機械波、光測試題(共13頁)

1、模塊(m kui)檢測(一)(時間(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下列關于電磁波說法，正確的是()A電磁波只能在真空中傳播B電場隨時間變化時一定產(chǎn)生電磁波C做變速運動的電荷會在空間產(chǎn)生電磁波D麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在解析電磁波既可以在真空中傳播，也可以在其它介質中傳播，選項A錯誤；只有變化的電場才能產(chǎn)生磁場，也只有變化的磁場才能產(chǎn)生電場，選項B錯誤；做變速運動的電荷對應變化的電場，激

2、發(fā)磁場，相當于變化的電流，產(chǎn)生變化的磁場，產(chǎn)生電磁波，選項C正確；電磁波的存在首先由赫茲實驗證實，選項D錯誤答案C3下列選項與多普勒效應有關的是()A科學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的速度E科學家通過比較星球與地球上同種元素發(fā)出(fch)光的頻率來計算星球遠離地球的速度解析(ji x)多普勒效應(xioyng)是指波源或觀察者發(fā)生移動，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，根據(jù)此定義可判斷選項BDE符合要求答案BDE4(2

3、014浙江理綜，18)關于下列光學現(xiàn)象，說法正確的是()A水中藍光的傳播速度比紅光快B光從空氣射入玻璃時可能發(fā)生全反射C在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實際深度比看到的要深D分別用藍光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬解析藍光的頻率大于紅光的頻率，所以n藍n紅，又因veq f(c,n)，所以v藍v紅，選項A錯光從空氣射入玻璃不可能發(fā)生全反射，所以選項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，波長越長條紋間距越寬，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兩點射入到玻璃磚，折射光線相交于P點，過P點作玻璃磚上表面的垂線交上表面于N點，如圖1所示，已知NANB.則下列說法正確的是()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光的波長小于b光的波長D光從玻璃進入空氣中，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入玻璃，A、B兩束光的入射角相同，設入射角為，設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

5、入玻璃時，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D錯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A錯根據(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C錯答案B6光射到兩種不同介質的分界面，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)生折射是因為光在不同介質中的傳播速度不同解析光是橫波，選項A錯誤；在不同介質的分界面上，當光發(fā)生全反射時，光只有入射光和反射光，選項B錯誤

6、；當光以零入射角入射時，入射光與折射光傳播方向相同，選項C錯誤，選項D正確答案D7如圖2所示，從點光源S發(fā)出的一束細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(ssn)現(xiàn)象，在光屏的ab間形成一條彩色(cis)光帶下面的說法中正確的是()圖2A在三棱鏡中a側光的傳播(chunb)速率大于b側光的傳播速率Bb側光更容易產(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側光D通過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A錯誤；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C錯誤；根據(jù)xeq f(l,d)可知，xaxb，故選項D錯誤答案B8如圖3所示，只含紅光和紫光的復色光束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為復色光DOA為紫光，OB為復色光解析(ji x)OB為反射光，故OB應為復色光(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應為紅光，選項C正確(zhngqu)答案C9如圖4所示為一列沿x

8、軸正方向傳播的簡諧波在某個時刻的波形圖，下列關于該列波的說法中正確的是()圖4A該簡諧波的振幅是4 cmB質點P此時正向上運動C質點P此時正向下運動D質點P振動的振幅是2 cm解析該簡諧波的振幅為4 cm，所以選項A正確；波正沿x軸正方向傳播，由此可確定質點P的振動方向向上，選項B正確，C錯誤；對于簡諧波中的每一質點振動規(guī)律相同，所以振幅相同，選項D錯誤答案AB10一個質點做簡諧運動的圖象如圖5所示，下列敘述中正確的是()圖5A質點(zhdin)的振動頻率為4 HzB在10 s內質點經(jīng)過(jnggu)的路程為20 cmC在5 s末，質點(zhdin)做簡諧運動的相位為eq f(3,2)Dt1.

9、5 s和t4.5 s兩時刻質點的位移大小相等，都是eq r(2) cm解析由振動圖象可直接得到周期T4 s，頻率feq f(1,T)0.25 Hz，故選項A錯誤；一個周期內做簡諧運動的質點經(jīng)過的路程是4A,10 s為2.5個周期，故質點經(jīng)過的路程為10A20 cm，選項B正確；由圖象知位移與時間的關系為xAsin (t0)2sin eq blc(rc)(avs4alco1(f(,2)t)cm.當t5 s時，其相位t0eq f(,2)5eq f(5,2)，故C不正確；在1.5 s和4.5 s兩時刻，質點位移相同，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是均勻媒質中x軸上的四個質點相鄰兩點的間距依次為2 m、4 m和6 m，一列簡諧橫波以2 m/s的波速沿x軸正向傳播，在t0時刻到達質點a處，質點a由平衡位置開始豎直向下運動，t3 s時a第一次到達最高點下列說法正確的是()圖6A在t6 s時刻波恰好傳到質點d處B在t5 s時刻(shk)質點c恰好(qiho)到達最高點C質點(zhdin)b開始振動后，其振動周期為4 sD在4 st6 s的時間間隔內質點c向上運動E當質點d向下運動時，質點b一定向上運動解析當t6 s時，由xvt12 m，波剛好傳播到距a點12 m的d點，所以A選項正確；當波傳到c質點時所需時間為

11、t13 s，由題意知eq f(3,4)T3 s，所以T4 s，c質點又振動eq f(T,2)2 s，回到平衡位置向上運動，所以B選項錯誤；T4 s，各質點振動的周期均為4 s，所以C選項正確；t13 s時，c質點剛開始向下振動，又經(jīng)1 s，c質點運動到負向最大位移處，再經(jīng)2 s，c質點運動到正向最大位移處，所以4 st6 s時，c質點由負向最大位移處向正向最大位移處運動，所以D選項正確；bd距離為10 m，波長vT8 m，所以bd1eq f(1,4)，當d向下運動時b可能向下運動，也可能向上運動，所以E選項錯誤答案ACD12一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質點的振動

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)由振動圖象(t xin)可知，在t0時，質點(zhdin)a處在波峰位置，質點b處在平衡位置且向下運動當簡諧橫波沿直線由a向b傳播，有，eq f(3,4)n9，解得波長的表達式：eq f(36,4n3) m，(n0,1,2,3,4)，其波長可能值為12 m，5.14 m，選項C正確；當簡諧橫波沿直線由b向a傳播，有，eq f(1,4)n9，解得波長的表達式：eq f(36,4n1)，(n0,1,2,3,4)，其波長可能值為36 m,7.2 m,4 m，選項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

13、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(圖中實線部分)另一側垂直紙面插大頭針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，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點圖8(1)設AB的長度(chngd)為l1，AO的長度(chngd)為l2，CD的長度(chngd)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)該同學在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O為圓心順時針轉過一小角度，

14、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l3neq f(l1,l3)(2)偏大14某同學在做“用單擺測重力加速度”實驗中，先測得擺線長為101.00 cm，擺球直徑為2.00 cm，然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間為101.5 s則(1)他測得的重力加速度g_ m/s2.(2)他測得的g值偏小，可能的原因是_(選填選項前面的字母)A測擺線長時擺線拉得過緊B擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C開始計時，秒表過遲按下D實驗中誤將49.5次全振動數(shù)為50次解析(1)單擺的擺長為：LL線eq f(d,2)1.02 m，單擺運動的周期為

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)，測得的g值偏小，可能(knng)是n、L測量偏小，也可能是t測量偏大造成的，選項B正確答案(1)9.76(2)B15在觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象的實驗中：(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，條紋間距變寬；當雙縫到光屏的距離l減小時，條紋間距變窄答案(1)A(2)變寬變窄三、計算題(共3小題，共34分)16(10分)圖10為一列橫波在某時刻的波動圖象，此波中d質點到達波谷的時間比e質點早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a質點通過的路程(lchng)是多少？(3)畫出從圖

17、示時刻(shk)起x3 m處質點的振動圖象解析(1)由題意知，圖示時刻質點d向下振動，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，故在此時間內質點a通過的路程為30A150 cm1.5 m.(3)圖示時刻x3 m處的質點位于平衡位置且向下振動，則從圖示時刻起x3 m處質點的振動圖象為答案(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多遠的

18、入射光線經(jīng)折射后經(jīng)過B點？圖11解析(ji x)設一光線經(jīng)折射(zhsh)后恰好經(jīng)過B點，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且與MN垂直一束復色光沿半徑方向與OO成30角射向O點，已知復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)當復色光入射角逐漸增大時，光屏上的彩色光帶