版选修3_4.docx

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1、1模块检测(二)(时间：90 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分)1下列有关物理学史，不符合事实的是( )A麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在B伽利略认为，力学规律在任何惯性系中都是相同的C赫兹首先捕捉到了电磁波D牛顿发现了单摆周期公式解析 根据物理学史可知，惠更斯首先确定了单摆的周期公式，选项 D 错误答案 D2关于电磁波，下列说法正确的是( )A雷达是用 X 光来测定物体位置的设备B使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D变化的电场产生磁场解析 雷达是根据微波测定物体位置

2、的，选项 A 错误；使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，选项 B 错误；用紫外线照射时大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，选项 C 错误；根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，选项D 正确答案 D3对图 1 中现象解释不正确的是( )图 1A图甲的原理和光导纤维传送光信号的原理一样B图乙的原理和门镜的原理一样C图丙的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样D图丁的原理和用标准平面检查光学平面的平整程度的原理一样解析 沙漠蜃景和光导纤维都是利用光的全反射，A 正确；彩虹和门镜原理都是光的折射，B 正确；彩色的肥皂泡、照相机镜头表面涂上增透膜和用标准平面检查

3、光学平面的平整程度的原理都是薄膜干涉，C 正确；立体电影的原理是光的偏振，D 错误答案 D24以下说法正确的是( )A光的偏振现象说明光是横波B电磁波是电子的运动产生的C地面上静止的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小D激光具有单色性好、方向性强、亮度高等特点，是进行全息照相的理想光源解析 只有横波才有偏振，纵波没有偏振，选项 A 正确；电磁波是周期性变化的电磁场产生的，选项 B 错误；根据尺缩效应可知，选项 C 正确；根据激光的特点和应用可知，选项 D 正确答案 ACD5关于振动和波动，下列说法正确的是( )A单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关B部队过桥不能齐步

4、走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象C在波的干涉中，振动加强的点位移不一定始终最大D各种波均会发生偏振现象解析 单摆的周期公式为 T2 ，周期与质量无关，选项 A 错误；部队过桥不能齐步走lg而要便步走，就是为了尽量消除共振，选项 B 正确；在波的干涉中，振动加强的点位移时刻变化，只是其振幅增大而已，选项 C 正确；只有横波才有偏振现象，选项 D 错误答案 BC6关于图 2 四幅图所涉及物理知识的论述中，正确的是( )图 2A甲图中，演示简谐运动的图象实验中，若匀速拉动木板的速度较大，则由图象测得简谐运动的周期较大B乙图中，可利用薄膜干涉检查样品的平整度C丙图中，由图可知当驱动力的频率 f

5、 跟固有频率 f0相差越大，振幅越大D丙图中，由图可知当驱动力的频率 f 跟固有频率 f0相差越小，振幅越大答案 BD7.3图 3频率不同的两束单色光 1 和 2 以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图 3 所示，下列说法正确的是( )A单色光 1 的波长小于单色光 2 的波长B在玻璃中单色光 1 的传播速度大于单色光 2 的传播速度C单色光 1 通过玻璃板所需的时间小于单色光 2 通过玻璃板所需的时间D单色光 1 从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光 2 从玻璃到空气的全反射临界角解析 由题图可知， n1 n2，又 v 及 c f 可知， 1 2， v1 v2故 A 正确，B 错

6、误；cn光经过玻璃的时间 t ，所sv dvcos 2 ndc 1 sin2 2 ndc 1 sin2 1n2 n2dc n2 sin2 1以两种光通过玻璃板的时间相等，C 错误；由 sinC 知， C1 C2，所以单色光 1 易发生全1n反射，D 正确答案 AD8.图 4a、 b 两束色光(红光和紫光)，分别沿半径方向射向圆柱形的玻璃砖，其出射光线都是由圆心 O 沿 OP 方向射出，如图 4 所示，则下列说法中正确的是( )A b 在介质中的折射率比 a 大B若用 b 光做单缝衍射实验，要比用 a 时中央条纹更宽C做双缝干涉实验中，用 a 光比用 b 光条纹宽D a 光在玻璃中的速度较小解析

7、 光由玻璃射向空气时，折射率 n ，因 2相同， a 光的入射角 1较 b 光大，sin 2sin 1故 na nb，所以 a 光是红光， b 光是紫光，则 a b，单缝衍射和双缝干涉中 a 光的条纹宽，选项 A、C 正确，B 错误；由 n 可知 va vb，选项 D 错误cv答案 AC4图 59如图 5 所示为某质点沿 x 轴做简谐运动的图象，下列说法中正确的是( )A在 t4s 时质点速度最大，加速度为 0B在 t1s 时，质点速度和加速度都达到最大值C在 0 到 1s 时间内，质点速度和加速度方向相同D在 t2s 时，质点的位移沿 x 轴负方向，加速度也沿 x 轴负方向解析 t4s 时质

8、点位于正的最大位移处，加速度值最大，A 错； t1s 时质点位于平衡位置，速度最大，加速度为零，B 错；在 0 到 1s 时间内，质点速度和加速度方向均为 x 轴负方向，C 对；加速度指向平衡位置，在 t2s 时，沿 x 轴正方向，D 错答案 C10如图 6 所示为一列沿 x 轴正向传播的简谐横波在 t0 时刻的图象，振源周期为 1s，以下说法正确的是( )图 6A质点 b 的振幅为 0B经过 0.25s，质点 b 沿 x 轴正向移动 0.5mC从 t0 时刻起，质点 c 比质点 a 先回到平衡位置D在 t0 时刻，质点 a、 c 所受的回复力大小之比为 12解析 图示时刻质点 b 的位移为

9、0，但其振幅为 4cm，故 A 错误；简谐横波沿 x 轴正向传播时，质点 b 只在自己平衡位置附近上下振动，并不随波迁移，故 B 错误；简谐横波沿 x 轴正向传播， t0 时刻，质点 a 向下运动，回到平衡位置的时间小于 ，而质点 c 向上运动，回T4到平衡位置的时间等于 ，故质点 a 比质点 c 先回到平衡位置，故 C 错误；根据简谐运动的T4特征， F kx 可知，在 t0 时刻，质点 a、 c 所受的回复力大小之比为 12，故 D 正确答案 D11一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，若在 x1m 处质点的振动图象如图 7 所示，则该波在t0.3s 时刻的波形曲线为( )5图 7解析 由题图

10、可知 t0.3s 时刻处于 x1m 处的质点在波谷位置显然 t0.3s 时刻的波形图中只有 A 对应了 x1m 处的质点处在波谷位置，A 正确答案 A12一列横波在 t0 时刻的波形如图 8 中实线所示，在 t1s 时刻的波形如图中虚线所示，由此可以判定此波的( )图 8A波长一定是 4cmB周期一定是 4sC振幅一定是 2cmD传播速度一定是 1cm/s解析 由题图可直接得出该波的波长 4cm，振幅为 2cm，故 A、C 正确，但本题中未说明波的传播方向，若波沿 x 轴正方向传播，传播时间 t( n )T，又因 t1s，所以 T14(n0,1,2,3，)；波速 v 4 n1( n0,1,2,

11、3，)；若波沿 x 轴负方向传播，44n 1 T传播时间 t( n )T，又因 t1s，所以 T ，波速 v 4 n3( n0,1,2,3，)，34 44n 3 T由以上分析可看出，波速和周期都不是定值，故 B、D 错答案 AC二、填空题(本题共 3 小题，共 18 分)13.6图 9(6 分)如图 9 所示，水的折射率为 n，水面上漂浮着一圆木板，圆木板中央插着一根大头针，且在水中部分长为 h.若从圆木板四周恰好看不到大头针的顶尖 P，则圆木板的面积是_解析 若从圆木板四周恰好看不到大头针的顶尖 P，则从 P 点发出的光线射到木板边缘时恰好发生全反射，即在空气中没有出射光线，设圆木板半径为

12、r，同时 tanC ，又由全反射rh公式得 sinC ，cos C .即 tanC ，则 r .1n n2 1n 1n2 1 hn2 1面积 S r2 . h2n2 1答案 h2n2 114(6 分)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上(如图 10 所示)，并选用缝间距 d0.2mm 的双缝屏从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离 L700mm.然后，接通电源使光源正常工作图 10(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有 50 分度某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第 1 次看到的干涉条纹如图 11(a)所示，图 11(a)中的数字是该同学给各

13、暗条纹的编号，此时图 11(b)中游标尺上的读数 y11.16mm；接着再转动手轮，看到的干涉条纹如图 12(a)所示，此时图 12(b)中游标尺上的读数 y2_mm；图 11 图 12(2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离 y_mm；这种色光的波长 _nm.解析 由游标尺的读数规则可知： y2(1510.02)mm15.02mm；题图 11(a)中暗条纹与7题图 12(a)中暗条纹间的间隔为 6 个，故 y 2.31mm；由 y 可知 y2 y16 Ld6.610 2nm.d yL答案 (1)15.02(2)2.31 6.610 215(6 分)在“用单摆测定重

14、力加速度”的实验中：图 13(1)某同学用秒表测得单摆完成 40 次全振动的时间如图 13 所示，则单摆的周期为_s.(2)实验中对提高测量结果精度有利的建议是_A单摆的摆线不能太短B单摆的摆球密度尽可能大C单摆的摆角越大越好D从平衡位置开始计时，测量一次全振动的时间作为摆动周期图 14(3)若单摆在任意摆角 时的周期公式可近似为 T T01 asin2( )，式中 T0为摆角趋近 2于 0时的周期， a 为常数；为了用图象法验证该关系式，需要测量的物理量有_；某同学在实验中得到了如图 14 所示的图线，则图线的斜率表示_解析 (1)从题图 13 中读出时间为： t60s15.6s75.6s，

15、单摆的周期为：T s1.89s.tn 75.640(2)摆线太短，不容易控制摆角，会引起较大的误差摆球的密度大，空气阻力的影响较小，误差较小摆角较大，单摆的运动不是简谐运动测量一次全振动的时间作为摆动周期误差8较大选项 A、B 正确(3)为了验证该关系式，需要测量的物理量为周期 T 和摆角 ，由公式 T T01 asin2( )可 2得：sin 2( ) T ，结合图象可知图象的斜率表示 . 2 1aT0 1a 1aT0答案 (1)1.89 (2)AB(3)T(或 t、 n)和 1aT0三、计算题(本题共 3 小题，共 34 分)16(10 分)图 15如图 15 所示，在某一均匀介质中， A

16、、 B 是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为 x0.1sin (20 t) m，介质中 P 点与 A、 B 两波源间的距离分别为 4m 和 5m，两波源形成的简谐波分别沿 AP、 BP 方向传播，波速都是 10m/s.(1)求简谐横波的波长；(2)P 点的振动_(填“加强”或“减弱”)解析 (1)设简谐波的波速为 v，波长为 ，周期为 T，由题意知 T0.1s由波速公式 v T代入数据得 1m答案 (1)1m (2)加强17(12 分)如图 16 所示，玻璃棱镜 ABCD 可以看成是由 ADE、 ABE、 BCD 三个直角三棱镜组成，一束单色细光束从 AD 面入射，在棱镜中的折射

17、光线如图中 ab 所示， ab 与 AD 面的夹角为 60，玻璃的折射率 n .求：2图 16(1)这束入射光线的入射角为多大；(2)该束光线第一次从 CD 面射出时的折射角9解析 (1)设光在 AD 面的入射角、折射角分别为 1、 2，则 230.根据 nsin 1sin 2解得：sin 1 nsin 2 ， 14522(2)光路图如图所示，光线 ab 在 AB 面的入射角为 45设玻璃的临界角为 C，则 sinC ， C451n 22因此光线 ab 在 AB 面会发生全反射由几何关系得光线 ab 在 CD 面的入射角 130根据折射定律可知，光线 ab 在 CD 面的折射角 245.答案

18、(1)45 (2)4518(12 分)在某介质中形成一列简谐波， t0 时刻的波形如图 17 中的实线所示图 17(1)若波向右传播， t0 时刻刚好传到 B 点，且再经过 0.6s， P 点也开始起振，求：该列波的周期 T；从 t0 时刻起到 P 点第一次达到波峰时止， O 点对平衡位置的位移 y0及其所通过的路程s0各为多少？(2)若该列波的传播速度大小为 20m/s，且波形中由实线变成虚线需要经历 0.525s 时间，则该列波的传播方向如何？解析 (1)由题图可知波长为： 2m，振幅为： A2cm，当波向右传播时， B 点的起振方向竖直向下，包括 P 点在内的各质点的起振方向均为竖直向下

19、波传播的速度为： v m/s10 m/s，由波速公式 v ，解得波的周期为： TxBP t1 60.6 T s0.2s. v 210由 t0 至 P 点第一次到达波峰止，经历的时间为： t2 t1 T0.75s(3 )T，34 3410而 t0 时 O 点的振动方向竖直向上(沿 y 轴正方向)，故经 t2时间， O 点振动到波谷，即位移： y02cm，通过的路程为： s0 4A0.3m. t2T(2)当波速 v20m/s 时，经历 0.525s 时间，波沿 x 轴方向传播的距离为： x vt10.5m，即： x(5 ) ，结合波的图象得出波沿 x 轴负方向传播14答案 (1)0.2s 2cm 0.3m(2)沿 x 轴负方向传播