【名师一号】2021年人教版物理双基限时练-选修3-4：阶段性检测(二)

阶段性检测(二)(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．)1．假设地面上有一火车以接近光速的速度运行，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人观看车里的人，观看的结果是()A．这个人是一个矮胖子B．这个人是一个瘦高个子C．这个人矮但不胖D．这个人瘦但不高答案：D2．下列说法不正确的是()A．增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的四分之一B．光的色散现象表明白同一介质对不同色光的折射率不同，各色光在同一介质中的光速也不同C．用单色光做双缝干涉试验相邻条纹之间的距离不相等D．光的衍射为光的波动供应了有力的证据解析：增透膜厚度不宜太厚，所以增透膜的厚度应为eq\f(λ,4)，使从增透膜前后两表面反射的光路程差等于eq\f(λ,2)，故选项A正确；光的色散说明同一介质对不同色光的折射率不同，折射后偏折角不同，才分散开形成彩色光带，故选项B正确；单色光双缝干涉条纹的距离相同，故选项C错误；干涉、衍射是波具有的特性，故选项D正确．所以说法不正确的是C选项．答案：C3．下列有关光现象的说法中正确的是()A．在光的双缝干涉试验中，若仅将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变宽B．在太阳光照射下，水面上油膜消灭彩色花纹是光的衍射现象C．光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率小D．光的偏振现象说明光是一种纵波答案：A4.(多选题)下面关于光的偏振现象的应用正确的是()A．自然光通过起偏器后成为偏振光，利用检偏器可以检验出偏振光的振动方向B．立体电影利用了光的偏振现象C．茶色眼镜利用了光的偏振现象D．拍摄日落时水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响解析：要把握光偏振的检验试验，起偏器使光成为偏振光，检偏器可检出偏振方向，A正确；光的偏振有广泛的应用，如立体电影、偏振眼镜、液晶显示、偏振摄影等，B、D正确；茶色眼镜是有色镜片，它只能通过与镜片相同颜色的光，以减弱光的透射，不是偏振现象，C错．答案：ABD5．下列关于波的应用正确的是()A．要将放在河中的纸船渐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波B．两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用C．光缆是利用机械波传递信息D．宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波解析：机械波在介质中传播的过程中，质点只是在各自的平衡位置四周振动，介质本身并不迁移，故A错误；光缆是利用光波传递信息，故C错误；固体也能传播机械波，故D错误，B正确．答案：B6.(多选题)将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线遇到障碍物，摆球连续向右摇摆．用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是()A．摆线遇到障碍物前后的摆长之比为9∶4B．摆线遇到障碍物前后的摆长之比为3∶2C．摆线经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大D．摆线经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变解析：由频闪照片可知摆线遇到障碍物前后的周期之比为3∶2，依据T＝2πeq\r(\f(l,g))，得摆线遇到障碍物前后的摆长之比9∶4，故A正确，B错误；摆线经过最低点时，线速度不变，半径减小，角速度变大，依据牛顿其次定律有：F－mg＝meq\f(v2,l)，得F＝mg＋meq\f(v2,l)，摆线经过最低点时，半径减小，摆线张力变大，故C正确，D错误．答案：AC7．如图为质点P在0～4s内的振动图象，下列叙述正确的是()A．再过1s，该质点的位移是正向最大B．再过1s，该质点的速度方向为正向C．再过1s，该质点的加速度方向为正向D．再过1s，该质点的速度最大解析：由图象可知，再过1s即第5s时，质点在正向最大位移处，速度为零，加速度最大且沿x轴负向，故A正确．答案：A8．质点沿x轴做简谐运动，平衡位置为坐标原点O.质点经过a点(xa＝－5cm)和b点(xb＝5cm)时速度相同，花时间tab＝0.2s；质点由b点回到a点所花的最短时间tba＝0.4s；则该质点做简谐运动的频率为()A．1Hz B．1.25HzC．2Hz D．2.5Hz解析：由题意可知：a、b点在O点的两侧，相对于O点而对称，通过a、b点时速度大小、方向相同；质点由a到b花时间tab＝0.2s，由b点回到a所花最短时间tba＝0.4s，表明质点经过b点后还要连续向x轴的正方向运动，振幅大于5cm；设质点做简谐运动的四分之一周期为eq\f(1,4)T＝eq\f(1,2)tab＋eq\f(1,2)(tba－tab)，解得周期T＝2＝2×s＝0.8s．频率f＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.8)Hz＝1.25Hz.答案：B9．如图所示，轻质弹簧下端挂重为30N的物体A，弹簧伸长了3cm，再挂重为20N的物体B时又伸长了2cm，若将连接A和B的连线剪断，使A在竖直面内振动时，下面结论正确的是()A．振幅是2cm B．振幅是3cmC．最大回复力为30N D．最大回复力为50N解析：物体A振动的平衡位置是弹簧挂上A静止的位置，挂上物体B后伸长2cm，即是A振动的振幅．由于kx1＝mAg，所以k＝10N/cm，最大回复力F＝kx2＝10×2N＝20N.答案：A10．(多选题)一列横波在介质中向右传播，下图为此波某时刻的波形，并且只有M、N间的质点在振动，下列说法正确的是()A．波源是M，且波恰好传至N质点B．波源是N，且波恰好传至M质点C．Q质点此时的振动方向向下D．从该时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置解析：由于波向右传播，只有M、N间的质点振动，故M是波源且恰传到N点，每一质点的振动追随与它相邻的左边质点的振动，因而Q点振动方向向上，从今时刻起，P点由最大位移直接回到平衡位置，Q先向上到最大位移处再回到平衡位置．答案：AD11．(多选题)如图所示，从点光源S发出的一细束白光以肯定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带，下面说法中正确的是()A．a侧是红色光，b侧是紫色光B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率解析：由题图可以看出，棱镜对a光偏折的严峻，即对a光的折射率大，所以a侧是紫光，波长较短，b侧是红光，波长较长，选项A错，选项B、C对；再依据折射率公式n＝eq\f(c,v)，所以三棱镜中红光传播速率最大，紫光传播速率最小，选项D错．答案：BC12.(多选题)如图所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置．下列说法正确的是()A．假如三条光线中有一条在O点发生了全反射，那肯定是aO光线B．假如光线bO能发生全反射，那么光线cO肯定能发生全反射C．假如光线bO能发生全反射，那么光线aO肯定能发生全反射D．假如光线aO恰能发生全反射，则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大解析：在直径界面，光线aO的入射角最大，光线cO的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能．假如只有一条光线发生了全反射，那肯定是aO光线，由于它的入射角最大，所以选项A对．假如光线bO能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线aO的入射角更大，所以，光线aO肯定能发生全反射，光线cO的入射角可能大于临界角，也可能小于临界角，因此，cO不肯定能发生全反射，所以选项C对，B项错．假如光线aO恰能发生全反射，光线bO和cO都不能发生全反射，但bO的入射角更接近于临界角，所以，光线bO的反射光线较光线比cO的反射光线强，即bO的反射光线亮度较大，所以D对．答案：ACD第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、试验题(本题有2小题，共14分．请按题目要求作答)13.(4分)双缝干涉试验装置如图所示，调整试验装置使得像屏上可以见到清楚的干涉条纹．关于干涉条纹的状况，下列叙述正确的是______________．(填选项前字母)A．若将像屏向右平移一小段距离，屏上仍有清楚的干涉条纹B．若将像屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将不会发生变化C．若将像屏向上平移一小段距离，屏上仍有清楚的干涉条纹D．若将像屏向上平移一小段距离，屏上的干涉条纹将不会发生变化解析：双缝干涉发生后，并不只是在光屏上有干涉图样，而是在双缝右侧的三维空间、只要通过双缝后的两列光波相遇的地方叠加都能发生光的干涉现象，并且在新的位置仍很清楚．A中条纹间距变宽，C、D中条纹间距不变，故A、C、D正确．答案：ACD(4分)14．(10分)在用单摆测重力加速度的试验中：(1)为了比较精确     地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将所选用的器材的字母填在题后的横线上．A．长1m左右的细绳；B．长30m左右的细绳；C．直径2cm的铅球；D．直径2cm的塑料球；E．秒表；F．时钟；G．最小刻度是厘米的直尺；H．最小刻度是毫米的直尺．所选择的器材是___________________________________________．(2)试验时摆球偏离竖直线的要求是________________，理由是____________________________________________________________________.(3)某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2－L图线，如图所示，再利用图线上任两点A、B的坐标(x1，y1)、(x2，y2)，可求得g＝________.若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其他测量、计算均无误，也不考虑试验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是________的(选项“偏大”、“偏小”或“不变”)．答案：(1)ACEH(2分)(2)摆线与竖直方向的夹角不超过(或小于)5°(2分)由于只有在摆角不超过(或小于)5°的状况下，单摆的周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))才成立(2分)(3)4π2eq\f(x2－x1,y2－y1)(2分)不变(2分)三、计算题(本题有3小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不得分．有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位)15．(12分)如图所示，甲、乙两船相距40m，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，且波峰、波谷间的高度差为0.4m．若波速为4m/s，通过计算回答：(1)9s后甲处于上升还是下降状态？(2)9s内甲上下运动了多少路程？解析：(1)由图可知，两船之间相距2eq\f(1,2)λ＝40m，λ＝16m(2分)由v＝eq\f(λ,T)得T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(16,4)s＝4s(2分)由于9s＝2eq\f(1,4)T(2分)所以9s时甲船向下运动(2分)(2)由题意知，船振动的振幅A＝0.2m(2分)甲船在9s内走过的路程d＝9A＝1.8m答案：(1)下降状态(2)1.8m16．(12分)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？解析：设激光束在光导纤维前端的入射角为θ1，折射角为θ2，折射光线射向侧面时的入射角为θ3，如图所示．由折射定律n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)(2分)由几何关系θ2＋θ3＝90°，则sinθ2＝cosθ3(2分)由全反射临界角公式sinθ3＝eq\f(1,n)(2分)故cosθ3＝eq\r(1－\f(1,n2))(2分)要保证从端面射入的任何光线都能发生全反射，应有θ1＝90°，sinθ1＝1故n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(sinθ1,sinθ3)＝eq\f(1,\r(1－\f(1,n2)))＝eq\f(n,\r(n2－1))(2分)解得n＝eq\r(2)(2分)答案：n＝eq\r(2)17．(14分)如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0和t＝0.06s时刻的波形图．已知在t＝0时刻，x＝1.5m处的质点向y轴正方向运动．(