物理：综合测试（沪科版选修3-4）

高二选修3-4模块测试物理试题
（满分100分，考试时间90分钟）
Ⅰ卷
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分；在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。）
1.关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是 ( )
A.位移减小时，加速度增大，速度增大
B.位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同
C.物体运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反
D.物体向平衡位置运动时，做加速运动，背离平衡位置时，做减速运动
2.一个单摆的摆球偏离到位移最大时，恰与空中竖直下落的雨滴相遇，雨滴均匀地附着在摆球表面，下列结论正确的是 （ ）
A、摆球经过平衡位置时的速度要增大，振动的周期要增大，振幅也增大
B、摆球经过平衡位置时的速度要增大，振动的周期不变，振幅要增大
C、摆球经过平衡位置时的速度没有变化，振动的周期要减小，振幅也减小
D、摆球经过平衡位置时的速度没有变化，振动的周期不变，振幅也不变
3.关于电磁场的理论，下列说法正确的是 （ ）
A. 变化的电场周围产生的磁场一定是变化的
B. 变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的
C. 均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的
D. 振荡电场周围产生的磁场也是振荡的
4、绿光在水中的波长和紫光在真空中的波长相等，已知水对该绿光的折射率是4／3，则下
列说法中正确的是：（ ）
A．水对这种紫光的折射率应略小于4／3
B．绿光与紫光在真空中的波长之比是3：4
C．绿光与紫光的频率之比是3：4
D．绿光在真空中的传播速度大于紫光在真空中的传播速度
5、右图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平整的装置，检查中所观察到的干涉条纹如图乙所示，则：（ ）
A．产生干涉的两列光波分别是由a的上表面和b的下表面反射的
B．产生干涉的两列光波分别是由a的下表面和b的上表面反射的
C．被检查的玻璃表面有凸起
D．被检查的玻璃表面有凹陷
6、下列说法正确的是：（ ）
A．偏振光可以是横波，也可以是纵波
B．激光是一种人工产生的相干光，因此可对它进行调制来传递信息
C．激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪
D．一切波都很容易发生明显的衍射现象
7. 下列说法中正确的是（ ）
A．红外线有显著的热作用，紫外线有显著的化学作用
　　B．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
　　C．X射线的穿透本领比γ射线更强
D．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
8. 心电图是现代医疗诊断的重要手段，医生从心电图上测量出相邻两波峰的时间间隔，即为心动周期，由此可计算1min内心脏跳动的次数（即心率）。甲、乙两人在同一台心电图仪上做出的心电图分别如图a、b所示，医生通过测量后记下甲的心率是60次/min，则心电图仪图纸移动的速度v以及乙的心率为（ ）
A．25mm/s，48次/min
B．25mm/min，75次/min
C．25mm/s，75次/min
D．25mm/min，48次/min
9. 沙尘暴是由于土地沙化引起的一种恶劣的气象现象，对人类的生存造成极大的危害，发生沙尘暴时能见度只有几十米甚至几米，天空变黄变暗。这是由于在这种情况下（ ）
A．只有波长较短的一部分光才能到达地面
B．只有波长较长的一部分光才能到达地面
C．只有频率较高的一部分光才能到达地面
D．只有频率较低的一部分光才能到达地面
10. 如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，若波速为200m/s，则下列说法中正确的是（ ）
A．从图示时刻开始，质点b的加速度将增大
B．图示时刻，质点b的振动方向沿y轴正方向
C．若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为50Hz
D．从图示时刻开始，经过0.01s，质点a沿波传播方向迁移了2m
11. 利用旋光仪这种仪器可以用来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量。其原理是：偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度θ，这一角度称为“旋光角”，θ的值与糖溶液的浓度有关。将θ的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了。如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是（ ）
A. 到达O处光的强度会明显减弱
B. 到达O处光的强度不会明显减弱
C. 将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B转过的角度等于θ
D. 将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于θ
12．爱因斯坦相对论的提出，是物理学思想的重大革命，因为它（ ）
A.揭示了时间、空间并非绝对不变的属性 B.借鉴了法国科学家拉瓦锡的学说
C.否定了牛顿力学的原理 D.修正了能量、质量互相转化的理论
Ⅱ卷
二、填空实验题（本题共24分，每小题4分）
13. 蜘蛛虽有8只眼睛，但视力很差，完全靠感觉来捕食和生活，它的腿能敏捷地感觉到丝网的振动。当丝网的振动频率为f=200Hz左右时，网的振幅最大，对于落在网上的昆虫，当翅膀振动的频率为______Hz左右时，蜘蛛便能立即捕到它。
14. 验钞机上发出的__________能使钞票上的荧光物质发光；电视机的遥控器发出的__________可控制电视机；光的__________现象说明光是一种横波；用激光垂直照射一个不透光的小圆板时，光屏上影的中心会出现一个亮斑，这是光的__________现象。
15. LC振荡电路的电容为C，电感为L，则电容器两板间电势差从正向最大值到反向最大值所需的最短时间为t=________，若电磁波在真空中的传播速度为c真，则此电路发射的电磁波在真空中传播时波长为λ=________。
16. 在《单摆测定重力加速度》的实验中，若测出的g值比当地重力加速度的值偏大，其原因可能是_________。（填字母代号）
A．小球质量太大 B．摆的振幅太小
C．将摆线长误认为摆长 D．将振动次数n误记为n+1
17.右边两图中电容器的电容都是C=4×10-6F，电感都是L=9×10－4H，左图中电键K先接a，充电结束后将K扳到b；右图中电键K先闭合，稳定后断开。两图中LC回路开始电磁振荡t=3.14×10－4s时刻，C1的上极板正在____电（充电还是放电）,带_____电（正电还是负电）；L2中的电流方向向____(左还是右)，磁场能正在_____（增大还是减小）。
18. 如图所示，在用插针法测上下表面平行的玻璃砖折射率的实验中，已确定好入射方向AO，插了两枚大头针P1和P2， 1、2、3分别是三条直线，关于以后操作的说法中，你认为正确的是 。（填字母代号）
A. 在bb′ 侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在3线上
B. 在bb′ 侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在2线上
C. 保持O点不动，减少入射角，在侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在1线上
D. 保持O点不动，增大入射角，在bb′ 侧调整观察视线，将看不清P1和P2的像，这可能是光在bb′ 侧面发生了全反射
19、(1)为进行”杨氏双缝干涉实验”,现准备了下列仪器:A.白炽灯;B.双窄缝片;C. 单窄缝片;D.滤光片;E.白色光屏.把以上仪器装在光具座上时,正确的排列顺序应该是: (填写字母代号).
(2)在双缝干涉实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改善办法是: _____
A.改用波长较长的光(如红光)做入射光 B.增大双缝到屏的距离
C.减少双缝间距 D.增大双缝间距
三、计算题（本题共3小题，共28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
20.（8分）如图所示为玻璃制成的圆柱体，它的折射率为，一细光线垂直圆柱体的轴线以i1=60°的入射角射入圆柱体。
（1）作出光线穿过圆柱体并射出圆柱体的光路图。
（2）求出该光线从圆柱体中射出时，出射光线偏离原入射光线方向的角
21.（9分）如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图象。此时质点P的运动方向沿y轴负方向，且当t=0.55s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处。问：
（1）该简谐横波的波速v的大小和方向如何？
（2）从t=0至t=1.2s，质点Q运动的路程L是多少？
（3）当t=1.2s时，质点Q相对于平衡位置的位移s的大小是多少？
22．（11分）自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射．热辐射具有如下特点：
（1）辐射的能量中包含各种波长的电磁波；
（2）物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；
（3）在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同．
处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其它物体辐射的电磁能量．如果它处在平衡状态，则能量保持不变．若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体．单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体热力学温度的4次方成正比，即，其中常量W/（m2K4）．
在下面的问题中，把研究对象都简单看作黑体．有关数据及数学公式如下：太阳半径RS=696 000km，太阳表面温度T=5 770K,火星半径r=3 395km；球面积，其中R为球半径．
（1）太阳辐射能量的极大多数集中在波长为2×10-7m~1×10-5m范围内，求相应的频率范围．
（2）每小时从太阳表面辐射的总能量为多少？
（3）火星受到来自太阳的辐射可以垂直射到表面积为（r为火星半径）的圆盘上，已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍，忽略其它天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度．
试卷说明：本套试题是提供给高二年级第二学段期中使用，即物理模块（3-4）测试试题。试卷分为三大板块：选择题,填空、实验题,计算题,典型试题有17题，综合性较强，先由周期公式求出=1.2π×10－4s， t=3.14×10－4s时刻是开始振荡后的。再看与左图对应的q-t图象（以上极板带正电为正）和与右图对应的i-t图象（以LC回路中有逆时针方向电流为正），图象都为余弦函数图象。在时刻，从左图对应的q-t图象看出，上极板正在充正电；从右图对应的i-t图象看出，L2中的电流向左，正在增大，所以磁场能正在增大。
物理（选修3-4）答案
一、选择题（每小题4分，共48分）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
CD B BD C BD BC A C BD AC ACD A
三、填空、实验题（本题共24分，每小题4分）
13. 200________ 14. 紫外线_; 红外线___; __偏振_;_衍射
15 _π，2πc真_； 16. D ________17.见上
18. BC ；19. ADCBE ； ABC ；
三、计算题
20.（8分）【解析】
（1）光线穿过并射出圆柱体的光路图如图所示 （2分）
（2）由折射定律得 sinγ1= = （1分）
所以 γ1=30° （1分）
据几何关系有 γ1=γ2=30°，γ3= i1-γ1=30° （1分）
在光线的出射处有 sini2=nsinγ2= eq \F(,2) （1分）
所以 i2=60° （1分）
据几何关系有 γ4=i2-γ2=30°
则 α=γ3+γ4=60°，即出射光线偏离原方向60° （1分）
21.（9分）【解析】
（1）此波沿x轴负向传播 （2分）
在t1=0到t2=0.55s这段时间里，质点P恰好第3次到达y正方向最大位移处
则有 (2+)T=0.55s （1分）
解得 T =0.2s （1分）
由图象可得简谐波的波长为 λ=0.4m
则波速 v= =2m/s （1分）
（2）在t1=0至t3=1.2s这段时间，质点Q恰经过了6个周期，即质点Q回到始点，由于振幅A=5cm
所以质点Q运动的路程为 L=4A×6=4×5×6cm=120cm （2分）
（3）质点Q经过6个周期后恰好回到始点，则相对于平衡位置的位移为
s=2.5cm （2分）
22.（11分）【解析】
（1）．f1＝1.5×1015HZ～f2＝3×1013HZ（由电磁波速度公式C=fλ可求此频率范围）（3分）
（2）．W＝4πRS2σTS43600＝1.38×1030焦
由公式P0=σt4可求太阳表面每秒每平方米辐射的能量，乘以太阳表面积4πRS2再乘以3600，就可得每小时太阳表面辐射的总能量。（4分）
（3）．P1＝4πRS2σTS4 ，R0＝400RS，P2＝σt44πr2，P1＝P2，可得t＝ ＝204k
（4分）
→25mm←
→25mm←
a
→20mm←
→20mm←
→20mm←
b
20
x/m
y/cm
-20
O
S
A
P
B
O
a K b
C1 L1
L2
C2
K
*
*
P1
P2
O
a
b
A
b′
a′
1 2 3
i1
y/cm
x/m
0
0.2
P
5
5
-5
Q
0.4
2.5
q，i
O t
5T/6
i2
α
i1
γ1
γ2
γ3
γ4