2018-2019學(xué)年高中物理 模塊檢測一 魯科版選修3-4

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1、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(gè)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　B 2．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(dòng)的電荷會(huì)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(cuò)誤；做變速運(yùn)動(dòng)的電荷對(duì)應(yīng)變化的電場，激發(fā)磁場，

2、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(cuò)誤． 答案　C 3．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(duì)移動(dòng)，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　BD 4．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

3、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)

4、N點(diǎn)，如圖1所示，已知NA＞NB.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α，設(shè)A、B的折射角分別為β1和β2，則tanβ1＝，tanβ2＝，已知AN＞BN，所以β1＞β2，根據(jù)折射率n＝可知折射率na＜nb，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(cuò)．真空中所有光傳播速度相同都等于3.0×108m/

5、s，選項(xiàng)A錯(cuò)．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(duì)．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(cuò)． 答案　B 6．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(huì)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(cuò)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(cuò)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(cuò)誤，選項(xiàng)D正確． 答案　D 圖2 7．如圖2所示，從

6、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 B．b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Δya＞Δyb 解析　根據(jù)色散形成的光譜可知fa＞fb，λa＜λb，所以b側(cè)光更容易產(chǎn)生衍射，B正確；na＞nb，根據(jù)n＝可知va＜vb，故選項(xiàng)A錯(cuò)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(cuò)誤；根據(jù)Δy＝λ可知，Δya＜Δyb，故選

7、項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案　B 圖3 8．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(　　) A．OA為紅光，OB為紫光 B．OA為紫光，OB為紅光 C．OA為紅光，OB為復(fù)色光 D．OA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　C 9．如圖4所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧波在某個(gè)時(shí)刻的波形圖，下列關(guān)于該列波的說法中正確的是(　　)

8、圖4 A．該簡諧波的振幅是4cm B．質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)正向上運(yùn)動(dòng) C．質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)正向下運(yùn)動(dòng) D．質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)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(dòng)方向向上，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；對(duì)于簡諧波中的每一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)規(guī)律相同，所以振幅相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案　AB 10．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖5所示，下列敘述中正確的是(　　) 圖5 A．質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率為4Hz B．在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為20cm C．在5s末，質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的相位為π D．t＝1.5s和t＝4.5s兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移大小相等，都是cm 解析　由

9、振動(dòng)圖象可直接得到周期T＝4s，頻率f＝＝0.25Hz，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；一個(gè)周期內(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是4A,10s為2.5個(gè)周期，故質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為10A＝20cm，選項(xiàng)B正確；由題圖知位移與時(shí)間的關(guān)系為x＝Asin (ωt＋φ0)＝2sint (cm)．當(dāng)t＝5s時(shí)，其相位ωt＋φ0＝×5＝π，故C錯(cuò)誤；在1.5s和4.5s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移相同，其大小x＝Asin135°＝A＝cm，故D正確． 答案　BD 11. 圖6 如圖6，a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個(gè)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t＝0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a

10、處，質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開始豎直向下運(yùn)動(dòng)，t＝3s時(shí)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)．下列說法正確的是(　　) A．在t＝6s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處 B．在t＝5s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(dòng)后，其振動(dòng)周期為4s D．在4s

11、大位移處，再經(jīng)2s，c質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到正向最大位移處，所以4s＜t＜6s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(dòng)，所以D選項(xiàng)正確． 答案　ACD 12．一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(dòng)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(dòng)圖象可知，在t＝0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(dòng)．當(dāng)簡諧橫波沿直線由a向b傳播，則有λ＋nλ＝9，所以λ＝m(n＝0,1,2,3，…)，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λ＋nλ＝9，所以λ＝(n＝0,1,2,3，…)，其波長可能值為

12、4m，選項(xiàng)A正確． 答案　AC 二、填空題(本題共3小題，共18分) 圖8 13．(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(duì)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

13、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l3　n＝　(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(dòng)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(π＝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．

14、擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，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(dòng)數(shù)為50次 解析　(1)單擺的擺長為：L＝L線＋＝1.02m，單擺運(yùn)動(dòng)的周期為：T＝＝s＝2.03s，根據(jù)單擺的周期公式得T＝2π，代入數(shù)據(jù)解得重力加速度為：g≈9.76m/s2. (2)由單擺的周期公式得：T＝2π，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)B 15．(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

15、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)Δy＝λ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(dòng)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.

16、 圖10 (1)求此列波的傳播方向和波速是多大？ (2)Δt＝1.5s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x＝3m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象． 解析　(1)由題意知，圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)d向下振動(dòng)，所以波沿x軸向右傳播．周期T＝4×0.05s＝0.2s 波速v＝＝m/s＝20 m/s (2)Δt＝1.5s＝7.5T，故在此時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為30A＝150cm＝1.5m. (3)圖示時(shí)刻x＝3m處的質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置且向下振動(dòng)，則從圖示時(shí)刻起x＝3m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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

17、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α＝2β 由以上兩式可得：α＝60°，β＝30° 所以CD＝Rsinα＝R 答案　R 18．(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θ＝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(gè)光點(diǎn)，求θ角至少為多少？ 解析　(1)由折射定律n1＝　n2＝ 代入數(shù)據(jù)，解得β1＝45°，β2＝60° 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(gè)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θ＝C＝45° 答案　(1)(1－)R　(2)45° 9