2010-2011学年度高中物理上学期单元检测11 新人教版选修3—4

B C O 高三上学期物理单元检测 高三上学期物理单元检测 1111 新课标人教版新课标人教版 命题范围命题范围 选修选修 3 3 4 4 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 2008 年 5 月 12 日 在四川省发生了里氏 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3 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 A 30 B 60 C 45 D 90 3 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 A B C 两球做的是受迫振动 B 只有 A C 的振动周期相等 C C的振幅比 B 的振幅大 D A 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 A 从B到C振子作了一次全振动 B 振动周期为 2s 振幅为 5cm A O B C 经过两次全振动 振子通过的路程是 20cm D 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0 t的图象如图所示 经过st2 1 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 st2 1 时间内质元P经过的路程 C st6 0 时刻质元P的速度方向 D st6 0 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i 与折射角 作出isin rsin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 67 C 玻璃折射率为 1 5 D 玻璃临界角的正弦值为 0 67 7 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 5m B 此列波的频率为 2Hz C 此列波的波速为 2 5m s D 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 2 R2 B 小于 2 R2 C 等于 2 R2 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 此水波的传播速度是 2 m s B 此水波的周期是 2 s C 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2 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 A r sin 15 B r sin 7 5 甲乙 甲 乙 C r 2 1 D r 4 1 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 2 10 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 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 0 5 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 图 8 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 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 2009 山东理综卷 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 4sin5 t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 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 3 4 求 的值 16 8 分 1 如图甲所示为一列简谐横波在t 6 0 10 2s 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 图 2 图 1 A B C O P MN 30 试在图甲中画出t 9 5 10 2s 时的波形图象 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 3 4 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 1 sin 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sin 倍 D 此单色光在该介质中的频率是真空中频率的sin 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 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 甲乙 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 2009 年海南理综卷 I 5 分 如图 一透明半圆柱体折射率为2n 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 2000fHz 发射器与接收器的距离为1 30sm 求管内液体中的声速 已知所测声速应在 1300 1600m s 之间 结果保留两位有效数字 参考答案 1 AC 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 2 B 设入射角为i 折射角为r 则有i r 90 折射率n 3 v c 又n r i sin sin 由此可解得i 60 3 ACD 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 g l T 2 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 4 B 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 5 ABD 从图象可知波长m8 经过st2 1 时间 恰好第三次重复出现图示的波形 可知周期sT4 0 从而确定波速v 20m s st2 1 时间内质元P经过的路程 cmAs12034 由于不知道波的传播方向 st6 0 时 质元P的振动方向不 确定 但由于st6 0 1 5T 可以确定该时刻的波形图 故 ABD 正确 6 ACD 解析 玻璃的折射率应大于 1 由入射角i大于折射角r知光线是由空气射入玻璃 的 1sin i时的点 对应入射角i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 67 0 1 sin 1 C n1 5 7 AD 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5 T v m s 8 A 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 9 AD 波速 1 2 m s x v t 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T 4 5 s2 解得6 1 Ts B 项错误 波长 vT 3 2 m C 项错误 OB间距离为 2 4m 4 3 B点正通过平衡位置向下运动 D 项正确 10 B 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 i r sin sin 2 有i 30 即有 2 30 45 故 7 5 PO r sin7 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 02 8 s 0 16s 所以t 0 32s 波速 T v 5m s 12 6 分 负 5 13 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 A BC D O P1P2 P3 P4 4 分 3 由折射定律可得 r i n sin sin 2 分 15 8 分 解析 1 由简谐运动的表达式可知 5 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4m 2 T 由波速公式v T 联立以上两 式代入数据可得10 vm s t 0 3s 时的波形图如图所示 4 分 i r A B C O M N 30 60 P O 30 60 P 2 当光线在水面发生全放射时有 1 sinC n 当光线从左侧射入时 由折射定律有 sin sin 2 n C 联立这两式代入数据可得 7 sin 3 4 分 16 8 分 1 2 105 T v m s 1 分 向左传播 1 分 t 9 5 10 2sT 4 3 4 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 30ii 由几何关系得 折射角 60r 所以 折射率3 30sin 60sin n 2 分 当恰好发生全反射时 临界角 3 3 arcsin 1 arcsin n C 所以 没有光线从玻璃上表面射出来的条件是 入射角 3 3 arcsin i 2 分 17 8 分 答案 1 ABC 2 分 2 0 8s 2 分 3 光路如图所示 2 分 3 2 分 解析 1 由临界角的定义知 A 正确 再由 n c v 得 B 正确 在折射过程中光 的频率不变 由 0 n得 sin 0 0 n 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