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1、1选修选修 3-43-4综合检测综合检测(时间:90 分钟 满分:100 分) 一、选择题(本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分,在每小题给出的选项中,有多个选项正确.全 部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不选的得 0 分) 1.下列说法正确的是( ABE ) A.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变小 B.一个单摆在海平面上的振动周期为 T,那么将其放在高山之巅,其振动周期一定变大 C.光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射 原理 D.X 射线在磁场中能偏转,穿透能力强,可用来进行人体透视 E.X 射线是波长很短的
2、电磁波 解析:在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,由于波长变短,根据公式 x=,则干涉条纹间距变小,故 A 正确;单摆从海平面到高山之巅,重力加速度变小,由单摆的周期公式 T=2,可知振动周期一定变大,故 B 正确;全息照相不是利用全反射,而是利用了光的干涉原理,故 C 错误;X 射线是波长很短的电磁波,穿透力较强,但它不带电,不能在磁 场中偏转,故 D 错误,E 正确. 2.关于机械振动与机械波说法正确的是( ADE ) A.机械波的频率等于振源的振动频率 B.介质中各质点一边在各自的平衡位置附近振动,一边沿波的传播方向移动 C.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 D.在一个
3、周期内,沿着波的传播方向,振动在介质中传播一个波长的距离 E.机械波在介质中传播的速度由介质本身决定 解析:机械波的频率是振源的振动频率,故 A 正确;波中各质点只是在各自的平衡位置附近振 动而不发生迁移,故 B 错误;波分横波与纵波,纵波的质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上,故 C 错误;由 v= 可知,沿波的传播方向,振动在介质中传播一个波长的距离,故 D 正确;机械波在介质中传播的速度由介质本身决定,故 E 正确. 3.下列说法正确的是( BCE ) A.在干涉现象中,振动加强点的位移总比减弱点的位移要大 B.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长 无关 C.火车
4、鸣笛向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频 率高 D.当水波通过障碍物时,若障碍物尺寸与波长差不多,或比波长大时,将发生明显的衍射现象 E.用两束单色光 A,B 分别在同一套装置上做干涉实验,若 A 光的条纹间距比 B 光的大,则说 明 A 光波长大于 B 光波长 解析:在干涉现象中,振动加强点振幅最大,位移时刻在变化,所以振动加强点的位移不是总 比减弱点的位移大,故 A 错误.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,单摆的周期与驱动力的 周期相等,与固有周期无关,故 B 正确.火车鸣笛向我们驶来时,根据多普勒效应知,我们接收 的频率大于波源发出的频率,故 C 正确.当水波通过障碍物时,若
5、障碍物的尺寸与波长差不多,或2比波长小时,将发生明显的衍射现象,故 D 错误.根据 x= 知,A 光的条纹间距比 B 光的条纹间距大,则 A 光的波长大于 B 光的波长,故 E 正确. 4.以下说法正确的是( ADE ) A.利用红外线进行遥感、遥控,主要是因为红外线的波长长,容易发生衍射 B.在不同的惯性参考系中,物理规律不一定相同 C. 射线、 射线、 射线基本上都是电磁波 D.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动没有关系 E. 射线是氦原子核, 射线是电子流, 射线是电磁波 解析:波长越长,越容易发生衍射,故利用红外线进行遥感是因为其波长长,易于发生衍射
6、现 象;故 A 正确;根据狭义相对论的基本原理可知,一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同,故 B 错误; 射线是氦原子核, 射线是电子流,而 射线是电磁波,故 C 错误,E 正确;真空中 的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动没有关系,故 D 正 确. 5.如图所示,MN 是空气与某种液体的分界面,一束红光由空气射到分界面,一部分光被反射, 一部分光进入液体中.当入射角是 45时,折射角为 30,以下说法正确的是( ACE )A.反射光线与折射光线的夹角为 105B.该液体对红光的折射率为C.该液体对红光的全反射临界角为 45 D.当紫光以同样的入射角从空气射到分界
7、面,折射角也是 30 E.当紫光以同样的入射角从空气射到分界面,折射角小于 30 解析:根据光的反射定律可知,反射角为 45,则反射光线与折射光线的夹角为 105,选项A 正确;该液体对红光的折射率为 n=,选项 B 错误;该液体对红光的全反射临界角C 满足 sin C= =,故 C=45,选项 C 正确;因为紫光的折射率大于红光,故当紫光以同样的入射角从空气射到分界面时,折射角小于 30,选项 D 错误,E 正确. 6.如图所示,夏天,在平静无风的海面上,向远方望去,有时能看到山峰、船舶、楼台、亭阁、 集市、庙宇等出现在远方的空中.沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近在咫尺,可望 而不可及
8、,这就是“蜃景”.下列有关蜃景的说法中正确的是( ACD )A.海面上层空气的折射率比下层空气的折射率要小3B.沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率要小 C.A 是蜃景,B 是景物 D.C 是蜃景,D 是景物 E.A 是景物,B 是蜃景 解析:海面上层空气的温度比下层高,密度比下层小,故海面附近的空气折射率从上到下逐渐 增大.远处的楼台、亭阁等发出的光线射向空中时,由于不断被折射,越来越偏离法线方向, 进入上层的入射角不断变大,以致发生全反射,光线又从空中返回海面处的人眼中,反向看去,就 会看到远方的景物悬在空中,而产生了“海市蜃楼”现象;沙漠下层空气温度比上层高,密度 比上层小,故沙漠地表
9、附近的空气折射率从下到上逐渐增大.远处的水源、仙人掌等发出的 光线射向沙漠地表时,由于不断被折射,越来越偏离法线方向,进入下层的入射角不断增大, 以致发生全反射,光线反射回空气,人们逆着光线看去,就会看到远方的景物倒立的虚像,而 产生了“海市蜃楼”现象.故 A,C,D 正确,B,E 错误. 7.如图所示,一横截面为矩形的玻璃砖置于空气中,两束细平行单色光 a,b 射向玻璃砖的下 表面,设玻璃砖足够长,若发现玻璃砖的上表面只有一束光线射出,则下列说法中正确的是( CDE )A.其中有一束单色光在玻璃砖的上表面发生了全反射 B.其中有一束单色光没能进入玻璃砖 C.在玻璃中单色光 a 的传播速率大于
10、单色光 b 的传播速率 D.若用同一装置分别使两束光发生干涉,则光束 a 的相邻明条纹间 距大 E.减小光束与玻璃砖下表面间的夹角 ,上表面会有两束平行单色光射出 解析:产生全反射的必要条件是光线必须从光密介质射入光疏介质,入射角大于临界角;光线 射入玻璃砖后折射角必定小于临界角,由几何知识知光线射到玻璃砖的上表面时入射角等于 下表面的折射角,所以光线射到玻璃砖的上表面时入射角必定小于临界角,所以光线射到玻 璃砖的上表面不可能发生全反射,故 A,B 错误;由于只有一束光线射出玻璃砖,说明两束光线 的折射率不同,射出时沿同一方向出来,由图知 a 光偏折程度越小,则 a 光的折射率小于 b 的折射
11、率,根据 v= 知,在玻璃砖中 a 的传播速率大于 b 的传播速率,故 C 正确;a 光的频率比b 光的频率低,由 c=f 可知,a 光波长长,在干涉现象中,由 x= 得到光束 a 的相邻明条纹间距大,故 D 正确;减小光束与玻璃砖下表面的夹角 ,光线射入玻璃砖的折射角不同, 上表面会有两束平行单色光射出,E 正确.8.如图(甲)为一列简谐横波在 t=0.10 s 时刻的波形图,P 是平衡位置为 x=1 m 处的质点,Q 是平衡位置为 x=4 m 处的质点.图(乙)为质点 Q 的振动图像,则( ABE )4A.t=0.15 s 时,质点 Q 的加速度达到正向最大 B.t=0.15 s 时,质点
12、 P 的运动方向沿 y 轴负方向 C.从 t=0.10 s 到 t=0.25 s,该波沿 x 轴正方向传播了 6 m D.从 t=0.10 s 到 t=0.25 s,质点 P 通过的路程大于 30 cm E.从 t=0.10 s 到 t=0.25 s,质点 P 通过的路程小于 30 cm 解析:由图(乙)知,t=0.15 s 时,质点 Q 处于负向最大位移处,所以此时 Q 的加速度达到正向 最大,故 A 正确.由图(乙)知,该波的周期 T=0.20 s,且在 t=0.10 s 时 Q 点在平衡位置沿 y轴负方向运动,则该波沿 x 轴负方向传播.波速为 v= = m/s=40 m/s,从 t=0
13、.10 s 到t=0.25 s,该波沿 x 轴负方向传播的距离为 x=vt=400.15 m=6 m,C 错误.从 t=0.10 s 到t=0.15 s,t=0.05 s= ,P 点从图(甲)所示位置先向正最大位移处运动再返回平衡位置的时间大于 ,则在 t=0.15 s 时质点 P 的运动方向沿 y 轴负方向,故 B 正确.质点在 t=1T 内,质点运动的路程为 4A,从 t=0.10 s 到 t=0.25 s,经历的时间为 T=0.15 s,由于 t=0.10 s时刻质点 P 正向上运动,速度减小,则从 t=0.10 s 到 t=0.25 s,质点 P 通过的路程小于 30 cm,故 D 错
14、误,E 正确. 9.如图所示,在一根绷紧的水平绳上挂着五个单摆,其中 B 和 D 的摆长相等.原来各摆都静止,当 B 摆振动的时候,其余各摆也随之振动起来.关于各摆的振动情况,下列说法中正确的是( ACE )A.各摆的振幅不相同,D 摆振幅最大 B.各摆的振动周期不相同,C 摆的振动周期最大,A 摆的振动周期最小 C.各摆的振动频率都跟 B 摆相同 D.各摆的振幅相同 E.各摆的振动周期都相同 解析:B 摆振动起来后,使得 A,C,D,E 各摆做受迫振动,振动频率都等于 B 的振动频率,所以 各摆振动的周期都相等.D 摆的摆长与 B 摆相等,则固有周期相等,即固有频率相等,D 摆与 B 摆发生
15、共振,振幅最大.故 B,D 错误,A,C,E 正确. 10.一列简谐横波沿 x 轴传播,x=0 与 x=1 m 处两质点的振动图线分别如图中实线与虚线所 示,由此可以得出( BCE )5A.波长一定是 4 m B.周期一定是 4 s C.最大波速一定是 1 m/s D.波的传播速度可能是 0.125 m/s E.波的传播速度可能是 0.2 m/s 解析:若波向左传播时,t=0 时刻,x=0 处质点位于波峰,x=1 m 处的质点处于平衡位置向上振 动,结合波形,则有x=(n+ )得到波长= m(其中 n=0,1,2,3,)同理得到,若波向右传播时,x=(n+ ),波长 = m,(n=0,1,2,
16、)故波长有多个可能的值,不一定为 4 m; 从图中看出质点的振动周期为 4 s;根据 v= ,波长最大时波速最大,由以上分析可得最大波长为 4 m,故最大波速为 1 m/s;若波向左传播时,波速 v= = m/s(n=0,1,2,3,).若波向右传播时,波速 v= = m/s(n=0,1,2,3,);如果波速为 0.125 m/s= m/s,则 n 不可能为整数;当波向右传播,且 v= m/s 中 n 为 1 时,波速为 0.2 m/s.11.如图所示,质量相等的甲、乙两个物体分别做简谐运动时的图像,则( ABE )6A.甲、乙物体的振幅分别是 2 cm 和 1 cm B.甲的振动频率比乙的大 C.前 1 s 内两物体的加速度均为正值 D.第 2 s 末甲的速度最大,乙的加速度最小 E.第 2 s 末甲的速度最大,乙的加速度最大 解析:由图读出,甲、乙两振子的振幅分别是 A甲=2 cm,A乙=1 cm.故 A 正确.甲、乙两振子的周期分别是 T甲=4 s,T乙=8 s,又频率 f=
