单元滚动检测卷十.doc

单元滚动检测卷T

---------------------- 选修3-4 机械振动机械波光电磁波--------------------------- 考生注意：

1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共4页.

2.答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.

3.本次考试时间90分钟，满分100分.

第I卷

一、选择题1（本题共4小题，每小题2分，共8分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1.我国南宋时的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述道：“凡雨初霁（雨后转晴），或露之未晞（干），其余点缀于草木枝叶之末，欲坠不坠，则皆聚为圆点光莹可喜，日光入之，五色俱足，闪烁不定，是乃日之光品著色于水，而非雨露有此五色也”.这段文字记叙的现象是光的（）

A.反射

B.干涉

C.色散

D.衍射

答案C

2.质点做简谐运动，其X—，关系如图1所示，以x轴正向为速度"的正方向，该质点的。一t 关系是（）

图1

答案B

解析在/=0时刻，质点的位移最大，速度为0,则下一时刻质点应向下运动，故选项A、

C错误；在时刻，质点的位移为0,速率最大，故选项B正确，选项D错误.

3.一束复色光由空气斜射向一块平行玻璃砖，经折射分成两束单色光〃、力.已知。光的频率小于b光的频率，下列光路图正确的是（）

5-3 4-3 5-4 3- 4 A.R.

C.D

由几何关系得：sin C=r 3

C D

答案D

解析两种单色光射入玻璃砖时的折射角小于入射角，据此可排除选项A、B;已知。光的频率小于力光的频率，那么。光在玻璃砖中的折射率较小，入射角相同时，折射角较大，选项D正确.

4.如图2所示，某同学将一枚大头针从一边长为6 cm的正方形不透光的轻质薄板正中心垂直于板插入，制作成了一个测定液体折射率的简单装置.他将该装置放在某种液体液面上，调整大头针插入深度，当插入液体中深度为4 cm时，恰好从液面上方任何方向都看不到液体中的大头针，则该液体的折射率为（）

答案A

解析要恰好从液面上方任何方向均看不到大头针，要求光线射到薄板边缘界面处时恰好发生

全反射，设临界角为C.

由临界角与折射率的关系得：sinC=f ①

联立①②式可得：〃=?.

二、选择题11（本题共13小题，每小题3分，共39分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）

5.如图3为某质点的振动图

象，

A.质点的振动方程为x=2sin 50n7（cm）

B.在r=0.01 s时质点的速度为负向最大

C.P时刻质点的振动方向向上

D.从0.02 s至0.03 s质点的位移增大，速度减小答案CD

2jr

解析由题图可知，7=0.04 s, 口=下=50兀rad/s,则质点振动方程为x=2sin（50?i/+7r）（cm） = -2sin 50n/（cm）,故选项A错误；1=0.01 s时质点速度为零，故选项B错误；F时刻质点振动方向向上；从0.02 s至0.03 s质点正远离平衡位置，位移增大，速度减小，故选项C、D正确.

6.（2017-丽水、衢州、湖州9月联考）如图4所示，手持端点。开始向上振动，带动绳上的其他质点振动而形成简谐波.绳上有另一质点P（图中未标出）与。质点的平衡位置间距为以。点开始振动为计时起点，布时刻（布小于一个周期），端点。位于最低点，机械波恰好传到质点P，以下判断正确的是（）

A.该简谐波的波速

C/o时，质点尸从平衡位置开始向上振动

D.^o时，质点尸具有向上的加速度答案BC

7.（2017-台州市9月选考）如图5所示，波源S在x=0处产生一列沿x轴正方向传播的简谐波，波速。=400 m/s,已知1=0.1 s时，波已传播到x=40 m处，在x=400 m处，有一接收器，（图中未标出）.则下列说法正确的是（）

图4

A.波源的起振方向向下

B.x=40 m处的质点在7=0.5 s时位移最大

C.z=l s时接收器才能接收到此波

D.若波源向x轴正方向运动，则接收到的波的频率比静止时接收到的波的频率大

答案ACD

8.。、人两种单色光组成的光束从空气进入介质时，其折射光束如图6所示，则关于如力两

束光，下列说法错误的是（）

图6

A.介质对。光的折射率大于介质对b光的折射率

B.Q光在介质中的速度大于公光在介质中的速度

C.Q光在真空中的波长大于b光在真空中的波长

D.光从介质射向空气时，々光的临界角大于b光的临界角

答案BCD

解析根据折射率的定义〃=笠￡,因入射角相等，。光的折射角较小，则。光的折射率较 sin 大,故A正确；由公式#=示分析可知，Q光在介质中的速度较小，故B错误；光的折射率越大，其频率越大，波长越短，则。光在真空中的波长较短，故C错误；根据临界角公式 sin C=~分析知，。光的折射率大，临界角小，故D错误.

9 .如图7所示，明暗相间的条纹是红光和蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样, 下列说法正确的是（）

IIIIHII mm

a b

Aq光是蓝光

在同一种玻璃中

。光的速度小于b光的速度

C.b光的光子能量较高

D.当々和力以相同入射角从玻璃射入空气时，若。刚好能发生全反射，则人也一定能发生全反射答案AB

解析根据双缝干涉条纹间距公式忌=羊可得在其他条件不变的情况下，相干光的波长越大，条纹间距越大，由题图可知Q光的波长小于力光的波长，则Q光的频率大于力光的频率，。光是蓝光，力是红光，力光的光子能量较低，故A正确，C错误；。光的折射率大于人光的折射率，根据知，在同一种玻璃中，。光的速度小于力光的速度，故B正确；当。

和h以相同入射角从玻璃射入空气时，因a光的临界角小，若a刚好能发生全发射，则b 一定不会发生全反射，故D错误.

10.一列筒谐横波在t=0时刻的波形如图8中的实线所示，f=0.02 s时刻的波形如图中虚线

所示，若该波的周期厂大于0.02 s,则该波的传播速度可能是（

A.l m/s

B.3 m/s

C.4 m/s

D.5 m/s

答案AB

解析由题图知波长2=8 cm,因7>0.02s,若波向右传播，则土=0.02 s,得7=0.08 s,

波速o=4=￡^：=lm/s;若波向左传播，则jf=0.02s,得T=^ s,波速。=4=深业=3

1 U.Uo S 4 3 1 U.Vo

T s

m/s,选项A、B正确.

11.（2017-"超级全能生” 8月联考）B超成像的基本原理就是向人体发射一组超声波，而遇到人体组织会产生不同程度的反射（类似回声），通过探头发送和接收超声波信号，经过电子电路和计算机的处理，形成了我们今天的B超图象（如图9甲所示）.图乙为仪器检测到发送和接收的超声波图象,其中实线为沿x轴正方向发送的超声波,虚线为一段时间后遇到人体组织沿X 轴负方向返回的超声波.已知超声波在人体内传播速度约为1 500 m/s,下列说法正确的是（）

A.根据题意可知此超声波的频率约为1.25X 105 Hz

图

甲乙

B.图乙中质点刀在此后的Is内运动的路程为1 500 m

C.图乙中质点B此时沿y轴正方向运动

D.图乙中质点刀、B两点加速度大小相等、方向相反

答案AC

解析根据公式.户?可得频率约为1.25 X 105 Hz,选项A正确；质点只会上下振动，力=4 mm,

12 x]0一3 1

T= .S=8X10"6S,贝 Ils 内运动的路程为——^X4X4X 10-3 m=2 000 m,选项

1 DUU o A 1U

B错误；根据题意可知虚线是反射回来的波，传播方向为x轴负方向，由上下坡法知，此时质点B正向顶轴正方向运动，选项C正确；质点刀、8两点都在平衡位置上方位移相同的地方，所以加速度大小相等、方向相同，选项D错误.

12.（2017?金华市9月十校联考）如图10所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在/=0时刻的波形图，虚线是这列波在，=0.4s时刻的波形图,P%x=3m处的质点，则下列说法正确的是（）

v/cm

\ 2 \： 6 8 /10 x/m

A.若波在传播过程中遇到尺寸为8 m的障碍物，不能发生明显的衍射现象

B.波速可能是10 m/s

C.周期可能是0.25s

D.若波向x轴正方向传播，则/=0时刻P点向v轴正方向运动答案BCD

13.（2017- “超级全能生” 8月联考）图11中关于高中物理教材上插图的说明正确的是（

A.图甲中弯曲的有机玻璃棒能导光说明有机玻璃的折射率小于周围空气

B.图乙中电子表的液晶显示用到了偏振光

C.图丙中全息照片的拍摄利用了光的干涉原理

D.图丁中的彩色条纹是白光的双缝干涉条纹

答案BCD

14.（2017-丽水、衢州、湖州9月联考）如图12所示，在平静水面下的一个点光源S分别发出单色光。、们照在水面上形成光斑；其中。单色光照射形成的光斑比力单色光照射形成的光斑火.则下列说法正确的是（）

乙

图12

A.水对。光的临界角比力光的小

B.。光光子的能量比b光的大

C.o光光子的动量比力光的小

D.。光照射某金属能逸出光电子，则代光照射该金属也一定能逸出光电子

答案CD

15.（2017-嘉兴一中等五校联考）一般认为激光器发出的是频率为V的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率u是它的中心频率，它所包含的频率范围是（也称频率宽度），其中u+M和v-Av分别记为“上限频率”和“下限频率”.如图13所示，某红宝石激光器发出的激光（其“上限频率”和“下限频率”对应的分别记为。光和力光）由空气斜射到平行液膜的上表面，射入时与液膜上表面成。角.则下列说法正确的是（）

A.逐渐减小。角，。光在液膜下表面先发生全反射

B.a光从下表而射出时与入射光线间偏移的距离较大

C.b光更容易发生明显的衍射现象

D.相同装置做双缝干涉实验，力光产生的干涉条纹间距较小答案BC

16.如图14所示，现有两束不同的单色光a. b垂直于AB边射入等腰棱镜4BC,若两束光在如面上的入射点到OC的距离相等，旦两束光折射后相交于图中的尸点，则以下判断正确的是（）

图14

A.在真空中，Q光光速大于）光光速

B.在真空中，。光波长小于U光波长

C.a光通过棱镜的时间大于力光通过棱镜的时间

b两束光从同一介质射向真空时，。光发生全发射的临界角大于人光发生全反射的临界角答案BC 解析在真空中，所有光的速度都相等，选项A错误；两束光经棱镜折射后相交于F 点，由图可知，棱镜对C1光的偏折程度大，所以棱镜对。光的折射率大，。光的频率大，由C=Af 知，在真空中，Q光波长小于人光波长，选项B正确；由图知，。光和光在棱镜中通过的距离相等，由〃=，知，。光在棱镜中的传播速度小，所以白光通过棱镜的时间大于Z?光通过棱镜的时间，选项C正确；因为。光的折射率大于方光的折射率，由sinC=，知，。光发生全反射的临界角小于力光发生全反射的临界角，选项D错误.

17.如图15所示,a、b为两束不同频率的单色光，以45。的入射角射到平行玻璃砖的上表面, 直线00与玻璃砖垂直且与其上表而交于N点，入射点刀、8到N点的距离相等，经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的P点，下列说法正确的是（）

A.在玻璃中，々光的传播速度大于方光的传播速度

B.若b光照到某金属表而发生了光电效应，则。光照射到该金属表面也一定会发生光电效应

C.同时增大入射角，则力光在下表面先发生全反射

D.对同一双缝干涉装置，。光的相邻亮条纹间距比b光的相邻亮条纹间距宽

答案AD

解析由光路图可知a光在玻璃砖中的折射率小于b光在玻璃砖中的折射率，由知，

所以在玻璃中。的传播速度大，A项正确；Q的频率小于力，所以力光使某金属发生光电效应，"光不一定能，B项错误；因为是平行玻璃砖，因此下表面一定不会发生全反射，C项错误；〃光波长长，因此通过同一双缝干涉装置，。光的相邻亮条纹间距宽，D项正确.

第II卷

三、非选择题（本题共6小题，共53分）

18.（6分）（1）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中.

①甲、乙两位同学测出了单摆的摆线长度和摆球直径，以及其对应的完成50次全振动所需要的时间Z,并更换摆长多次实验.为记录数据并得到摆RL和周期7之间的关系，他们设计了如图16记录数据的表格.

请问：哪位同学的表格设计更科学.

甲

乙

②针对该实验，有人提出以下几点建议:

A.质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的

B.适当加长摆线

C.单摆偏离平衡位置的角度最好能取容易计算的角，比如30。角

D.当单摆离开平衡位置位移最大处时开始计时和结束计时，因为此时摆球速度最小，容易找准位置

其中对提高测量结果精确度有利的是.

（2）某同学用双缝干涉装置来测量红光的波长，实验时，若经粗调后透过测量头上的日镜观察，看不到明暗相间的条纹，只看到一片亮区，造成这种情况的最可能的原因是.

A.光源、单缝、双缝和屏的中心不在同一直线上

B.单缝和双缝没有平行

C.光源亮度不够

D.光源距离单缝太远

答案（1）①乙②B （2）B

19.（6分）在“用插针法测玻璃砖折射率”的实验中，玻璃砖的沥边与。'b f边相互平行，cm'边与5边不平行，某同学在白纸上仔细画出了玻璃砖的两条边线?'和bb r ,如图17 所示.

多多多

4 ----------- 分

图17

（1）实验时，先在玻璃砖的一侧插两枚大头针R和户2以确定入射光线A0，接着，眼睛应在玻璃砖的（选填“同一侧”或“另一侧”）观察所插的两枚大头针Pi和P?，同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线.

（2）实验中是否要求四枚大头针的针帽在同一视线上？（填“是”或“否”）

（3）下列操作可以减小实验误差的是（填字母代号）

A.适当增大大头针0、3的间距

B.选择玻璃砖相互平行的油、疽b r边来测量

C.选用尽可能细的笔画线

D.使AO的入射角接近于90°

答案（1）另一侧⑵否（3）AC

解析（2）实验中要求四枚大头针的针尖在同一视线上，而不是针帽.

（3）大头针R和3及尸3和R之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，角度的测量误差会小些，故A正确；作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一

定要平行，故B错误；为了准确确定入射光线和折射光线，应选用尽可能细的笔画线，故C 正确；为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，但不是接近90。，故D错误.

20.（6分）“用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图18所示.

（1）下列说法正确的是.

光源遮光片单缝双缝遮光筒屏

图18

A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝

B.通过调节拨杆（图中没有画出），使单缝与双缝平行，且通过目镜能观察到干涉图样

C.为了减小测量误差，可用测微目镜测出〃条亮纹间的距离①求出相邻两条亮纹间距k=3 （2）在本实验中，小李同学用黄光作为入射光，发现条纹间距太小.为了增大干涉条纹的间距, 该同学可以采用的方法有

A.改用红光作为入射光

B.改用蓝光作为入射光

C.增大双缝到屏的距离

D.更换间距更大的双缝

（3）小李同学正确操作后，在日镜中看到是图19中的_______ .

XTTTK ZI TIT K

图19

答案(1)B (2)AC (3)B 解析（2）干涉条纹的间距知要使条纹间距变大，可改用波长更长的红光作为入射光或增大双缝到屏的距离L.

21.（12分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，，=0时波形如图20所示.己知在1=0.45 s时, =lm的质点恰好第三次出现在波峰，求:

（1）该简谐波的频率、波速大小;

sin y (2)

x=5 m 处的质点P 第一次出现波峰的时间； (3) 画出该简谐横波在1=0.35 s 时的波形图. 答案见解析

解析(1)波沿x 轴正方向传播，/=0时，x= 1 m 处质点正向上振动，由题意知， (2+￡)T=0.45 s,则周期 7=0.2 s 频率 /=|=5 Hz

由题图读出波长2=2m,则波速u=y= 10 m/s

(2)如题图所示，x=0.5m 处的质点刀与质点P 的平衡位置间的距离为Ax=4.5m

A_r

则x=5 m 处的质点户第一次出现波峰的时间t' =—=0.45 s ⑶1=0.35 s=(l+j)r,则该简谐横波在1=0.35 s 时的波形图如图所示

22. (11分)如图21所示，AOBC 为某种透明介质的截面图，为等腰直角三角形，BC 为半径R=10cm 的四分之一圆弧，刀8与竖直屏垂直，屏上# 点为延长线与MN 的交点，AA 1 =R,某一单色光射向圆心。，在43分界面上的入射角/=45°,已知该介质对此光的折射率为〃=普，求屏上光斑与刀'的距离.

解析作出光路图如图所示，则〃=激一品M 。, dill I w) 111 ■ w/ 得 y=60°

由几何关系知反射光线与刀C 垂直，交A/2于P 点，折射光线与/洌交于。点, 则 P4' =A r

O=2R,

QA r

=tan30。# O

答案2R 图21

得 04,=

23.(12分)为从工事内部观察外面的目标，在工事壁上开一圆柱形孔，如图22所示.设工事壁厚〃=26\行cm,孔的直径￡=20 cm,孔内嵌入折射率的玻璃砖.

图22

(1)嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少？

(2)要想使外界180。范围内的景物全被观察到，应嵌入至少多大折射率的玻璃砖?

答案(1)120° (2)2

解析(1)光路图如图所示，由折射定律得

由以上两式解得仇=60。，0 = 30。

则视野的最大张角为0=20] = }20°

(2)为使外界180。范围内的景物全被观察到，则当仇= 90。时，但=30。应是光线在该玻璃砖中的临界角，即sin 30°=^~,解得玻璃砖的折射率至少应为〃'=2.