2022年高中物理 本冊(cè)綜合測(cè)試題21 新人教版選修3-4

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1、2022年高中物理 本冊(cè)綜合測(cè)試題21 新人教版選修3-4 1．下列對(duì)無線電廣播要對(duì)電磁波進(jìn)行調(diào)制的原因的說法正確的是(　　) A．經(jīng)過調(diào)制后的高頻電磁波向外輻射能量的本領(lǐng)更強(qiáng) B．經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播得更快 C．經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播的波長(zhǎng)才能不變 D．經(jīng)過調(diào)制后的高頻電磁波才能把我們要告知對(duì)方的訊號(hào)傳遞過去 解析：調(diào)制是把要發(fā)射的信號(hào)“加”到高頻等幅振蕩上去，頻率越高，傳播信息的能力越強(qiáng)，A對(duì)；電磁波在空氣中以接近光速傳播，B錯(cuò)；由v＝λf，知波長(zhǎng)與波速和傳播頻率有關(guān)，C錯(cuò)。 答案：A 2．為紀(jì)念愛因斯坦對(duì)物理學(xué)的巨大貢獻(xiàn)，聯(lián)合國(guó)將xx年定為“世界物理年”。對(duì)

2、于愛因斯坦提出的質(zhì)能方程E＝mc2，下列說法中不正確的是(　　) A．E＝mc2表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比 B．根據(jù)ΔE＝Δm·c2可以計(jì)算核反應(yīng)中釋放的核能 C．一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)釋放出核能，表明此過程中出現(xiàn)了質(zhì)量虧損 D．E＝mc2中的E是發(fā)生核反應(yīng)中釋放的核能 解析：愛因斯坦認(rèn)為：物體的能量和質(zhì)量存在簡(jiǎn)單的正比關(guān)系：E＝mc2；即一定的質(zhì)量和一定的能量相對(duì)應(yīng)，但只有質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量才是核能，能夠釋放出來，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 3．在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果(　　) A．用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋 B．用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑

3、相間的條紋 C．用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋 D．用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋 解析：白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋，A錯(cuò)誤；B為紅光的雙縫干涉，圖樣為紅黑相間，故B正確；紅光和紫光頻率不同，不能產(chǎn)生干涉圖樣，C錯(cuò)誤；遮住一條狹縫時(shí)，紫光將發(fā)生單縫衍射，形成衍射圖樣，D正確。 答案：B、D 4．假設(shè)甲在接近光速的火車上看地面上乙手中沿火車前進(jìn)方向放置的尺，同時(shí)地面上的乙看甲手中沿火車前進(jìn)方向放置的相同的尺，則下列說法正確的是(　　) A．甲看到乙手中的尺長(zhǎng)度比乙看到自己手中的尺長(zhǎng)度大 B．甲看到乙手中的尺長(zhǎng)度比乙看到

4、自己手中的尺長(zhǎng)度小 C．乙看到甲手中的尺長(zhǎng)度比甲看到自己手中的尺長(zhǎng)度大 D．乙看到甲手中的尺長(zhǎng)度與甲看到自己手中的尺長(zhǎng)度相同 解析：由l＝l0可知，運(yùn)動(dòng)的觀察者觀察靜止的尺子和靜止的觀察者觀察運(yùn)動(dòng)的尺子時(shí)，都出現(xiàn)尺縮放應(yīng)，即都發(fā)現(xiàn)對(duì)方手中的尺子比自己手中的短，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。 答案：B 5．如圖所示是同一機(jī)械波在兩種不同介質(zhì)中傳播的波動(dòng)圖象。從圖中可以直接觀察到發(fā)生變化的物理量是(　　) A．波速　　B．頻率 C．周期 D．波長(zhǎng) 解析：同一機(jī)械波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不會(huì)改變(由振源決定)，波長(zhǎng)和波速改變，而從圖象中能直接觀看發(fā)生改變的量當(dāng)然是波長(zhǎng)，故D

5、項(xiàng)正確。 答案：D 6．某宇航員要到離地球5光年的星球上去旅行，如果希望把此路程縮短為3光年，則他所乘飛船相對(duì)地球的速度為(　　) A．0.5c B．0.6c C．0.8c D．0.9c 解析：由l＝l0，且＝可得：v＝c＝0.8c，故只有C正確。 答案：C 7．如圖所示，一條光線從空氣中垂直射到棱鏡界面BC上，棱鏡的折射率為，這條光線離開棱鏡時(shí)與界面夾角為(　　) A．30° B．45° C．60° D．90° 解析：因?yàn)槔忡R的折射率為，臨界角應(yīng)滿足sinC＝，所以C＝45°。作光路圖如下圖所示，因光線從空氣中射到BC界面時(shí)入射角為0°，

6、故進(jìn)入BC面時(shí)不發(fā)生偏折，到AB面時(shí)由幾何關(guān)系知入射角i＝60°＞C，故在AB面上發(fā)生全反射。以射光線射到AC時(shí)，可知入射角α＝30°＜C，所以在A既有反射光線又有折射光線，由n＝得sinr＝，故r＝45°，所以該折射光線與棱鏡AC面夾角為45°；又因?yàn)閺腁C面反射的光線第二次射到AB面上時(shí)，由幾何關(guān)系知其入射角為0°，所以從AB面上折射出的與AB界面的夾角為90°。) 答案：B、D 8．已知LC振蕩電路中電容器極板上的電量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。則(　　) A．a(chǎn)、c兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相同 B．a(chǎn)、c兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相反 C．b、d兩時(shí)刻電路中電流最大，

7、方向相同 D．b、d兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相反 解析：a、c兩時(shí)刻，電量q最大，是充電完畢的狀態(tài)，電流為零，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；b、d兩時(shí)刻，電量q為零，是放電完畢時(shí)刻，電流最大，但b、d兩時(shí)刻，放電的方向相反，電流方向相反，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。 答案：D 9.設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍，則粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的________倍，粒子運(yùn)動(dòng)速度是光速的________倍。 解析：依據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程E＝mc2，宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍，則其質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的k倍；再由相對(duì)論質(zhì)量公式m＝得＝。 答案：k　 10.在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中

8、，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上(如圖甲所示)，并選用縫間距d＝0.20 mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L＝700 mm。然后，接通電源使光源正常工作。 (1)已知測(cè)量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測(cè)量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干涉條紋如圖(乙(a)所示，圖(乙(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號(hào)，此時(shí)圖(乙(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1＝1.16 mm；接著再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖(丙(a)所示，此時(shí)圖(丙(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x2＝________ mm； (2)利用上述測(cè)量結(jié)果，經(jīng)計(jì)算可得兩個(gè)相鄰明紋(或

9、暗紋)間的距離Δx＝ ________mm，這種色光的波長(zhǎng)λ＝________nm。 解析：(1)主尺讀數(shù)為15 mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為1×0.02 mm＝0.02 mm二者相加即可。 (2)由于圖中數(shù)字標(biāo)記的是暗條紋，首先應(yīng)根據(jù)暗條紋所標(biāo)數(shù)字給亮條紋也標(biāo)明條數(shù)，若圖乙的(a)圖中的中央刻線所對(duì)亮條紋記為第1條，則圖丙的(a)圖中的中央刻線所對(duì)亮條紋為n＝7，則Δx＝＝2.31 mm，光的波長(zhǎng)λ＝＝6.6×102 nm。 答案：(1)15.02　(2)2.31　6.6×102 11.如圖所示，沿波的傳播方向上有間距為1 m的13個(gè)質(zhì)點(diǎn)，a，b，c，d，e，f，g，h，i，j，k，l，m，它

10、們均靜止在各自的平衡位置。一列橫波以1 m/s的速度水平向右傳播，在t＝0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a，且a開始由平衡位置向上振動(dòng)，在t＝1 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)，求： (1)這列波的波長(zhǎng)為________，周期為________。 (2)在圖中畫出g點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移時(shí)的波形圖象。 解析：(1)由題意知波長(zhǎng)λ＝vT＝4 m，周期T＝4 s。(2)當(dāng)g第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)波形如圖所示) 答案：(1)4 m　4 s　(2)見解析 12.在LC振蕩電路中，如已知電容C，并測(cè)得電路的固有振蕩周期為T，即可求得電感L。為了提高測(cè)量精度，需多次改變C值并測(cè)得相應(yīng)的T值?，F(xiàn)將測(cè)得的六組數(shù)

11、據(jù)標(biāo)示在以C為橫坐標(biāo)，以T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上，即圖中用“×”表示的點(diǎn)，如圖所示。 (1)T、L、C的關(guān)系為________。 (2)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)作出T2與C的關(guān)系圖線。 解析：本題主要考查兩點(diǎn)：一是考查學(xué)生能否根據(jù)正確的作圖規(guī)則畫出T2－C圖象(圖象應(yīng)盡量通過或靠近比較多的數(shù)據(jù)點(diǎn)，不通過圖象的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)盡量較均勻地分布在圖線的兩側(cè))；二是考查學(xué)生的數(shù)形結(jié)合能力。學(xué)生需將LC回路的固有周期公式T＝2π變換成T2＝4π2LC，從而認(rèn)識(shí)到T2－C圖線為一過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(在本題中，橫、縱坐標(biāo)的起點(diǎn)不為零，圖線在縱軸上有一正截距值)，圖象的斜率為4π2L，L＝，只有正確作出圖線，并

12、得到L＝，才可以計(jì)算出L的測(cè)量平均值為0.035 1 H～0.038 9 H范圍的某一數(shù)值。 答案：(1)T＝2π　(2)如圖所示 13.靜止質(zhì)量是1 kg的物體，以10 m/s的速度運(yùn)動(dòng)，具有的動(dòng)能是多少？與這個(gè)動(dòng)能相對(duì)應(yīng)它的質(zhì)量增加了多少？ 解析：m＝＝ kg， 則質(zhì)量增加了Δm＝m－m0 ＝≈1 kg， 動(dòng)能Ek＝mc2－m0c2＝50 J。 答案：50 J 14.在LC振蕩電路中，線圈的自感系數(shù)L＝2.5 mH，電容C＝4 μF。求： (1)該回路的周期多大？ (2)設(shè)t＝0時(shí)，電容器上電壓最大，在t＝9.0×10－3 s時(shí)，通過線圈的電流是增大還是減小，這時(shí)電

13、容器是處在充電過程還是放電過程？ 解析：(1)T＝2π＝2×3.14× s＝6.28×10－4 s。 (2)因?yàn)閠＝9.0×10－3 s相當(dāng)于14.33個(gè)周期，故<0.33T

14、(2)線圈中的電流在減小電容器正處在反向充電過程中 15.如圖所示，巡查員站立于一空的貯液池邊，檢查池角處出液口的安全情況。已知池寬為L(zhǎng)，照明燈到池底的距離為H。若保持照明光束方向不變，向貯液池中注入某種液體，當(dāng)液面高為時(shí)，池底的光斑距離出液口。 (1)試求當(dāng)液面高為H時(shí)，池底的光斑到出液口的距離x。 (2)控制出液口緩慢地排出液體，使液面以vh的速率勻速下降，試求池底的光斑移動(dòng)的速率v。 解析：(1)由題意作圖如圖所示，由幾何關(guān)系知 ＝，① 由題意知當(dāng)h＝，x＝時(shí)，l＝， 因?yàn)閠anr＝＝＝，② 液面高度變化，折射角r不變， ①式即＝＋＝，③ ②代入③得x＝h，④ 將h＝H代入④得，x＝。 (2)因?yàn)棣＝Δh，所以v＝vh。 答案：(1)　(2)vh