学年高二物理选修34学业分层测评检测.docx

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学年高二物理选修34学业分层测评检测

模块综合测评

（时间：

60分钟　满分：

100分）

一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的五个选项中有三项符合题目要求．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分．每选错1个扣3分，最低得分为0分）

1．下列说法正确的有（　　）

A．某种光学介质对另一种光学介质的相对折射率可能小于1

B．英国物理学家托马斯·杨发现了光的干涉现象

C．激光和自然光都是偏振光

D．麦克斯韦用实验证明了光是一种电磁波

E．爱因斯坦认为真空中光速在不同惯性系中相同

【解析】　激光的偏振方向一定，是偏振光，而自然光包含着垂直传播方向上沿一切方向振动的光，C错；麦克斯韦只是从理论上提出光是一种电磁波，D错．

【答案】　ABE

2．下列说法正确的是（　　）【导学号：

23570173】

A．露珠的晶莹透亮现象，是由光的全反射引起的

B．光波从空气进入水中后，更容易发生衍射

C．电磁波具有偏振现象

D．根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短

E．物体做受迫振动时，其频率和振幅与自身的固有频率均无关

【解析】　露珠的晶莹透亮现象，是由光的全反射引起的，选项A正确；光波从空气进入水中后，频率不变，波速变小，则波长变短，故不容易发生衍射，选项B错误；因电磁波是横波，故也有偏振现象，选项C正确；根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短，选项D正确；物体做受迫振动时，其频率总等于周期性驱动力的频率，与自身的固有频率无关，但其振幅与自身的固有频率有关，当驱动力的频率等于固有频率时，振幅最大．选项E错误．

【答案】　ACD

3．在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光的现象，下列现象中属于光的干涉的是（　　）

A．洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象

B．小孩儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象

C．雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象

D．用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象

E．实验室用双缝实验得到的彩色条纹

【解析】　A属于光的色散现象；B、C属于光的薄膜干涉现象；D属于光的单缝衍射现象；E属于光的双缝干涉现象．

【答案】　BCE

4．下列有关光学现象的说法中正确的是（　　）

【导学号：

23570174】

A．用光导纤维束传送信息是光的衍射的应用

B．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的干涉现象

C．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰

D．经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度

E．激光测距是应用了激光平行性好的特点

【解析】　用光导纤维束传送信息是光的全反射的应用，A错误；太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的色散现象，是光的折射的结果，B错误；在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可减弱反射光，从而使景象更清晰，C正确；红光的波长比绿光的波长长，根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度，D正确；激光的平行性好，常用来精确测距，E正确．

【答案】　CDE

5．下列关于单摆运动的说法中，正确的是（　　）

A．单摆的回复力是摆线的拉力与摆球重力的合力

B．单摆的回复力是摆球重力沿运动轨迹切向的分力

C．单摆的周期与摆球质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关

D．单摆做简谐运动的条件是摆角很小（小于5°）

E．在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快

【解析】　单摆的回复力是摆球重力沿运动轨迹切向的分力，A错误，B正确；根据单摆的周期公式T＝2π可知，单摆的周期与摆球质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关，C正确；在摆角很小时，单摆近似做简谐运动，D正确；将摆钟从山脚移到高山上时，摆钟所在位置的重力加速度g变小，根据T＝2π可知，摆钟振动的周期变大，走时变慢，E错误．

【答案】　BCD

6．如图1所示是一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，图中质点P正沿y轴正方向运动，此波的传播速度为v＝4m/s，则（　　）【导学号：

23570175】

图1

A．此波沿x轴正方向传播

B．质点P的振动周期为T＝1.0s

C．x＝1.0m处质点做简谐运动的表达式为y＝5cos（4t）cm

D．x＝1.0m处质点在2.5s内通过的路程为50cm

E．t＝0.25s时，x＝2.0m处质点有最大正向加速度

【解析】　因质点P正沿y轴正方向运动，由“上下坡法”知波沿x轴正方向传播，A对；由题图知波长为λ＝4m，由λ＝vT知各质点振动周期为T＝1.0s，B对；由题图知x＝1.0m处质点做简谐运动的表达式为y＝5cos（2πt）cm，C错；t＝2.5s＝2.5T，所以x＝1.0m处质点在2.5s内通过的路程为s＝2.5×4A＝50cm，D对；t＝0.25s＝时，x＝2.0m处质点正处于波峰，具有最大负向加速度，E错．

【答案】　ABD

7．如图2所示是一单摆在某介质中振动时产生的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，波速v为4m/s.P、Q是这列波上的质点，取g≈π2m/s2，下列说法正确的是（　　）

图2

A．质点P和Q的振动方向始终相反

B．质点P的振动周期为2s，振幅为0.05m

C．再经0.5s，P质点在正的最大位移处

D．在t＝0时刻，质点Q的速度沿y轴正方向并开始做匀减速运动

E．该单摆的摆长约为1m

【解析】　质点P和Q相距半个波长，振动方向始终相反，A对；由题图知波长为8m，而波速v为4m/s，所以周期为2s，从题图可以看出质点的振幅为0.05m，B正确；波沿x轴正方向传播，所以经过0.5s，P质点在负的最大位移处，C错；t＝0时刻，质点Q开始做变减速运动，D错误；根据T＝2π，得l≈1m，E正确．

【答案】　ABE

8．如图3所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此刻M是波峰与波峰的相遇点．设这两列波的振幅均为A，则下列说法中正确的是（　　）

【导学号：

23570176】

图3

A．此时刻位于O处的质点正处于平衡位置

B．P、N两处的质点始终处在平衡位置

C．随着时间的推移，M处的质点将向O处移动

D．从此时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零

E．O、M连线的中点是振动加强的点，其振幅为2A

【解析】　此时刻位于O处的质点正处于波谷与波谷的相遇点，不在平衡位置，选项A错误；P、N两处的质点处于波峰和波谷的相遇点，两列波在这两处的位移始终相反，合位移为零，选项B正确；质点并不随波迁移，选项C错误；从此时刻起，经过四分之一周期，两列波在M点的振动均达到平衡位置，合位移为零，选项D正确；O、M连线的中点是振动加强区的点，其振幅为2A，选项E正确．

【答案】　BDE

二、非选择题（本题共4小题，共52分，按题目要求作答，解答题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）

9．（12分）某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：

【导学号：

23570177】

（1）用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图4甲所示，可读出摆球的直径为________cm.把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L.

甲　　　　　　　　　乙　　　　　　　　丙

图4

（2）用秒表测量单摆的周期．当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n＝1，单摆每经过最低点记一次数，当数到n＝60时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是T＝________s（结果保留三位有效数字）．

（3）测量出多组周期T、摆长L的数值后，画出T2L图线如图丙，此图线斜率的物理意义是（　　）

A．g　　　　　　　　　B.

C.D.

（4）在（3）中，描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的直线将不通过原点，由图线斜率得到的重力加速度与原来相比，其大小（　　）

A．偏大B．偏小

C．不变D．都有可能

（5）该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度，他采用的方法是：

先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1，然后把摆线缩短适当的长度ΔL，再测出其振动周期T2.用该同学测出的物理量表示重力加速度g＝________.

【解析】　

（1）摆球的直径为d＝20mm＋6×mm＝20.6mm＝2.06cm.

（2）秒表的读数为t＝60s＋7.4s＝67.4s，根据题意t＝T＝T，所以周期T＝≈2.28s.

（3）根据单摆周期公式T＝2π，可得＝＝k（常数），所以选项C正确．

（4）因为＝＝k（常数），所以＝＝k，若误将摆线长当作摆长，画出的直线将不通过原点，但图线的斜率仍然满足＝＝k，所以由图线的斜率得到的重力加速度不变．

（5）根据（4）的分析，＝，所以g＝＝.

【答案】　

（1）2.06　

（2）2.28　（3）C　（4）C　（5）

10．（12分）一列简谐横波，沿波的传播方向依次有P、Q两点，平衡位置相距5.5m，其振动图象如图5甲所示，实线为P点的振动图象，虚线为Q点的振动图象．

　　　　　甲　　　　　　　　　　乙

图5

（1）图乙是t＝0时刻波形的一部分，若波沿x轴正向传播，试在给出的波形上用黑点标明P、Q两点的位置，并写出P、Q两点的坐标（横坐标用λ表示）；

（2）求波的最大传播速度．

【解析】　

（1）P、Q两点的位置如图所示P（0,0）、Q（，5）

（2）由题图甲可知，该波的周期T＝1s

由P、Q的振动图象可知，P、Q之间的距离是（n＋）λ＝5.5m

当n＝0时，λ有最大值6m.

此时对应波速最大，v＝＝6m/s.

【答案】　

（1）见解析　

（2）6m/s

11．（14分）如图6所示为沿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．

图6

（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0.6s内的振动图象．

【解析】　

（1）由题图可知该波的振幅A＝0.1m

波长λ＝2m

由题意可知，f＝Hz＝2.5Hz

T＝＝0.4s

波速v＝λf＝5m/s.

（2）振动图象如图所示．

【答案】　

（1）0.1m　2.5Hz　0.4s　5m/s　

（2）见解析

12．（14分）如图7所示，△ABC为一直角三棱镜的横截面，∠BAC＝30°，现有两条间距为d的平行单色光线垂直于AB面射入三棱镜，已知棱镜对该单色光的折射率为.

图7

（1）若两条单色光线均能从AC面射出，求两条单色光线从AC面射出后的距离；

（2）两条单色光线的入射方向怎样变化才可能使从AB面折射到AC面的光线发生全反射？

【解析】　

（1）如图所示，两条单色光线在AC面的折射点分别为D、E，由图中几何关系可知，入射角i＝30°

则根据光的折射定律有＝n

得r＝60°

在直角三角形DEF中∠EDF＝30°

所以EF＝DE＝·＝d.

（2）当入射光线绕AB面上的入射点向上转动时，折射光线入射到AC面上的入射角变大，才有可能发生全反射．

【答案】　

（1）d　

（2）见解析