高中物理 本册测试题 4 鲁科版选修35 .doc

物理：本册测试题本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。共100分，考试用时90分钟第卷（选择题共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分1省发生了里氏8.0级大地震，造成了重大的人员伤亡，和财产损失。地震产生的巨大能量以波的形式向远处传播，称为地震波，下列说法中正确的是 （ ）a地震波是由机械振动引起的机械波b只要波源停止振动，地震波的传播就会立即停止c地震波既有横波，也有纵波d地震波具有的能量，随着波的传播将愈来愈强2光在某种玻璃中的速度是108m/s，要使光由空气射入这种玻璃，且使折射光线与反射光线之间的夹角为90，则入射角应是（ ）a30 b60 c45 d903如图所示，共振装置中，当用外力首先使a球振动起来后，通过水平弹性绳使b、c两球振动，下列说法正确的是 （ ）ab、c两球做的是受迫振动b只有a、c的振动周期相等cc的振幅比b的振幅大da、b、c三球的振动周期相等4如图所示，一弹簧振子在b、c间做简谐运动，o为平衡位置，bc间距离为10cm， 从b到c运动一次的时间为1s，则 （ ）bcoa从b到c振子作了一次全振动b振动周期为2s，振幅为5cmc经过两次全振动，振子通过的路程是20cmd振子从b点开始，经3s位移是30cm.5一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的图象如图所示，经过的时间，这列波恰好第三次重复出现图示的波形根据以上信息，可以确定 （ ）a该列波的传播速度b时间内质元p经过的路程c时刻质元p的速度方向 d时刻的波形6某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的多组入射角与折射角作出图象，如图所示，下列判断正确的是 （ ）a他做实验时，光线是由空气射入玻璃的b玻璃的折射率为0.67c玻璃折射率为1.5d玻璃临界角的正弦值为0.677如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s，b和c之间的距离是5m，以下说法正确的是（ ）a此列波的波长为5mb此列波的频率为2hz c此列波的波速为2.5m/sd此列波的传播方向为沿x轴正方向传播8设地球半径为r，大气层为不均匀介质，距地球越近折射率越大，当平行太阳光照射地球时，太阳光覆盖地球的面积将（ ）a大于2pr2 b小于2pr2 c等于2pr2 d无法判断9一兴趣小组的同学们观察到湖面上一点o上下振动，振幅为0.2 m，以o点为圆心形成圆形水波，如图所示，a、b、o三点在一条直线上，oa间距离为4.0 m，ob间距离为2.4 m。某时刻o点处在波峰位置，观察发现2s后此波峰传到a点，此时o点正通过平衡位置向下运动，oa间还有一个波峰。将水波近似为简谐波。则以下说法正确的是a ob（ ）a此水波的传播速度是2 m/sb此水波的周期是2 sc此水波的波长是4 m d当o点处在波峰位置时，b点正通过平衡位置向下运动10如图所示，空气中有一块截面为扇形的玻璃砖，折射率为，现有一细光束，垂直射到ao面上，经玻璃砖反射、折射后，经ob面平行于入射光束返回，aob为135，圆半径为r，则入射点p距圆心o的距离为（ ）ar sin 15br sin 7.5cd第卷（非选择题 共60分）二、本题共4小题，共24分。把答案填在题中的横线上或按要求作图.11（6分）沿x轴连续均匀的介质中，选距离为0.1m的等距离排列的0、1、210等11个点，这些点分别以自己的位置为中心，从0点沿x轴正方向，依次滞后0.02s向y轴正方向开始做简谐运动，如图甲所示。从0点开始振动后，第一次出现如图乙所示的图形历时_s；该简谐波的传播速度是_m/s。甲乙12（6分）如图所示是一列简谐波在某一时刻的图象。质点p在此时刻的速度为v。若已知经过0.2s质点p的速度仍为v（大小和方向），再经过0.2s，质点p的速度大小为v，但方向反向。由此可知这列波是沿x轴_方向传播的，波速大小为_m/s（已知周期大于0.2s）。13（6分）甲乙两人先后观察同一弹簧振子在竖直方向上下振动情况，（1）甲开始观察时，振子正好在平衡位置并向下运动试在图甲中画出甲观察到的弹簧振子的振动图象已知经过1 s后振子第一次回到平衡位置振子振幅为5 cm（设平衡位置向上方为正方向，时间轴上每格代表05 s）。（2）乙在甲观察3.5 s后，开始观察并记录时间，试在图乙中画出乙观察到的弹簧振子的振动图象甲 乙14（6分）用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针p1、p2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使p1的像被p2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针p3和p4，使p3挡住p1和p2的像，p4挡住p3以及p1和p2的像，在纸上已标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓如图8所示（o为两圆弧圆心，图中已画出经过p1、p2点的入射光线） （1）在图上补画出所需的光路。图 8 （2）为了测出玻璃璃砖的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的ab分界面上画出这两个角。 （3）用所测物理量计算折射率的公式n= 。三.本题共4小题，36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值与单位。15（8分） （1）图1为一简谐波在t=0时的波形图，介质中的质点p做简谐运动的表达式为y=4sin5t求该波的速度，并指出t=0.3s时的波形图(至少画出一个波长)图2图1 （2）一束单色光由左侧射入成有清水的薄壁圆柱内，图2为过轴线的截面图，调 整入射角，光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，求的值。16（8分） （1）如图甲所示为一列简谐横波在t=6.0102s时的波形图，图乙是这列波中p质点的振动图象，两个图象对应着相同的时间起点。p点的平衡位置坐标是x=10m。这列波的传播速度为_m/s，传播方向_试在图甲中画出t=9.5102s时的波形图象。甲乙 （2）如图所示，一束光线以30的入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上，其反射光线与折射光线的恰好垂直。求：这块玻璃的折射率。没有光线从玻璃上表面射出来的条件。17（选修模块34）（12分） （1）介质对某单色光的临界角为，则下列说法正确的是_a该介质对单色光的折射率等于b此单色光在该介质中的传播速度等于csin，式中c表示真空中的光速c此单色光在该介质中的波长是真空中波长的倍d此单色光在该介质中的频率是真空中频率的倍 （2）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形如图所示，已知在t=1.1s时刻，质点p出现第三次波峰，那么质点q第一次出现波峰的时间是_s。abcopmn30 （3）如图所示，abc为直角三棱镜，bc边长为16 cm，ab边长为32 cm，有一束很强的细光束op射到bc边上，入射点p为bc的中点，op与bc的夹角为30，该光束从p点进入棱镜后再经ac面反射沿与ac平行的mn方向射出，其中m为ac边上的一点，am=8cm。准确作出棱镜内部的光路图（不必写出作图过程），注明并求出棱镜的折射率是多少？18（12分） （i）（5分）如图，一透明半圆柱体折射率为，半径为r、长为l。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出。求该部分柱面的面积s。 （ii）（7分）有一种示波器可以同时显示两列波形。对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。利用此种示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如图1所示：管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接受器所接受。图2为示波器的显示屏。屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接受信号。若已知发射的脉冲信号频率为，发射器与接收器的距离为，求管内液体中的声速。（已知所测声速应在13001600m/s之间，结果保留两位有效数字。）参考答案1ac 地震波是机械波，是由机械振动引起的，故a对；波源停止振动后，波要继续向前传播，不会立即停止，故b错；地震波有横波成分，也有纵波成分，故c对；地震波具有能量，随着传播将愈来愈弱，故d错。2b设入射角为i，折射角为r，则有i+r = 90，折射率n =，又n =，由此可解得i = 60。3acd小球b、c做受迫振动，受迫振动的周期（频率）与驱动力的周期（频率）相等，对b、c两小球而言a球是作为施加驱动力的物体，故a球的固有周期即为驱动力的周期，所以a、b、c、三球的振动周期相等，由可知c的固有周期与驱动力的周期相差最小，振幅应比b球大。4b 振子从b到c是半个全振动，其周期为t=2s，振幅为a=5cm，故a错b对；两个周期内，振子路程为s=8a=40cm，故c错；t=3s=1.5t，振子的路程为s=6a=30cm，其位移为x=5cm，故d错。5abd 从图象可知波长，经过时间，恰好第三次重复出现图示的波形，可知周期，从而确定波速v=20m/s，时间内质元p经过的路程，由于不知道波的传播方向，时，质元p的振动方向不确定，但由于=1.5t，可以确定该时刻的波形图故abd正确6acd解析：玻璃的折射率应大于1；由入射角大于折射角知光线是由空气射入玻璃的，时的点，对应入射角为90，根据光路可逆，此时的折射角等于光线从玻璃射向空气恰好发生全反射时的临界角，所以，玻璃临界角的正弦值为0.67，玻璃折射率为1.5。7ad解析：因为质点b的起振时刻比质点a晚，所以波沿x轴的正方向传播，而a、b相差t/2，所以t是1秒，波的频率为1hz ；b、c是两相邻的波谷，所以相差一个波长，波长为5m；波速 m/s。8a 由于大气层的折射作用，使平行太阳光发生偏折，且偏折靠向地球，因此被照亮的面积大于地球表面积的一半，故a正确 9ad 波速，a项正确； 2 s后波峰传到a点，此时o点正通过平衡位置向下运动，oa间还有一个波峰，则，解得s，b项错误；波长=vt=3.2 m，c项错误；ob间距离为2.4m=，b点正通过平衡位置向下运动，d项正确。10b 在出射点d处，令出射时的折射角为r，入射角为i，在c点反射角和入射角相等，设为。由几何关系知r = 45，则=，有i =30。即有2+30= 45，故=7.5，po = rsin7.5。11（6分）0.32；5解析：从0点开始振动后，第一次出现如图所示的图形，经历的时间是2t， t=0.028 s =0.16s，所以t=0.32s；波速=5m/s 12（6分）负；513（10分）（1）画出的甲观察到的振子振动图象如图下面左图所示（5分） （2）画出的乙观察到的振子的振动图象如下面右图所示（5分）14（1）、（2）做图如图所示ir（4分） （3）由折射定律可得（2分）15（8分）解析： （1）由简谐运动的表达式可知rad/s，t=0时刻质点p向上运动，故波沿x轴正方向传播。由波形图读出波长，,由波速公式，联立以上两式代入数据可得。t=0.3s时的波形图如图所示。（4分） （2）当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。（4分）16（8分）（1）m/s；（1分）向左传播。（1分）t=9.5102s，此时的波形图象如图中虚线所示。（2分） （2）解：由反射定律得，反射角 由几何关系得，折射角 所以，折射率（2分）当恰好发生全反射时，临界角所以，没有光线从玻璃上表面射出来的条件是，入射角（2分）17（8分）abcomn3060po3060p答案：（1）abc（2分） （2）0.8s （2分） （3）光路如图所示（2分）， （2分）解析：（1）由临界角的定义知a正确；再由得b正确；在折射过程中光的频率不变，由得，c正确、d错误。 （2）由图可知t=0时，质点p正处于平衡位置且运动方向向下，质点p点要经过t的时间才能出现波峰（y轴正向最大值）；又经过了2t的时间，质点p 第三次出现波峰，有t+2t=1.1s。所以简谐横波的周期为t=0.4s；由波形图象可以知道波长=2m，所以波的传播速度为=5m/s。在t=0时刻时波的第一个波峰位于x=1m处，它以5m/s的速度向q点（x=5m）方向运动，当该波峰运动到q点时，即q点第一次出现波峰。所以质点q第一次出现波峰的时间为t=0.8s （3）光路如图所示（2分） 利用几何知识：a=30，bc面的折射角r=30由折射率定义