高中物理 本册综合能力检测B 新人教版选修34.doc

本册综合能力检测(b)本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第16小题只有一个选项符合题目要求，第710小题有多个选项符合题目要求，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分析下列物理现象：(1)夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的()a反射、衍射、干涉、多普勒效应b折射、衍射、多普勒效应、干涉c反射、折射、干涉、多普勒效应d衍射、折射、干涉、多普勒效应答案：a解析：雷声轰鸣不绝是波的反射形成的，“闻其声而不见其人”是声波的衍射现象，振动的音叉周围形成干涉区域，所以我们绕音叉运动时会听到忽强忽弱的声音，火车汽笛的声调变化是波的多普勒效应，故选a。2(山东师大附中20142015学年高二下学期质检)图(a)为一列简谐横波在t2s时的波形图，图(b)为媒质中平衡位置在x1.5m处的质点的振动图象，p是平衡位置为x2m的质点。下列说法错误的是()a波速为0.5m/sb波的传播方向向右c02s时间内，p运动的路程为8cmd当t7s时，p恰好回到平衡位置答案：b解析：波速v0.5m/s，a对；x1.5m的质点，在t2s时处于平衡位置向下振动，由此判断波向左传播，b错。t2s时，p点处于波谷。因此在02s即半个周期内，p点由波峰振动到波谷c对。当t7s1t时，p点从图示位置再振动t15s1t，恰好回到平衡位置，d正确。3某人手持边长为6 cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4 m。在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像，然后他向前走了6.0m，发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的像。这棵树的高度约为()a4.0 mb4.5 mc5.0 m d5.5 m答案：b解析：如图所示，设人在镜中恰好能看到整树的像时，人到镜子的距离为x，镜子到树的距离为l，镜子边长为d，树高为h，由平面镜成像特点可知：，当人向前走6m时：，可解得h4.5m。4(湖北荆州20142015学年高二下学期检测)许多光现象在科学技术上得到了应用，以下对一些应用的解释，正确的是()a紫外验钞机是利用了紫外线的化学作用bx光透视利用的是光的干涉现象c工业上的金属探伤利用的是射线具有较强的衍射d红外遥感技术利用了一切物体都不停地辐射红外线的现象答案：d解析：紫外验钞机是利用紫光线照射印刷在钞票上的荧光文字，发出可见光，使这些文字能被肉眼看到，利用了紫外线的荧光效应，a项错误。x射线具有较强的穿透能力，在医学上用它来透视人体，检查病变和骨折情况，b项错误。射线具有极强的穿透能力，工业上的金属探伤就是利用这个原理，c项错误。一切物体都在不停地辐射红外线，红外遥感技术就是利用这个原理，d项正确。故正确选项为d。5某棱镜顶角41.30，一束白光以较大的入射角从棱镜的一个侧面射入，通过棱镜折射后从另一个侧面射出，在光屏上形成由红到紫的彩色光带，如图所示，当入射角1逐渐减小到零的过程中，彩色光带变化的情况是(根据表格中的数据判断)() 色光紫蓝绿黄橙红折射率1.5321.5281.5191.5171.5141.513临界角40.7540.8841.1741.2341.3441.37a紫光最先消失，最后只剩下红光和橙光b紫光最先消失，最后只剩下黄光、橙光和红光c红光最先消失，最后只剩下紫光和蓝光d红光最先消失，最后只剩下紫光、蓝光和绿光答案：a解析：各种色光均以相同的入射角射向某种介质时，由于介质对不同色光的折射率不同，则折射角就不同。介质对它的折射率越大，在ab界面上折射时的折射角越小，而在ac界面上对应的入射角越大，当入射角减小时，折射光在ac面上的入射角增大。当入射角减为零时，所有光线到ac面上时入射角均为41.30，结合上表可知：紫、蓝、绿、黄四色光均在ac面发生全反射，且紫光最先消失，故选项a正确。6(绵阳市20132014学年高二下学期期中)如图所示，红色细光束a射到折射率为的透明球表面，入射角为45，在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为b，则入射光线a与出射光线b之间的夹角为()a30 b45c60 d75答案：a解析：(1)其光路如图所示。(2)由折射定律sin2，所以230。由几何关系及对称性有：2(12)15，所以30。7.在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介。光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。若激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向，如图所示。下列说法中正确的是()a图中光束是蓝光是红光b在光盘的透明介质层中，光束比光束传播速度更快c若光束先后通过同一单缝衍射装置，光束的中央亮纹比光束的窄d若光束先后通过同一双缝干涉装置，光束的条纹宽度比光束的宽答案：ac解析：由图可知，光束的折射率大于光束的折射率，即n1n2，而n红n蓝，选项a正确；由v得，选项b错误；折射率大的光束波长小，在单缝衍射、双缝干涉实验中的条纹宽度要小，选项c对而d错。8如图为甲、乙两单摆的振动图象，则()a若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比为l甲l乙21b若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l甲l乙41c若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在的星球的重力加速度之比g甲g乙41d若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲g乙14答案：bd解析：由图象可知t甲t乙21，若两单摆在同一地点，则两摆长之比为l甲l乙41，b正确，a错；若两摆长相等，则所在星球的重力加速度之比为g甲g乙14，d正确，c错。9根据图中的漫画，判断下列说法中正确的是()a人看到的是鱼的实像，位置变浅了些b人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些c鱼看到的是人的实像，位置偏低了些d鱼看到的是人的虚像，位置偏高了些答案：bd解析：人看鱼的光路如图甲所示，因入射角i小于折射角r，则人将看到鱼的虚像，且位置比实际情况变浅了些，b正确；鱼看到人的光路如图乙所示，因入射角i大于折射角r，则鱼将看到人的虚像，且比实际位置要高，d正确。10.一列简谐横波在某一时刻的波形图如图甲所示，图中p、q两质点的横坐标分别为x1.5m和x4.5m。p点的振动图象如图乙所示。在下列四幅图中，q点的振动图象可能是()答案：bc解析：该波的波长为4m，pq两点间的距离为3m。当波沿x轴正方向传播时，p在平衡位置向上振动而q点此时应处于波峰，b正确；当沿x轴负方向传播时，p点在平衡位置向上振动时q点应处于波谷，c对。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分。把答案直接填在横线上)11.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。答案：让p2的像挡住挡住p1、p2的像挡住p3以及p1、p2的像见解析图解析：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n，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。12(烟台市20142015学年高二下学期三校联考)某同学在做利用单摆测重力加速度的实验中，先测得摆线长为97.50cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振50次所用的时间，如图所示，则：(1)该摆摆长为_cm，秒表所示读数为_s。(2)如果测得g值偏小，可能的原因是()a测摆线长时摆线拉得过紧b摆线上端悬点按如图(上)所示方法固定，同学测摆长时从悬点处测c开始计时时，秒表过早按下d实验中误将50次全振动次数记为49次(3)某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录数据如下：l/m0.50.80.91.01.2t/s1.421.791.902.002.20t2/s22.023.203.614.004.84试以l为横坐标，t2为纵坐标，作出t2l图线，并利用此图线求出重力加速度g_m/s2(结果保留三位有效数字)。答案：(1)98.5099.5(99.4或99.6也得分)(2)bcd(3)9.86m/s2(9.709.95均可得分)13(福州八县一中20132014学年高二下学期期末联考)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，要把它们放在下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排列顺序应为c、_、a。(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，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条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数_mm，求得相邻亮纹的间距x为_mm。(3)已知双缝间距d为2.0104m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算公式_，求得所测红光波长为_mm。答案：(1)e、d、b(2)13.8702.310(3)x6.6104解析：(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为：光源、滤光片、单缝、双缝、屏，因此应填：e、d、b。(2)甲图的读数为2.320mm乙图的读数为13.870mmxmm2.310mm(3)由x可得：x可求出2.310mm6.6104mm三、论述计算题(共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14(10分)(临沂市部分重点中学20142015学年高二下学期联考)由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作为高速传输信息的载体。要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所用材料的折射率至少应为多少？答案：n解析：设激光束在光导纤维前端的入射角为1，折射角为2，折射光线射向侧面时的入射角为3，如图所示。由折射定律n由几何关系2390，则sin2cos3由全反射临界角公式sin3故cos3要保证从端面射入的任何光线都能发生全反射，应有190，sin11故n解得n15.(10分)一列简谐波沿x轴方向传播，已知x轴上x10和x21m两处质点的振动图象分别如图甲、乙所示，求此波的传播速度。答案：波沿x轴正方向传播时的波速为m/s(n0,1,2，)，波沿x轴负方向传播时的波速为m/s(n0,1,2，)，解析：由所给的振动图象可知周期t4103s。由题中图象可知t0时刻，x10的质点(设为p)在正最大位移处，x21m的质点(设为q)在平衡位置向y轴负方向运动，所以当简谐波沿x轴正方向传播时，pq间距离为(n)1；当波沿x轴负方向传播时，pq间距离为(n)2，其中n0,1,2，。因为(n)11m，所以1m同理，因为(n)21m，所以2m因此可得，波沿x轴正方向传播时的波速为v1m/s(n0,1,2，)；波沿x轴负方向传播时的波速为v2m/s(n0,1,2，)。16(11分)麦克斯韦在1865年发表的电磁场的动力学理论一文中提出了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。(1)一单色光波在折射率为1.5的介质中传播，某时刻电场横波图象如图1所示，求该光波的频率。(2)图2表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于cd边的单色光入射到ac界面上，a、b是其中的两条平行光线。光线a在玻璃砖中的光路已给出。画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数。答案：(1)51014hz(2)如图所示解析：设光在介质中的传播速度为v，波长为，频率为f，则fv联立式得f从波形图上读出波长4107m，代入数据解得f51014hz(2)光路如图所示17. (11分)(青岛市20142015学年高三模拟)如图，三角形abc为某透明介质的横截面，o为bc的中点，位于截面所在平面内的