高中物理选修3-4练习答案

第1页选修3-4综合练习（1）答案一．1．D解析：本题考查简谐运动的基本运动特征。如图所示，设质点在A、B之间振动，0点是它的平衡位置，并设向右为正在质点由O向A运动过程中，质点的位移是以平衡位置0为起点的，故其位移为负值；而质点向左运动，速度方向与规定的正方向相反，速度也为负值。质点在通过平衡位置时，位移为零，回复力为零，加速度为零，但速度最大。振子通过平衡位置时，速度方向可正可负，由F＝－kx知，x相同，F相同，再由F＝ma知，a相同，但振子在该点的速度方向可能向左也可能向右。2．AD解析：本题考查受迫振动的特点。受迫振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率等于系统的固有频率时，振动的质点达到共振。当图中的A摆摆动后，由于A摆是悬于一根张紧的水平绳上，A摆摆动对水平绳有周期性的力的作用，使得悬于同一根绳上的其他各摆均做受迫振动，且周期均等于A摆振动的周期。而D摆的摆长与A摆的摆长相等，D摆发生共振，其振幅最大。3．ABD解析：这是一道关于波的干涉和叠加的典型题目，正确解答本题需要对波的干涉和叠加等有关知识认真掌握。4．CD解析：本题考查单摆周期公式。碰撞后两摆球各自做简谐运动，两单摆的摆长相同，周期大小与振幅、质量无关，它们运动的周期相同，两摆球相碰后，无论是同向还是反向运动，它们回到平衡位置的时间相同，均为周期的二分之一，它们再次相碰只能在平衡位置。5．AC解析：由图象可直接得出该波的波长λ＝4cm，振幅为2cm，故A、C正确，但本题中未说明波的传播方向，如波沿x轴正方向传播，传播时间t＝（n＋41）T，又因t＝1s，所以T＝1+44n（n＝0，1，2，3…）；波速v＝Tλ＝4n＋1（n＝0，1，2，3…）；如波沿x轴负向传播，传播时间t＝（n＋43）T，又因t＝1s，所以T＝1+44n，波速v＝Tλ＝4n＋3（n＝0，1，2，3…），由以上分析可看出，波速和周期都不是定值，故B、D错，所以本题正确答案为A、C6．BCD7．D解析：由n＝21θθsinsin可知，当θ1最大为900时，θ2＝450，故A正确。当θ2=300时，sinθ1＝nsinθ2＝22=21×2，得θ1＝450，故B正确。当反射光线与折射光线垂直时，AOB第2页θ1＋θ2＝900，所以sinθ2＝cosθ1，又由n＝21θθsinsin，可得tanθ1＝2，故C正确。8．BC9．B10．B解析：本实验中单缝S的作用是形成频率一定的线光源，双缝S1、S2的作用是形成相干光源，稍微移动S后，没有改变传到双缝的光的频率，由S1、S2射出的仍是相干光，由双缝S1、S2发出的光到达屏上P点的光程差仍为零，故中央亮纹位置不变。11．B解析：当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，故D错，当光的波长一定时，缝的宽度越小，衍射现象越明显，故A、C错，B正确。12．D二．1．解：(1)由图可知，两次心跳的间距为4个格，每个格边长为O.5cm，4个格的长度为2cm，他的心跳一次所需时间t＝s.522＝0.8s，人的心率是75=60×801.次/分(2)心脏每跳一次大约输送血液VΔ＝8×10－5m3，心脏跳动时压送血液的压强平均值是1.5×104Pa，心跳一次做功W＝P·ΔV，则心脏跳动时做功的平均功率为PΔV6075•＝1.5×104×8×10-5×W6075＝1.5W2．4、8；2、6解析：振幅最大的点是那些振动始终加强的点，振幅最小的点是那些振动始终相反，它们是振动始终减弱的点，确定空间哪些振动加强或减弱，应根据两列波传到某一点时间振动方向是否一致或相反来确定，这两列相向传播的波在2、6两点位置振动方向为始终减弱的点，振幅最小，而4、8两点上每列波引起的振动始终相同，它们是振动始终加强的点，振幅最大。3．0.8740m或87.40cm，75.2s，1.88s解析：单摆摆长应等于测量值88.40cm减去摆球的半径1cm，得到87.40cm。三．1．V左＝30m/s，v右＝10m/s解析：这是一道波动的多解问题，机械波的一个非常重要的特点是具有向左和向右传播的双方向性。本题中既没有给出在波的传播过程中的传播方向，也没有给定判断波的传播方向的必要条件，故求解时就必须考虑波传播的双向性，所以结果有多解，不注意这一点，往往会造成漏解的错误。点评：(1)解答本题的方法有两种：第一种方法是画出A点达到波峰的波形图(如图中虚线)，求出sΔ，再利用v＝tsΔΔ就可以求出v；第二种方法是由tΔ求出T，再利用v＝Tλ便可求出v。(2)方法一：由图题中图可知，O.2s时间内传播的距离有两种可能：如果波向左传播，则sΔ＝6m；如果波向右传播，=Δs2m，所以根据v＝tsΔΔ，第3页则有：v左＝s/ms/m.ts30=206=ΔΔ左；v右＝s/ms/m.ts10=202=ΔΔ右。(3)方法二：由图可知，m8=λ，且43=ΔTt(波向左传播)，或4=ΔTt(波向右传播)，所以T左＝43Δt或T右＝4tΔ，再由v＝Tλ可求得v左＝30m/s，V右＝10m/s2．(1)暗条纹(2)亮条纹。解析：由m.f714810×4=10×5710×3=λ－，n＝5410×410×81=λΔ76.mm.s＝－－，即光程差为半波长的奇数倍。若步调一致，则A点为暗条纹；若步调相反，则A点为亮条纹。3.光路示意图如图所示．由sinsinn得β=30°由题意及光路图得30tan260tan2dds，代入数值解得d＝1.5cm．光在透明介质里传播的速度v=cn，光在透明介质里的路程s=2dcosβ，所以光在透明体里运动的时间t=sv=2dnc.cosβ=2×10-10s