（浙江专版）2018年高中物理 模块综合检测 新人教版选修3-4.doc

模块综合检测(时间：45分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分)1某同学看到一只鸟落在树枝上的p处，树枝在10 s内上下振动了6次。鸟飞走后，他把50 g的砝码挂在p处，发现树枝在10 s内上下振动了12次。将50 g的砝码换成500 g的砝码后，他发现树枝在15 s内上下振动了6次。试估计鸟的质量最接近()a50 gb200 gc500 gd550 g解析：选b由题意，m150 g时， t1 s s；m2500 g时，t2 s s，可见质量m越大，周期t也越大。鸟的振动周期t3 s，因为t1t3t2，鸟的质量应满足m1m3nbncnd，则它们可能依次是紫光、蓝光、黄光和红光，所以选项b正确。4如图所示，简谐横波a沿x轴正方向传播，简谐横波b沿x轴负方向传播，波速都是10 m/s，振动方向都平行于y轴。t0时刻，这两列波的波形如图所示。选项图是平衡位置在x2 m处的质点从t0开始在一个周期内的振动图象，其中正确的是()解析：选b沿着波的传播方向，“上坡下，下坡上”，则两列波上平衡位置x2 m处的质点在t0时刻都沿y轴正方向振动，由题图可知两列波的周期相同，则两列波的波峰在t0.1 s 时同时到达x2 m处，此时x2 m 处的质点的位移为3 cm，由图可知，选项b正确。5两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示。已知光线1沿直线穿过玻璃，它的入射点是o；光线2的入射点为a，穿过玻璃后两条光线交于p点。已知玻璃截面的圆半径为r，oa，opr，光在真空中的传播速度为c。据此可知()a光线2在圆弧面的入射角为45b玻璃材料的折射率为c光线1在玻璃中传播速度为d光线1在玻璃中传播时间为解析：b作出光路图如图所示，光线2沿直线进入玻璃，设在半圆面上的入射点为b，入射角设为1，折射角设为2，由sin 1得130，a错误；因opr，由几何关系知bpr，故折射角260，由折射定律得玻璃的折射率n，b正确；由n解得光线1在玻璃中传播速度为，传播时间为t，c、d错误。6以下说法正确的是()a真空中蓝光的波长比红光的波长长b天空中的彩虹是由光的干涉形成的c光纤通信利用了光的全反射原理d机械波在不同介质中传播，波长保持不变解析：选c蓝光的频率大于红光的频率，在真空中两种光的速度相等，由，可得蓝光的波长小于红光的波长，选项a错误；天空中的彩虹是由光的折射形成的，选项b错误；光纤通信利用了光的全反射原理，选项c正确；机械波在不同介质中传播，频率保持不变，但传播速度不同，由vf知波长也不同，选项d错误。7(北京高考)周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点p沿y轴负方向运动，则该波()a沿x轴正方向传播，波速v20 m/sb沿x轴正方向传播，波速v10 m/sc沿x轴负方向传播，波速v20 m/sd沿x轴负方向传播，波速v10 m/s解析：选b已知p点的运动方向为沿y轴负方向，可判定波沿x轴正方向传播；由题图可知20 m，又t2.0 s，则波速v10 m/s。故选项b正确。8下列说法不正确的是()a光照射遮挡物形成的影轮廓模糊，是光的衍射现象b自然光斜射到玻璃、水面、木质桌面时，反射光和折射光都是偏振光c经过同一双缝干涉装置所得的干涉条纹，红光条纹间距大于绿光条纹间距d紫外线比红外线更容易发生衍射现象解析：选d由偏振光的特点知，b正确；红光的波长比绿光的波长长，根据双缝干涉条纹间距公式x可知，经过同一双缝干涉装置，红光所得的干涉条纹间距大，c正确；光绕过障碍物的现象称为光的衍射现象，衍射现象的明显程度与缝的宽度(或障碍物的尺寸)及光的波长有关，缝越窄(或障碍物的尺寸越小)，波长越长，衍射现象越明显，与红外线相比，紫外线的波长更短，更不容易发生衍射现象，故a正确，d错误。二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)9(2016湖北联考)关于波的现象，下列说法正确的有()a当波从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化b光波从空气进入水中后，更容易发生衍射c波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低d不论机械波、电磁波，都满足vf，式中三参量依次为波速、波长、频率解析：选ad由波的性质可知，a正确；光波从空气进入水中，波速变小，波长变短，故不容易发生衍射，b错误；由多普勒效应可判断，波源靠近接收者的过程中，接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，则c错误；波速的计算公式vf(v波速，波长，f频率)对机械波和电磁波通用，则d正确。10关于波动，下列说法正确的是()a各种波均会发生偏振现象b用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹c声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度d已知地震波的纵波速度大于横波速度，此性质可用于横波的预警解析：选bd只有横波才能发生偏振现象，故a错误；用白光做单缝衍射与双缝干涉，都可以观察到彩色条纹，故b正确；声波在传播过程中，介质中质点的速度并不等于声波的传播速度，故c错误；已知地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警，故d正确。11在o点有一波源，t0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波，t14 s时，距离o点3 m的a点第一次达到波峰；t27 s时，距离o点4 m的b点第一次达到波谷，则以下说法正确的是()a该横波的波长为2 mb该横波的周期为4 sc该横波的波速为1 m/sd距离o点5 m的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s末解析：选bc根据题意分析：由xvt，得v43 m，v7t4 m(v为波速，t为周期)，解得v1 m/s，t4 s，故b、c两项正确；vt4 m，a项错误；距离o点为5 m 的质点第一次开始向上振动的时刻为t5 s，d项错误。12在坐标原点的波源s产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v40 m/s，已知t0时，波刚好传播到x40 m 处，如图所示。在x800 m处有一接收器(图中未画出)，则下列说法正确的是()a波源s开始振动时方向沿y轴正方向b该波的波长为25 m，周期为0.5 scx400 m处的质点在t9.375 s时处于波峰位置d若波源s向x轴负方向运动，则接收器接收到的波的频率将小于2 hz解析：选cd因为t0时刻波刚好传至x40 m处，该处质点的振动方向沿y轴负方向，而波动中所有点的起振方向均相同，所以波源s开始振动时方向沿y轴负方向，选项a错误；从题图可看出波长为20 m，所以选项b错误；波峰传到x400 m处所需时间t s9.375 s，选项c正确；该波的频率f2 hz，若波源s向x轴负方向运动，将远离接收器，则接收到的频率将小于2 hz，选项d正确。三、非选择题(本题共4小题，共52分)13(10分)(2016南京高三检测)“测定玻璃的折射率”实验中 ，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针a、b，在另一侧再竖直插两个大头针c、d。在插入第四个大头针d时，要使它_。如图是在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a、a是描在纸上的玻璃砖的两个边。根据该图可算得玻璃的折射率n_。(计算结果保留两位有效数字)解析：测定玻璃折射率的实验是利用大头针得到进入玻璃的入射光线，在另一侧插入大头针挡住前面的a、b的像来确定c，同样插入大头针d挡住c及a、b像，c和d确定了出射光线，利用入射点和出射点的连线来确定折射光线，作出法线fg，连接oo，以o点为圆心画圆(图中未画出)，分别交ab、oo于e、q两点，分别过e、q两点向gf作垂线eg、fq，并用毫米刻度尺测其长度，如图所示，根据n可得n1.8。答案：挡住c及a、b的像18(1.61.9均可)14(12分)现有毛玻璃屏a、双缝b、白光光源c、单缝d和透红光的滤光片e等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。(1)将白光光源c放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母及排列顺序应为c，_，a。(2)本实验的步骤有：取下遮光筒左侧的元件，调节光源亮度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；用刻度尺测量双缝到屏的距离；用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离。在操作步骤中还应注意_和_。(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数_mm，求得相邻亮条纹的间距x为_mm。(4)已知双缝间距d为2.0104 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算式_，求得所测红光波长为_mm。解析：(1)易知为e，d，b。(2)单缝和双缝的间距为510 cm，单缝和双缝应互相平行。(3)按螺旋测微器的读数方法知，图乙示数应是13.870 mm。相邻亮条纹的间距x2.310 mm。(4)6.6104 mm。答案：(1)e，d，b(2)单缝和双缝间距510 cm使单缝与双缝相互平行(3)13.8702.310(4)x6.610415(14分)如图，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：设球半径为r，球冠底面中心为o，连接oo，则ooab。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：15016(16分)在一列沿水平直线传播的简谐横波上，有相距0.4 m的b、c两质点，t10时，b、c两质点的位移为正的最大值，而且b、c间有一个波谷。当t20.1 s时，b、c两质点的位置刚好在各自的平衡位置，并且这时b、c间呈现一个波峰一个波谷，波谷到b点的距离为波长的四分之一，试求：(1)该简谐横波的周期、波速；(2)波速为27 m/s时，t30.3 s时刻质点c的振动方向。解析：(1)由题意可知，t10时波形应为图中的实线所示，而t20.1 s 时图线为图中的虚线所示。若波由b向c传播，由平移法将实线波形向右平移即为虚线波形可知t2t1t，结合0.4