2021-2022學年滬科版選修3-4-模塊綜合檢測1解析版

2021-2022學年滬科版選修3-4模塊綜合檢測1〔解析版〕一、選擇題(此題包括8小題，每題6分，共48分.在每題給出的5個選項中，有3項符合題目要求，選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得6分.每選錯1個扣3分，最低得分為0分)1.關于振動和波動，以下說法正確的選項是()B.部隊過橋不能齊步走而要便步走，是為了防止橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象C.在波的干預中，振動加強的點位移不一定始終最大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】由T＝2πeq\r(\f(l,g))知，A錯誤.為防止橋的固有頻率與人齊步走的頻率接近，發(fā)生共振，故要求便步走，B正確.振動加強點的振幅加大，但仍處于振動之中，位移在不停變化，C正確.偏振是橫波特有的現(xiàn)象，D錯誤.由多普勒效應知E正確.【答案】BCExv＝40m/s，在t＝0時刻波剛好傳播到x＝13m處，以下關于波在t＝0.45s時的運動情況分析，其中正確的選項是()圖1x＝9m處的質點的位移為－5cmx＝11m處的質點的位移為5cmx＝11m處的質點速度方向沿y軸負方向x＝31mx＝18m處【解析】據(jù)圖像可知λ＝8m.根據(jù)λ＝vT可得波的周期為T＝eq\f(λ,v)＝0.2s，所以在t＝0.45s時，已傳播了2eq\f(1,4)個周期，據(jù)波的周期性特點，可將t＝0時的波形圖向右移eq\f(1,4)λ，即可得t＝0.45s時的波形圖，那么x＝9m處的質點的位移為－5cm，x＝11m處的質點的位移為0，A正確，B錯誤.x＝11m處的質點沿y軸負方向運動，故C正確.t＝0時刻，該波傳播到13m處，在t＝0.45s時間內又傳播x′＝v·2eq\f(1,4)T＝18m，故t＝0.45s時波傳播到31m處，所以D正確、E錯誤.【答案】ACD圖23.如圖2所示，ABCD是兩面平行的透明玻璃，AB面和CD面平行，它們是玻璃和空氣的界面，設為界面1和界面2.光線從界面1射入玻璃磚，再從界面2射出，回到空氣中，如果改變光到達界面1時的入射角，那么()A.只要入射角足夠大，光線在界面1上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象B.只要入射角足夠大，光線在界面2上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象C.不管入射角多大，光線在界面1上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象D.不管入射角多大，光線在界面2上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象E.光線穿過玻璃磚后傳播方向不變，只發(fā)生側移【解析】在界面1，光由空氣進入玻璃磚，是由光疏介質進入光密介質，不管入射角多大，都不能發(fā)生全反射現(xiàn)象；在界面2，光由玻璃磚進入空氣，是由光密介質進入光疏介質，由于界面1和界面2平行，光由界面1進入玻璃后再到達界面2，在界面2上的入射角等于在界面1上的折射角，因此入射角總是小于臨界角，也不會發(fā)生全反射現(xiàn)象.【答案】CDE4.以下說法正確的選項是()A.在水中的潛水員斜向上看岸邊的物體時，看到的物體的像將比物體所處的實際位置高B.光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它是利用光的全反射原理來傳遞信息的C.玻璃杯裂縫處在光的照射下，看上去比周圍明顯亮，是由于光的全反射【解析】由于光的折射，當水中的潛水員斜向上看岸邊的物體時，看到的物體的像比物體的實際位置高，選項A正確；光纖通信是利用光的全反射原理來傳遞信息的，選項B正確；玻璃杯裂縫處在光的照射下，看上去比周圍明顯亮是由于光在裂縫處發(fā)生全反射造成的，選項C正確；海市蜃樓產(chǎn)生的原因是海面上方上層空氣的折射率比下層空氣的折射率小，選項D錯誤.小孔成像是光的直線傳播，E錯誤.【答案】ABC5.如圖3甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，圖乙為介質中x＝2m處的質點P以此時刻為計時起點的振動圖像.以下說法正確的選項是()圖3x軸正方向20m/sC.經(jīng)過0.15s，質點P沿x軸的正方向傳播了3mD.經(jīng)過0.1s，質點Q的運動方向沿y軸正方向E.經(jīng)過0.35s，質點Q距平衡位置的距離小于質點P距平衡位置的距離【解析】由質點P的振動圖像可知，該波向x軸正方向傳播，A正確；v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(4,0.2)m/s＝20m/s，B正確；質點不隨波遷移，C錯；經(jīng)過0.1s＝eq\f(1,2)T，質點Q的運動方向沿y軸負方向，故D錯；經(jīng)過0.35s＝1eq\f(3,4)T，質點P到達波峰，而質點Q在波谷以上某處且在x軸下方，故E正確.【答案】ABE6.關于波的干預、衍射等現(xiàn)象，以下說法正確的選項是()A.有的波只能發(fā)生干預現(xiàn)象，有的波只能發(fā)生衍射現(xiàn)象B.產(chǎn)生干預現(xiàn)象的必要條件之一，就是兩列波的頻率相等D.在干預圖樣中，振動加強區(qū)域的質點，其位移始終保持最大；振動減弱區(qū)域的質點，其位移始終保持最小E.當觀測者靠近波源時，接收到的波的頻率會大于波源的振動頻率d≤λ時，可產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，C正確.在干預圖樣中，位移隨時間時刻發(fā)生變化，D錯誤.在多普勒效應中，觀測者與波源相對靠近時，接收到的波的頻率大于波源的振動頻率，E正確.【答案】BCE7.在以下各種說法中，正確的選項是()A.一單擺做簡諧運動，擺球相繼兩次通過一同位置時的速度必相同B.機械波和電磁波本質上不相同，但它們都能發(fā)生反射、折射、干預和衍射現(xiàn)象C.橫波在傳播過程中，相鄰的波峰通過同一質點所用的時間為一個周期D.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場；變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場E.相對論認為：真空中的光速大小在不同慣性參考系中都是相同的【解析】因速度是矢量具有方向性，經(jīng)過同一位置時速度大小相同而方向不一定相同，A錯誤.反射、折射、干預和衍射現(xiàn)象是波的特性，B正確.波動周期等于質點的振動周期，C正確.均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，D錯誤.由相對論可知E正確.【答案】BCE8.以下說法正確的選項是()A.在干預現(xiàn)象中，振動加強點的位移總比減弱點的位移要大B.單擺在周期性外力作用下做受迫振動，其振動周期與單擺的擺長無關C.變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場D.拍攝玻璃櫥窗內的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度E.地面附近有一高速水平飛過的火箭，地面上的人觀察到的火箭長度要比火箭上的人觀察到的要短一些l＝l0eq\r(1－\f(v,c)2)可知高速飛行的火箭長度變短，E正確.【答案】BCE二、非選擇題(本大題共5小題，共52分，按題目要求作答)9.(8分)根據(jù)單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))，可以通過實驗測量當?shù)氐闹亓铀俣?如圖4甲所示，將細線的上端固定在鐵架臺上，下端系一小鋼球，就做成了單擺.甲乙圖4(1)用游標卡尺測量小鋼球直徑，示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為________mm.(2)以下是實驗過程中的一些做法，其中正確的有________.a.擺線要選擇細些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一些b.擺球盡量選擇質量大些、體積小些的c.為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時拉開擺球，使擺線相距平衡位置有較大的角度d.拉開擺球，使擺線偏離平衡位置大于5°，在釋放擺球的同時開始計時，當擺球回到開始位置時停止計時，此時間間隔Δt即為單擺周期Te.拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于5°，釋放擺球，當擺球振動穩(wěn)定后，從平衡位置開始計時，記下擺球做50次全振動所用的時間Δt，那么單擺周期T＝eq\f(Δt,50)【解析】(1)按照游標卡尺的讀數(shù)原那么得小鋼球直徑為18mm＋6×0.1mm＝18.6mm.(2)單擺的構成條件：細線質量要小，彈性要?。磺蛞x體積小，密度大的；偏角不超過5°.故a、b正確，c錯誤.為了減小測量誤差，要從擺球擺過平衡位置時計時，且需測量屢次全振動所用時間，然后計算出一次全振動所用的時間.故d錯誤，e正確.【答案】(1)18.6(2)abe10.(8分)用“插針法〞測定透明半圓柱玻璃磚的折射率，O為玻璃磚截面的圓心，使入射光線跟玻璃磚的平面垂直，如圖5所示是四個學生實驗插針的結果.圖5(1)在這四個圖中肯定把針插錯了的是________.(2)在這四個圖中可以比擬準確地測出折射率的是________，計算玻璃的折射率的公式是________.【解析】(1)垂直射入半圓柱玻璃磚平面的光線，經(jīng)玻璃磚折射后，折射光線不能與入射光線平行(除了圓心的光線)，A錯.(2)測量較準確的是D圖，因B圖的入射光線經(jīng)過圓心，出射光線沒有發(fā)生折射，C圖的入射光線離圓心太近，射到圓界面上時，入射角太小不易測量，會產(chǎn)生較大的誤差.測量出入射角與折射角后，由折射定律求出折射率n＝eq\f(sinθ1,sinθ2).【答案】(1)A(2)D(3)n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)11.(10分)在水面上放置一個足夠大的遮光板，板上有一個半徑為a的圓孔，圓心的正上方h處放一個點光源S，在水面下深H處的底部形成半徑為R的圓形光亮區(qū)域(圖中未畫出).測得a＝8cm，h＝6cm，H＝24cm，R＝26cm，求水的折射率.圖6【解析】根據(jù)光路圖，可知sini＝eq\f(a,\r(a2＋h2))sinr＝eq\f(R－a,\r(R－a2＋H2))由折射定律得n＝eq\f(sini,sinr)得n＝eq\f(4,3).【答案】eq\f(4,3)12.(12分)如圖7所示是一種折射率n＝eq\r(3)MN方向射到棱鏡的AB面上，入射角的大小i＝60°，求：圖7(1)光在棱鏡中傳播的速率；(2)畫出此束光線進入棱鏡后又射出棱鏡的光路圖，要求寫出簡要的分析過程.【解析】(1)光在棱鏡中傳播的速率v＝eq\f(c,n)＝eq\r(3)×108m/s＝1.73×108m/s(2)由折射率n＝eq\f(sin60°,sinr)得：AB面上的折射角r＝30°.由幾何關系得：BC面上的入射角θ＝45°全反射臨界角sinC＝eq\f(1,\r(3))＜eq\f(\r(2),2)那么光在BC面上發(fā)生全反射，光線垂直AC射出.光路如下圖.【答案】(1)1.73×10813.(14分)如圖8所示是一列橫波在某一時刻的波形圖，圖像中x軸的正方向表示波的傳播方向，yv＝32m/s，試求：圖8(1)波長λ是多少？(2)周期T是多少？(3)畫