2022年高中物理 本冊綜合測試題21 新人教版選修3-4

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1、2022年高中物理 本冊綜合測試題21 新人教版選修3-4 1．下列對無線電廣播要對電磁波進行調(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更強 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方的訊號傳遞過去 解析：調(diào)制是把要發(fā)射的信號“加”到高頻等幅振蕩上去，頻率越高，傳播信息的能力越強，A對；電磁波在空氣中以接近光速傳播，B錯；由v＝λf，知波長與波速和傳播頻率有關，C錯。 答案：A 2．為紀念愛因斯坦對物理學的巨大貢獻，聯(lián)合國將xx年定為“世界物理年”。對

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可以計算核反應中釋放的核能 C．一個中子和一個質(zhì)子結合成氘核時釋放出核能，表明此過程中出現(xiàn)了質(zhì)量虧損 D．E＝mc2中的E是發(fā)生核反應中釋放的核能 解析：愛因斯坦認為：物體的能量和質(zhì)量存在簡單的正比關系：E＝mc2；即一定的質(zhì)量和一定的能量相對應，但只有質(zhì)量虧損所對應的能量才是核能，能夠釋放出來，所以D項錯誤。 答案：D 3．在楊氏雙縫干涉實驗中，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錯誤；遮住一條狹縫時，紫光將發(fā)生單縫衍射，形成衍射圖樣，D正確。 答案：B、D 4．假設甲在接近光速的火車上看地面上乙手中沿火車前進方向放置的尺，同時地面上的乙看甲手中沿火車前進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度比乙看到自己手中的尺長度大 B．甲看到乙手中的尺長度比乙看到

4、自己手中的尺長度小 C．乙看到甲手中的尺長度比甲看到自己手中的尺長度大 D．乙看到甲手中的尺長度與甲看到自己手中的尺長度相同 解析：由l＝l0可知，運動的觀察者觀察靜止的尺子和靜止的觀察者觀察運動的尺子時，都出現(xiàn)尺縮放應，即都發(fā)現(xiàn)對方手中的尺子比自己手中的短，故B正確，A、C、D錯誤。 答案：B 5．如圖所示是同一機械波在兩種不同介質(zhì)中傳播的波動圖象。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 解析：同一機械波在不同介質(zhì)中傳播時，頻率不會改變(由振源決定)，波長和波速改變，而從圖象中能直接觀看發(fā)生改變的量當然是波長，故D

5、項正確。 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與界面夾角為(　　) A．30° B．45° C．60° D．90° 解析：因為棱鏡的折射率為，臨界角應滿足sinC＝，所以C＝45°。作光路圖如下圖所示，因光線從空氣中射到BC界面時入射角為0°，

6、故進入BC面時不發(fā)生偏折，到AB面時由幾何關系知入射角i＝60°＞C，故在AB面上發(fā)生全反射。以射光線射到AC時，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°；又因為從AC面反射的光線第二次射到AB面上時，由幾何關系知其入射角為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間變化的曲線如圖所示。則(　　) A．a(chǎn)、c兩時刻電路中電流最大，方向相同 B．a(chǎn)、c兩時刻電路中電流最大，方向相反 C．b、d兩時刻電路中電流最大，

7、方向相同 D．b、d兩時刻電路中電流最大，方向相反 解析：a、c兩時刻，電量q最大，是充電完畢的狀態(tài)，電流為零，故A、B項錯誤；b、d兩時刻，電量q為零，是放電完畢時刻，電流最大，但b、d兩時刻，放電的方向相反，電流方向相反，C項錯誤，D項正確。 答案：D 9.設宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍，則粒子運動時的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的________倍，粒子運動速度是光速的________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；再由相對論質(zhì)量公式m＝得＝。 答案：k　 10.在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中

8、，將雙縫干涉實驗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)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同學調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，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)字是該同學給各暗紋的編號，此時圖(乙(b)中游標尺上的讀數(shù)x1＝1.16 mm；接著再轉動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖(丙(a)所示，此時圖(丙(b)中游標尺上的讀數(shù)x2＝________ mm； (2)利用上述測量結果，經(jīng)計算可得兩個相鄰明紋(或

9、暗紋)間的距離Δx＝ ________mm，這種色光的波長λ＝________nm。 解析：(1)主尺讀數(shù)為15 mm，游標尺讀數(shù)為1×0.02 mm＝0.02 mm二者相加即可。 (2)由于圖中數(shù)字標記的是暗條紋，首先應根據(jù)暗條紋所標數(shù)字給亮條紋也標明條數(shù)，若圖乙的(a)圖中的中央刻線所對亮條紋記為第1條，則圖丙的(a)圖中的中央刻線所對亮條紋為n＝7，則Δx＝＝2.31 mm，光的波長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個質(zhì)點，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時刻到達質(zhì)點a，且a開始由平衡位置向上振動，在t＝1 s時刻，質(zhì)點a第一次到達最高點，求： (1)這列波的波長為________，周期為________。 (2)在圖中畫出g點第一次向下達到最大位移時的波形圖象。 解析：(1)由題意知波長λ＝vT＝4 m，周期T＝4 s。(2)當g第一次到達最低點時波形如圖所示) 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，并測得電路的固有振蕩周期為T，即可求得電感L。為了提高測量精度，需多次改變C值并測得相應的T值?，F(xiàn)將測得的六組數(shù)

11、據(jù)標示在以C為橫坐標，以T2為縱坐標的坐標紙上，即圖中用“×”表示的點，如圖所示。 (1)T、L、C的關系為________。 (2)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點作出T2與C的關系圖線。 解析：本題主要考查兩點：一是考查學生能否根據(jù)正確的作圖規(guī)則畫出T2－C圖象(圖象應盡量通過或靠近比較多的數(shù)據(jù)點，不通過圖象的數(shù)據(jù)點應盡量較均勻地分布在圖線的兩側)；二是考查學生的數(shù)形結合能力。學生需將LC回路的固有周期公式T＝2π變換成T2＝4π2LC，從而認識到T2－C圖線為一過坐標原點的直線(在本題中，橫、縱坐標的起點不為零，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＝，才可以計算出L的測量平均值為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的速度運動，具有的動能是多少？與這個動能相對應它的質(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t＝0時，電容器上電壓最大，在t＝9.0×10－3 s時，通過線圈的電流是增大還是減小，這時電

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)因為t＝9.0×10－3 s相當于14.33個周期，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，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，當液面高為時，池底的光斑距離出液口。 (1)試求當液面高為H時，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的速率v。 解析：(1)由題意作圖如圖所示，由幾何關系知 ＝，① 由題意知當h＝，x＝時，l＝， 因為tanr＝＝＝，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)因為Δx＝Δh，所以v＝vh。 答案：(1)　(2)vh