【全程方略 】高中物理 第16章 综合质量检测（含解析）教科版选修34(1).doc

【全程方略 】2013年高中物理 第1-6章 综合质量检测（含解析）教科版选修3-4一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分.每小题至少一个选项符合题意)1.如图所示，在一个高速转动的巨大转盘上，放着a、b、c三个时钟，下列说法正确的是( )a.a时钟走得最慢，b时钟走得最快b.a时钟走得最慢，c时钟走得最快c.c时钟走得最慢，a时钟走得最快d.b时钟走得最慢，a时钟走得最快2.一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是( )a.若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值b.质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大c.质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同d.质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同3.假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比是( )a.将提前b.将延后c.某些区域将提前，在另一些地区将延后d.不变4.如图所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法正确的是( )a.人从右侧向左看，可以看到彩色条纹b.人从左侧向右看，可以看到彩色条纹c.彩色条纹水平排列d.彩色条纹竖直排列5.如图所示，在均匀介质中的一条直线上的两个振源a、b相距6 m，振动频率相等.t00时刻a、b开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，a的振动图像为甲，b的振动图像为乙.若由a向右传播的机械波与由b向左传播的机械波在t10.3 s时恰好相遇，则下列判断正确的是( )a.两列波在a、b间的传播速度大小均为10 m/sb.两列波的波长都是4 mc.在两列波相遇过程中，中点c为振动加强点d.t20.75 s时刻b点经过平衡位置且振动方向向下6.如图所示的长直光纤，柱芯为玻璃，外层以折射率比玻璃的折射率小的介质包覆.若光线自光纤左端进入，与中心轴的夹角为，则下列有关此光线传播方式的叙述正确的是( )a.不论为何，光线都不会发生全反射b.不论为何，光线都会发生全反射c.够小时，光线才会发生全反射d.够大时，光线才会发生全反射7.一列横波在t0时刻的波形如图中实线所示，在t1 s时刻的波形如图中虚线所示，由此可以判定此波的( )a.波长一定是4 cmb.周期一定是4 sc.振幅一定是2 cmd.传播速度一定是1 cm/s8.(2012渭南高二检测)如图所示，两束单色光a、b从水面下射向a点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是( )a.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距b.用a、b光分别做单缝衍射实验时，它们的衍射条纹宽度都是均匀的c.在水中a光的速度比b光的速度小d.在水中a光的临界角大于b光的临界角9.(2012温州高二检测)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点p以此时刻为计时起点的振动图像.从该时刻起( )a.经过0.35 s，质点q距平衡位置的距离小于质点p距平衡位置的距离b.经过0.25 s，质点q的加速度大于质点p的加速度c.经过0.15 s，波沿x轴的正方向传播了3 md.经过0.1 s，质点q的运动方向沿y轴正方向10.一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离.在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是( )a.红光以30的入射角入射b.红光以45的入射角入射c.紫光以30的入射角入射d.紫光以45的入射角入射二、实验题(本大题共2小题，共16分)11.(2012潍坊高二检测)(8分)在观察光的干涉现象的实验中，将两片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝；按如图所示的方法，让激光束通过自制的双缝.(1)保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距_(选填“越大”或“越小”)；(2)保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距_(选填“越大”或“越小”)；(3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时_(选填“大”或“小”)；(4)实验观察到光屏上呈现明暗相间的条纹，试运用波动理论对明纹的形成予以解释.答：_12.(8分)如图所示，用某种透光物制成的直角三棱镜abc，在垂直于ac面的直线mn上插两枚大头针p1、p2，在ab面的左侧透过棱镜观察大头针p1、p2的像_，调整视线方向，直到p1的像，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针p3、p4，使p3_， p4_.记下p3、p4的位置，移去大头针和三棱镜，过p3、p4的位置作直线与ab面相交于d，量出该直线与ab面的夹角为45.则该透光物质的折射率n_，并在图中画出正确完整的光路图.三、计算题(本大题共4小题，共44分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13.(2012海口高二检测)(10分)如图所示，甲、乙两船相距40 m，一列水波在水面上从左向右传播，当某时刻甲船位于波峰时，乙船恰位于波谷，且峰、谷间的高度差为0.4 m.若波速为4 m/s，通过计算回答：(1)9 s后甲处于上升还是下降状态？(2)9 s内甲上下运动了多少路程？14.(9分)人的心电图的出纸速度(纸带移动的速度)是2.5 cm/s，记录下的某人的心电图如图所示.图纸上每格边长为5 mm，求：(1)此人的心率为多少次/分；(保留两位有效数字)(2)若某人的心率为75次/分，每跳一次输送80 ml血液，他的血压(可看作心脏压送血液的平均压强)为1.5104 pa.据此估算此人心脏跳动做功的平均功率p.15.(12分)如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，a=30，c90.三棱镜材料的折射率是n.一条与bc面成30的光线射向bc面，经过ac边一次反射从ab边射出.(1)求光在三棱镜中的传播速度;(2)画出此束光线通过棱镜的光路图;(3)求从ab边射出的光线与ab边的夹角.16.(13分) 在某介质中形成一列简谐横波，在t0时刻的波形如图所示，图上每一小格长度为1 cm.若波向右传播，t0时刻刚好传到a点.已知开始计时后，质点p在t11.5 s时刻第一次到达波谷位置.试求：(1)从t=0到t1=1.5 s，波中质点o经过的路程和t1=1.5 s时相对平衡位置的位移分别为多大；(2)这列波的传播速度的大小；(3)从t0时刻起，再经过多长时间，质点b将第一次到达波谷位置.答案解析1.【解析】选c.a、b、c在同一转盘上，它们的角速度相同，由vr可知r越大，线速度v越大.由可知，v越大，越大，也就是说钟走得越慢.从图中可以看出，a时钟的线速度最小，c时钟的线速度最大，故a时钟走得最快，c时钟走得最慢.2.【解析】选d.本题考查简谐运动的基本运动特征.如图所示，设质点在a、b之间振动，o点是它的平衡位置，并设向右为正，在质点由o向a运动过程中，质点的位移是以平衡位置o为起点的，故其位移为负值；而质点向左运动，速度方向与规定的正方向相反，速度也为负值,a错；质点在通过平衡位置时，位移为零，回复力为零，加速度为零，速度最大，但方向不确定，b、c错；振子通过某一位置时，速度方向可正可负，由fkx知，x相同，f相同，再由fma知，a相同，但振子在该点的速度方向可能向左也可能向右，d正确.3.【解析】选b. 假如地球周围没有大气层，太阳光将沿直线传播，如图所示，在地球上b点的人将在太阳到达a点时看到日出；而地球表面有大气层时，由于空气的折射率大于1，并且离地球表面越近，大气层的密度越大，折射率越大，太阳光将沿如图所示ab曲线进入在b处的人眼中，使在b处的人看到了日出，但在b处的人认为光是沿直线传播的，则认为太阳位于地平线上的a点，而此时太阳还在地平线以下，相当于日出时刻提前了，所以无大气层时日出的时间将延后.4.【解析】选b、c.一束白光射到薄膜上，经前后两个面反射回来的光相遇，产生干涉现象，我们由左向右看可看到彩色条纹.又由于薄膜同一水平线上的厚度相同，所以彩色条纹是水平排列的.5.【解析】选a.由题意得v10 m/s，a对；t0.2 s，vt2 m，b错；中点c到两波源的距离都是半波长的奇数倍，因两波源是反相位的，所以振动减弱，c错；t2=0.75 s时，b点在负最大位移处，且开始向上振动,d错.故选a.6.【解析】选c.发生全反射的条件之一是入射角i要大于临界角c，即光线传播到光纤侧面时的入射角i应满足i90c，90c，故选c项.7.【解析】选a、c.由图像可直接得出该波的波长4 cm，振幅为2 cm，故a、c正确；但本题中未说明波的传播方向，如波沿x轴正方向传播，传播时间t(n)t，又因t1s，所以 (n0,1,2,3)；波速(4n1) cm/s(n0,1,2,3)；若波沿x轴负方向传播，传播时间t(n)t，又因t1 s，所以t (n=0，1，2，3)，波速(4n3) cm/s(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错，所以本题正确答案为a、c.8.【解析】选a、d.本题考查光的折射、衍射、全反射等知识.由题图中折射光线可以看出，a光的折射率小于b光的折射率，所以a光的波长大于b光的波长，由此得到a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，a对；单缝衍射条纹宽度都不均匀，b错；a光的折射率小，波长长，波速大，全反射的临界角大，c错，d对.9.【解析】选a、c.由甲图知4 m，由乙图知t0.2 s，经0.35 s质点p在波峰处，故a正确；经0.25 s质点p处于波谷处，故b错误；经0.15 s波沿x轴正方向传播了vtt3 m，故c正确；经0.1 s时质点q的运动方向沿y轴负方向,故d错误.10.【解析】选d.据题意画光路图如图所示.据几何关系有：当光的颜色不变，即n不变时，1变大，则2相应变大，由知(12)也变大，所以sin(12)变大，cos2减小，x变大，即a、b选项中b比a大；c、d选项中d比c大.所以只可能从b、d中选.将公式变形可得：xdsin1dtan2cos1，b、d选项相比，1相同，折射率n变大，由折射定律知2变小，则tan2变小，x变大，即当入射角相同时，x随折射率n的变大而变大，即d选项比b选项大.11.【解析】(1)根据知，d越小，x越大；(2)l越大，x越大；(3)红色光的波长长，蓝色光的波长短，根据知，用蓝色光做实验得到的条纹间距比用红色光做实验得到的条纹间距小；(4)同一色光透过双缝的光形成相干光源，在光屏相遇，有的区域光的振动加强，有的区域光的振动减弱，光振动加强区域呈现明纹，光振动减弱区域呈现暗纹.答案：(1)越大 (2)越大 (3)小 (4)见解析12.【解析】通过作图找出bc面上的反射点和ab面上的出射点，则由几何知识可得各角的大小，如图所示，则，其实验原理与用两面平行的玻璃砖相同，故p1的像让p2的像挡住，p3挡住p1、p2的像，p4应挡住p3以及p1、p2的像.答案：被p2的像挡住 挡住p1、p2的像 挡住p3以及p1、p2的像 见解析图13.【解析】(1)由题图可知，两船员之间相距240 m，16 m(2分)由v得 (2分)因为9 st，所以9 s时甲船向下运动.(2分)(2)由题意知，船振动的振幅a0.2 m,(2分)甲船在9 s内走过的路程d9a1.8 m.(2分)答案：(1)下降状态 (2)1.8 m14.【解题指南】解答本题从以下两个步骤入手:(1)从图像上找出相邻的两个最大振幅之间对应的时间，此即心跳的一个周期，则人的心率可知.(2)根据压强，可知在时间t内压力所做的功wflpslpv，则功率可求得.【解析】(1)由图像上看出相邻的两个最大振幅在纸上对应的长度a45 mm20 mm2 cm，(1分)对应心跳的周期 (2分)可见人的心率 (2分)(2)由压强pfs，vsl得压力做功为wfpv；取时间t1 min，则心脏做功的平均功率 (4分)答案：(1)75次/分 (2)1.5 w15.【解析】(1)由折射率公式有代入数据得v108 m/s1.73108 m/s(3分)(2)光路图如图所示(2分)(3)由折射定律可知在bc界面上有sin(90-)= sinr，r=30(2分)因为，则c60(2分)所以光线在ac界面发生全反射再经ab界面折射，则sin30=sinr，r=60(2分)则出射光线与ab面的夹角=90-r=30(1分)答案：(1)1.73108 m/s (2)见解析图 (3)30【变式备选】如图所示，oo是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，a、b是关于oo轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃射出后相交于oo下方的p点，由此可以得出的结论是( )a.在玻璃中，a光比b光的速度小b.玻璃对a光的折射率比对b光的折射率小c.在空气中，a光的波长比b光的波长长d.a光的频率比b光的频率大【解析】选a、d.由图可知，a光的偏折程度更大，折射率较大，频率较大，故b错、d正确.由可知在玻璃中a光的速度较小，故a正确.再由c=f可知，频率越大，波长越小，故a光的波长较短，故c错.16.【解析】(1)由p点的振动知：o点振动经历了四分之三个周期达到了波峰.o点走过的路程为4a15 cm，(2分)t1=1.5 s时o点相对平衡位置的位移为5 cm(2分)(2)由p点的振动知：t1=t，周期t=2.0 s(2分)由图可知：=0.12 m，由得v=0.06 m/s(2分)(3)由题图可知a、b间距离为x=0.06 m(1分) a点的振动传到b点的时间为t2= (1分) b点从开始振动到第一次到达波谷的时间为t3=t(1分)从t0时刻起，到质点b第一次到达波谷位置经历的时间为