2.5H乙D正确.
6.一列简谐横波在/=0时刻的波形如图中的实线所示,z=0.02s时刻的波形图如川虚
线所示.若该波的周期T大于0.02s,则该波的传播速度可能是()
A.2m/sB.3m/s
C.4m/sD.5m/s
由图知波长z=8cm,若波向右传播,则^r=0.02s,波速1m/s;
若波向左传播,则^7=0.02s,波速p=y=y^-=3m/s,选项B正确.
亍s
7.如图,一列沿x轴正方向传播的简谐横波,振幅为2cm,波速为2m/s,在波的传播方向上两质点°
、b的平衡位置相距0.4m(小于一个波长),当质点q在波峰位置时,质点b在兀轴下方与x轴相距1cm的位置,贝】J()
ub
O卜zI*
0.4m
A.此波的周期可能为0.6s
B.此波的周期可能为1.2s
C.从此时刻起经过0.5s,b点可能在波谷位置
D.从此时刻起经过0.5s,b点可能在波峰位置
根据波的传播方向和质点的振动方向的关系可知:
/=0时刻,b质点在一1cm
处,既可以沿尹轴正方向运动也可能沿尹轴负方向运动;
该波的波长久满足彳<
0.4,即2<
1.6m,7^0.8s,又A>
0.4m,7>
0.2s,所以A对,B错;
同理可知C、D均有可能.
ACD
8.下图为一横波发生器的显示屏,可以显示出波源O点的振动从左向右传播的图象,屏上每小格边长为1cm.在『=0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示.因为显示屏的局部故障造成从水平位置昇到B之间(不包括力、〃两处)的波形无法被观察到(故障不影响波在发生器内传播).此后的吋I'
可内,观察者看到波形相继传经B、C处,在/=5.5s吋,观察者
A.该波的振幅为10cm
B.该波的波长为6cm
C.该波的周期为2s
D.在7=5.5s时,C处应显示为波峰
由波形图可知,
该列波的振幅为5cm,波长为12cm,故A、B错误;
z=0
看到B处恰好第三次出现波谷.
时刻,3处波处于平衡位置且向上运动,经过2.75T=5.5s第三次出现波谷,解得T=2s,
C正确;
B、C两处相距半个波长,两处振动情况完全相反,B处于波谷则C处应显示为波
峰,D正确.
CD
9.两列平面简谐横波在空屮叠
O
y/m
KA/WK
10\20k/30A()P\5060x/m
力口,如图,其中简谐横波d(图中虚线所示)沿X轴正方向传播,简谐横波b(图中实线所
示)沿X轴负方向传播,波速都是20m/s,?
=0时,这两列波的波动图象如图所示,那么位
于x=45m处的质点P第一次到达波峰的时间和第一次处于平衡位置的时间分别是()
A.1.50s,0.25s
B.0.25s,0.75s
C.0.50s,0.75s
D・0.75s,0・25s
从题图上可知两波波长均为2=40m,故7=^=2s,波峰。
或b第一次传
到P点,均需要Z=^s=0.25s,而平衡位置状态传到P需要厂s=0.75s.
10.一列简谐波沿x轴正方向传播,
在r=0时波形如图1所示,已知波速为10m/s•则
t=0As时正确的波形应是图2中的()
图2
由题知,波长/.=4.0m,波在/=0.1s内传播的距离x=r/=10X0.1m=lm
=如,故将原波形图沿波的传播方向(即x轴正方向)平移幺即可,故选项C正确,选项A、
B、D错误.
11.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厶
如图(a)所示,一列横波沿该直线向右传播,/=0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间△/第一次出现如图(b)所示的波形,则该波:
1
2
3
4
5
6
7
8
(a)
、
\
—►V
(b)
⑴波长为多少?
(2)质点振动的周期为多少?
(3)波速为多少?
⑴由图象可知:
质点1、9是两个相邻的且振动情况总是相同的两个质点,它们的平衡位置之间的距离即为一个波长,即2=8厶.
(2)1=0时,波刚传到质点1,且质点1起振方向向下,说明波中各质点的起振方向均向下,在△/后由图象可知质点9的振动方向为向上,说明它已经振动了因此A/=7'
+^-,即T=|d・
12厶
⑴弘
(2)|&
(3)骨
12.一列向右传播的简谐横波传到7?
点时的波形如图所示,波速为0=0.06m/s,质点
P、Q的坐标分别为xp=0.96m,x°
=0.36m.
(1)质点P开始振动时,振动方向如何?
(2)从图示吋刻经多长吋间,质点P第一次到达波谷?
(3)质点P到达波峰时,质点0在何处?
(1)在波的传播方向上,各质点起振方向都相同,与此时刻x=0.30m处质点
R的振动方向相同,沿尹轴负方向.
(2)方法一:
由波的图象可得波长z=0.24m,尸点第一次到达波谷的时间即为尸点前
Ar096—024方距P点最近的波谷传播到P点所用的时间Ar=—='
0()6-s=12s
方法二:
可从“振动形式传播”的角度分析,由图象知,波长2=0.24m,故波的周
0.24
006
s=4s
R的振动形式传到P点所用的时间M=V=09()-0630$=11s
P开始振动后只需f即可到达波谷,即A/2=J=1s
故再经过12s,质点卩第一次到达波谷.
(3)因Axw=0.6m=|/l,所以卩、0两质点振动情况完全相反,当质点卩达到波峰时,质点0在波谷.
(1妙轴负方向⑵12s(3)波谷
第十三章测试题
1.关于光的衍射现象,下列说法正确的是()
A.红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
B.白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
C.光照到不透明小圆盘上后面出现泊松亮斑,说明光发生了衍射
D.光照到较大圆孔上出现大光斑,说明光沿直线传播,不存在光的衍射
单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹,A正确;
白光的衍射图样是彩色条纹,B错误;
光照到不透明圆盘上,在其阴影处出现亮点,是衍射现象,C正确;
光的衍射现象只有明显与不明显之分,D项中屏上大光斑的边缘会模糊不清,正是光的衍射造成的,不能认为不存在衍射现象,D错误.
2.华裔科学家高規被誉为“光纤通信之父”,他因此获得2009年诺贝尔物理奖.光纤通信屮信号传播的主要载体是光导纤维,它的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播.下列关于光导纤维的说法中正确的是()
A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界而上发生全反射
B.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
C.波长越短的光在光纤中传播的速度越大
D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大
光纤内芯比外套折射率大,在内芯与外套的界面上发生全反射,A对,B错;
频率大的光波长短,折射率大,在光纤中传播速度小,C、D错.
3.如图所示,一束自然光通过起偏器照射到光屏上,则图屮光屏上发亮的有(起偏器上
用箭头表示其透射方向)(
自然光通过起偏器后成为偏振光,当偏振光的振动方向与偏振方向平行时能
够通过,否则不能通过,所以A、B、D正确.
4.
如图所示,ABCD是两面平行的透明玻璃砖,而和CD面是玻璃和空气的界面,分别设为界面I和界面II.光线从界面I射入玻璃砖,再从界面II射出,回到空气中.如果改变光到达界面I时的入射角,则
A.只要入射角足够大,光线在界面I上可能发生全反射现象
B.只要入射角足够大,光线在界面II上可能发生全反射现象
C.不管入射角多大,光线在界面I上都不可能发生全反射现象
D.不管入射角多大,光线在界面II上都不可能发生全反射现象
在界面I光由空气进入玻璃砖,是由光疏介质进入光密介质,不管入射角多大,都不能发生全反射现象,则选项C正确.在界面II光由玻璃进入空气,是由光密介质
进入光疏介质,但由于界面I和界面II平行,光由界面I进入玻璃后再到达界面II,在界面II上的入射角等于在界而I上的折射角,这个入射角总是小于临界角,因此也不会发生全反射现象,选项D也正确.
5.太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色、瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光
的口光灯时看到的彩色条纹,分別属于()
A.光的干涉、
色散和衍射现象
B.光的干涉、
衍射和色散现象
C.光的衍射、
色散和干涉现象
D.光的衍射、
T•涉和色散现象
在太阳光照射下肥皂膜呈现彩色,是薄膜干涉现象:
瀑布溅起的小水滴相当
于棱镜,在阳光下呈现的彩虹是光的色散现象;
通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色是
光的衍射现象.
6.如图所示,一束复色光从空气中沿半圆玻璃砖半径方向射入,从玻璃砖射出后分成b两束单色光,贝ij()
A.玻璃砖对Q光的折射率为迈
B.玻璃砖对a光的折射率为1.5
C.b光的频率比d光的大
D.b光在玻璃中的传播速度比g光的大
由题图可知,a光的偏折程度比b光的小,所以g光的频率小,折射率也小,由〃=彳可知,a光在玻璃中的传播速度比〃光的大,而a光的折射率”=罗零=迈.综上所
述可知,只有A、C项正确.
7.自行车上的红色尾灯不仅是装饰品,也是夜间骑车的安全指示灯,它能把来自后面的光线反射冋去.某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜(折射率组成,棱镜的横截面如图所示.一平行于横截面的光线从O点垂直力3边射入棱镜,先后经xtAC边和CE边反射后从M边的O'
点射111,则出射光线是()
A.平行于/C边的光线①
C.平行于CB边的光线③
B.平行于入射光线的光线②
D.平行于力3边的光线④
光线经两次全反射,平行于入射光线射出,选B.
8.如图所示,半圆形玻璃砖放在空气中,三条同一颜色、强度相同的光线均由空气射入玻璃砖,到达玻璃砖的圆心位置.下列说法正确的是()
A.假若三条光线中有一条在0点发生了全反射,那一定是aO光线
B.假若光线能发生全反射,那么光线cO—定能发生全反射
C.假若光线方O能发生全反射,那么光线GO—定能发生全反射
D.假若光线gO恰能发生全反射,则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大
在直径界面,光线aO的入射角最大,光线cO的入射角最小,它们都是从光密介质射向光疏介质,都有发生全反射的可能•如果只有一条光线发生了全反射,那一定是光线,因为它的入射角最大,所以选项A对.
假若光线bO能发生全反射,说明它的入射角等于或犬于临界角,光线的入射角更大,所以,光线
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