2011届高考物理第一轮总复习满分练兵场 综合测试 选修3-4

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1、2011届高考第一轮总复习满分练兵场选修34综合测试题说明：本试题共12个题，14题每题7分，512题每题9分，共100分，考试时间90分钟 1(2009·盐城二调)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列甲、乙两幅图中属于光的单缝衍射图样的是_(填“甲”或“乙”)；在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种，在丙、丁两幅图中表示调幅波的是_(填“丙”或“丁”)答案乙丙2(2009·苏锡常镇调查(二)P、Q是一列简谐横波中的质点，相距30m，各自的振动图象如图所示(1)此列波的频率f_Hz.(2)如果P比Q离波源近，且P与Q

2、间距离小于1个波长，那么波长_m，波速v_m/s.(3)如果P比Q离波源远，那么波长_.答案(1)0.25(2)4010(3)m(n0,1,2,3)3某防空雷达发射的电磁波频率为f3×103MHz，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间t0.4ms，那么被监视的目标到雷达的距离为_km.该雷达发出的电磁波的波长为_m.答案600.1解析xct1.2×105m120km.这是电磁波往返的路程，所以目标到达雷达的距离为60km.由cf可得0.1m.4磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况如图所示，其中能产生电场的有_图示的磁场，能产生持续电磁波的有_图示的磁场答案BCDBD解

3、析根据麦克斯韦电磁场理论，有如下分析：A图的磁场是恒定的，不能产生新的电场，更不能产生电磁波；B图中的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，因而可以产生持续的电磁波；C图中的磁场是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，不能产生电磁场，因此不能产生持续的电磁波；D图所示磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的电场，能产生电磁波5(2009·广东模拟)下图表示一个向右传播的t0时刻的横波波形图，已知波从O点传到D点用0.2s.该波的波速为_m/s，频率为_Hz；t0时，图中“A、B、C、D、E、F、G、H、I、J”各质点中，向y轴正方向运动的速率最大的质点是_答

4、案102.5D解析波速vm/s10m/s，由vf，得fv/Hz2.5Hz.由图知，t0时，向y轴正向运动的质点有C、D、E三点，在平衡位置处，质点速率最大，所以D点速率最大6在用双缝干涉测光的波长的实验中，所用实验装置如图甲所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某条亮条纹(并将其记为第一条)的中心，如图乙所示，此时手轮上的读数为_mm；转动手轮，使分划线向右侧移动到第四条亮条纹的中心位置，读出手轮上的读数，并由两次读数算出第一条亮条纹到第四条亮条纹之间的距离a9.900mm，又知双缝间距d0.200mm，双缝到屏的距离l1.000m，则对应的光波的波长为_m如果用上述装置测量氦氖激光器发

5、出激光的波长，则图中除了光源以外，其他不必要的器材元件有_答案1.1806.60×107滤光片、单缝解析手轮上的读数的固定刻度读数为1mm，可动刻度第18个格与基准线对齐，读数为18.0×0.01mm，所以手轮上的读数为1.180mm；第1到第4亮纹之间有3个条纹间隔，所以xmm3.300mm，x6.60×107m；氦氖激光器发出的激光具有很好的单色性和相干性，所以不需要滤光片和单缝，直接照射到双缝上即可得到干涉图样7(2009·苏北五市模拟)某有线制导导弹发射时，在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤(像放风筝一样)，它双向传输信号，能达到有线

6、制导作用光纤由纤芯和包层组成，其剖面如图所示，其中纤芯材料的折射率n12，包层折射率n2，光纤长度为3×103m.(已知当光从折射率为n1的介质射入折射率为n2的介质时，入射角1、折射角2间满足关系：n1sin1n2sin2)(1)试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去；(2)若导弹飞行过程中，将有关参数转变为光信号，利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹，求信号往返需要的最长时间答案(1)见解析(2)8×105s解析(1)由题意在纤芯和包层分界面上全反身临界角C满足：n1sinCn2sin90°得：C60°，当

7、在端面上的入射角最大(1m90°)时，折射角2也最大，在纤芯与包层分界面上的入射角1最小在端面上：1m90°时，n1得：2m30°这时1min90°30°60°C，所以，在所有情况中从端面入射到光纤中的信号都不会从包层中“泄漏”出去(2)当在端面上入射角最大时所用的时间最长，这时光在纤芯中往返的总路程：s，光纤中光速：v 信号往返需要的最长时间tmaxs8×105s.8(2009·北京模拟)某时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，质点p的坐标x0.32m.从此时刻开始计时(1)若每间隔最小时间0.4s重复出现波

8、形图，求波速(2)若p点经0.4s第一次达到正向最大位移，求波速(3)若p点经0.4s到达平衡位置，求波速答案(1)2m/s(2)0.3m/s(3)(0.8n)m/s(n0,1,2,3，)解析(1)依题意，周期T0.4s，波速vm/s2m/s(2)波向右传播x0.32m0.2m0.12m.p点恰好第一次达到正向最大位移波速vm/s0.3m/s(3)波向右传播x0.32m，p点恰好第一次到达平衡位置，由周期性可知波传播的可能距离xm(n0,1,2,3，)可能波速vm/s(0.8n)m/s(n0,1,2,3，)9(1)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为0.5m/s，在某时刻波形如图中实线所示，

9、经过一段时间后波形如图中虚线所示，在这段时间里，图中P点处的质元通过的路程可能是_A0.4m B0.5m C0.6m D0.7m(2)某学生利用单摆做测定重力加速度的实验，其具体操作如下：A在铁架台上固定一个夹子，把单摆的摆线夹在夹子上B用刻度尺和游标卡尺测出摆长lC将摆球向一侧偏离30°后由静止释放摆球D在释放摆球的同时开始计时 E记下摆球完成n次(大于30次)全振动的时间tF把所得数据代入公式该学生的上述操作中，错误的是_(只填字母代号)(3)如图所示，是一种折射率n1.5的棱镜，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦sini0.75.求：光在棱镜中传播的速率；

10、 通过计算确定此束光线射出棱镜后的方向(不考虑返回到AB面上的光线)答案(1)C(2)CD(3)2×108m/s见解析图解析(1)根据题意分析可知，P点处的质元开始振动的方向沿y轴的正方向，由于它在一个周期内通过的路程为振幅的4倍(即4A，A0.2m)，所以图中P点处的质元通过的路程可能是s4nA3A0.60.8n(n0,1,2,3，)，所以答案为C.(2)利用单摆测定重力加速度时，要求单摆做简谐运动，摆角不超过5°，所以C操作错误为了减小实验误差，在测量周期时应该在摆球摆到最低点时开始计时，所以D操作是不妥的，所以答案为CD.(3)由n，解得：v2.0×108m

11、/s 该棱镜发生全反射的临界角为arcsinarcsin0.667<45°如图所示，设光线进入棱镜后的折射角为r，根据n，解得sinr0.5，所以r30°，光线射到BC界面的入射角为i190°(180°60°75°)45°，所以在BC界面发生全反射，光线沿DE方向射出棱镜时不改变方向，故此束光线射出棱镜后方向与AC界面垂直10(1)如图所示，按照狭义相对论的观点，火箭B是“追赶”光的；火箭A是“迎着”光飞行的，若火箭相对地面的速度为v，则火箭A上的观察者测出的光速为_，火箭B上的观察者测出的光速为_(2)某同学在做测玻

12、璃折射率的实验中，使用的是半圆形玻璃砖，P1、P2、P3、P4是按顺序插在软木板上的大头针，如图所示下述关于实验操作中的做法，正确的是_A若任意选了P1、P2连线的方向和入射点A的位置，都可以在圆弧右侧适当位置处插上第三个大头针，使其同时挡住P1、P2的像B如果入射点A恰在玻璃砖圆心处，可不使用大头针P4C可以用P1、P2连线作为入射光线，也可以用P4、P3连线作为入射光线D为减小误差，P1、P2间距和P3、P4间距应适当大一些(3)一均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示一列横波沿该直线向右传播，t0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅

13、为0.2m，经过时间0.3s，第一次出现如图(b)所示的波形求该列横波传播的速度；写出质点1的振动方程；在介质中还有一质点P，P点距质点1的距离为10.0m，则再经多长时间P点处于波峰？答案(1)CC(2)BCD(3)4m/s0.2sin10tm2.35s解析(1)根据狭义相对论的基本假设，光速在任何惯性参考系中都是相同的所以两个火箭中的观察者测出的光速都为c.(2)任何光线都能从空气射进玻璃，但从玻璃射向空气时可能会发生全反射，当AB光线入射角大于临界角时，则在B右侧没有出射光线A项错误；如果入射点A恰在玻璃砖圆心处，则在A点的折射光线沿半径方向射进棱镜，也将沿半径方向射出棱镜，在界面B处方

14、向不改变，故插上P3后，即可作出折射光线，B项正确；因为光路是可逆的，所以C项正确；D项所述是为减小误差所必须的(3)由于质点1起振方向向下，故最前面质点的起振方向也向下，t0.3s时的波形为 可知0.3s内波传播了x1.51.2m，故波速vm/s4m/s质点的振动周期等于波传播的周期T0.2s，故10，质点的振动方程为yAsint(m)0.2sin10t(m)t0.3s时，最前面的波峰为质点7，故波峰传到P点的时间ts2.35s11(1)如图所示，一列简谐横波沿x方向传播已知t0时，波传播到x轴上的质点B，在它左边的质点A位于负的最大位移处；在t0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处则

15、这列波的波速是_m/s.这段时间内质点D运动的路程是_m.(2)关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是_A恒定的电场能够产生电磁波B电磁波既有纵波，又有横波C电磁波从空气进入水中时，其波长变长了D雷达用的是微波，是由于微波传播的直线性好，有利于测定物体的位置(3)如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，光屏PQ置于直径的右端并与直径垂直，一复色光与竖直方向成30°角射入玻璃砖的圆心，由于色光中含有两种单色光，故在光屏上出现了两个光斑，玻璃对两种单色光的折射率分别为n1和n2，求：这两个光斑之间的距离； 为使光屏上的光斑消失，复色光的入射角至少为多少？ 答案(1)50.1(2)D(3)45&

16、#176;解析(1)由题意可知：波长2m,1.5T0.6s，则T0.4s，可得v5m/s.波由B点刚传到D点的时间t1s0.4s，则在0.2s即半个周期内，质点D运动了2A0.1m.(2)由麦克斯韦电磁场理论可知，周期性变化的电场(磁场)才能产生电磁波，恒定的电场不能产生电磁波，A错；电磁波的传播方向与E、B两个振动矢量的方向均垂直，是横波，B错；电磁波由空气进入水中传播时，速度变小，波长变短了，C错误；电磁波遇到障碍物要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特征工作的，故所用的电磁波传播的直线性要好，而微波就具有这样的特点，D正确(3)作出光路如图所示，由折射定律有：n1，n2 代入数据得：解得

17、：145°260°故abPbPaRtan45°Rtan30°(1)R当两种色光在界面处均发生全反射时光屏上的光斑消失，且玻璃对其折射率为n2的色光先发生全反射，故sinC，即入射角C45°.12(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播，位于原点的质点的振动图象如图甲所示，则该质点的振幅是_cm，振动周期是_s图乙为该波在某一时刻的波形图，质点A位于x0.5m处，则该波的传播速度是_m/s，质点A由图示位置再经过1.35s时间所通过的路程是_cm.(2)根据相对论原理，下列说法中正确的是_A按照相对论来讲，一个真实的、静止质量不为零的物体，相对任何惯性

18、系的运动速度都不可能等于或超过光速cB按照相对论及基本力学规律可推出质量和能量的关系为Emc2C某个静质量为m0的物体，相对它静止的观察者测其质量为mm0，能量为EE0m0c2，称为静能量，这表明任何静质量不为零的物体，都贮存着巨大的能量D按照相对论来讲，物理规律在一切惯性参考系中可以具有不同的形式(3)在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示，有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合，已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径是多少？答案(1)80.210216(2

19、)ABC(3)2r解析(1)由振动图象可以直接读出振幅A8cm，周期T0.2s；再由波动图象可以读出波长2m，根据v得v10m/s；因为质点A的图示位置在波峰处，所以路程s×4A×4A216cm.(2)按照相对论的结论，m，这表明高速运动的物体其质量的测量值会非常大，并随着速度趋于光速而无限增大，一个真实的物体，其质量是确定值、有限大，所以按照相对论来讲，一个真实的、静止质量不为零的物体，相对任何惯性系的运动速度都不可能等于或超过光速c，选项A说法是对的；质能关系可以按照相对论及基本力学规律推出，所以选项B的说法也是对的；按照狭义相对论的两个基本假设，物理规律在一切惯性参考系中都是相同的，所以选项D说法错误，故本题的正确选项为ABC.(3)当光线到达玻璃圆锥的侧面时，根据几何关系，相对于玻璃和空气的界面，入射角为60°，因光线在玻璃中发生全反射的临界角的正弦值sinC而sinisin60°>，故光线在侧面发生全反射，然后垂直射向另一侧面，并射出圆锥如图所示，由几何关系可知，ABC为等边三角形，ACD也为等边三角形，故光束在桌面上形成的光斑半径为2r