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3-41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vf，知波長(zhǎng)與波速和傳播頻率有關(guān)，C錯(cuò)。答案：A2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)于愛因斯坦提出的質(zhì)能方程Emc2，下列說法中不正確的

2、是()AEmc2表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比B根據(jù)Emc2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DEmc2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：Emc2；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：D3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

3、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、D4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ll0可知，運(yùn)動(dòng)的觀察者觀察靜止的尺子和靜止

4、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：B5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項(xiàng)正確。答案：D6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()A0.5c B0.6cC0.8c D0.9c解析：由ll0，且可得：vc0.8c，故只有C正確。答案：C7如圖所示

5、，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()A30 B45 C60 D90解析：因?yàn)槔忡R的折射率為，臨界角應(yīng)滿足sinC，所以C45。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，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i60C，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30C，所以在A既有反射光線又有折射光線，由n得sinr，故r45，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、D8

6、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()Aa、c兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相同Ba、c兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相反Cb、d兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相同Db、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：D9.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Emc2，宇宙射線粒子的能量是其靜止能量

7、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：k10.在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，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d0.20 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L700 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)x11.16 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)

8、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(或暗紋)間的距離x _mm，這種色光的波長(zhǎng)_nm。解析：(1)主尺讀數(shù)為15 mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為10.02 mm0.02 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n7，則x2.31 mm，光的波長(zhǎng)6.6102 nm。答案：(1)15.02(2)2.316.610211.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，它們均

9、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t0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t1 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)vT4 m，周期T4 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 m4 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)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

10、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T2C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T2變換成T242LC，從而認(rèn)識(shí)到T2C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42L，L，只有正確作出圖線，并得到L，才可以計(jì)算出L的測(cè)量平均值為0.035 1 H0.038 9 H范圍的某一數(shù)值。答案：(1)T2(2)如圖所示13.

11、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mmm01 kg，動(dòng)能Ekmc2m0c250 J。答案：50 J14.在LC振蕩電路中，線圈的自感系數(shù)L2.5 mH，電容C4 F。求：(1)該回路的周期多大？(2)設(shè)t0時(shí)，電容器上電壓最大，在t9.0103 s時(shí)，通過線圈的電流是增大還是減小，這時(shí)電容器是處在充電過程還是放電過程？解析：(1)T223.14 s6.28104 s。(2)因?yàn)閠9.0103 s相當(dāng)于14.33個(gè)周期，故0.33TT，所以當(dāng)t9.0103 s時(shí)，LC回路中的電磁振蕩正處在第二個(gè)的

12、變化過程中。t0時(shí)，電容器上電壓最大，極板上電荷量最多，電路中電流值為零，回路中電流隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示：第一個(gè)T內(nèi)，電容器放電，電流由零增至最大；第二個(gè)T內(nèi)，電容器被反向充電，電流由最大減小到零。顯然，在t9.0103 s時(shí)，即在第二個(gè)T內(nèi)，線圈中的電流在減少，電容器正處在反向充電過程中。答案：(1)6.28104 s(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，由題意知當(dāng)h，x時(shí)，l，因?yàn)閠anr，液面高度變化，折射角r不變，式即，代入得xh，將hH代入得，x。(2)因?yàn)閤h，所以vvh。答案：(1)(2)vh