当前位置:首页 >> 高中教育 >>

【金版教程 金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范性测试:专题12——选修3-4


阶段示范性金考卷(十二)
本卷测试内容:选修 3-4 本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共 110 分。测试时间 90 分钟。 第Ⅰ卷 (选择题,共 50 分)

一、选择题(本题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分。在每小题 给出的四个选项中,第 1、4、5、6、7、8 小题,只有一个选项正确; 第 2、3、9、10 小题,有多个选项正确,全部选对的得 5 分,选对但 不全的得 3 分,有选错的得 0 分。) 1. 下列物理现象中: (1)春天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝; (2)“闻其声而不见其人”; (3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音; (4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的 音调变高。 这些物理现象分别属于波的( )

A. 反射、衍射、干涉、多普勒效应 B. 折射、衍射、多普勒效应、干涉 C. 反射、折射、干涉、多普勒效应 D. 衍射、折射、干涉、多普勒效应 解析:春天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝,是声波的反 射; “闻其声而不见其人”是声波的衍射; 学生围绕振动的音叉转一 圈会听到忽强忽弱的声音是声波的干涉; 当正在鸣笛的火车向着我们 急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高是多普勒效应,故选项 A 正确。

答案:A 2. 在双缝干涉实验中,下列说法正确的是( )

A. 用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹 B. 用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹 C. 用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现 彩色条纹 D. 用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等 的条纹 解析:用白光作为光源,屏上将呈现彩色条纹,选项 A 错;红 光双缝干涉的图样为红黑相间的条纹,选项 B 正确;红光和紫光频 率不同,不能产生干涉图样,选项 C 错;遮住一条狭缝时,紫光将 发生单缝衍射,形成衍射图样,选项 D 正确。 答案:BD 3. [2014· 湖北襄阳市 3 月质检]下列说法中正确的是( A. 做简谐运动的质点,其振动能量与振幅无关 B. 泊松亮斑是光的衍射现象,玻璃中的气泡看起来特别明亮是 光的全反射现象 C. 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源和 观察者的运动无关 D. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中,为使实验结果较为 准确,应选用 10 cm 长的细线和小铁球 E. 各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样, 为 3.0×108 m/s 解析:做简谐运动的质点,其振动能量与振幅有关,选项 A 错 误; 泊松亮斑是光的衍射现象, 玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的 全反射现象,选项 B 正确;根据相对性原理,真空中的光速在不同 )

的惯性参考系中都是相同的,与光源和观察者的运动无关,选项 C 正确。 在“用单摆测定重力加速度”的实验中, 为使实验结果较为准 确,应选用约 100 cm 长的细线和小铁球,选项 D 错误。各种电磁波 在真空中的传播速度与光速一样,为 3.0×108 m/s,选项 E 正确。 答案:BCE

4. 一列简谐横波以 1 m/s 的速度沿绳子由 A 向 B 传播。质点 A、 B 间的水平距离 x=3 m,如图所示。若 t=0 时质点 A 刚从平衡位置 π 开始向上振动,其振动方程为 y=2sin t(cm)。则 B 点的振动图象为 2 下图中的( )

解析:由 A 点的振动方程可知:A=2 cm,T=4 s。振动由 A 传 x 播至 B 所用时间为 Δt=v,解得 Δt=3 s,可见 B 点在 t=3 s 时起振, 因 A 点的起振方向向上,故 B 点的起振方向也向上,所以 B 点的振 动图象为 B。 答案:B

5. 为了观察门外情况,有人在门上开一小圆孔,将一块圆柱形 玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直,如图所示。从圆柱底面中心 看出去, 可以看到门外入射光线与轴线间的最大夹角称为视场角。 已 知该玻璃的折射率为 n,圆柱长为 l,底面半径为 r,则视场角的正弦 是( A. C. ) nl r2+l2 r r +l2
2

B. D.

nr r2+l2 l n r2+l2

解析:光路图如图所示

n=

sini r ,sinα= 2 2 sinα r +l nr ,选项 B 正确。 r2+l2

所以 sini=nsinα= 答案:B

6. 如图,A 光束由红光和蓝光组成经过半圆形玻璃砖后分为 P、 Q 两束,关于 P、Q 两束光下列叙述正确的是( A. P 光束只有蓝光 B. P 光束只有红光 C. Q 光束只有蓝光 D. Q 光束只有红光 解析:蓝光折射率大,易发生全反射,由图可知,只有一条折射 光线,说明蓝光发生了全反射,Q 光束只有红光;有折射就有反射, P 光束为红光和蓝光组成的复色光。 答案:D 7. [2015· 安徽望江高三月考 ]一束复色光由空气射入一块平行平 面玻璃砖,经折射分成两束单色光 a、b。已知 a 光的频率小于 b 光 的频率。下面的几个图中哪个光路图可能是正确的是( ) )

解析: 由于 a 光的频率小于 b 光的频率, 可知 a 光的折射率小于 b 光的折射率。在上表面 a、b 两束单色光的入射角相同,由折射定 律可判断出 a 光的折射角大于 b 光的折射角, 在下表面光线由玻璃射

向空气, 光线折射率应为折射角正弦值比入射角正弦值, 故下表面的 折射角应与上表面的入射角相同, 即通过玻璃砖后的出射光线应与原 入射光线平行。B 正确。 答案:B 8. [2014· 天津河西区期末] 一列简谐横波沿 x 轴负方向传播,a、 b 为波上的两个质点,某时刻的波形图如图甲所示,从此时刻开始计 时,图乙是 a、b 两个质点中某一质点的振动图象,下列判断正确的 是( )

A. 波速为 1.0 m/s,图乙是质点 a 的振动图象 B. 波速为 1.0 m/s,图乙是质点 b 的振动图象 C. 波速为 0.16 m/s,图乙是质点 a 的振动图象 D. 波速为 0.16 m/s,图乙是质点 b 的振动图象 解析: 由图甲可知机械波的波长 λ=0.4 m, 由图乙可知质点振动 λ 0.4 周期 T=0.4 s,则波速 v=T= m/s=1.0 m/s。根据波的传播规律 0.4 与质点振动之间的关系可知, 该时刻质点 a 向下振动, 质点 b 向上振 动,因此图乙是质点 b 的振动图象,B 正确。 答案:B 9. 以下说法正确的是 ( )

A. 在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中,为减小偶然误 t 差,应测出单摆做 n 次全振动的时间 t,利用 T=n求出单摆的周期

B. 如果质点所受的合力总是指向平衡位置,质点的运动就是简 谐运动 C. 变化的磁场一定会产生变化的电场 D. X 射线是比紫外线频率高的电磁波 E. 在同种均匀介质中传播的声波,频率越高,波长越短 解析: 在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中, 应测出单摆 t 做 n 次全振动的时间 t, 利用 T=n求出单摆的周期, 这样可以减小偶 然误差,选项 A 正确;如果质点所受的合力总是指向平衡位置,且 满足 F=-kx,质点的运动就是简谐运动,选项 B 错误;均匀变化 的磁场会产生稳定的电场,选项 C 错误;X 射线是比紫外线频率高 的电磁波,选项 D 正确,在同种均匀介质中传播的声波,波速相同, 因此频率越高,波长越短,选项 E 正确。 答案:ADE 10. 如图甲所示,现有一束白光从图示位置射向棱镜Ⅰ,在足够 大的光屏 M 上形成彩色光谱,下列说法中正确的是( )

A. 屏 M 自上而下分布的色光的波长由小到大 B. 在各种色光中,红光通过棱镜的时间最长 C. 若入射白光绕入射点顺时针旋转, 在屏 M 上最先消失的是紫

光 D. 若在棱镜Ⅰ和屏 M 间放置与棱镜Ⅰ完全相同的棱镜Ⅱ, 相对 面平行(如图乙所示),则在屏 M 上形成的是彩色光谱 解析:光线经三棱镜后向底部偏折,折射率越大,偏折越明显, 故屏 M 自上而下分布的色光的波长由大到小;红光的折射率最小, 在介质中速度最大, 传播时间最短; 紫光的折射率最大, 临界角最小, 最易发生全反射;将两个三棱镜合在一起,可看成平行玻璃砖,中间 空气的两面也是平行的, 平行介质不改变光线的方向, 只是使光线侧 移,折射率不同侧移量不同。 答案:CD 第Ⅱ卷 (非选择题,共 60 分)

二、实验题(本题共 3 小题,共 22 分)

11. (6 分)如图所示,平静的水面下同一竖直线上有两个点光源 Sa、Sb,可分别发出 a、b 两种不同颜色的单色光。在光源的正上方 放置一个圆形的遮光板,在水面上方同时恰好看不到两个光源。则 a 光的频率________(选填“>”“=”或“<”,下同)b 光的频率;若用同 一装置做杨氏双缝干涉实验,a 光的干涉条纹宽度________b 光的干 涉条纹宽度。 解析: 由题意可知 a 光的临界角大于 b 光的临界角, 根据折射率 与临界角的关系可知水对 a 光的折射率小于水对 b 光的折射率, 根据 频率与折射率的关系可知 a 光的频率小于 b 光的频率。 根据波速公式

可知 a 光在真空中的波长大于 b 光在真空中的波长,根据 n=

λ真空 可 λ水

知 a 光在水中的波长大于 b 光在水中的波长, 若用同一装置做杨氏双 缝干涉实验,a 光的干涉条纹宽度大于 b 光的干涉条纹宽度。 答案:< >

12. (8 分)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实 验室,各自利用先进的 DIS 系统较准确地探究了“单摆的周期 T 与 摆长 L 的关系”,他们通过校园网交换了实验数据,并由计算机绘 制了 T2-L 图象, 如图甲所示。 去北大的同学所测实验结果对应的图 线是________(选填“A”或“B”)。 另外, 在南大做探究的同学还利用计 算机绘制了两种单摆的振动图象(如图乙),由图可知,两单摆摆长之 LA 比L =________。 B

解析:由 T=2π

4π2 4π2 4π2 L 2 g 得,T = g L,根据图甲可知 gA > gB ,即

gA<gB, 因北大更靠近北极, 其所在地的重力加速度更大些, 应选 B; 4π2 gA gA 4π2 kB 8 TA 3 2 根据图甲可知g = 2· = = ,由图乙可得T = ,由 T = g L 4π gB kA 9 2 B B LA T2 AgA 得,L = 2 =2。 TBgB B 答案:B 2

13. (8 分)实验室有一块长方体透明介质,截面如图中 ABCD 所 示。AB 的长度为 l1,AD 的长度为 l2,且 AB 和 AD 边透光,而 BC 和 CD 边不透光,且射到这两个边的光线均被全部吸收。现让一平行 光束以入射角 θ1 射到 AB 面上,经折射后 AD 面上有光线射出,甲、 乙两同学分别用不同方法测量该长方体介质的折射率。 (1)甲同学的做法是: 保持射到 AB 面上光线的入射角不变, 用遮 光板由 A 点沿 AB 缓慢推进,遮光板前端推到 P 时,AD 面上恰好无 光线射出,测得 AP 的长度为 l3,则长方体介质的折射率可表示为 n =________。 (2)乙同学的做法是:缓慢调节射到 AB 上光线的入射角,使 AD 面也恰好无光线射出,测得此时射到 AB 面上光线的入射角为 θ2,则 长方体介质的折射率可表示为 n=________。 (3)θ1 和 θ2 的关系为:θ1________θ2(填“<”“>”或“=”)。 解析: (1)由题意可知, 过 P 点入射光线的折射光线恰好过 D 点, 设此时折射角为 γ1,则
2 l2 +l2 l3 sinθ1 3sinθ1 sinγ1= 2 2,n= = 。 sinγ1 l3 l2+l3

(2)由题意可知, 射到 AD 面上的光线在 AD 面上恰好发生全反射, 设在 AB 面上的折射角为 γ2,则在 AD 面上的入射角为临界角,且 C =90° -γ2,由 n= sinθ2 1 = 解得:n= 1+sin2θ2。 sinγ2 sinC

(3)因为在 AB 面的折射角越小,在 AD 面的入射角越大,而在 AB 面入射角越小,折射角越小,故应减小 AB 面的入射角才能使光 线在 AD 面发生全反射,因此 θ1>θ2。
2 l2 2+l3sinθ1 答案:(1) l3

(2) 1+sin2θ2

(3)>

三、计算题(本题共 4 小题,共 38 分) 14. (10 分)如图所示,实线为一简谐波该时刻的波形图,虚线是 该波经 0.2 s 后的波形图。

(1)若波向左传播,指出此时刻 P 点的振动方向并求出经 0.2 s 后 波传播的距离; (2)若波向右传播,求它的最大周期; (3)若波速是 35 m/s,求波的传播方向。 解析: 根据波的图象和传播方向通过“带动法”或“微平移法” 可得 P 点的振动方向;根据两个时刻的波形图可得其在 0.2 s 内传播 的距离,根据时空的对应性可得该波周期的通式。 (1)若波向左传播,在图中实线波形图对应的时刻 P 点向上振动 由图可知经 0.2 s 后波传播的距离为 x=(3+4n)m(n=0,1,2,?) (2)若波向右传播,则实线波形图到虚线波形图所经过的时间 t T = +nT(n=0,1,2,?),当 n=0 时周期有最大值 Tmax=4t=0.8 s 4 (3)若波速为 35 m/s,则 0.2 s 内波传播的距离为 x=vt=7.0 m, 3 而 λ=4 m,故 x=1 λ,故波向左传播。 4

答案:(1)见解析

(2)0.8 s

(3)向左传播

15. (8 分)如图所示,一透明球体置于空气中,球半径 R=10 cm, 折射率 n= 2。MN 是一条通过球心的直线,单色细光束沿直线 AB 且平行于 MN 射向球体,B 点为入射点,AB 与 MN 间距为 5 2 cm, 出射光线沿 CD 方向。

(1)补全光路并求出光从 B 点传到 C 点的时间; (2)求 CD 与 MN 所成的角 α。(需写出求解过程) 解析:(1)连接 BC,如图所示,设 B 点光线的入射角、折射角分 别标为 i、r,由几何关系可知

sini= 2/2,所以 i=45° 对 B 点应用折射定律得 n= sinr=1/2,故 r=30° BC=2Rcosr t=nBC/c=2nRcosr/c 解得 t=( 6/3)×10-9 s (2)由几何关系可知∠COP=15° ,∠OCP=135° ,α=30° 。 答案:(1)图见解析 (2)( 6/3)×10-9 s (2)30° sini sinr

16. (10 分)[2015· 苏州模拟]某有线制导导弹发射时,在导弹发射 基地,大地与导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤(像放风筝一样),它 双向传输信号,能达到有线制导作用。光纤由纤芯和包层组成,其剖 面如图所示,其中纤芯材料的折射率 n1=2,包层折射率 n2= 3,光 纤长度为 3 3×103m。 (已知当光从折射率为 n1 的介质射入折射为 n2 的介质时,入射角 θ1、折射角 θ2 间满足关系:n1sinθ1=n2sinθ2)

(1) 试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层 “泄漏”出去; (2)若导弹飞行过程中,将有关参数转变为光信号,利用光纤发 回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹, 求信号往返需 要的最长时间。 解析:(1)如图所示,由题意在纤芯和包层分界面上全反射临界 角 C 满足

n1sinC=n2sin90° 。 得 C=60° 。 当在端面上的入射角最大(im=90° )时,折射角 r 也最大,在纤芯 与包层分界面上的入射角 i′最小,在端面上 im= 90° 时,由 n1= sin90° ,得 rm=30° sinrm 这时 imin′=90° -30° =60° =C,所以,在所有情况中从端面入

射到光纤中的信号都不会从包层中“泄漏”出去。 (2)当在端面上入射角最大时所用时间最长,这时光在纤芯中总 路程为 s= 2l 2ln1 c s ,光纤中光速 v= ,时间 t=v= =8×10-5 s。 cosrm n1 ccosrm (2)8×10-5 s

答案:(1)见解析

17. (10 分)[2015· 长沙模拟](1)如图所示,一列简谐横波沿 x 轴正 方向传播,从波传到 x=5 m 的 M 点时开始计时,已知 P 点相继出 现两个波峰的时间间隔为 0.4 s,下面说法中正确的是( )

A.若该波传播中遇到宽约 3 m 的障碍物,不能发生明显的衍射 现象 B.质点 Q(x=9 m)经过 0.5 s 第一次到达波谷 C.质点 P 在 0.1 s 内经过的位移大小为 10 cm D.若在 Q 处放一接收器,接收到的波的频率小于 2.5 Hz (2)第 26 届世界大学生运动会跳水比赛在深圳游泳跳水比赛场馆 举行,设水池中一点 O 上下振动,振幅为 0.2 m,以 O 点为圆心形成 圆形水波,如图所示,A、B、O 三点在一条直线上,OA 间距离为 4.0 m,OB 间距离为 2.4 m。某时刻 O 点处在波峰位置,观察发现 2 s 后此波峰传到 A 点, 此时 O 点正通过平衡位置向下运动, OA 间还有 一个波峰,将水波近似为简谐波。

①求此水波的传播速度、周期和波长; ②以 O 点处波峰位置为 0 时刻,某同学打算根据 OB 间距离与 波长的关系确定 B 点在 0 时刻的振动情况,画出 B 点的振动图象。 你认为该同学的思路是否可行?若可行,画出 B 点振动图象。若不 可行,请给出正确思路并画出 B 点的振动图象。(假设 B 的振幅仍为 0.2 m) 解析:(1)由题图知该波波长为 4 m,Q 与 M 间距离为一个波长, 波前的振动方向向下。因障碍物的宽度比波长小,A 错误。由 P 点 相继出现两个波峰的时间间隔为 0.4 s 知该波的周期为 0.4 s,波从 M 点传播到 Q 点需一个周期,故经过 0.5 s 时,质点 Q 已振动了四分之 一周期,B 正确。因质点 P 既不在平衡位置又不在波峰或波谷上,则 四分之一周期内通过的位移大小不等于一个振幅,C 错误。 因接收器 是固定不动的,接收器接收到的频率应等于波的频率,D 错误。 (2)①在 O 点左侧,波向左传播,波峰由 O 点传到 A 点的时间为 xOA 4.0 2 s,则波速 v= t = m/s=2.0 m/s 2 OA 由 O 点运动情况及 A 点位置可画出 t=2 s 时 OA 间的波形如图 甲所示,

5 4 则 xOA= λ,得 λ= xOA=3.2 m 4 5 λ 3.2 周期 T=v= s=1.6 s。 2 3 ②可行。xOB=2.4 m= λ,t=0 时刻 OB 间波形如图乙所示,则 4 知 B 此刻正经过平衡位置向下运动,波的周期 T=1.6 s,B 的振动图 象如图丙所示。 答案:(1)B (2)①2.0 m/s 1.6 s 3.2 m ②可行 图象见解析


相关文章:
【金版教程 金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范...
【金版教程 金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范性测试:专题9——电磁感应_高中教育_教育专区。阶段示范性金考卷(九) 本卷测试内容:电磁感应 本试卷分为...
【金版教程 金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范...
【金版教程 金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范性测试:专题7——恒定电流_高中教育_教育专区。阶段示范性金考卷(七) 本卷测试内容:恒定电流 本试卷分为...
【金版教程 金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范...
【金版教程 金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范性测试:专题4——曲线运动 万有引力与航天_高中教育_教育专区。阶段示范性金考卷(四) 本卷测试内容:曲线...
【金版教程 金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范...
【金版教程 金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范性测试:专题3——牛顿运动定律_高中教育_教育专区。阶段示范性金考卷(三) 本卷测试内容:牛顿运动定律 本...
【金版教程金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范...
【金版教程金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范性测试:专题4——曲线运动 万有引力与航天_高考_高中教育_教育专区。【金版教程金考卷】2016高三物理新一轮...
【金版教程 金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范...
【金版教程 金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范性测试:专题1——运动的描述 匀变速直线运动的研究_高中教育_教育专区。阶段示范性金考卷(一) 本卷测试...
【金版教程金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范...
【金版教程金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范性测试:专题3——牛顿运动定律_高考_高中教育_教育专区。【金版教程金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段...
【金版教程 金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范...
【金版教程 金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范性测试:专题8——磁场 - 阶段示范性金考卷(八) 本卷测试内容:磁场 本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷...
【金版教程金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范...
【金版教程金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范性测试:专题8——磁场 - 阶段示范性金考卷(八) 本卷测试内容:磁场 本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(...
【金版教程 金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范...
【金版教程 金考卷】2016高三物理新一轮总复习阶段示范性测试:专题2——相互作用 - 阶段示范性金考卷(二) 本卷测试内容:相互作用 本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)...
更多相关标签: