选修34综合测试题文档格式.docx

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[答案]　AB

[解析]　图示时质点a处是波峰与波谷相遇，两列波引起的位移正负叠加的结果是总位移为零，A正确，质点b是波峰与波峰相遇，c点是波谷与波谷相遇，振动都增强，振幅最大，振幅是一列波振幅的两倍，振动最强，B正确。

振动增强点意味着振幅最大，与位移变化无关，且总是振动增强的，再过

后b点振动位移变化，振幅不变，D不正确。

质点d处于振动加强区域，振幅最大，C不正确。

4．（2013·

南京模拟）下列说法正确的是（　　）

A．真空中光速在不同的惯性参考系中是不同的，它与光源、观察者间的相对运动有关

B．电子液晶显示是光的偏振现象的应用

C．雨后公路积水上面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的衍射现象

D．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁

[答案]　BD

[解析]　真空中光速在不同的惯性参考系中是相同的，它与光源、观察者间的相对运动无关，选项A错误；

光的偏振现象的应用有照相机镜头前装一片偏振滤光片可以使图象更清晰，电子液晶能显示出数字等，选项B正确；

雨后公路积水上面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的干涉现象，选项C错误；

火车过桥要慢行，或者军队过桥要便步，都是为了防止共振现象的发生，以免损坏桥梁，选项D正确。

5.

如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°

，E、F分别为AB、BC的中点，则（　　）

A．该棱镜的折射率为

B．光在F点发生全反射

C．光从空气进入棱镜，波长变小

D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行

[答案]　AC

[解析]　在E点作出法线可知入射角为60°

，折射角为30°

，折射率为

，A对；

由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错；

根据公式λ介＝

可知C对；

三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点的光束平行，故D错。

6．（2013·

合肥模拟）两列简谐波沿x轴相向而行，波速均为v＝0.4m/s，两波源分别位于A、B处，t＝0时的波形如图所示。

当t＝2.5s时，关于M点、N点的位移分别是（　　）

A．2cm　0　　　　　　　　B．0　2cm

C．4cm　0D．0　4cm

[答案]　A

[解析]　在t＝0到t＝2.5s时间内，A波向右传播的距离为Δx＝vΔt＝0.4×

2.5＝1.0（m），B波向左传播的距离是Δx＝vΔt＝0.4×

2.5＝1.0（m），据此画出在t＝2.5s时刻的部分波形图如图所示，然后根据振动的叠加，xM＝0＋2＝2（cm），xN＝0＋0＝0。

7．（2013·

淮安模拟）射电望远镜是接收天体射出电磁波（简称“射电波”）的望远镜。

电磁波信号主要是无线电波中的微波波段（波长为厘米或毫米级）。

在地面上相距很远的两处分别安装射电波接收器，两处接收到同一列宇宙射电波后，再把两处信号叠加。

最终得到的信号是宇宙射电波在两处的信号干涉后的结果。

下列说法中错误的是（　　）

A．当上述两处信号步调完全相反时，最终所得信号最强

B．射电波沿某方向射向地球，由于地球自转，两处的信号叠加有时加强，有时减弱，呈周期性变化

C．干涉是波的特性，所以任何两列射电波都会发生干涉

D．波长为毫米级射电波比厘米级射电波更容易发生衍射现象

[答案]　ACD

[解析]　当两处信号步调完全一致时，所得的最终信号最强。

当两处信号步调完全相反时，所得的最终信号最弱。

同一列波的两处信号的步调，与两处接收器距离在垂直于波传播方向的分量有关，而垂直于波传播方向的分量会随着地球自转而改变。

随着地球自转，某一条射电波最终信号强度会呈周期性变化。

根据衍射规律，厘米级射电波更容易发生衍射现象。

相同相位差和相同频率的两列波才会发生干涉。

8.

如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别表示t1＝0时和t2＝0.5s（T>

0.5s）时的波形，能正确反映t3＝7.5s时波形的是图（　　）

[答案]　D

[解析]　因为t2<

T，可确定波在0.5s的时间内沿x轴正方向传播了

λ，即

T＝0.5s,所以T＝2s，t3＝7.5s＝3

T，波峰沿x轴正方向传播

λ，从

λ处到λ处，D正确，A、B、C错误。

9.

（2013·

临沂模拟）如图所示，波源P从平衡位置y＝0开始振动，运动方向竖直向上（y轴的正方向），振动周期T＝0.01s，产生的简谐波向右传播，波速为v＝80m/s。

经过一段时间后，S、Q两点开始振动，已知距离PS＝0.4m、PQ＝1.2m。

若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则下列说法正确的是（　　）

A．乙图能正确描述Q点的振动情况

B．甲图能正确描述S点的振动情况

C．丁图能正确描述t＝0.0175s时刻的波形图

D．若在Q点也存在一个波源，振动情况同波源P，则S点为振动加强点

[答案]　C

[解析]　经时间

，S起振，经时间

T，Q起振，所以A、B两项错误；

经t＝0.0175s，P点完成1

次全振动，到达－y最大位移处，且形成1

λ的波形图，则C项正确；

若在Q点也存在振动情况同波源P的一个波源，则S点与两波源的路程差SQ－SP＝0.4m＝

，S点为振动减弱点，则D项错误。

10．（2013·

太原模拟）

如图所示，A、B和O位于同一条直线上，波源O产生的横波沿该直线向左、右两侧传播，波速均为v。

当波源起振后经过时间Δt1，A点起振，又经过时间Δt2，B点起振，此后A、B两点的振动方向始终相反．下列说法中正确的是（　　）

A．O点两侧波的频率可能不相等

B．A、B两点到O点的距离之差一定为半波长的奇数倍

C．这列横波的波长为

（n＝0,1,2，…）

D．这列横波的波长为

[解析]　同一波源，频率相同，则A项错误；

A关于O的对称点A′与A的振动步调一致，则点A′与B的振动始终相反，距离一定为半波长的奇数倍，即OB－OA＝vΔt2＝（

＋n）λ，λ＝

（n＝0,1,2，…），则B、D两项正确。

第Ⅱ卷（非选择题　共60分）

二、填空题（共3小题，每小题6分，共18分。

把答案直接填在横线上）

11．（6分）某防空雷达发射的电磁波频率为f＝3×

103MHz，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间Δt＝0.4ms，那么被监视的目标到雷达的距离为________km。

该雷达发出的电磁波的波长为________m。

[答案]　60　0.1

[解析]　x＝cΔt＝1.2×

105m＝120km。

这是电磁波往返的路程，所以目标到达雷达的距离为60km。

由c＝fλ可得λ＝0.1m。

12．（6分）在“用单摆测重力加速度”的实验中，

（1）某同学的操作步骤为：

A．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上

B．用米尺量得细线长度l

C．在摆线偏离竖直方向5°

位置释放小球

D．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T＝

用公式g＝

计算重力加速度

按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比________（填“偏大”、“相同”或“偏小”）。

（2）已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为T′＝T0

，式中T0为摆角趋近于0°

时的周期，a为常数。

为了用图象法验证该关系式，需要测量的物理量有________；

若某同学在实验中得到了如图所示的图线，则图象中的横轴表示________。

[答案]　

（1）偏小　

（2）T′（或t、n）、θ　T′

[解析]　单摆摆长为摆线长度与小球半径之和，因该同学将偏小的摆长代入公式计算，所得重力加速度的测量值偏小于实际值；

为验证该关系式，需要测量单摆在任意摆角θ时的周期T′，根据公式与图象的函数关系式推导得到摆角θ＝0时横轴的截距为T0。

13．（6分）如图为双缝干涉测光波长的实验设备示意图。

（1）图中①为光源，⑤为光屏，它们之间的②③④依次是________、________和________。

（2）下面操作能增大光屏上相邻亮条纹间距的是________。

A．增大③和④之间的距离

B．增大④和⑤之间的距离

C．将绿色滤光片改为红色滤光片

D．增大双缝之间的距离

[答案]　

（1）滤光片　单缝　双缝　

（2）BC

[解析]　

（1）根据实验装置知②③④依次为：

滤光片、单缝和双缝。

（2）由Δx＝

λ，知增大④和⑤之间的距离是增大l，可使Δx增大；

增大双缝之间的距离d，Δx变小；

把绿色滤光片换成红色滤光片时，波长变长，Δx变大，故B、C选项都能增大光屏上相邻亮条纹的间距。

三、论述计算题（共4小题，共42分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

14．（10分）（2013·

德州模拟）如图为沿x轴向右传播的简谐横波在t＝1.2s时的波形，位于坐标原点处的观察者测到在4s内有10个完整的波经过该点。

（1）求该波的振幅、频率、周期和波速；

（2）画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0～0.6s内的振动图象。

[答案]　

（1）0.1m　2.5Hz　0.4s　5m/s　

（2）见解析

[解析]　

（1）由题图得A＝0.1m，又频率f＝

＝2.5Hz

所以T＝

＝0.4s，波速v＝λf＝5m/s。

（2）振动图象如图所示。

15．（10分）（2013·

南昌模拟）

两束平行的细激光束，垂直射到半圆柱玻璃的平面上，如图所示。

已知其中一条光线沿直线穿过玻璃，它的入射点是O；

另一条光线的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于P点。

已知玻璃截面的圆半径为R，OA＝

，OP＝

R。

求玻璃材料的折射率。

[答案]　

[解析]　

作出光路图如图所示，其中一条光线沿直线穿过玻璃，可知O点为圆心

另一条光线沿直线进入玻璃，在半圆面上的入射点为B，入射角设为θ1，折射角设为θ2

则sinθ1＝

＝

　解得θ1＝30°

因OP＝

R，由几何关系知BP＝R，则折射角θ2＝60°

由折射定律得玻璃的折射率为n＝

16．（11分）（2013·

烟台模拟）

如图为一简谐波在两个不同时刻的波动图象，虚线为实线所示波形在Δt＝5s后的波形图象。

若质点的振动周期T和Δt的关系为T<

Δt<

3T，则在Δt内波向前传播的距离Δs等于多少？

[答案]　30m、42m、54m、66m

[解析]　由题图可以得波长λ＝24m，因为T<

3T，所以传播距离Δs满足λ<

Δs<

3λ。

讨论：

（1）波向左传播，则Δs＝（1/4＋n）λ，

所以Δs＝5λ/4或9λ/4，即Δs1＝5λ/4＝5×

24/4＝30（m），或Δs2＝9λ/4＝9×

24/4＝54（m）；

（2）波向右传播，则Δs＝（3/4＋n）λ，所以Δs＝7λ/4或11λ/4，即Δs1＝7λ/4＝7×

24/4＝42（m），或Δs2＝11λ/4＝11×

24/4＝66（m）。

综上，Δs＝30m、42m、54m、66m。

17．（11分）（2013·

昆明模拟）

如图所示，ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料的折射率n＝2，AC为一半径为R的

圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形，在D处有一点光源。

若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射入圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，求这部分光照射圆弧AC的弧长。

[答案]　

πR

设该种材料的临界角为C，则sinC＝

①

解得：

C＝30°

②

如图所示，若沿DE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射，则：

∠ADF＝30°

③

同理，若沿DG方向射入的光恰好在BC面上发生全反射，可得：

∠CDG＝30°

④

因此∠FDH＝30°

⑤

根据几何关系可得：

×

2πR⑥

πR⑦