機(jī)械波、光測(cè)試題(共13頁(yè))

1、模塊(m kui)檢測(cè)(一)(時(shí)間(shjin)：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(每小題4分，共48分)1下列現(xiàn)象(xinxing)中，屬于光的衍射的是()A雨后出現(xiàn)彩虹B通過(guò)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B2下列關(guān)于電磁波說(shuō)法，正確的是()A電磁波只能在真空中傳播B電場(chǎng)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；只有變化的電場(chǎng)才能產(chǎn)生磁場(chǎng)，也只有變化的磁場(chǎng)才能產(chǎn)生電場(chǎng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；做變速運(yùn)動(dòng)的電荷對(duì)應(yīng)變化的電場(chǎng)，激

2、發(fā)磁場(chǎng)，相當(dāng)于變化的電流，產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，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(cè)量月球與地球間的距離B醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速C技術(shù)人員用超聲波探測(cè)金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡D交通警察向車(chē)輛發(fā)射超聲波并通過(guò)測(cè)量發(fā)射波的頻率確定車(chē)輛行進(jìn)的速度E科學(xué)家通過(guò)比較星球與地球上同種元素發(fā)出(fch)光的頻率來(lái)計(jì)算星球遠(yuǎn)離地球的速度解析(ji x)多普勒效應(yīng)(xioyng)是指波源或觀察者發(fā)生移動(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，根據(jù)此定義可判斷選項(xiàng)BDE符合要求答案BDE4(2

3、014浙江理綜，18)關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說(shuō)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(yú)，魚(yú)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veq f(c,n)，所以v藍(lán)v紅，選項(xiàng)A錯(cuò)光從空氣射入玻璃不可能發(fā)生全反射，所以選項(xiàng)B錯(cuò)根據(jù)光的折射定律可知，在岸邊觀察前方水中的一條魚(yú)，魚(yú)的實(shí)際深度比看到的要深，所以C正確；根據(jù)yeq f(l,d)知，同一裝置，波長(zhǎng)越長(zhǎng)條紋間距越寬，故D正確答案CD5a、b為兩束不同頻率的單色光，以相同的入射角分別從A

4、、B兩點(diǎn)射入到玻璃磚，折射光線相交于P點(diǎn)，過(guò)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(shuō)法正確的是()圖1A真空(zhnkng)中a光的傳播速度小于b光的傳播速度B真空(zhnkng)中a光的頻率(pnl)小于b光的頻率C在玻璃中，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)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tan 1eq f(AN,PN)，tan 2eq f(BN,PN)，已知NANB，所以12，根據(jù)折射率neq f(sin ,sin )可知折射率nanb，從空氣進(jìn)

5、入玻璃時(shí)，全反射的臨界角sin Ceq f(1,n)，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3108 m/s，a、b的傳播速度相同，選項(xiàng)A錯(cuò)根據(jù)折射率越大，頻率越高，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(zhǎng)越短，所以a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)，選項(xiàng)C錯(cuò)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(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

6、；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D7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(guò)三棱鏡的折射后發(fā)生色散(ssn)現(xiàn)象，在光屏的ab間形成一條彩色(cis)光帶下面的說(shuō)法中正確的是()圖2A在三棱鏡中a側(cè)光的傳播(chunb)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(guò)同一雙縫干涉裝置產(chǎn)生的干涉條紋的間距xab解析根據(jù)色散形成的光譜，所以fafb，ab，所以b更容易產(chǎn)生衍射，故B正確；nanb，根據(jù)neq f(c,v)，所以vavb，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；sin Ceq

7、f(1,n)，所以b光的臨界角大，a光更容易發(fā)生全反射，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)xeq f(l,d)可知，xaxb，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案B8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()圖3AOA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(ji x)OB為反射光，故OB應(yīng)為復(fù)色光(sgung)；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(zhngqu)答案C9如圖4所示為一列沿x

8、軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波在某個(gè)時(shí)刻的波形圖，下列關(guān)于該列波的說(shuō)法中正確的是()圖4A該簡(jiǎn)諧波的振幅是4 cmB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2 cm解析該簡(jiǎn)諧波的振幅為4 cm，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(jiǎn)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AB10一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖5所示，下列敘述中正確的是()圖5A質(zhì)點(diǎn)(zhdin)的振動(dòng)頻率為4 HzB在10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)(jnggu)的路程為20 cmC在5 s末，質(zhì)點(diǎn)(zhdin)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位為eq f(3,2)Dt1.

9、5 s和t4.5 s兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移大小相等，都是eq r(2) cm解析由振動(dòng)圖象可直接得到周期T4 s，頻率feq f(1,T)0.25 Hz，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；一個(gè)周期內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是4A,10 s為2.5個(gè)周期，故質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為10A20 cm，選項(xiàng)B正確；由圖象知位移與時(shí)間的關(guān)系為xAsin (t0)2sin eq blc(rc)(avs4alco1(f(,2)t)cm.當(dāng)t5 s時(shí)，其相位t0eq f(,2)5eq f(5,2)，故C不正確；在1.5 s和4.5 s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移相同，其大小xAsin 135eq f(r(2),2)Aeq r(2) cm，故D正確答案

10、BD11.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2 m、4 m和6 m，一列簡(jiǎn)諧橫波以2 m/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(kāi)始豎直向下運(yùn)動(dòng)，t3 s時(shí)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)下列說(shuō)法正確的是()圖6A在t6 s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處B在t5 s時(shí)刻(shk)質(zhì)點(diǎn)c恰好(qiho)到達(dá)最高點(diǎn)C質(zhì)點(diǎn)(zhdin)b開(kāi)始振動(dòng)后，其振動(dòng)周期為4 sD在4 st6 s的時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c向上運(yùn)動(dòng)E當(dāng)質(zhì)點(diǎn)d向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b一定向上運(yùn)動(dòng)解析當(dāng)t6 s時(shí)，由xvt12 m，波剛好傳播到距a點(diǎn)12 m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

11、t13 s，由題意知eq f(3,4)T3 s，所以T4 s，c質(zhì)點(diǎn)又振動(dòng)eq f(T,2)2 s，回到平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤；T4 s，各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期均為4 s，所以C選項(xiàng)正確；t13 s時(shí)，c質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始向下振動(dòng)，又經(jīng)1 s，c質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到負(fù)向最大位移處，再經(jīng)2 s，c質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到正向最大位移處，所以4 st6 s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；bd距離為10 m，波長(zhǎng)vT8 m，所以bd1eq f(1,4)，當(dāng)d向下運(yùn)動(dòng)時(shí)b可能向下運(yùn)動(dòng)，也可能向上運(yùn)動(dòng)，所以E選項(xiàng)錯(cuò)誤答案ACD12一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)

12、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(ji x)由振動(dòng)圖象(t xin)可知，在t0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)(zhdin)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(jiǎn)諧橫波沿直線由a向b傳播，有，eq f(3,4)n9，解得波長(zhǎng)的表達(dá)式：eq f(36,4n3) m，(n0,1,2,3,4)，其波長(zhǎng)可能值為12 m，5.14 m，選項(xiàng)C正確；當(dāng)簡(jiǎn)諧橫波沿直線由b向a傳播，有，eq f(1,4)n9，解得波長(zhǎng)的表達(dá)式：eq f(36,4n1)，(n0,1,2,3,4)，其波長(zhǎng)可能值為36 m,7.2 m,4 m，選項(xiàng)A正確答案AC二、填空題(每小題6分，共18分)13如圖8所示，某同學(xué)

13、用插針?lè)y(cè)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(guò)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)圖8(1)設(shè)AB的長(zhǎng)度(chngd)為l1，AO的長(zhǎng)度(chngd)為l2，CD的長(zhǎng)度(chngd)為l3，DO的長(zhǎng)度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測(cè)量_，則玻璃磚的折射率可表示為_(kāi)(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(guò)一小角度，

14、由此測(cè)得玻璃磚的折射率將_(填“偏大”、“偏小”或“不變”)答案(1)l1和l3neq f(l1,l3)(2)偏大14某同學(xué)在做“用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)得擺線長(zhǎng)為101.00 cm，擺球直徑為2.00 cm，然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間為101.5 s則(1)他測(cè)得的重力加速度g_ m/s2.(2)他測(cè)得的g值偏小，可能的原因是_(選填選項(xiàng)前面的字母)A測(cè)擺線長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過(guò)緊B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(zhǎng)度增加了C開(kāi)始計(jì)時(shí)，秒表過(guò)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(zhǎng)為：LL線eq f(d,2)1.02 m，單擺運(yùn)動(dòng)的周期為

15、：Teq f(t,n)eq f(101.5,50) s2.03 s，根據(jù)單擺的周期公式得；T2eq r(f(L,g)，代入數(shù)據(jù)解得重力加速度為：g9.76 m/s2.(2)由單擺的周期(zhuq)公式得：T2eq r(f(L,g)，解得重力(zhngl)加速度為：geq f(42L,T2)eq f(42n2L,t2)，測(cè)得的g值偏小，可能(knng)是n、L測(cè)量偏小，也可能是t測(cè)量偏大造成的，選項(xiàng)B正確答案(1)9.76(2)B15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

16、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_(以上空格均選填“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)yeq f(l,d)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(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0.05 s.圖10(1)求此列波的傳播(chunb)方向和波速是多大？(2)t1.5 s內(nèi)a質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程(lchng)是多少？(3)畫(huà)出從圖

17、示時(shí)刻(shk)起x3 m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)，所以波向右傳播周期T40.05 s0.2 s波速veq f(,T)eq f(4,0.2) m/s20 m/s(2)t1.5 s7.5T，故在此時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a通過(guò)的路程為30A150 cm1.5 m.(3)圖示時(shí)刻x3 m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x3 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象為答案(1)沿x軸向右傳播20 m/s(2)1.5 m(3)如解析圖所示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eq r(3)，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

18、入射光線經(jīng)折射后經(jīng)過(guò)B點(diǎn)？圖11解析(ji x)設(shè)一光線經(jīng)折射(zhsh)后恰好經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，光路圖如圖所示由折射(zhsh)定律知neq f(sin ,sin )eq r(3)由幾何關(guān)系可得2由以上兩式可得：60，30所以CDRsin eq f(r(3),2)R答案eq f(r(3),2)R18(12分)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n1eq r(2)到n2eq r(3)的光束，因而光屏上出現(xiàn)了彩色光帶圖12(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