高中物理 模块综合检测 -4

1、学必求其心得，业必贵于专精模块综合检测 (时间:50分钟满分：60分)1(15分）(全国甲卷）(1)（5分)关于电磁波,下列说法正确的是_。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每题选错1个扣3分，最低得分为0分）a电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关b周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波c电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直d利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输e电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失(2）(10分)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于

2、10 cm。o和a是介质中平衡位置分别位于x0和x5 cm处的两个质点。t0时开始观测，此时质点o的位移为y4 cm，质点a处于波峰位置；t s时，质点o第一次回到平衡位置,t1 s时，质点a第一次回到平衡位置。求(）简谐波的周期、波速和波长；(）质点o的位移随时间变化的关系式.解析：(1）电磁波在真空中的传播速度等于光速，与电磁波的频率无关，选项a正确； 周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波,选项b正确；电磁波传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，选项c正确；电磁波可以通过光缆传输,选项d错误；电磁波波源的电磁振荡停止，波源不再产生新的电磁波，但空间中已产生的电磁波仍可继续传播，选

3、项e错误。(2)（）设振动周期为t.由于质点a在0到1 s内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是个周期，由此可知t4 s由于质点o与a的距离5 cm小于半个波长，且波沿x轴正向传播，o在t s时回到平衡位置，而a在t1 s时回到平衡位置，时间相差 s。两质点平衡位置的距离除以传播时间，可得波的速度v7。5 cm/s利用波长、波速和周期的关系得,简谐波的波长30 cm。（）设质点o的位移随时间变化的关系为yacos将式及题给条件代入上式得解得0,a8 cm质点o的位移随时间变化的关系式为y0.08cos（国际单位制)或y0.08sin(国际单位制）。答案:(1）abc（2）()4 s7。5

4、cm/s30 cm（）y0。08cos（国际单位制）或y0。08sin（国际单位制）2(15分）(全国乙卷)（1）（5分）某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s。下列说法正确的是_。(填正确答案标号.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每题选错1个扣3分,最低得分为0分）a水面波是一种机械波b该水面波的频率为6 hzc该水面波的波长为3 md水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去e水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移

5、(2）(10分）图1如图1，在注满水的游泳池的池底有一点光源a,它到池边的水平距离为3。0 m.从点光源a射向池边的光线ab与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为。（)求池内的水深；（)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2。0 m。当他看到正前下方的点光源a时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45。求救生员的眼睛到池边的水平距离（结果保留1位有效数字).解析：（1)水面波是一种机械波,说法a正确。根据题意得周期t s s，频率f0。6 hz，说法b错误.波长 m3 m,说法c正确。波传播过程中,传播的是振动形式，能量可以传递出去，但质点并不随波迁移

6、，说法d错误，说法e正确.（2)（)如图，设到达池边的光线的入射角为i，依题意，水的折射率n，光线的折射角90.由折射定律有nsin isin 由几何关系有sin i式中，l3.0 m，h是池内水的深度.联立式并代入题给数据得h m2.6 m。(）设此时救生员的眼睛到池边的距离为x。依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为45。由折射定律有nsin isin 式中，i是光线在水面的入射角。设池底点光源a到水面入射点的水平距离为a。由几何关系有sin ixlah式中h2 m。联立式得xm0。7 m。答案：（1）ace（2）()2.6 m(）0.7 m3（15分）（全国丙卷)（1）(5分）由波源s形

7、成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播.波源振动的频率为20 hz，波速为16 m/s。已知介质中p、q两质点位于波源s的两侧，且p、q和s的平衡位置在一条直线上，p、q的平衡位置到s的平衡位置之间的距离分别为15。8 m、14.6 m。p、q开始振动后，下列判断正确的是_.（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每题选错1个扣3分，最低得分为0分)ap、q两质点运动的方向始终相同bp、q两质点运动的方向始终相反c当s恰好通过平衡位置时,p、q两点也正好通过平衡位置d当s恰好通过平衡位置向上运动时，p在波峰e当s恰好通过平衡位置向下运动时，q在波峰(2）(10分）图2如

8、图2,玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面的半径是球半径的倍；在过球心o且垂直于底面的平面（纸面）内,有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的m点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的a点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角.解析:（1)简谐横波的波长 m0。8 m。p、q两质点距离波源s的距离ps15.8 m19，sq14。6 m18。因此p、q两质点运动的方向始终相反,a错误,b正确。当s恰好通过平衡位置向上运动时，p在波峰的位置，q在波谷的位置。当s恰好通过平衡位置向下运动时，p在波谷的位置，q在波峰的位置。c错误，d、e正确。(2）设球半径为r,球冠底面中心为o，连接oo，则o

9、oab.令oao，有cos 即30由题意知maab所以oam60设图中n点为光线在球冠内底面上的反射点，则光线的光路图如图所示。设光线在m点的入射角为i，折射角为r，在n点的入射角为i，反射角为i，玻璃的折射率为n。由于oam为等边三角形，有i60由折射定律有sin insin r代入题给条件n得r30作底面在n点的法线ne，由neam，有i30根据反射定律，有i30连接on，由几何关系知manmon,故有mno60由式得eno30于是eno为反射角,on为反射光线。这一反射光线经球面再次折射后不改变方向。所以，射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角为180eno150.答案:(1）bde（2

10、)1504(15分)（海南高考)(1)（5分)下列说法正确的是_。(填正确答案标号.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分.每题选错1个扣3分，最低得分为0分）a在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比b弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变c在同一地点,当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小d系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率e已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向（2)(10分)如图3,半径为r的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于a点。一细束单色光经球

11、心o从空气中射入玻璃体内（入射面即纸面)，入射角为45，出射光线射在桌面上b点处.测得ab之间的距离为。现将入射光束在纸面内向左平移，求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的入射点到o点的距离。不考虑光线在玻璃体内的多次反射。图3解析：(1)在同一地点,重力加速度g为定值，根据单摆周期公式t2可知，周期的平方与摆长成正比，故选项a正确；弹簧振子做简谐振动时，只有动能和势能参与转化，根据机械能守恒条件可知，振动系统的势能与动能之和保持不变，故选项b正确；根据单摆周期公式t2可知，单摆的周期与质量无关,故选项c错误;当系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故选项d正确;若弹簧振子初始时刻在波峰或波谷位置，知道周期后，可以确定任意时刻运动速度的方向，若弹簧振子初始时刻不在波峰或波谷位置，则无法确定任意时刻运动的方向，故选项e错误.(2）当光线经球心o入射时，光路图如图（a)所示。设玻璃的折射率为n，由折射定律有n式中，入射角i45，r为折射角。oab为直角三角形，因此sin r发生全反射时，临界角c满足sin c在玻璃体球面上光线恰