機械波、光模塊檢測2

1、模塊檢測(二)(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(每小題4分，共48分)1下列有關物理學史，不符合事實的是()A麥克斯韋建立了電磁場理論并預言了電磁波的存在B伽利略認為，力學規(guī)律在任何慣性系中都是相同的C赫茲首先捕捉到了電磁波D牛頓發(fā)現(xiàn)了單擺周期公式解析根據物理學史可知，惠更斯首先確定了單擺的周期公式，選項D錯誤，本題應選D.答案D2關于電磁波，下列說法正確的是()A雷達是用X光來測定物體位置的設備B使電磁波隨各種信號而改變的技術叫做解調C用紅外線照射時，大額鈔票上用熒光物質印刷的文字會發(fā)出可見光D變化的電場產生磁場解析雷達是根據微波測定物體位置的，選項A錯誤；使電磁波隨各種信號而改變

2、的技術叫做調制，選項B錯誤；用紫外線照射時大額鈔票上用熒光物質印刷的文字會發(fā)出可見光，選項C錯誤；根據麥克斯韋電磁場理論可知變化的電場產生磁場、變化的磁場產生電場，選項D正確答案D3對圖1中現(xiàn)象解釋不正確的是()圖1A圖甲的原理和光導纖維傳送光信號的原理一樣B圖乙的原理和門鏡的原理一樣C圖丙的原理和照相機鏡頭表面涂上增透膜的原理一樣D圖丁的原理和用標準平面檢查光學平面的平整程度的原理一樣解析沙漠蜃景和光導纖維都是利用光的全反射，A正確；彩虹和門鏡原理都是光的折射，B正確；彩色的肥皂泡、照相機鏡頭表面涂上增透膜和用標準平面檢查光學平面的平整程度的原理都是薄膜干涉，C正確；立體電影的原理是光的偏振

3、，D錯誤答案D4以下說法正確的是()A光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波B電磁波是電子的運動產生的C地面上靜止的人觀察一條沿自身長度方向高速運動的桿，其長度總比桿靜止時的長度小D激光具有單色性好、方向性強、亮度高等特點，是進行全息照相的理想光源解析只有橫波才有偏振，縱波沒有偏振，選項A正確；電磁波是周期性變化的電磁場產生的，選項B錯誤；根據尺縮效應可知，選項C正確；根據激光的特點和應用可知，選項D正確答案ACD5關于振動和波動，下列說法正確的是()A單擺做簡諧運動的周期與擺球的質量有關B部隊過橋不能齊步走而要便步走，是為了避免橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象C在波的干涉中，振動加強的點位移不一定始終最大D各種波均會發(fā)生

4、偏振現(xiàn)象E我們在地球上接收到來自遙遠星球的光波的波長變長，可以判斷該星球正在離我們遠去解析單擺的周期公式為T2，周期與質量無關，選項A錯誤；部隊過橋不能齊步走而要便步走，就是為了盡量消除共振，選項B正確；在波的干涉中，振動加強的點位移時刻變化，只是其振幅增大而已，選項C正確；只有橫波才有偏振現(xiàn)象，選項D錯誤；根據多普勒效應，星球遠離我們運動，頻率變小，則波長變長，譜線發(fā)生“紅移”，選項E正確答案BCE6關于圖2四幅圖所涉及物理知識的論述中，正確的是()圖2A甲圖中，沙漠中的“蜃景”現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象引起的B乙圖中，演示簡諧運動的圖象實驗中，若勻速拉動木板的速度較大，則由圖象測得簡諧運動的周期較

5、大C丙圖中，可利用薄膜干涉檢查樣品的平整度D丁圖中，由圖可知當驅動力的頻率f跟固有頻率f0相差越大，振幅越大答案C7.頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點射入一厚玻璃板后，其光路如圖3所示，下列說法正確的是()圖3A單色光1的波長小于單色光2的波長B在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度C單色光1通過玻璃板所需的時間小于單色光2通過玻璃板所需的時間D單色光1從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃到空氣的全反射臨界角解析由題圖可知，n1n2，又v及cf可知，12，v1v2故A正確，B錯誤；光經過玻璃的時間t，所以兩種光通過玻璃板的時間相等，C錯誤；由sin C知，C1

6、C2，所以單色光1易發(fā)生全反射，D正確答案AD8.a、b兩束色光(紅光和紫光)，分別沿半徑方向射向圓柱形的玻璃磚，其出射光線都是由圓心O沿OP方向射出，如圖4所示，則下列說法中正確的是()圖4Ab在介質中的折射率比a大B若用b光做單縫衍射實驗，要比用a時中央條紋更寬C做雙縫干涉實驗中，用a光比用b光條紋寬Da光在玻璃中的速度較小Eb光發(fā)生全反射的臨界角較大解析光由玻璃射向空氣時，折射率n，因2相同，a光的入射角1較b光大，故nanb，所以a光是紅光，b光是紫光，則ab，單縫衍射和雙縫干涉中a光的條紋寬，選項A、C正確，B錯誤；由n可知vavb，選項D錯誤；臨界角sin C，則a光發(fā)生全反射的臨

7、界角較大，選項E錯誤答案AC9如圖5所示為某質點沿x軸做簡諧運動的圖象，下列說法中正確的是()圖5A在t4 s時質點速度最大，加速度為0B在t1 s時，質點速度和加速度都達到最大值C在0到1 s時間內，質點速度和加速度方向相同D在t2 s時，質點的位移沿x軸負方向，加速度也沿x軸負方向解析t4 s時質點位于正的最大位移處，加速度值最大，A錯；t1 s時質點位于平衡位置，速度最大，加速度為零，B錯；在0到1 s時間內，質點速度和加速度方向均為x軸負方向，C對；加速度指向平衡位置，在t2 s時，沿x軸正方向，D錯答案C10如圖6所示為一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t0時刻的圖象，振源周期為1 s，

8、以下說法正確的是()圖6A質點b的振幅為0B經過0.25 s，質點b沿x軸正向移動0.5 mC從t0時刻起，質點c比質點a先回到平衡位置D在t0時刻，質點a、c所受的回復力大小之比為12解析圖示時刻質點b的位移為0，但其振幅為4 cm，故A錯誤；簡諧橫波沿x軸正向傳播時，質點b只在自己平衡位置附近上下振動，并不向前移動，故B錯誤；簡諧橫波沿x軸正向傳播，t0時刻質點a向下運動，回到平衡位置的時間小于，而質點c向上運動，回到平衡位置的時間等于，故質點a比質點c先回到平衡位置，故C錯誤；根據簡諧運動的特征，F(xiàn)kx可知，在t0時刻，質點a、c所受的回復力大小之比為12，故D正確答案D11.一列簡諧橫

9、波沿x軸正方向傳播，若在x1 m處質點的振動圖象如圖7所示，則該波在t0.3 s時刻的波形曲線為()圖7解析由題圖可知t0.3 s時刻處于x1 m處的質點在波谷位置顯然t0.3 s時刻的波形圖中只有A對應了x1 m處的質點處在波谷位置，A正確答案A12一列橫波在t0時刻的波形如圖8中實線所示，在t1 s時刻的波形如圖中虛線所示，由此可以判定此波的()圖8A波長一定是4 cm B周期一定是4 sC振幅一定是2 cm D傳播速度一定是1 cm/s解析由題圖可直接得出該波的波長4 cm，振幅為2 cm，故A、C正確，但本題中未說明波的傳播方向，若波沿x軸正方向傳播，傳播時間t(n )T，又因t1 s

10、，所以T (n0,1,2,3)；波速v4n1(n0,1,2,3)；若波沿x軸負方向傳播，傳播時間t(n)T，又因t1 s，所以T ，波速v4n3(n0,1,2,3)，由以上分析可看出，波速和周期都不是定值，故B、D錯，所以本題正確答案為A、C.答案AC二、填空題(每小題6分，共18分)13用半圓形玻璃磚測定玻璃折射率的方法如下：圖9把半圓形玻璃磚放在白紙上，定出其圓心O，在白紙上用鉛筆描下其直徑和圓心位置，讓一束光沿與直徑垂直的方向穿入玻璃磚的圓弧部分射到圓心O，如圖9所示不改變入射光的方向和位置，讓玻璃磚以O點為軸逆時針轉動到從玻璃磚平面一側恰好看不到出射光為止用鉛筆描下此時玻璃磚直徑的位置

11、，移去玻璃磚測出玻璃磚轉過的角度，由計算出折射率這種測量方法是利用光的_現(xiàn)象測定玻璃折射率的，當玻璃磚轉過的角度時的入射角叫_若已知42°，且sin 42°0.67，則玻璃的折射率n_.解析由題意知，將玻璃磚緩慢轉過角時，觀察者在玻璃磚平面一側恰好看不到出射光線，說明光線在玻璃磚的平面發(fā)生了全反射，此時入射角恰好等于臨界角，即iC，由sin C，得折射率n1.49.答案全反射臨界角1.4914在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖10所示)，并選用縫間距d0.2 mm的雙縫屏從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L700 mm.然后

12、，接通電源使光源正常工作圖10(1)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度某同學調整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干涉條紋如圖11(a)所示，圖11(a)中的數字是該同學給各暗紋的編號，此時圖11(b)中游標尺上的讀數x11.16 mm；接著再轉動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖12(a)所示，此時圖12(b)中游標尺上的讀數x2_ mm；圖11 圖12(2)利用上述測量結果，經計算可得兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離x_ mm；這種色光的波長_ nm.解析由游標尺的讀數規(guī)則可知：x2(151×0.02)mm15.02 mm；圖10(a)中暗紋與圖11(a)中暗紋間

13、的間隔為6個，故 x2.31 mm；由x 可知6.6×102 nm.答案(1)15.02(2)2.316.6×10215在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：圖13(1)某同學用秒表測得單擺完成40次全振動的時間如圖13所示，則單擺的周期為_s.(2)實驗中對提高測量結果精度有利的建議是_A單擺的擺線不能太短B單擺的擺球密度盡可能大C單擺的擺角越大越好D從平衡位置開始計時，測量一次全振動的時間作為擺動周期圖14(3)若單擺在任意擺角時的周期公式可近似為TT01asin 2()，式中T0為擺角趨近于0°時的周期，a為常數；為了用圖象法驗證該關系式，需要測量的物理量有_

14、；某同學在實驗中得到了如圖14所示的圖線，則圖線的斜率表示_解析(1)從題圖13中讀出時間為：t60 s15.6 s75.6 s，單擺的周期為：T s1.89 s.(2)擺線太短，不容易控制擺角，會引起較大的誤差擺球的密度大，空氣阻力的影響較小，誤差較小擺角較大，單擺的運動不是簡諧運動測量一次全振動的時間作為擺動周期誤差較大選項A、B正確(3)為了驗證該關系式，需要測量的物理量為周期T和擺角，由公式TT01asin 2()可得：sin 2()T，結合圖象可知圖象的斜率表示.答案(1)1.89(2)AB(3)T(或t、n)和三、計算題(共3小題，共34分)16(10分)如圖15所示，在某一均勻介

15、質中，A、B是振動情況完全相同的兩個波源，其簡諧運動表達式均為x0.1sin (20t) m，介質中P點與A、B兩波源間的距離分別為4 m和5 m，兩波源形成的簡諧波分別沿AP、BP方向傳播，波速都是10 m/s.圖15(1)求簡諧橫波的波長；(2)P點的振動_(填“加強”或“減弱”)解析(1)設簡諧波的波速為v，波長為，周期為T，由題意知T0.1 s由波速公式v代入數據得1 m答案(1)1 m(2)加強17(12分)如圖16所示，玻璃棱鏡ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三個直角三棱鏡組成，一束單色細光束從AD面入射，在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示，ab與AD面的夾角為60

16、6;，玻璃的折射率n.求：圖16(1)這束入射光線的入射角為多大；(2)該束光線第一次從CD面射出時的折射角解析(1)設光在AD面的入射角、折射角分別為1、2，則230°.根據n解得：sin 1nsin 2，145°(2)光路圖如圖所示，光線ab在AB面的入射角為45°設玻璃的臨界角為C，則sin C，C45°因此光線ab在AB面會發(fā)生全反射由幾何關系得光線ab在CD面的入射角130°根據折射定律可知，光線ab在CD面的折射角245°.答案(1)45°(2)45°18(12分)在某介質中形成一列簡諧波，t0時刻的波形如圖17中的實線所示圖17(1)若波向右傳播，零時刻剛好傳到B點，且再經過0.6 s，P點也開始起振，求：該列波的周期T；從t0時刻起到P點第一次達到波峰時止，O點對平衡位置的位移y0及其所通過的路程s0各為多少？(2)若該列波的傳播速度大小為20 m/s，且波形中由實線變成虛線需要經歷0.525 s時間，則該列波的傳播方向如何？解析(1)由圖象可知波長為：2 m，振幅為：A2 cm，當波向右傳播時，B點的起振方向豎直向下，包括P點在內的各質點的起振方向均