物理：本冊綜合測試題22（人教版選修3-4）1．紅外夜視鏡在美國對伊拉克反美武裝力量實施的夜間打擊中起到重要作用，紅外夜視鏡是利用了()A．紅外線波長大，易繞過障礙物的特點B．紅外線的熱效應強的特點C．一切物體都在不停地輻射紅外線的特點D．紅外線肉眼不可見的特點解析：一切物體都發射人眼觀察不到的紅外線，用紅外夜視鏡，不管是白天還是黑夜都能觀察到物體，紅外線夜間拍攝也是這個道理，C項正確。答案：C2．A、B兩架飛機沿地面上一只足球場的長度方向在其上空高速飛過，且vA>vB，在飛機上的人觀察結果正確的是()A．A飛機上的人觀察到足球場的長度比B飛機上的人觀察到的大B．A飛機上的人觀察到足球場的寬度比B飛機上的人觀察到的小C．兩飛機上的人觀察到足球場的長度相同D．兩飛機上的人觀察到足球場的寬度相同解析：因為當一個慣性系的速度比較大時，根據l＝l0eq\r(1－\f(v2,c2))知，沿著飛行方向長度減小，而且速度越大，長度越小，故A、C均錯誤；而垂直于運動方向上，寬度是不隨速度而變化的，因此B錯誤，D正確。答案：D3．如圖所示，用頻率為f的單色光(激光)垂直照射雙縫，在屏上的P點出現第3條暗條紋。已知光速為c，則P點到雙縫的距離之差r2－r1應為()A.eq\f(c,2f)B.eq\f(3c,2f)C.eq\f(3c,f)D.eq\f(5c,2f)解析：P點出現第3條暗紋，則r2－r1＝eq\f(5,2)λ＝eq\f(5,2)·eq\f(c,f)，D正確。答案：D4．一列波長大于1m的橫波沿x軸正方向傳播。處在x1＝1m和x2＝2m的兩質點A、B的振動圖象如圖所示。由此可知()A．波長為eq\f(4,3)mB．波速為1m/sC．3s末A、B兩質點的位移相同D．1s末A點的振動速度大于B點的振動速度解析：由A、B兩質點的振動圖象及傳播可畫出t＝0時刻的波動圖象如圖，由此可得λ＝eq\f(4,3)m，A選項正確；由振動圖象得周期T＝4s，故v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(4,3×4)m/s＝eq\f(1,3)m/s，B選項錯誤；由振動圖象3s末A點位移為－2cm，B點位移為0，故C選項錯誤；由振動圖象知1s末A點處于波峰，振動速度為零，1s末B點處于平衡位置，振動速度最大，故D選項錯誤。答案：A5.如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環的均勻透明柱體，其內圓半徑為r，外圓半徑為R，R＝eq\r(2)r。現有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體，只經過兩次全反射就垂直于水平端面B射出。設透明柱體的折射率為n，光在透明柱體內傳播的時間為t，若真空中的光速為c，則()A．n可能為eq\r(3) B．n可能為2C．t可能為eq\f(2\r(2)r,c) D．t可能為eq\f(4.8r,c)解析：根據題意可畫出光路圖如圖所示，則兩次全反射時的入射角均為45°，所以全反射的臨界角C≤45°，折射率n≥eq\f(1,sin45°)＝eq\r(2)，A、B項均正確；波在介質中的傳播速度v＝eq\f(c,n)≤eq\f(c,\r(2))，所以傳播時間t＝eq\f(x,v)≥eq\f(4\r(2)r,c)，C、D兩項均錯誤。答案：A、B6．如圖(a)所示為一個調諧接收電路，(b)、(c)、(d)為電路中的電流隨時間變化的圖象，則()A．i1是L1的電流圖象B．i1是L2中的電流圖象C．i2是L2中的電流圖象D．i3是流過耳機的電流圖象解析：L2中由于電磁感應，產生的感應電動勢的圖象是同(b)圖相似的，但是由于L2和D串聯，所以當L2的電壓與D反向時，電路不通，因此這時L2沒有電流，所以L2中的電流應選(c)圖，故應選A、C、D。)答案：A、C、D7.根據愛因斯坦的理論，一把米尺，在它與觀察者有不同相對速度的情況下，米尺長度是不同的，它們之間的關系如圖所示。由此可知，當米尺和觀察者的相對速度達到0.8c(c為光速)時，米尺長度大約是________米。在日常生活中，我們無法察覺到米尺長度變化的現象，是因為觀察者相對于米尺的運動速度________解析：由圖可以對應看出，米尺的長度大約為0.6m，在日常生活中，我們無法觀察到米尺長度變化的現象，是因為觀察者相對于米尺的運動速度太小的緣故。答案：0.6太小8.如圖所示中A為某火箭發射場，B為山區，C為城市。發射場正在進行某型號火箭的發射試驗。為了轉播火箭發射的實況，在發射場建立了發射臺用于發射廣播與電視信號。已知傳輸無線電廣播所用的電磁波波長為550m，而傳輸電視信號所用的電磁波波長為0.566m，為了不讓山區擋住信號的傳播，使城市居民能收聽和收看火箭發射的實況，必須通過建立在山頂上的轉發站來轉發________(填“無線電廣播信號”或“電視信號”)。這是因為____________。解析：從題中知，傳輸無線電廣播所用電磁波波長為550m，根據發生明顯衍射現象的條件，已知該電磁波很容易發生衍射現象，繞過山坡而傳播到城市所在的C區，因而不需要轉發裝置。電視信號所用的電磁波波長為0.566m，其波長很短，衍射現象很不明顯，幾乎沿直線傳播，能傳播到山頂卻不能傳播到城市所在的C區，要想使信號傳到C區，必須通過建在山頂的轉發站來轉發。答案：電視信號電視信號波長短，沿直線傳播，受山坡阻擋，不易衍射9.在做測定玻璃折射率的實驗時，(1)甲同學為了避免筆尖接觸光學面，畫出的a′b′和c′d′都比實際側面向外側平移了一些，如圖所示，以后的操作均正確，畫光路圖時將入射點和折射點都確定在a′b′和c′d′上，則測出的n值將________。(2)乙同學在操作和作圖時均無失誤，但所用玻璃磚的兩個界面明顯不平行，這時測出的n值將________。解析：(1)由圖甲可看出，使入射點O向左移，折射點向右移，所畫出的折射角r′比實際折射角r偏大，由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)知，測得的折射率偏小。(2)同樣可根據入射光線和出射光線確定玻璃內折射光線，從而確定入射角和折射角，只要第二個界面不發生全反射就行了。不過，入射光線和出射光線不平行，如圖乙。甲乙答案：(1)變小(2)無影響10.如圖所示，圖(a)是高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀發出并接收超聲波脈沖信號，根據發出和接收的信號間的時間差，測出被測物體的速度。圖(b)中P1、P2是測速儀發出的超聲波信號，n1、n2分別是P1、P2由汽車反射回來的信號。設測速儀勻速掃描，P1、P2之間的時間間隔Δt＝1.0s，超聲波在空氣中傳播速度是v＝340m/s，若汽車是勻速行駛時，則根據圖(b)可知，汽車在接收到P1、P2兩個信號之間的時間內前進的距離是________m，汽車的速度是________m/s。解析：設汽車在接收到P1、P2兩個信號時距測速儀的距離分別為s1、s2，則有：2s1－2s2＝vΔt′，其中Δt′＝eq\f((3.5－0.5)－(4.4－1.7),3.5－0.5)s＝0.1s，汽車在接收到P1、P2兩個信號的時間間隔內前進的距離為：s1－s2＝eq\f(vΔt′,2)＝eq\f(340×0.1,2)m＝17m。已知測速儀勻速掃描，由圖(b)記錄的數據可求出汽車前進(s1－s2)這段距離所用時間為Δt″＝Δt－eq\f(Δt′,2)＝(1.0－eq\f(0.1,2))s＝0.95s，汽車運動的速度v＝eq\f(s1－s2,Δt″)＝eq\f(17,0.95)m/s＝17.9m/s。答案：1717.911.某收音機接收電磁波的波長范圍在182m～577m之間，該收音機調諧電路的可變電容器的動片完全旋出時，回路的電容為39pF。求：(1)該收音機接收電磁波的頻率范圍；(2)該收音機的可變電容器動片完全旋入定片間，回路中的電容是多大？解析：(1)由λ＝eq\f(c,f)得f＝eq\f(c,λ)，c為真空中的光速，代入數據可解得其電磁波的頻率范圍為：5.2×105Hz～16.5×105Hz。(2)動片完全旋出時，電容最小C1＝39pF，其振蕩周期最小，對應接收的電磁波的波長最短為λ1＝182m。動片完全旋入時，電容最大，設其為C2，其振蕩周期最大，對應接收的電磁波的波長最長為λ2＝577m。由f＝eq\f(c,λ)＝eq\f(1,2π\r(LC))，得eq\r(\f(C2,C1))＝eq\f(λ2,λ1)。故C2＝eq\f(λ\o\al(2,2),λ\o\al(2,1))C1＝(eq\f(577,182))2×39pF＝392pF。答案：(1)5.2×105Hz～16.5×105Hz(2)392pF12.一支靜止時長30m的火箭以3km/s的速度從觀察者的身邊擦過．(1)觀察者測得火箭的長度應為多少？(2)火箭上的人測得火箭的長度應為多少？(3)如果火箭的速度為光速的二分之一呢？解析：火箭相對于火箭上的人是靜止的，所以不管火箭的速度是多少，火箭上測得的火箭長與靜止時相同，為L′＝30m。如果火箭的速度為v＝3×103m/s，地面觀察者測得的火箭長L＝L′eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)＝30×eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3×103,3×108)))2m)＝30×(1－5.0×10－11)m如果火箭的速度為v＝eq\f(c,2)，地面觀察者測得的火箭長L為L＝L′eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)＝30×eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c/2,2)))2)＝26m。答案：(1)30m(2)30×(1－5.0×10－11)m(3)26m13.湖面上一點O上下振動，振幅為0.2m，以O為圓心形成圓形水波，如圖所示，A、B、O三點在一條直線上，OA間距離為4.0m，OA間距離為2.4m。某時刻O點處在波峰位置，觀察發現2s后此波峰傳到A點，此時O點正通過平衡位置向下運動，OA間還有一個波峰。將水波近似為簡諧波。(1)求