【名師一號】2021年人教版物理雙基限時練-選修3-4：階段性檢測(二)

階段性檢測(二)(時間：90分鐘滿分：100分)第Ⅰ卷(選擇題，共48分)一、選擇題(本題有12小題，每小題4分，共48分．)1．假設地面上有一火車以接近光速的速度運行，其內站立著一個中等身材的人，站在路旁的人觀看車里的人，觀看的結果是()A．這個人是一個矮胖子B．這個人是一個瘦高個子C．這個人矮但不胖D．這個人瘦但不高答案：D2．下列說法不正確的是()A．增透膜的厚度應為入射光在薄膜中波長的四分之一B．光的色散現象表明白同一介質對不同色光的折射率不同，各色光在同一介質中的光速也不同C．用單色光做雙縫干涉試驗相鄰條紋之間的距離不相等D．光的衍射為光的波動供應了有力的證據解析：增透膜厚度不宜太厚，所以增透膜的厚度應為eq\f(λ,4)，使從增透膜前后兩表面反射的光路程差等于eq\f(λ,2)，故選項A正確；光的色散說明同一介質對不同色光的折射率不同，折射后偏折角不同，才分散開形成彩色光帶，故選項B正確；單色光雙縫干涉條紋的距離相同，故選項C錯誤；干涉、衍射是波具有的特性，故選項D正確．所以說法不正確的是C選項．答案：C3．下列有關光現象的說法中正確的是()A．在光的雙縫干涉試驗中，若僅將入射光由綠光改為黃光，則條紋間距變寬B．在太陽光照射下，水面上油膜消滅彩色花紋是光的衍射現象C．光導纖維絲的內芯材料的折射率比外套材料的折射率小D．光的偏振現象說明光是一種縱波答案：A4.(多選題)下面關于光的偏振現象的應用正確的是()A．自然光通過起偏器后成為偏振光，利用檢偏器可以檢驗出偏振光的振動方向B．立體電影利用了光的偏振現象C．茶色眼鏡利用了光的偏振現象D．拍攝日落時水面下的景物時，在照相機鏡頭前裝一個偏振片可減弱水面反射光的影響解析：要把握光偏振的檢驗試驗，起偏器使光成為偏振光，檢偏器可檢出偏振方向，A正確；光的偏振有廣泛的應用，如立體電影、偏振眼鏡、液晶顯示、偏振攝影等，B、D正確；茶色眼鏡是有色鏡片，它只能通過與鏡片相同顏色的光，以減弱光的透射，不是偏振現象，C錯．答案：ABD5．下列關于波的應用正確的是()A．要將放在河中的紙船漸漸靠近河岸，可向比紙船更遠處投擲石子形成水波B．兩個在水中潛泳并且靠得較近的運動員能聽到對方發(fā)出的聲音是聲波在液體中傳播的應用C．光纜是利用機械波傳遞信息D．宇航員在宇宙飛船里，擊打船壁只能引起機械振動，不能形成聲波解析：機械波在介質中傳播的過程中，質點只是在各自的平衡位置四周振動，介質本身并不遷移，故A錯誤；光纜是利用光波傳遞信息，故C錯誤；固體也能傳播機械波，故D錯誤，B正確．答案：B6.(多選題)將一單擺向左拉至水平標志線上，從靜止釋放，當擺球運動到最低點時，擺線遇到障礙物，擺球連續(xù)向右搖擺．用頻閃照相機拍到如圖所示的單擺運動過程的頻閃照片，以下說法正確的是()A．擺線遇到障礙物前后的擺長之比為9∶4B．擺線遇到障礙物前后的擺長之比為3∶2C．擺線經過最低點時，線速度不變，半徑減小，擺線張力變大D．擺線經過最低點時，角速度變大，半徑減小，擺線張力不變解析：由頻閃照片可知擺線遇到障礙物前后的周期之比為3∶2，依據T＝2πeq\r(\f(l,g))，得擺線遇到障礙物前后的擺長之比9∶4，故A正確，B錯誤；擺線經過最低點時，線速度不變，半徑減小，角速度變大，依據牛頓其次定律有：F－mg＝meq\f(v2,l)，得F＝mg＋meq\f(v2,l)，擺線經過最低點時，半徑減小，擺線張力變大，故C正確，D錯誤．答案：AC7．如圖為質點P在0～4s內的振動圖象，下列敘述正確的是()A．再過1s，該質點的位移是正向最大B．再過1s，該質點的速度方向為正向C．再過1s，該質點的加速度方向為正向D．再過1s，該質點的速度最大解析：由圖象可知，再過1s即第5s時，質點在正向最大位移處，速度為零，加速度最大且沿x軸負向，故A正確．答案：A8．質點沿x軸做簡諧運動，平衡位置為坐標原點O.質點經過a點(xa＝－5cm)和b點(xb＝5cm)時速度相同，花時間tab＝0.2s；質點由b點回到a點所花的最短時間tba＝0.4s；則該質點做簡諧運動的頻率為()A．1Hz B．1.25HzC．2Hz D．2.5Hz解析：由題意可知：a、b點在O點的兩側，相對于O點而對稱，通過a、b點時速度大小、方向相同；質點由a到b花時間tab＝0.2s，由b點回到a所花最短時間tba＝0.4s，表明質點經過b點后還要連續(xù)向x軸的正方向運動，振幅大于5cm；設質點做簡諧運動的四分之一周期為eq\f(1,4)T＝eq\f(1,2)tab＋eq\f(1,2)(tba－tab)，解得周期T＝2＝2×s＝0.8s．頻率f＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.8)Hz＝1.25Hz.答案：B9．如圖所示，輕質彈簧下端掛重為30N的物體A，彈簧伸長了3cm，再掛重為20N的物體B時又伸長了2cm，若將連接A和B的連線剪斷，使A在豎直面內振動時，下面結論正確的是()A．振幅是2cm B．振幅是3cmC．最大回復力為30N D．最大回復力為50N解析：物體A振動的平衡位置是彈簧掛上A靜止的位置，掛上物體B后伸長2cm，即是A振動的振幅．由于kx1＝mAg，所以k＝10N/cm，最大回復力F＝kx2＝10×2N＝20N.答案：A10．(多選題)一列橫波在介質中向右傳播，下圖為此波某時刻的波形，并且只有M、N間的質點在振動，下列說法正確的是()A．波源是M，且波恰好傳至N質點B．波源是N，且波恰好傳至M質點C．Q質點此時的振動方向向下D．從該時刻起，P質點比Q質點先回到平衡位置解析：由于波向右傳播，只有M、N間的質點振動，故M是波源且恰傳到N點，每一質點的振動追隨與它相鄰的左邊質點的振動，因而Q點振動方向向上，從今時刻起，P點由最大位移直接回到平衡位置，Q先向上到最大位移處再回到平衡位置．答案：AD11．(多選題)如圖所示，從點光源S發(fā)出的一細束白光以肯定的角度入射到三棱鏡的表面，經過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶，下面說法中正確的是()A．a側是紅色光，b側是紫色光B．在真空中a側光的波長小于b側光的波長C．三棱鏡對a側光的折射率大于對b側光的折射率D．在三棱鏡中a側光的傳播速率大于b側光的傳播速率解析：由題圖可以看出，棱鏡對a光偏折的嚴峻，即對a光的折射率大，所以a側是紫光，波長較短，b側是紅光，波長較長，選項A錯，選項B、C對；再依據折射率公式n＝eq\f(c,v)，所以三棱鏡中紅光傳播速率最大，紫光傳播速率最小，選項D錯．答案：BC12.(多選題)如圖所示，半圓形玻璃磚放在空氣中，三條同一顏色、強度相同的光線均由空氣射入玻璃磚，到達玻璃磚的圓心位置．下列說法正確的是()A．假如三條光線中有一條在O點發(fā)生了全反射，那肯定是aO光線B．假如光線bO能發(fā)生全反射，那么光線cO肯定能發(fā)生全反射C．假如光線bO能發(fā)生全反射，那么光線aO肯定能發(fā)生全反射D．假如光線aO恰能發(fā)生全反射，則光線bO的反射光線比光線cO的反射光線的亮度大解析：在直徑界面，光線aO的入射角最大，光線cO的入射角最小，它們都是從光密介質射向光疏介質，都有發(fā)生全反射的可能．假如只有一條光線發(fā)生了全反射，那肯定是aO光線，由于它的入射角最大，所以選項A對．假如光線bO能發(fā)生全反射，說明它的入射角等于或大于臨界角，光線aO的入射角更大，所以，光線aO肯定能發(fā)生全反射，光線cO的入射角可能大于臨界角，也可能小于臨界角，因此，cO不肯定能發(fā)生全反射，所以選項C對，B項錯．假如光線aO恰能發(fā)生全反射，光線bO和cO都不能發(fā)生全反射，但bO的入射角更接近于臨界角，所以，光線bO的反射光線較光線比cO的反射光線強，即bO的反射光線亮度較大，所以D對．答案：ACD第Ⅱ卷(非選擇題，共52分)二、試驗題(本題有2小題，共14分．請按題目要求作答)13.(4分)雙縫干涉試驗裝置如圖所示，調整試驗裝置使得像屏上可以見到清楚的干涉條紋．關于干涉條紋的狀況，下列敘述正確的是______________．(填選項前字母)A．若將像屏向右平移一小段距離，屏上仍有清楚的干涉條紋B．若將像屏向左平移一小段距離，屏上的干涉條紋將不會發(fā)生變化C．若將像屏向上平移一小段距離，屏上仍有清楚的干涉條紋D．若將像屏向上平移一小段距離，屏上的干涉條紋將不會發(fā)生變化解析：雙縫干涉發(fā)生后，并不只是在光屏上有干涉圖樣，而是在雙縫右側的三維空間、只要通過雙縫后的兩列光波相遇的地方疊加都能發(fā)生光的干涉現象，并且在新的位置仍很清楚．A中條紋間距變寬，C、D中條紋間距不變，故A、C、D正確．答案：ACD(4分)14．(10分)在用單擺測重力加速度的試驗中：(1)為了比較精確?????地測量出當地的重力加速度值，應選用下列所給器材中的哪些？將所選用的器材的字母填在題后的橫線上．A．長1m左右的細繩；B．長30m左右的細繩；C．直徑2cm的鉛球；D．直徑2cm的塑料球；E．秒表；F．時鐘；G．最小刻度是厘米的直尺；H．最小刻度是毫米的直尺．所選擇的器材是___________________________________________．(2)試驗時擺球偏離豎直線的要求是________________，理由是____________________________________________________________________.(3)某同學測出不同擺長時對應的周期T，作出T2－L圖線，如圖所示，再利用圖線上任兩點A、B的坐標(x1，y1)、(x2，y2)，可求得g＝________.若該同學測擺長時漏加了小球半徑，而其他測量、計算均無誤，也不考慮試驗誤差，則用上述方法算得的g值和真實值相比是________的(選項“偏大”、“偏小”或“不變”)．答案：(1)ACEH(2分)(2)擺線與豎直方向的夾角不超過(或小于)5°(2分)由于只有在擺角不超過(或小于)5°的狀況下，單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))才成立(2分)(3)4π2eq\f(x2－x1,y2－y1)(2分)不變(2分)三、計算題(本題有3小題，共38分．解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最終答案的不得分．有數值計算的題，答案中必需明確寫出數值和單位)15．(12分)如圖所示，甲、乙兩船相距40m，一列水波在水面上從左向右傳播，當某時刻甲船位于波峰時乙船恰位于波谷，且波峰、波谷間的高度差為0.4m．若波速為4m/s，通過計算回答：(1)9s后甲處于上升還是下降狀態(tài)？(2)9s內甲上下運動了多少路程？解析：(1)由圖可知，兩船之間相距2eq\f(1,2)λ＝40m，λ＝16m(2分)由v＝eq\f(λ,T)得T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(16,4)s＝4s(2分)由于9s＝2eq\f(1,4)T(2分)所以9s時甲船向下運動(2分)(2)由題意知，船振動的振幅A＝0.2m(2分)甲船在9s內走過的路程d＝9A＝1.8m答案：(1)下降狀態(tài)(2)1.8m16．(12分)由于激光是亮度高、平行度好、單色性好的相干光，所以光導纖維中用激光作為高速傳輸信息的載體．要使射到粗細均勻的圓形光導纖維一個端面上的激光束都能從另一個端面射出，而不會從側壁“泄漏”出來，光導纖維所用材料的折射率至少應為多少？解析：設激光束在光導纖維前端的入射角為θ1，折射角為θ2，折射光線射向側面時的入射角為θ3，如圖所示．由折射定律n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)(2分)由幾何關系θ2＋θ3＝90°，則sinθ2＝cosθ3(2分)由全反射臨界角公式sinθ3＝eq\f(1,n)(2分)故cosθ3＝eq\r(1－\f(1,n2))(2分)要保證從端面射入的任何光線都能發(fā)生全反射，應有θ1＝90°，sinθ1＝1故n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(sinθ1,sinθ3)＝eq\f(1,\r(1－\f(1,n2)))＝eq\f(n,\r(n2－1))(2分)解得n＝eq\r(2)(2分)答案：n＝eq\r(2)17．(14分)如圖所示，實線和虛線分別是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t＝0和t＝0.06s時刻的波形圖．已知在t＝0時刻，x＝1.5m處的質點向y軸正方向運動．(