人教版高中物理选修34课后习题答案.docx

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人教版高中物理选修34课后习题答案

物理选修3-4课后习题答案

第十一章机械振动

1简谐运动

第答勺说明

1.机町以it学生通过除1I⑹或厲联网任找资料.堵养学生收集信息的能力.

2.和CXA坐标轴上的坐标代表时间・纵坐标代&備离平術位於的位执馆为厦用相零的位移駁刃训零的时仙所以只右匀速拖动门纸才能保证时间均匀妇匕；如果他动白加的速度

M5X10rn》（H电标轴上应i亥捧5cm为1格■毎格衣示Is

3.答：

fl）质•石离斤半衡位朮的址大H淌为10cm.

⑵£l・5s利2・5"时•欣点的位矍祁任距平衡位怡约7灿处•分别位If谶位松叭

⑶虚这灣个时虬欣点都向工抽的反方間运动，

4.n：

CI＞鄭山内和第3s内・位移方向跟瞬时速度的方向相I孔第3內和细"•位移方向SW酸时速厦的方向Hite-

⑵⑴

（3）20rm.

2简谐运动的描述

鮮#与迫明

h各：

它们的按細分别为血和9s比值为15離华分別为知和伽Y（）対卅位总

2.答；相位益为专.

依題耐分别写血甲.乙两个运动屮jRfif变化的关系式。

1|1:

j*=2sih（y/4-

乙：

匸34n（:

/+

3・ft］公成町側这胸个简谐运型的位移财阿图欽如图【II

*1.:

A:

」•（）.5siai（S»r/Ix）

Us4*<>t2扁（2・5引+号）

3简谐运动的回复力和能量

1证酬小球静止时受到重力、斜面的支持力和弹簧的拉力三个力的作用•平綺时弹簣伸氏「宀・则叫sinO"・S弹簧拉长后、设离开平衡位泄的位移为亠规煜工方向为止方向.则弾黄的牠力

（搜索Q||厅=_釈』。

+刃

小球洛斜I符方向祕湎计力即为小球受的回毀力

卩=F*+MK$in0=—^（xo十”>+於工（）=—kjr

这个力与個离平術位恥的位移成1E比且方向栢反・因此小球的运动是简谐运动.

2.答；<1>如來不冬喙水的黏滞阻力，木钦受到徹力和水的浮力■收力恒定不变，浮力対川幵水的体积成正比.木筷轉止时的位*彌做平衡位覽.以平翁位噬为坐标原点.如果木筷所受令力勺其備离平衛位？

t的位移成正比.且方向相反.则町以刿筑木筷做简谐运动•证阴fair.

设水的密度为g橫載佃枳为s.舲止时没人水中的深度为加.则

木很离幵平衡位置的位移为厂木筷所受的浮力

规定向下为正方向.则

术钱所受的冋复力

由此可知，木筷的运动超简谐运动.

（2）小球受到匝力和圆弧面的支持力。

胚力恒宜不变.支持力始终与运动方向眶贞・这样・就冋列r与m摆相同的条件亠本題的冃的绘为下节的学习进行井诩址•详细惟导过程参册第4节■

&解:

由2-kx与牛顿第二定律F=mu可知•以/1力方向为正向

在A点：

Fa=-^=W6Ta

在”点；巧二—5=叫"

且九“在平術位踵两侧.故.r/f-.T^=10rm

三式JR立解得:

Xa=―，1cm・心=6cm.

即平衡位建在A・B之间.距A点4cm.距E点6cm.

4.解！

（1）&・6n、1.2sv1・4s：

（2）O・2w.1.01.2st（3）0、0・2x0.6

0.8$、1.0s,L2$、1.4“<4）（入1〜a3$、（X5〜0,7s、0.9〜!

L1s.I.3~h5s$（5）（”"）・10.3~0・5仇0.7~0・9s%1・1〜l・3乩

J£・可算出恢氏/=

4单摆

1.笳由单按周期公戌丁肚周期与嫌編申临球质ht无关•冈宀f

2,解；山丁=2沢JJ,乌T=2s,£=10m如时，摆长约为Inu

依膾吋得"这个泾在月球上r=2nVSs==5s

所以在月球上做50次全振动要用250片

乩解！

C1）山图録町以打出•单摆乙的周期径单剜啲周期的2借.训丁.违T乙•由恥抿的周期公式可知片"乙=】T。

（2）山图钦吋以行出.当乙笛一次判达右方蝕:

大位移处时it.ilrjMl期“Ifli此时屮掠型到扌刑期.因此屮妙于平衡位匿.此时正向左方运动.

I.MiCD由图可知该4H8的周期为2池代人周期公式T=2n

（2）大时.煤球处于氐轴位牡。

由此可知.松球撿槁为0.04cm,远小于摆长.

冈此•赧人侗旳的正弦伉为

対门04；Q.0L^2.:

r

5外力作用下的振动

1，答；小球尿动达列隐定时周期为4“離率为

2.答：

（1）”、（•也卄治揀11（•球掠动的拋加越來越大"

⑵儿B开贻振动.人球的康網越来越大.

3.M：

根则共悚的规律・金軸簸的时间何隔正好爭J[AHiK-IWJH4.汽个鑽脱阳凰历％illv卡呵加.此时速鹰为“5・*rn/s.

L

山单燃的周期公式丁;;.可求得

m2・8m

E—W

-lifA^fAn:

XO.32

（2）摆长堆大■咆as贡右频率减小，共振曲线的蜂将向岀移动,

第十二章机械波

1波的形成和传播

\,答；W脉冲的传播类似浚的传播（纵波的传播几机乍的丞动娄似1；空％井子的能向运衲（质点的战动）.

2.答：

桁仃广投人平龄的湖而.金激起圈起伏不平的水血波間卅函传播，倆漂浮在水而的小木块上下備觴却没有融波迁移.

注亂水彼不姒阪

3.（Vf；（1»/，仙•丿馭讣向I运如质点L2.M加没佃M

M

（2）I芈卜扎质点S向卜•运恥质点吃向I•运动•质点.M没竹运动

⑶17lb）.砺点g向F迖动・Mi恵12向F迖动•质点・16向I•运功

2波的图像

1.畀：

c\IX

iftHJhA和B选顼石牝学生对波的传播方向场该时刻各质点的按动方向之阿的关系的累握悄况，C4111）选顼驴住学/对简谐波中各质点的扼动悄况的分析”

2.答’

（1）若疲沿"轴止方向传播•帕乙为b点的按动宙彖.

（2）若渡沿卄颁方向传播・图乙为N点的振动图氧

3.再：

（1）若波沿，轴止方向传播.K点昴先何到平衡位置

<2）若波沿二轴负方向传播.M点皿先【可到平術位7L

仏解靳I$打波f^m\122中虔线所示•15后波形如图122中实线所示.

3波长频率和波速

斛#与世明・

1.积矮个f的収MhiW祈交林犯为迅谟汲辰、頻率、液逸分别町以比作两借歩細■耶位时间内冷極（或右肿血筒的次数、人行足的速度.

2.冰人能听到的川齐的锻低頻率夫约址20H益加高頻率大釣200001b町以迪过听不卜州率的恠乂发出的川i\来进彳『测足

3•解：

波浪的逵爪“：

：

1.解：

惟題盘町勿I，屮・

150・ir/

⑴ms.Liin九

乙两船之问为1川个波IS即1，洪20in,IM此

A=^m

则木波的波速

5•解&惦鬆总$I.4XKVnu/10s.则水F声速

vyLIX10'ni/s

说明：

本題介绍「一种借算川和在水屮译播理度的方法还町以祖出以卜问題iU学生姒冬（DMf中给岀的方法•引起谋龙的欣敢和哪些?

②还右J［他测爪声音在水中传播迷发的方法吗?

4波的衍射和干涉

劍养与说明

I.解:

酣題您，敲击的频率/丨Hz.啟击河传播到人耳的时I•讥Is.

山波化空。

屮传播的速度「3K）m（•利购XJfli离£F，m（》Xlnv:

MOnr

E.執小波任空“中的頻咔“皐•山液化另一•介质屮的频率g；：

.山谨4不同介质中传屈的频率不变八A，W此竹

吗=；京X叭=「•養X34Om/s1088rn/s

1«123

3,執如图123,画出波面C,Pi.3&・山

sin0:

g

sin0；'sin0］申X0・80-f；

Vi4

BPOt=37\

山儿何关系可知.NGGD「妬・ZCG—所以（•「l.dm・l）i（*•（）•8nu（/）.—（）.6m.

故儿口為•心的长度相菱为

y（11（\1）,0.2m

解篠与悦明

1答：

「、D-

说明：

辿过本练习・“I以使学生对于人发声的波氏有一个大致的估il

2.爲：

町以减小波源的荻率来增加水淡的波氐也山以适•打I"件仮M

注磁：

只俺适呷I侈挡板N.便小几的人小和波丘刖如果小孔人小・衍射现號也会发生"但楚由丁能3的问題•卩戍的*动不容易熄察.

解捋与说明

1.答:

A.B.D.

z.n：

Cl）Mjfe.此时刻处于波I瓠以厉一个周删内I•.下振动;N质点“处I#||澈态<假定两列波的报糾相同〉

（2）如图12-1所示.

<3）如图吋所示.

N答:

（1）口起的最离点在0812I中由M向尸移血

M点并不鮒液迁移.而只任竖血方向上运动.

⑵m12I中K点是凹卜眾低的位凹下城低的fzttihK間Q移动.

（3）0.

5多普勒效应

I•答:

W乙向屮运劝时•由于阿距缩短・乙接到琢的时同何隔将会减少.所以乙每阳小十1邸的时问接到一个蚊这就郴当于现察者向波源狀近时接收鋤的波的频率堆大的情形.

2.峯氐D.

第十三章光

1光的反射和折射

】・答：

叽丁不可能发生■乙.丙町能发牛亠

注•飢对能发生不我示浣发生.因水给岀临界舫不诡判断光线由玻璃进人空气时入射

J临界角.即悄况丙只能判断可能发鉴不陡断定一定发生.情况乙不但是可能发

生・而且建•定发生.

2.fitf：

III折射定料可知

sin0

sin60°応

也聲=0.5

73

所以"圧賂图略

3.解:

3心10'

L"33~

3.0X10*,“、八八z

--vm/s=I.94X10m/s

m/s2.26X10*m/s

I.解:

Ufx1.334

W=,,Vv-?

Mg=1.12

sin3-5

vc-2-63X10Rm/sn

5・部比虫表面的反射光经水折射后进入盘的眼睛.易得折射饰小于人射角.因而•他逆对折射朮布出去.昆虫位蟹在实际位腔的上方.

im：

木题可以针对视深问題作简单拓展.例如.从水下（R3?

求正下方〉斤水上物体的觇深•以及从水1：

（只嬰求正上方〉看水下物体的视深.引辱学生膻比路图•并能够简車推导.教师还可启发学牛•思钦若穷一方介质不是水•而魁体他介威会发生什么现線?

比如•透过玻堀召物休会仃怎样的苗况？

大气屮的滅S现象说明什么问題？

增养学生的观察及思、号徒力.

6.CI）i止呱对于人射点O.根据折射定律得

sin0\

M=-~r~7T

SillcA

対干岀対点cr•同理町以得到

sin0{

n4n

stnQ、

IH为4£•叭=Q\•听以人O〃E・

（2）如图13U侧移（XC-ar^n（^-Ihffl易知.Ofcfifi

ffiittXIhilftx.Fl®证明•气侪iff大时•或n（併一％）也增大.

siin（f?

i0:

）sin%rosQco^0、silt0；

为使N中只岀现•个变秋铀〃：

•现用/—石而「衣示山JlF：

/衣川5"・怕珅

win（©—©）=卑;'（J>r—san*0i—/—«irrtf|）

分子分*）■同果以（d产yin%♦/i血谄》彳9x

山于必增大时冷仙大.因此.上式的分耐大.分对减小•氏値用犬.

由以上町知•当侪增大时曙（”和仙©仏）都Rfi之熾人.囚此M^WC/CWA

⑶入射处适当大比.折射几也会瞬大叽这有利『城小攜fit淇墨，師以人射你大些舒.

说明;通过本題・1W可以香到璇璃砖的以下特点:

不改变入射光的f师和方間.只便光线向個折方向平行侧移：

¥行光照射到平行玻确碗上・出射光仍然W»Kfr）l・氏如龙需J人射尢的宽度•祈玻璃砖中折射光的宽度随入射角堀加丽增大“当然•散帅也町根I0M擀况.补允对十乳他形状的皴璃砖.QII何测足英折射率的问題

2全反射

1.n：

a.c.

2.解:

根据酢界用公式”賂g側

则玻斶的临界角金Wki的临界角

根惬临界角公式h=Jt49

则临界他

%arcsin（z^inQ>

人布坦克内通过玻璃向外观察肘・視角范屈为从左侧（或右侧）观察时的驰倍•即视用0=20j=IO3T2‘.

&解：

根据临界力公式”得

C=arcsii^:

）

=21°38,

（:

<3『

其光路图如图13-7.

3光的干涉

1.怕干涉圧波的特性.光的「涉现象说明朮是-种渡.

2.答；亮条纹刘两比源的距离走为半波K的偶数侶•暗条纹伺阴Jt源的即离尢为半波K的奇数倍“规察冷n离翩;调的即离必△叭5.4m1.5rn0.9m.址半波尺的:

彳信・故人位于械动碱騎点•现熱拧B离聘声源的即离益45.5ni1.3m1.2JiLf波K的I條战“位于孤动加强点•所以・观累评A听到的声音比翊綽飞耍臥

3•削：

根据波迪的公式得血比的汲K为

m5X10

路程跖半波1（的比们为

•■■■■_—|—・♦■

A・<10:

•

2

黯程总为半波K的奇数倍.故为暗条纹,

4用双缝干涉测量光的波长

解等与说明

I-徐

（1）平行.

＜2＞距离变大.

（3）红色光波K処氏.

⑷H；离变小.

（5）不变化.

说明,教帅町以针对类似的何題做逬-步拓展•比如•址学生思考局时改变其中两个假索会出现什么现象.

2.答：

通过滞攵个亮条纹宽度求半均『（可滅少实验讪走•

3・解；根据物目町知

&=斗=22畀警1呼m=?

53X1C1m

ji—19

粮站公式5「=》人M

\=半心~FT~X2-53x101-33X10•m

5光的衍射

饲怎与说明

1.职金观察到明睹柿问的彩色务如因为当刖支帝笔央成的除縫9光波波长接近时.金发哇光的衍射现彖•

M：

IL可以用阳把世尺咆桧并压紧后•対和I比灯现察光的忻射现叙注总K尺即川比灯半行.丽11眼睛耍暮近止尺观蔡.

2.答】祈射条纹宽搜埔大.

:

＜拟起初小孔不太小时.比沿血线传播.此时比斑莎小孔尺寸威小而滅小・当小＜L足够小时.光发生衍射・而且小孔越小析射效果越强•此时比盥随小孔尺寸腻小而增大.

6光的偏振

解特专说明

1.答：

比只他在枭个待足方向按动的现象叫僞掀现線.偏煦肚豉的待性・比的倔掘现録说嗚比是一种波.mill定一种横波。

2•答:

卿者的目的OM少通光册，佩普通带色玻璃改变了物体的傩色，血俱抓片却没冇•友裝徴片旳・陶億片的透熊方向应相也垂jf・利用僞孤镜片町以检脸光波址不見横波.也叫以检测臬i光波址不楚偏慷波.

7光的颜色色散

1.您；红色光波长加尺•形成的亮条纹宽度城大,因血总血处外虬

2.孤爬乜泡的哽并处卩丿滇幷不，样.在光照时发生薄腹干：

眇不同的色光的干涉条纹间距是不同的.姐泉用白光照射,液膜I:

就会出现彩色条纹.

:

仁孤杆换贼一个液ifti曲净半禅匹大的門透镀.除中心点外并处的空气朕叩度均战小塑J找与麻PN变相同的位跖孔能从中心处向外推移.故形成的I训聚纹的圈卄丫径增兄若改川波氏更氏的他光照射.产伽样的处条纹所镒空气膜TOWA•条纹応外移动.故条纹恻坏半径增大.

1.n=

因为形成I可一条I•涉条纹的期列反射波的賂程整一定.imiwt段遊的r恰好址薄喷的”腹・肠以同一于涉条纹足辱甲线.

（2>?

.

5.解答如图133.

第十四章电磁波

1电磁波的发现

堺答与说明

I.答:

友克斯弔在法拉第电恿感应现孩的基础上提出“变化的俺场产生电场”的观点，"变化的电场产牛峨场•'是在他相信电场利磁场仃和谐的对称性的堆础上提出来的艾个假设.

赫荻通过实验证实\克斷书的假进.说明了这期个假设的止确也

说明;本眦求学宪蔡握麦克斯韦两个亜婆俶设的科学依赂佚学味明门科学的假诽不是余无根按的胡恩乱想.而楚金总结向人大址的研究成采的廉础I•通过分析、计m惟理和大皿朗世援出*的・h!

探如•I'l燃界的一种常用的方法•

2.%盪克斯带电破场理论的主要论点足’①变化的眩场漱发电场:

②变化的电场澈发避场.根据这两个论点.麦克斯韦进••步推臥闹期性变化的磁场澈发变化的电场•您化的电场乂滋徑变化的愷场”变化的电场和磕场交杆激发，由近及远向外传播，形戒电儘波

家用的止弦交淹电•其电流按正就规卅变化.电场和陋场也会按il滋规沖找化.所以会产生腥磁波.

2•帛II光灯启动时正在放音的收咅机里会发出“喀、喀"的声快电吹风I:

作时会彫响地锲接ttCiV：

『，机樓收信巧•站会怆响电觇接收信匕・这屿现染郁说明门11慮波的“"：

说明：

木題圧逍开放性的題||・通过对电磁波的刖船和朴弦实於的学几淤发牛叫的学习兴趣.从理论知洪向实际应用转化.在实践中捉升学业的动乎能力.实验能力.达到学以致用的目的.

2电磁震荡

3电磁波的发射和接受

把们息加在碱波上.就逢使戟浚随信号改变•这种技术叫做凋制.

—便岛魏载波的振輛囲信号改变.这种调制叫做

便商験敘波的频率Rft佰廿改变・这种陶制叫做州频。

俠接收电路产生电谐抿的竝程叫做调帕

从岛頻则制信弓中取出低频信号的过程叫做解i«L

方能图如下.

帀療俗号卜「卜T传槁H搖收卜一「閣严

抵鎖侑号卜―I』测

2,符j测棉彼是在载波波形的基础上栓加了音频值号.WNB波的形状是上下对称的,以低频的K荻信U作为包络线.栽波的髙频倍号披但含庄低频信号的包络线中。

3.解：

禺据公式A=|・有

、e3.0X12■■nno

ai=7；=r66o97io7ni=：

H-993rn

入一芹一1.9995X2"b（X）4ni

它们郝炯干短波.

1.答；籾率较槪的电台接收术到，斥因为收音机鸿谐电路的同有荻华达不到接收侑号•的妆率.不能产生电谐撫・这減需婴增加电路的固仃频率.由/上加丿”•可知’咚增加/则应诚小匚・故应碱少线爛匝数.

4电磁波与信息化社会

1・答,收丹机上MW为中波波段.频率范倒525kllz〜1605IdS波1.8SX10Sn〜5.71X1Xm：

SW为短波波段.频率2.0MHz~22.00MHz.波长范阖1.36X105、〜1.50X10：

m,FM为调频波段.MHz~IO«Mik,波长也帼2・8皿〜3.-15m•电视机VHE（L）（甚高频）频率范BJ48・5MHz〜!

）2MHz.波氏范圉3.26m〜6.19m$VIII'（II）〈厌髙荻〉频率范!

H167Mlb〜223Mik.波长也IM1.35m〜1.80m；UHF（待胡频）频耶范BH70MFh〜960MHn・渡长范M0.31m〜0.6」lm.

2.給由r「》s故可不考虑电雄波传播过程中E机的位移设馆达曲次发射电厳波时E机分别位于$i■»处・則2引=「“•2$i=ct2f>

Aj=$i—52=*•（『）一"）=寺X3

01/8=375w

5电磁波谱

钏#与從明

1.怕从电《a波町以脱肉电伺独ri仔征、爪盂借助媒质传摒.具右能笊三个方商町以肝到,电磁渡刖尖物粒r样是种物质.这是人们对］•物质认识的，个亚人发现

2.解：

比传御卿皿沦的时何/；'：

匚0；1“、：

"X1（）*在这个趾离的克全波和

w=f=6^r7=L7x,°,个・

3.緘电槪机接收尤线电波・施控益変出红外线•坎阮川于火曲消应的紫外线.加锐透视肘川的X射线.金厲探伤川的y射线