2018-2019學(xué)年高中物理 模塊檢測一 魯科版選修3-4

模塊檢測(一)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分)1下列現(xiàn)象中，屬于光的衍射的是()A雨后出現(xiàn)彩虹B通過一個狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋C海市蜃樓現(xiàn)象D日光照射在肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋答案B2下列關(guān)于電磁波的說法中正確的是()A電磁波只能在真空中傳播B電場隨時(shí)間變化時(shí)一定產(chǎn)生電磁波C做變速運(yùn)動的電荷會在空間產(chǎn)生電磁波D麥克斯韋第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在解析電磁波既可以在真空中傳播，也可以在其它介質(zhì)中傳播，選項(xiàng)A錯誤；做變速運(yùn)動的電荷對應(yīng)變化的電場，激發(fā)磁場，相當(dāng)于變化的電流，產(chǎn)生變化的磁場，產(chǎn)生電磁波，選項(xiàng)C正確；電磁波的存在首先由赫茲實(shí)驗(yàn)證實(shí)，選項(xiàng)D錯誤答案C3下列選項(xiàng)與多普勒效應(yīng)有關(guān)的是()A科學(xué)家用激光測量月球與地球間的距離B醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速C技術(shù)人員用超聲波探測金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡D交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過測量發(fā)射波的頻率確定車輛行進(jìn)的速度解析多普勒效應(yīng)是指波源和觀察者發(fā)生相對移動，而使兩者間的位置發(fā)生變化，使觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化答案BD4關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說法正確的是()A水中藍(lán)光的傳播速度比紅光快B光從空氣射入玻璃時(shí)可能發(fā)生全反射C在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實(shí)際深度比看到的要深D分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用紅光時(shí)得到的條紋間距更寬解析藍(lán)光的頻率大于紅光的頻率，所以n藍(lán)>n紅，又因v，所以v藍(lán)<v紅，選項(xiàng)A錯光從空氣射入玻璃不可能發(fā)生全反射，選項(xiàng)B錯根據(jù)光的折射定律可知，在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實(shí)際深度比看到的要深，選項(xiàng)C正確；根據(jù)y知，同一裝置，波長越長條紋間距越寬，選項(xiàng)D正確答案CD圖15a、b為兩束不同頻率的單色光，以相同的入射角分別從A、B兩點(diǎn)射入到玻璃磚，折射光線相交于P點(diǎn)，過P點(diǎn)作玻璃磚上表面的垂線交上表面于N點(diǎn)，如圖1所示，已知NANB.則下列說法正確的是()A真空中a光的傳播速度小于b光的傳播速度B真空中a光的頻率小于b光的頻率C在玻璃中，a光的波長小于b光的波長D光從玻璃進(jìn)入空氣中，a光全反射的臨界角小于b光全反射的臨界角解析從空氣進(jìn)入玻璃，A、B兩束光的入射角相同，設(shè)入射角為，設(shè)A、B的折射角分別為1和2，則tan1，tan2，已知ANBN，所以12，根據(jù)折射率n可知折射率nanb，從空氣進(jìn)入玻璃時(shí)，全反射的臨界角sinC，可知a光全反射的臨界角大于b光全反射的臨界角，選項(xiàng)D錯真空中所有光傳播速度相同都等于3.0×108m/s，選項(xiàng)A錯根據(jù)頻率越高，折射率越大，可知a光的頻率小于b光的頻率，選項(xiàng)B對頻率越高波長越短，所以a光的波長大于b光的波長，選項(xiàng)C錯答案B6光射到兩種不同介質(zhì)的分界面，分析其后的傳播形式可知()A折射現(xiàn)象的出現(xiàn)表明光是縱波B光總會分為反射光和折射光C折射光與入射光的傳播方向總是不同的D發(fā)生折射是因?yàn)楣庠诓煌橘|(zhì)中的傳播速度不同解析光是橫波，選項(xiàng)A錯誤；在不同介質(zhì)的分界面上，當(dāng)光發(fā)生全反射時(shí)，光只有入射光和反射光，選項(xiàng)B錯誤；當(dāng)光以零入射角入射時(shí)，入射光與折射光傳播方向相同，選項(xiàng)C錯誤，選項(xiàng)D正確答案D圖27如圖2所示，從點(diǎn)光源S發(fā)出的一束細(xì)白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶下面的說法中正確的是()A在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速率大于b側(cè)光的傳播速率Bb側(cè)光更容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象C若改變白光的入射角，在屏上最先消失的是b側(cè)光D通過同一雙縫干涉裝置產(chǎn)生的干涉條紋的間距yayb解析根據(jù)色散形成的光譜可知fafb，ab，所以b側(cè)光更容易產(chǎn)生衍射，B正確；nanb，根據(jù)n可知vavb，故選項(xiàng)A錯誤；根據(jù)sinC可知b側(cè)光的臨界角大，a側(cè)光更容易發(fā)生全反射，故選項(xiàng)C錯誤；根據(jù)y可知，yayb，故選項(xiàng)D錯誤答案B圖38如圖3所示，只含紅光和紫光的復(fù)色光束PO，沿半徑方向射入空氣中的玻璃半圓柱后，如果只被分成OA和OB兩光束沿圖示方向射出，則()AOA為紅光，OB為紫光BOA為紫光，OB為紅光COA為紅光，OB為復(fù)色光DOA為紫光，OB為復(fù)色光解析OB為反射光，故OB應(yīng)為復(fù)色光；而折射后只有一束光線，故有一種色光發(fā)生了全反射；而紅光與紫光相比較，紫光的臨界角較小，故紫光發(fā)生了全反射，故OA應(yīng)為紅光，選項(xiàng)C正確答案C9如圖4所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧波在某個時(shí)刻的波形圖，下列關(guān)于該列波的說法中正確的是()圖4A該簡諧波的振幅是4cmB質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)正向上運(yùn)動C質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)正向下運(yùn)動D質(zhì)點(diǎn)P振動的振幅是2cm解析該簡諧波的振幅為4cm，所以選項(xiàng)A正確；波正沿x軸正方向傳播，由此可確定質(zhì)點(diǎn)P的振動方向向上，選項(xiàng)B正確，C錯誤；對于簡諧波中的每一質(zhì)點(diǎn)振動規(guī)律相同，所以振幅相同，選項(xiàng)D錯誤答案AB10一個質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的圖象如圖5所示，下列敘述中正確的是()圖5A質(zhì)點(diǎn)的振動頻率為4HzB在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為20cmC在5s末，質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的相位為Dt1.5s和t4.5s兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移大小相等，都是cm解析由振動圖象可直接得到周期T4s，頻率f0.25Hz，故選項(xiàng)A錯誤；一個周期內(nèi)做簡諧運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是4A,10s為2.5個周期，故質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為10A20cm，選項(xiàng)B正確；由題圖知位移與時(shí)間的關(guān)系為xAsin (t0)2sint (cm)當(dāng)t5s時(shí)，其相位t0×5，故C錯誤；在1.5s和4.5s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移相同，其大小xAsin135°Acm，故D正確答案BD11.圖6如圖6，a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個質(zhì)點(diǎn)相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2m、4m和6m，一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播，在t0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處，質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開始豎直向下運(yùn)動，t3s時(shí)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)下列說法正確的是()A在t6s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處B在t5s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn)C質(zhì)點(diǎn)b開始振動后，其振動周期為4sD在4s<t<6s的時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c向上運(yùn)動解析當(dāng)t6s時(shí)，xvt12m，波剛好傳播到距a點(diǎn)12m的d點(diǎn)，所以A選項(xiàng)正確；當(dāng)波傳到c質(zhì)點(diǎn)時(shí)所需時(shí)間為t13s，由題意知T3s，所以T4s，c質(zhì)點(diǎn)又振動2s，回到平衡位置向上運(yùn)動，所以B選項(xiàng)錯誤；T4s，各質(zhì)點(diǎn)振動的周期均為4s，所以C選項(xiàng)正確；t13s時(shí)，c質(zhì)點(diǎn)剛開始向下振動，又經(jīng)1s，c質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到負(fù)向最大位移處，再經(jīng)2s，c質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到正向最大位移處，所以4st6s時(shí)，c質(zhì)點(diǎn)由負(fù)向最大位移處向正向最大位移處運(yùn)動，所以D選項(xiàng)正確答案ACD12一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9m的a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖7所示，下列描述該波的圖象可能正確的是()圖7解析由振動圖象可知，在t0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a處在波峰位置，質(zhì)點(diǎn)b處在平衡位置且向下運(yùn)動當(dāng)簡諧橫波沿直線由a向b傳播，則有n9，所以m(n0,1,2,3，)，其波長可能值為12m，選項(xiàng)C正確；當(dāng)簡諧橫波沿直線由b向a傳播，則有n9，所以(n0,1,2,3，)，其波長可能值為4m，選項(xiàng)A正確答案AC二、填空題(本題共3小題，共18分)圖813(6分)如圖8所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚(圖中實(shí)線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3.圖中MN為分界面，虛線半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn)(1)設(shè)AB的長度為l1，AO的長度為l2，CD的長度為l3，DO的長度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量_，則玻璃磚的折射率可表示為_(2)該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，由此測得玻璃磚的折射率將_(填“偏大”、“偏小”或“不變”)答案(1)l1和l3n(2)偏大14(6分)某同學(xué)在做“用單擺測重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，先測得擺線長為101.00cm，擺球直徑為2.00cm，然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時(shí)間為101.5s則(1)他測得的重力加速度g_m/s2(3.14)(2)他測得的g值偏小，可能的原因是_(選填選項(xiàng)前面的字母)A測擺線長時(shí)擺線拉得過緊B擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C開始計(jì)時(shí)，秒表過遲按下D實(shí)驗(yàn)中誤將49.5次全振動數(shù)為50次解析(1)單擺的擺長為：LL線1.02m，單擺運(yùn)動的周期為：Ts2.03s，根據(jù)單擺的周期公式得T2，代入數(shù)據(jù)解得重力加速度為：g9.76m/s2.(2)由單擺的周期公式得：T2，解得重力加速度為：g，測得的g值偏小，可能是n、L測量偏小，也可能是t測量偏大造成的，選項(xiàng)B正確答案(1)9.76(2)B15(6分)在觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中：(1)將激光束照在如圖9所示的雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是下圖中的()圖9(2)換用間隙更小的雙縫，保持雙縫到光屏的距離不變，在光屏上觀察到的條紋寬度將_；保持雙縫間隙不變，減小雙縫到光屏的距離，在光屏上觀察到的條紋寬度將_(均選填“變寬”、“變窄”或“不變”)解析(1)雙縫干涉圖樣是平行且等寬的明暗相間的條紋，A圖正確；(2)根據(jù)y知，雙縫間的距離d減小時(shí)，條紋間距變寬；當(dāng)雙縫到光屏的距離l減小時(shí)，條紋間距變窄答案(1)A(2)變寬變窄三、計(jì)算題(本題共3小題，共34分)16(10分)圖10為一列橫波在某時(shí)刻的波動圖象，此波中d質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷的時(shí)間比e質(zhì)點(diǎn)早0.05s.圖10(1)求此列波的傳播方向和波速是多大？(2)t1.5s內(nèi)a質(zhì)點(diǎn)通過的路程是多少？(3)畫出從圖示時(shí)刻起x3m處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象解析(1)由題意知，圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)d向下振動，所以波沿x軸向右傳播周期T4×0.05s0.2s波速vm/s20 m/s(2)t1.5s7.5T，故在此時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為30A150cm1.5m.(3)圖示時(shí)刻x3m處的質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置且向下振動，則從圖示時(shí)刻起x3m處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖所示答案(1)沿x軸向右傳播20m/s(2)1.5m(3)見解析圖17(12分)如圖11所示是一透明的圓柱體的橫截面，其半徑為R，折射率是，AB是一條直徑今有一束平行光沿AB方向射向圓柱體，試求離AB多遠(yuǎn)的入射光線經(jīng)折射后經(jīng)過B點(diǎn)？圖11解析設(shè)一光線經(jīng)折射后恰好經(jīng)過B點(diǎn)，光路圖如圖所示由折射定律知n由幾何關(guān)系可得2由以上兩式可得：60°，30°所以CDRsinR答案R18(12分)圖12半徑為R的固定半圓形玻璃磚的橫截面如圖12所示，O點(diǎn)為圓心，OO為直徑MN的垂線足夠大的光屏PQ緊靠在玻璃磚的右側(cè)且與MN垂直一束復(fù)色光沿半徑方向與OO成30°角射向O點(diǎn)，已知復(fù)色光包含有折射率從n1到n2的光束，因而光屏上出現(xiàn)了彩色光帶(1)求彩色光帶的寬度；(2)當(dāng)復(fù)色光入射角逐漸增大時(shí)，光屏上的彩色光帶將變成一個光點(diǎn)，求角至少為多少？解析(1)由折射定律n1n2代入數(shù)據(jù)，解得145°，260°故彩色光帶的寬度為Rtan45°Rtan30°(1)R(2)當(dāng)所有光線均發(fā)生全反射時(shí)，光屏上的彩色光帶消失，反射光束將在PN上形成一個光點(diǎn)即此時(shí)折射率為n1的單色光在玻璃表面上恰好發(fā)生全反射，故sinC即入射角C45°答案(1)(1)R(2)45°9