機(jī)械波、光模塊檢測(cè)2

1、模塊檢測(cè)(二)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(每小題4分，共48分)1下列有關(guān)物理學(xué)史，不符合事實(shí)的是()A麥克斯韋建立了電磁場(chǎng)理論并預(yù)言了電磁波的存在B伽利略認(rèn)為，力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的C赫茲首先捕捉到了電磁波D牛頓發(fā)現(xiàn)了單擺周期公式解析根據(jù)物理學(xué)史可知，惠更斯首先確定了單擺的周期公式，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，本題應(yīng)選D.答案D2關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是()A雷達(dá)是用X光來(lái)測(cè)定物體位置的設(shè)備B使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做解調(diào)C用紅外線照射時(shí)，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會(huì)發(fā)出可見光D變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)解析雷達(dá)是根據(jù)微波測(cè)定物體位置的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；使電磁波隨各種信號(hào)而改變

2、的技術(shù)叫做調(diào)制，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；用紫外線照射時(shí)大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會(huì)發(fā)出可見光，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)、變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，選項(xiàng)D正確答案D3對(duì)圖1中現(xiàn)象解釋不正確的是()圖1A圖甲的原理和光導(dǎo)纖維傳送光信號(hào)的原理一樣B圖乙的原理和門鏡的原理一樣C圖丙的原理和照相機(jī)鏡頭表面涂上增透膜的原理一樣D圖丁的原理和用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度的原理一樣解析沙漠蜃景和光導(dǎo)纖維都是利用光的全反射，A正確；彩虹和門鏡原理都是光的折射，B正確；彩色的肥皂泡、照相機(jī)鏡頭表面涂上增透膜和用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度的原理都是薄膜干涉，C正確；立體電影的原理是光的偏振

3、，D錯(cuò)誤答案D4以下說(shuō)法正確的是()A光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波B電磁波是電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的C地面上靜止的人觀察一條沿自身長(zhǎng)度方向高速運(yùn)動(dòng)的桿，其長(zhǎng)度總比桿靜止時(shí)的長(zhǎng)度小D激光具有單色性好、方向性強(qiáng)、亮度高等特點(diǎn)，是進(jìn)行全息照相的理想光源解析只有橫波才有偏振，縱波沒有偏振，選項(xiàng)A正確；電磁波是周期性變化的電磁場(chǎng)產(chǎn)生的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)尺縮效應(yīng)可知，選項(xiàng)C正確；根據(jù)激光的特點(diǎn)和應(yīng)用可知，選項(xiàng)D正確答案ACD5關(guān)于振動(dòng)和波動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與擺球的質(zhì)量有關(guān)B部隊(duì)過(guò)橋不能齊步走而要便步走，是為了避免橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象C在波的干涉中，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)位移不一定始終最大D各種波均會(huì)發(fā)生

4、偏振現(xiàn)象E我們?cè)诘厍蛏辖邮盏絹?lái)自遙遠(yuǎn)星球的光波的波長(zhǎng)變長(zhǎng)，可以判斷該星球正在離我們遠(yuǎn)去解析單擺的周期公式為T2，周期與質(zhì)量無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；部隊(duì)過(guò)橋不能齊步走而要便步走，就是為了盡量消除共振，選項(xiàng)B正確；在波的干涉中，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)位移時(shí)刻變化，只是其振幅增大而已，選項(xiàng)C正確；只有橫波才有偏振現(xiàn)象，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)，星球遠(yuǎn)離我們運(yùn)動(dòng)，頻率變小，則波長(zhǎng)變長(zhǎng)，譜線發(fā)生“紅移”，選項(xiàng)E正確答案BCE6關(guān)于圖2四幅圖所涉及物理知識(shí)的論述中，正確的是()圖2A甲圖中，沙漠中的“蜃景”現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象引起的B乙圖中，演示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象實(shí)驗(yàn)中，若勻速拉動(dòng)木板的速度較大，則由圖象測(cè)得簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期較

5、大C丙圖中，可利用薄膜干涉檢查樣品的平整度D丁圖中，由圖可知當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率f跟固有頻率f0相差越大，振幅越大答案C7.頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點(diǎn)射入一厚玻璃板后，其光路如圖3所示，下列說(shuō)法正確的是()圖3A單色光1的波長(zhǎng)小于單色光2的波長(zhǎng)B在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度C單色光1通過(guò)玻璃板所需的時(shí)間小于單色光2通過(guò)玻璃板所需的時(shí)間D單色光1從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃到空氣的全反射臨界角解析由題圖可知，n1n2，又v及cf可知，12，v1v2故A正確，B錯(cuò)誤；光經(jīng)過(guò)玻璃的時(shí)間t，所以兩種光通過(guò)玻璃板的時(shí)間相等，C錯(cuò)誤；由sin C知，C1

6、C2，所以單色光1易發(fā)生全反射，D正確答案AD8.a、b兩束色光(紅光和紫光)，分別沿半徑方向射向圓柱形的玻璃磚，其出射光線都是由圓心O沿OP方向射出，如圖4所示，則下列說(shuō)法中正確的是()圖4Ab在介質(zhì)中的折射率比a大B若用b光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，要比用a時(shí)中央條紋更寬C做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用a光比用b光條紋寬Da光在玻璃中的速度較小Eb光發(fā)生全反射的臨界角較大解析光由玻璃射向空氣時(shí)，折射率n，因2相同，a光的入射角1較b光大，故nanb，所以a光是紅光，b光是紫光，則ab，單縫衍射和雙縫干涉中a光的條紋寬，選項(xiàng)A、C正確，B錯(cuò)誤；由n可知vavb，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；臨界角sin C，則a光發(fā)生全反射的臨

7、界角較大，選項(xiàng)E錯(cuò)誤答案AC9如圖5所示為某質(zhì)點(diǎn)沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，下列說(shuō)法中正確的是()圖5A在t4 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)速度最大，加速度為0B在t1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)速度和加速度都達(dá)到最大值C在0到1 s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)速度和加速度方向相同D在t2 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移沿x軸負(fù)方向，加速度也沿x軸負(fù)方向解析t4 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于正的最大位移處，加速度值最大，A錯(cuò)；t1 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置，速度最大，加速度為零，B錯(cuò)；在0到1 s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)速度和加速度方向均為x軸負(fù)方向，C對(duì)；加速度指向平衡位置，在t2 s時(shí)，沿x軸正方向，D錯(cuò)答案C10如圖6所示為一列沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的圖象，振源周期為1 s，

8、以下說(shuō)法正確的是()圖6A質(zhì)點(diǎn)b的振幅為0B經(jīng)過(guò)0.25 s，質(zhì)點(diǎn)b沿x軸正向移動(dòng)0.5 mC從t0時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)c比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置D在t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a、c所受的回復(fù)力大小之比為12解析圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b的位移為0，但其振幅為4 cm，故A錯(cuò)誤；簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b只在自己平衡位置附近上下振動(dòng)，并不向前移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a向下運(yùn)動(dòng)，回到平衡位置的時(shí)間小于，而質(zhì)點(diǎn)c向上運(yùn)動(dòng)，回到平衡位置的時(shí)間等于，故質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)c先回到平衡位置，故C錯(cuò)誤；根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征，F(xiàn)kx可知，在t0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a、c所受的回復(fù)力大小之比為12，故D正確答案D11.一列簡(jiǎn)諧橫

9、波沿x軸正方向傳播，若在x1 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖7所示，則該波在t0.3 s時(shí)刻的波形曲線為()圖7解析由題圖可知t0.3 s時(shí)刻處于x1 m處的質(zhì)點(diǎn)在波谷位置顯然t0.3 s時(shí)刻的波形圖中只有A對(duì)應(yīng)了x1 m處的質(zhì)點(diǎn)處在波谷位置，A正確答案A12一列橫波在t0時(shí)刻的波形如圖8中實(shí)線所示，在t1 s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示，由此可以判定此波的()圖8A波長(zhǎng)一定是4 cm B周期一定是4 sC振幅一定是2 cm D傳播速度一定是1 cm/s解析由題圖可直接得出該波的波長(zhǎng)4 cm，振幅為2 cm，故A、C正確，但本題中未說(shuō)明波的傳播方向，若波沿x軸正方向傳播，傳播時(shí)間t(n )T，又因t1 s

10、，所以T (n0,1,2,3)；波速v4n1(n0,1,2,3)；若波沿x軸負(fù)方向傳播，傳播時(shí)間t(n)T，又因t1 s，所以T ，波速v4n3(n0,1,2,3)，由以上分析可看出，波速和周期都不是定值，故B、D錯(cuò)，所以本題正確答案為A、C.答案AC二、填空題(每小題6分，共18分)13用半圓形玻璃磚測(cè)定玻璃折射率的方法如下：圖9把半圓形玻璃磚放在白紙上，定出其圓心O，在白紙上用鉛筆描下其直徑和圓心位置，讓一束光沿與直徑垂直的方向穿入玻璃磚的圓弧部分射到圓心O，如圖9所示不改變?nèi)肷涔獾姆较蚝臀恢?，讓玻璃磚以O(shè)點(diǎn)為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到從玻璃磚平面一側(cè)恰好看不到出射光為止用鉛筆描下此時(shí)玻璃磚直徑的位置

11、，移去玻璃磚測(cè)出玻璃磚轉(zhuǎn)過(guò)的角度，由計(jì)算出折射率這種測(cè)量方法是利用光的_現(xiàn)象測(cè)定玻璃折射率的，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)過(guò)的角度時(shí)的入射角叫_若已知42°，且sin 42°0.67，則玻璃的折射率n_.解析由題意知，將玻璃磚緩慢轉(zhuǎn)過(guò)角時(shí)，觀察者在玻璃磚平面一側(cè)恰好看不到出射光線，說(shuō)明光線在玻璃磚的平面發(fā)生了全反射，此時(shí)入射角恰好等于臨界角，即iC，由sin C，得折射率n1.49.答案全反射臨界角1.4914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10所示)，并選用縫間距d0.2 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

12、，接通電源使光源正常工作圖10(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11(a)所示，圖11(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號(hào)，此時(shí)圖11(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12(a)所示，此時(shí)圖12(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x2_ mm；圖11 圖12(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.解析由游標(biāo)尺的讀數(shù)規(guī)則可知：x2(151×0.02)mm15.02 mm；圖10(a)中暗紋與圖11(a)中暗紋間

13、的間隔為6個(gè)，故 x2.31 mm；由x 可知6.6×102 nm.答案(1)15.02(2)2.316.6×10215在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：圖13(1)某同學(xué)用秒表測(cè)得單擺完成40次全振動(dòng)的時(shí)間如圖13所示，則單擺的周期為_s.(2)實(shí)驗(yàn)中對(duì)提高測(cè)量結(jié)果精度有利的建議是_A單擺的擺線不能太短B單擺的擺球密度盡可能大C單擺的擺角越大越好D從平衡位置開始計(jì)時(shí)，測(cè)量一次全振動(dòng)的時(shí)間作為擺動(dòng)周期圖14(3)若單擺在任意擺角時(shí)的周期公式可近似為TT01asin 2()，式中T0為擺角趨近于0°時(shí)的周期，a為常數(shù)；為了用圖象法驗(yàn)證該關(guān)系式，需要測(cè)量的物理量有_

14、；某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了如圖14所示的圖線，則圖線的斜率表示_解析(1)從題圖13中讀出時(shí)間為：t60 s15.6 s75.6 s，單擺的周期為：T s1.89 s.(2)擺線太短，不容易控制擺角，會(huì)引起較大的誤差擺球的密度大，空氣阻力的影響較小，誤差較小擺角較大，單擺的運(yùn)動(dòng)不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)測(cè)量一次全振動(dòng)的時(shí)間作為擺動(dòng)周期誤差較大選項(xiàng)A、B正確(3)為了驗(yàn)證該關(guān)系式，需要測(cè)量的物理量為周期T和擺角，由公式TT01asin 2()可得：sin 2()T，結(jié)合圖象可知圖象的斜率表示.答案(1)1.89(2)AB(3)T(或t、n)和三、計(jì)算題(共3小題，共34分)16(10分)如圖15所示，在某一均勻介

15、質(zhì)中，A、B是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)波源，其簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式均為x0.1sin (20t) m，介質(zhì)中P點(diǎn)與A、B兩波源間的距離分別為4 m和5 m，兩波源形成的簡(jiǎn)諧波分別沿AP、BP方向傳播，波速都是10 m/s.圖15(1)求簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)；(2)P點(diǎn)的振動(dòng)_(填“加強(qiáng)”或“減弱”)解析(1)設(shè)簡(jiǎn)諧波的波速為v，波長(zhǎng)為，周期為T，由題意知T0.1 s由波速公式v代入數(shù)據(jù)得1 m答案(1)1 m(2)加強(qiáng)17(12分)如圖16所示，玻璃棱鏡ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三個(gè)直角三棱鏡組成，一束單色細(xì)光束從AD面入射，在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示，ab與AD面的夾角為60

16、6;，玻璃的折射率n.求：圖16(1)這束入射光線的入射角為多大；(2)該束光線第一次從CD面射出時(shí)的折射角解析(1)設(shè)光在AD面的入射角、折射角分別為1、2，則230°.根據(jù)n解得：sin 1nsin 2，145°(2)光路圖如圖所示，光線ab在AB面的入射角為45°設(shè)玻璃的臨界角為C，則sin C，C45°因此光線ab在AB面會(huì)發(fā)生全反射由幾何關(guān)系得光線ab在CD面的入射角130°根據(jù)折射定律可知，光線ab在CD面的折射角245°.答案(1)45°(2)45°18(12分)在某介質(zhì)中形成一列簡(jiǎn)諧波，t0時(shí)刻的波形如圖17中的實(shí)線所示圖17(1)若波向右傳播，零時(shí)刻剛好傳到B點(diǎn)，且再經(jīng)過(guò)0.6 s，P點(diǎn)也開始起振，求：該列波的周期T；從t0時(shí)刻起到P點(diǎn)第一次達(dá)到波峰時(shí)止，O點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移y0及其所通過(guò)的路程s0各為多少？(2)若該列波的傳播速度大小為20 m/s，且波形中由實(shí)線變成虛線需要經(jīng)歷0.525 s時(shí)間，則該列波的傳播方向如何？解析(1)由圖象可知波長(zhǎng)為：2 m，振幅為：A2 cm，當(dāng)波向右傳播時(shí)，B點(diǎn)的起振方向豎直向下，包括P點(diǎn)在內(nèi)的各質(zhì)點(diǎn)的起振方向均