金版教程高中物理选修34课时精练综合水平测试Word格式.docx

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2.关于电磁波，下列说法中不正确的是（　　）

A．电磁波既可以在介质中传播，又可以在真空中传播

B．只要有变化的电场，就一定能产生电磁波

C．电磁波在真空中传播时，频率和波长的乘积是一个恒量

D．振荡电路的频率越低，发射电磁波的本领越大

均匀变化的电场产生稳定的磁场，而稳定的磁场不能再产生电场，也就不能产生电磁波，B是不正确的；

振荡电路的频率越高，发射电磁波的效率越高，D是不正确的。

BD

3.在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589nm的光，在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样。

图样上相邻两明纹中心间距为0.350cm，则双缝的间距为（　　）

A．2.06×

10－7mB．2.06×

10－4m

C．1.68×

10－4mD．1.68×

10－3m

本题考查双缝干涉条纹间距离公式。

双缝干涉相邻条纹间距Δx＝λ，则d＝λ＝1.68×

10－4m，C正确。

4.如图所示，在光滑水平面上的弹簧振子，弹簧形变的最大限度为20cm，图示P位置是弹簧振子处于自然伸长的位置，若将振子m向右拉动5cm后由静止释放，经0.5s振子m第一次回到P位置，关于该弹簧振子，下列说法正确的是（　　）

A．该弹簧振子的振动频率为1Hz

B．若向右拉动10cm后由静止释放，经1.0s振子m第一次回到P位置

C．若向左推动8cm后由静止释放，m两次经过P位置的时间间隔是2s

D．在P位置给振子m任意一个向左或向右的初速度，只要位移不超过20cm，总是经0.5s速度就降为0

由题意得，该弹簧振子振动周期为T＝0.5×

4s＝2s，故f＝0.5Hz，选项A错误；

T＝2s为弹簧振子的固有周期，与振幅无关，将振子向右拉动10cm后由静止释放，经T＝0.5s振子m第一次回到P位置，选项B错误；

振子m连续两次经过P位置的时间间隔是半个周期，是1s，选项C错误；

在P位置给振子m任意一个向左或向右的初速度，只要位移不超过20cm，总是经T＝0.5s到达最大位移处，速度就降为0，选项D正确。

D

5.以往，已知材料的折射率都为正值（n＞0）。

现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n＜0），称为负折射率材料。

位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足＝n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。

现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出。

若该材料对此电磁波的折射率n＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是（　　）

本题给定信息“光的折射光线和入射光线位于法线的同侧”，无论是光从空气射入介质，还是从介质射入空气，都要符合此规律，故A、D错误。

折射率为－1，由光的折射定律可知，同侧的折射角等于入射角，C错误，B正确。

B

6.平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100m/s。

平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为xP＝3.5m、xQ＝－3m。

当S位移为负且向－y方向运动时，P、Q两质点的（　　）

A．位移方向相同、速度方向相反

B．位移方向相同、速度方向相同

C．位移方向相反、速度方向相反

D．位移方向相反、速度方向相同

根据波速和频率之间的关系v＝λf得该波的波长为2m。

可知，当S经过平衡位置向负方向运动时，距离S为1.75个波长的P点从最大的负位移处向平衡位置运动，距离S为1.5个波长的Q点经平衡位置向正方向运动，所以两质点的位移方向相反，速度方向相同，D正确。

7.图甲所示为一列简谐波在t＝11s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（　　）

A．v＝50cm/s，沿x轴负方向传播

B．v＝25cm/s，沿x轴负方向传播

C．v＝50cm/s，沿x轴正方向传播

D．v＝25cm/s，沿x轴正方向传播

据图象可得，波长λ＝100cm、周期T＝2s，故波速v＝＝50cm/s；

由图乙知，t＝11s时P点位于平衡位置，且向下振动，故波沿x轴正方向传播，选项C正确。

8.如图P1、P2是两个频率相同、同相振动的波源，产生两列波，O点是P1、P2连线的中点，A、B、C、D是距O点均为半个波长的四个点，有关A、B、C、D四点的振动，下列说法正确的是（　　）

A．A、B两点是振动减弱点，C、D两点是振动加强点

B．A、B两点是振动加强点，C、D两点是振动减弱点

C．A、B、C、D四点均为振动加强点

D．A、B、C、D四点均为振动减弱点

两列干涉波，波源振动方向相同，若某点到两波源的距离差Δd＝nλ（n＝0,1,2，…）时，此点为振动加强点；

若Δd＝（n＋）λ（n＝0,1,2，…）时，此点为振动减弱点。

由题目得：

A、B、C、D都是振动加强点，答案为C。

9.如图甲所示，在平静的湖面下有一个点光源S，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（图乙为俯视图）。

则以下说法中正确的是（　　）

A．水对a光的折射率比b光的大

B．a光在水中的传播速度比b光的大

C．a光的频率比b光的大

D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄

依据“周边为环状区域，且为a光的颜色”知，点光源射向水面的单色光b在环形区域内边界处发生全反射，而单色光a在外边界处发生全反射，即水对单色光b的临界角C较小，由sinC＝可确定水对单色光a的折射率比b光的小，A项错误；

由折射率公式n＝知，a光在水中的传播速度比b光的大，B项正确；

a光的频率比b光的小，C项错误；

a光的波长比b光的大，干涉条纹间距与波长成正比，所以在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光的宽，D项错误。

10.一个等腰直角三棱镜的截面如图所示，一细束蓝光从AC面的P点沿平行底面AB方向射入棱镜后，经AB面反射，再从BC面的Q点射出，且有PQ∥AB（图中未画光在棱镜内的光路）。

如果将一细束绿光仍从P点沿平行底面AB方向射入三棱镜，则从BC面射出的光线（　　）

A．仍从Q点射出，出射光线平行于AB

B．仍从Q点射出，出射光线不平行于AB

C．可能从Q′点射出，出射光线平行于AB

D．可能从Q″点射出，出射光线平行于AB

将蓝光换成绿光，其折射率变小，在AC面的折射角变大，光路如图所示，可能从Q″点射出且平行于AB，故D正确。

二、实验题（本大题共3小题，共15分）

11.（5分）在观察光的双缝干涉现象的实验中：

（1）将激光束照在如图乙所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图甲中的________。

（2）换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将________；

保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将________（以上均选填“变宽”、“变窄”或“不变”）。

（1）双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹，A图正确；

（2）根据Δx＝λ知，双缝间的距离d减小时，条纹间距变宽；

当双缝到屏的距离L减小时，条纹间距变窄。

（1）A　

（2）变宽　变窄

12.（5分）“在探究单摆周期与摆长的关系”实验中，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图a所示。

光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图b所示，则该单摆的振动周期为________，若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________（填“变大”、“不变”或“变小”），图b中的Δt将________（填“变大”、“不变”或“变小”）。

小球摆动到最低点时，挡光使得光敏电阻阻值增大，从t1时刻开始，再经两次挡光完成一个周期，故T＝2t0；

摆长为摆线长加小球半径，当小球直径变大，则摆长增加，由周期公式T＝2π可知，周期变大；

当小球直径变大，挡光时间增加，即Δt变大。

2t0　变大　变大

13.（5分）研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器。

如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O做两条互相垂直的直径BC、EF。

在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像。

同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可以直接读出液体折射率的值。

（1）在用此仪器测量液体的折射率时，下列说法正确的是________。

（填字母代号）

A．大头针P3插在M位置时液体的折射率值大于插在N位置时液体的折射率值

B．大头针P3插在M位置时液体的折射率值小于插在N位置时液体的折射率值

C．对于任何液体，在KC部分都能观察到大头针P1、P2的像

D．可能有某种液体，在KC部分观察不到大头针P1、P2的像

（2）若∠AOF＝30°

，OP3与OC的夹角为30°

，则液体的折射率为________。

（1）由图可知P3插在M位置时折射角比在N位置时折射角小，入射角相同，所以P3插在M位置时液体折射率小于N位置时液体折射率；

对某些液体的全反射临介角小于∠AOP时会发生全反射，看不到P1、P2的像，故选BD

（2）由n＝得n＝。

（1）BD　

（2）

三、计算题（本大题共4小题，共45分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）

14.（11分）一列简谐横波由质点A向质点B传播。

已知A、B两点相距4m，这列波的波长大于2m而小于20m。

下图表示在波的传播过程中A、B两质点的振动图象。

求波的传播速度。

由振动图象读出T＝0.4s，分析图象可知：

t＝0时，质点A位于y轴正方向最大位移处，而质点B则经过平衡位置向y轴负方向运动。

所以A、B间距4＝（n＋）λ，

则λ＝m，其中n＝0,1,2…

因为这列波的波长大于2m而小于20m

所以n有0、1两个可能的取值，即：

λ1＝m，λ2＝m

因v＝λ/T，所以v1＝m/s或v2＝m/s。

m/s或m/s

15.（11分）被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟，由于在光纤传输信息研究方面作出了巨大贡献，与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖。

光纤由内芯和外套两层组成。

某光纤内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，其剖面如图所示。

在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为60°

，为保证从该光纤一端入射的光