人教版物理34 练习卷Word文件下载.docx

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（1）若每间隔最小时间0.4s重复出现波形图，求波速．

（2）若p点经0.4s第一次达到正向最大位移，求波速．

（3）若p点经0.4s到达平衡位置，求波速．

，…）

7．（7分）

（1）在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图7甲、乙所示．测量方法正确的是________（选填“甲”或“乙”）．

（2）实验时，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8甲所示．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变化图线如图乙所示，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”），图乙中的Δt将________（填“变大”、“不变”或“变小”）．

8．（8分）20世纪80年代初，科学家发明了硅太阳能电池．如果在太空设立太阳能卫星电站，可24h发电，且不受昼夜气候的影响．利用微波——电能转换装置，将电能转换成微波向地面发送，太阳能卫星电站的最佳位置在离地1100km的赤道上空，此时微波定向性最好．飞机通过微波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的．可在地面站附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过．（地球半径R＝6400km）

（1）太阳能电池将实现哪种转换________．

A．光能—微波B．光能—热能C．光能—电能D．电能—微波

（2）微波是________．

A．超声波B．次声波

C．电磁波D．机械波

（3）飞机外壳对微波的哪种作用，使飞机安全无恙________．

A．反射B．吸收C．干涉D．衍射

（4）微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的________．

A．电离作用B．穿透作用

C．生物电作用D．热效应

9．（9分）

（1）下列说法中正确的是________．

A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的衍射造成的

B．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场

C．狭义相对论认为：

不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的

D．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过最大位移处开始计时，以减小实验误差

（2）如图9所示，一个半径为R的

透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点．已知OA＝

，该球体对蓝光的折射率为

.则它从球面射出时的出射角β＝________；

若换用一束红光同样从A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置________（填“偏左”、“偏右”或“不变”）．

（3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为2s，t＝0时刻的波形如图10所示．该列波的波速是________m/s；

质点a平衡位置的坐标xa＝2.5m，再经________s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．

11．（10分）在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图13所示，有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合，已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径是多少？

12．（10分）如图14所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速大小为0.3m/s，P点的横坐标为96cm，从图中状态开始计时，求：

（1）经过多长时间，P质点开始振动，振动时方向如何？

（2）经过多长时间，P质点第一次到达波峰？

（3）以P质点第一次到达波峰开始计时，作出P点的振动图象（至少画出1.5个周期）

湖南省祁东县第二中学2012级

选修3-4模块评估

1.

（1）一列沿x轴传播的简谐横波．t＝0时波的图象如下图甲所示．质点M沿y轴的正方向运动，则这列波的波长是________，传播方向是________，在一个周期内，质点M通过的路程是________．

（2）如图乙所示，平面MN是介质与真空的交界面，介质中有一点A，真空中有一点B.P是A、B连线与界面的交点，如果A点发出的一束激光，射到界面上的Q点（图中未画出），进入真空后经过B点．则Q点在P点的________（填“左侧”或“右侧”）．

（3）火车向观察者高速驶来时，观察者听到火车汽笛声的音调________（填“变高”、“变低”或“不变”）．

【答案】　

（1）20m　沿x轴负方向　8cm　

（2）左侧　（3）变高

2．（2009年江苏卷）

（1）如图所示，强强乘坐速度为0.9c（c为光速）的宇宙飞般追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c.强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为________．（填写选项前的字母）

A．0.4c　　　　　　　　　B．0.5c

C．0.9cD．1.0c

（2）在t＝0时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如右图所示．质点A振动的周期是________s；

t＝8s时，质点A的运动沿y轴的________方向（填“正”或“负”）；

质点B在波的传播方向上与A相距16m．已知波的传播速度为2m/s，在t＝9s时，质点B偏离平衡位置的位移是________cm.

（3）如图是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，相机的镜头竖直向上．照片中，水立方运动馆的景象呈现在半径r＝11cm的圆形范围内，水面上的运动员手到脚的长度l＝10cm.若已知水的折射率n＝

，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h.（结果保留两位有效数字）

【解析】　

（1）根据真空中光速不变的原理，观察到光速不变为c.

（2）从图上能得出质点振动的周期；

判断出t＝8s时质点振动沿y轴正方向，波经过8s传到B点，B点振动1s则位移为10cm.

（3）设照片圆形区域的实际半径为R，运动员的实际长度为L

由折射定律　nsinα＝sin90°

几何关系　sinα＝

，

＝

得h＝

·

r

取L＝2.2m，解得　h＝2.1m（1.6～2.6m都算对）．

【答案】　

（1）D　

（2）4　正　10

3．

（1）下列关于简谐运动和简谐机械波的说法正确的是________．（填入选项前的字母，有填错的不得分）

A．弹簧振子的周期与振幅有关

B．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定

C．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度

D．单位时间内经过介质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率

（2）一半径为R的1/4球体放置在水平桌面上，球体由折射率为

的透明材料制成．现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如上图所示．已知入射光线与桌面的距离为

R/2.求出射角θ.

【解析】　

（2）设入射光线与1/4球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线．因此，图中的角α为入射角．过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B.依题意，∠COB＝α，又由在△OBC知

sinα＝

①

设光线在C点的折射角为β，由折射定律得

②

由①②式得

β＝30°

由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ（见右图）为30°

，由折射定律得

因此sinθ＝

解得θ＝60°

.

【答案】　

（1）BD　

（2）60°

4．

（1）如图所示是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为4Hz，A点在此时的振动方向如图所示，则可以判断出这列波的传播方向是沿x轴________方向（填“正”或“负”），波速大小为________m/s.

（2）做简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为x＝2sin

cm，则下列说法正确的是________．

A．它的振幅为4cm

B．它的周期为0.02s

C．它的初相位是

D．它在1/4周期内通过的路程可能是2

cm

（3）如下图所示，在平静的水面下有一点光源S，点光源到水面的距离为H，水对该光源发出的单色光的折射率为n.请解答下列问题：

①在水面上方可以看到一圆形的透光面，求该圆的半径．

②若该单色光在真空中的波长为λ0，该光在水中的波长为多少？

【解析】　

（1）由波速公式v＝λf，即可得出结果．

（2）根据振动方程的物理意义可知，它的振幅为2cm，周期为0.04s，初相位是

（3）①设光在水面发生全反射的临界角为C，透光面的半径为r，如图所示，由于sinC＝

，解得：

r＝

②由于光在传播过程中的频率不变，设光在真空中的传播速度为c，在水中的传播速度为v，则有：

n＝

，又由于f＝

，联立解得：

λ＝

【答案】　

（1）负　8　

（2）C　（3）①

　②

5．

（1）刚刚参加完北京奥运会的福娃欢欢做了这样一个小实验：

将干净的玻璃片放在黑纸上，在玻璃片上涂抹一层水，然后在水面上滴几滴煤油或者机油，让房间内光线变暗，用手电筒以一定的角度照射油膜，观察油膜上的条纹．会有什么现象产生：

__________________.如上图所示，如果用红纸、绿纸、蓝纸等分别挡住手电筒，这时有什么变化____________________________．

（2）酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影，但当你靠近“水面”时，它也随你的靠近而后退，对此现象的正确解释是________．

A．此“水面”存在，但在较远的地方

B．“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉

C．太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率大，发生全反射

D．太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率小，发生全反射

（3）一列简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时刻的波形如右图所示，质点振动周期T＝0.2s．求：

①波的振幅A、波长λ、波速v；

②画出平衡位置在x＝1.5m处的质点，以该时刻为计时起点的振动图象．（至少画一个周期并在图中标上周期、半周期和振幅的数值）

【解析】　

（1）油膜会产生薄膜干涉，所以能看到干涉条纹．因为不同颜色光线频率不同，所以条纹的颜色随着纸的颜色的变化而发生变化，并且条纹的宽度也随着纸的颜色的变化而发生变化．

（2）夏天，气温很高，太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率小，这样从地面反射上来的太阳光发生全反射．

（3）①由图知：

A＝8cm　λ＝2m

波速v＝

m/s＝10m/s

②如下图所示．

【答案】　

（1）干涉条纹　油膜上的条纹的颜色和宽度均随纸的颜色的变化而变化

（2）D

（3）①8cm,2m,10m/s

②如图

6．

（1）机械波和电磁波都能传递能量，其中电磁波的能量随波的频率的增大而________（填“增大”、“减小”或“不变”）．波的传播及其速度与介质有一定的关系，在真空中机械波是________（填“能”或“不能”）传播的，电磁波是________（填“能”或“不能”）传播的．在从空气进入水的过程中，机械波的传播速度将________，电磁波的传播速度将________（填“增大”、“减小”或“不变”）．

（2）放在空气中的玻璃砖，如右图所示，有一束光射到界面ab上，下列说法正确的是________．

A．在界面ab入射角大于临界角的光将不会进入玻璃砖

B．光射到界面ab后，不可能发生全反射

C．光传播至界面cd后，有可能不从界面cd射出

D．光传播至界面cd后，一定会从界面cd射出

（3）如右图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，已知波的传播速度v＝2m/s.试回答下列问题：

①写出x＝0.25m处质点的振动函数表达式；

②求出x＝0.25m处质点在0～4.5s内通过的路程及在t＝4.5s时的位移．

【解析】　

（2）光射到界面ab是从光疏介质进入光密介质，不可能发生全反射，故选项B正确，A错误；

光传播至界面cd后，入射角小于临界角，也不可能发生全反射，故选项D正确，C错误．

（3）①波长λ＝2.0m，周期T＝λ/v＝1.0s，振幅A＝5cm，则x＝0.25m处质点的振动函数方程为y＝5sin

（cm）

②n＝t/T＝4.5，则x＝0.25m质点经4.5个周期后的路程s＝90cm，经4.5个周期后的位移y＝－2.5

cm.

【答案】　

（1）增大　不能　能　增大　减小

（2）BD　（3）①y＝5sin

cm　②90cm　－2.5

7．

（1）某同学课余时间在家里想根据“用单摆测重力加速度”的方法，测量当地的重力加速度．他在家中找了一根长度为1.2m左右的细线，一个可作停表用的电子表和一把毫米刻度尺（无法一次直接测量出摆长）．由于没有摆球，他就找了一个螺丝帽代替．他先用细线和螺丝帽组成一个单摆，然后依据多次测量求平均值的方法用电子表测出振动周期为T1.然后将细线缩短，用刻度尺量出缩短的长度为ΔL，测出这种情况下单摆的周期为T2.根据上述数据就可以测出重力加速度了，请你用上述数据，推导出当地重力加速度的表达式为________．

（2）光线由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ时，若这两种介质的折射率不同，则光线________．

A．一定能进入介质Ⅱ中传播

B．若进入介质Ⅱ中，传播方向一定改变

C．若进入介质Ⅱ中，传播速度一定改变

D．不一定能进入介质Ⅱ中传播

（3）一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图如图a所示，其中某质点的振动图象如图b所示．求：

①波速为多少？

②图a中的质点e（波峰）再经多少时间第一次到达波谷？

【解析】　

（1）设原来单摆的摆长为L，根据单摆的周期公式有：

T1＝2π

，T2＝2π

，两式联立消去L

有：

g＝

（2）光线由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ时，如果入射光线垂直于界面，则光线进入介质Ⅱ中后传播方向不变；

由n＝

可知，若进入介质Ⅱ中，传播速度一定改变（这两种介质的折射率不同），当介质Ⅰ的折射率大于介质Ⅱ的折射率，且入射角大于或等于临界角时，则发生全反射，光线就不能进入介质Ⅱ中传播，所以CD选项正确．

（3）①由图得：

λ＝4.0m，T＝0.2s

解得v＝λ/T＝20m/s

②t＝T/2＝0.1s.

【答案】　

（1）g＝

（2）CD　（3）①20m/s　②0.1s

8．

（1）如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0.2s时刻的波形图，乙图是这列波中某质点的振动图象，由图可知，这列简谐波的波速大小为________m/s；

质点B在图示时刻之后的1s之内通过的路程为________cm；

若乙图所示的是质点B的振动图象，则这列波的传播方向为________

．

（2）下列说法中正确的是________．

A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于光的衍射造成的

D．在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，测量单摆周期应该从小球经过最大位移处开始计时，以减小实验误差

（3）如右图所示是用某种透明材料制成的一块柱体棱镜的水平截面图，角A与角B为直角，角C等于60°

，光线从AB边入射，入射角为60°

，已知棱镜材料对该光的折射率为n＝

.（光在真空中的速度为3×

108m/s）求：

①光线在棱镜中传播速度大小为多少？

②在图中完成光线进入透明材料到射出的光路图．

【解析】　

（1）波动图象知波长λ＝4m，由振动图象知T＝0.4s，所以v＝

＝10m/s.B在1s之内通过的路程为

×

4A＝2.5×

4×

0.1cm＝1cm.由振动图象知0.2s以后B质点向y轴负方向振动，所以波沿x轴负方向传播．

（2）水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于薄膜干涉造成的，A项错误；

由麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，所以B项错误；

根据光速不变原理得出C项正确；

测量单摆周期应该从小球经过最低点开始计时，D项错误．

（3）①v＝

＝1.7×

108m/s　②如下图所示．

【答案】　

（1）10m/s　1cm　沿x轴负方向传播

（2）C　（3）①1.7×

108m/s

②如右图