教科版高中物理选修34综合质量检测第一六章.docx

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教科版高中物理选修34综合质量检测第一六章

高中物理学习材料

（灿若寒星**整理制作）

综合质量检测第一～六章

（90分钟100分）

一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分.每小题至少一个选项符合题意）

1.如图所示，在一个高速转动的巨大转盘上，放着A、B、C三个时钟，下列说法正确的是（）

A.A时钟走得最慢，B时钟走得最快

B.A时钟走得最慢，C时钟走得最快

C.C时钟走得最慢，A时钟走得最快

D.B时钟走得最慢，A时钟走得最快

2.一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是（）

A.若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值

B.质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大

C.质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同

D.质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同

3.假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比是（）

A.将提前

B.将延后

C.某些区域将提前，在另一些地区将延后

D.不变

4.如图所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法正确的是（）

A.人从右侧向左看，可以看到彩色条纹

B.人从左侧向右看，可以看到彩色条纹

C.彩色条纹水平排列

D.彩色条纹竖直排列

5.如图所示，在均匀介质中的一条直线上的两个振源A、B相距6m，振动频率相等.t0＝0时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，A的振动图像为甲，B的振动图像为乙.若由A向右传播的机械波与由B向左传播的机械波在t1＝0.3s时恰好相遇，则下列判断正确的是（）

A.两列波在A、B间的传播速度大小均为10m/s

B.两列波的波长都是4m

C.在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点

D.t2＝0.75s时刻B点经过平衡位置且振动方向向下

6.如图所示的长直光纤，柱芯为玻璃，外层以折射率比玻璃的折射率小的介质包覆.若光线自光纤左端进入，与中心轴的夹角为θ，则下列有关此光线传播方式的叙述正确的是（）

A.不论θ为何，光线都不会发生全反射

B.不论θ为何，光线都会发生全反射

C.θ够小时，光线才会发生全反射

D.θ够大时，光线才会发生全反射

7.一列横波在t＝0时刻的波形如图中实线所示，在t＝1s时刻的波形如图中虚线所示，由此可以判定此波的（）

A.波长一定是4cm

B.周期一定是4s

C.振幅一定是2cm

D.传播速度一定是1cm/s

8.（2012·渭南高二检测）如图所示，两束单色光a、b从水面下射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是（）

A.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距

B.用a、b光分别做单缝衍射实验时，它们的衍射条纹宽度都是均匀的

C.在水中a光的速度比b光的速度小

D.在水中a光的临界角大于b光的临界角

9.（2012·温州高二检测）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像.从该时刻起（）

A.经过0.35s，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离

B.经过0.25s，质点Q的加速度大于质点P的加速度

C.经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3m

D.经过0.1s，质点Q的运动方向沿y轴正方向

10.一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离.在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是（）

A.红光以30°的入射角入射

B.红光以45°的入射角入射

C.紫光以30°的入射角入射

D.紫光以45°的入射角入射

二、实验题（本大题共2小题，共16分）

11.（2012·潍坊高二检测）（8分）在观察光的干涉现象的实验中，将两片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝；按如图所示的方法，让激光束通过自制的双缝.

（1）保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距____________（选填“越大”或“越小”）；

（2）保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距__________________（选填“越大”或“越小”）；

（3）在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时______________（选填“大”或“小”）；

（4）实验观察到光屏上呈现明暗相间的条纹，试运用波动理论对明纹的形成予以解释.

答：

________________________________________________________________

____________________________________________________________________

12.（8分）如图所示，用某种透光物制成的直角三棱镜ABC，在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像______________，调整视线方向，直到P1的像，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3___________，P4__________.记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4的位置作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°.则该透光物质的折射率n＝_________________，并在图中画出正确完整的光路图.

三、计算题（本大题共4小题，共44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）

13.（2012·海口高二检测）（10分）如图所示，甲、乙两船相距40m，一列水波在水面上从左向右传播，当某时刻甲船位于波峰时，乙船恰位于波谷，且峰、谷间的高度差为0.4m.若波速为4m/s，通过计算回答：

（1）9s后甲处于上升还是下降状态？

（2）9s内甲上下运动了多少路程？

14.（9分）人的心电图的出纸速度（纸带移动的速度）是2.5cm/s，记录下的某人的心电图如图所示.图纸上每格边长为5mm，求：

（1）此人的心率为多少次/分；（保留两位有效数字）

（2）若某人的心率为75次/分，每跳一次输送80mL血液，他的血压（可看作心脏压送血液的平均压强）为1.5×104Pa.据此估算此人心脏跳动做功的平均功率P.

15.（12分）如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，∠A=30°，

∠C＝90°.三棱镜材料的折射率是n＝

.一条与BC面成θ＝30°的光线射向BC面，经过AC边一次反射从AB边射出.

（1）求光在三棱镜中的传播速度;

（2）画出此束光线通过棱镜的光路图;

（3）求从AB边射出的光线与AB边的夹角.

16.（13分）在某介质中形成一列简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示，图上每一小格长度为1cm.若波向右传播，t＝0时刻刚好传到A点.已知开始计时后，质点P在t1＝1.5s时刻第一次到达波谷位置.试求：

（1）从t=0到t1=1.5s，波中质点O经过的路程和t1=1.5s时相对平衡位置的位移分别为多大；

（2）这列波的传播速度的大小；

（3）从t＝0时刻起，再经过多长时间，质点B将第一次到达波谷位置.

答案解析

1.【解析】选C.A、B、C在同一转盘上，它们的角速度相同，由v＝rω可知r越大，线速度v越大.由

可知，v越大，τ越大，也就是说钟走得越慢.从图中可以看出，A时钟的线速度最小，C时钟的线速度最大，故A时钟走得最快，C时钟走得最慢.

2.【解析】选D.本题考查简谐运动的基本运动特征.如图所示，

设质点在A、B之间振动，O点是它的平衡位置，并设向右为正，在质点由O向A运动过程中，质点的位移是以平衡位置O为起点的，故其位移为负值；而质点向左运动，速度方向与规定的正方向相反，速度也为负值,A错；质点在通过平衡位置时，位移为零，回复力为零，加速度为零，速度最大，但方向不确定，B、C错；振子通过某一位置时，速度方向可正可负，由F＝－kx知，x相同，F相同，再由F＝ma知，a相同，但振子在该点的速度方向可能向左也可能向右，D正确.

3.【解析】选B.

假如地球周围没有大气层，太阳光将沿直线传播，如图所示，在地球上B点的人将在太阳到达A′点时看到日出；而地球表面有大气层时，由于空气的折射率大于1，并且离地球表面越近，大气层的密度越大，折射率越大，太阳光将沿如图所示AB曲线进入在B处的人眼中，使在B处的人看到了日出，但在B处的人认为光是沿直线传播的，则认为太阳位于地平线上的A′点，而此时太阳还在地平线以下，相当于日出时刻提前了，所以无大气层时日出的时间将延后.

4.【解析】选B、C.一束白光射到薄膜上，经前后两个面反射回来的光相遇，产生干涉现象，我们由左向右看可看到彩色条纹.又由于薄膜同一水平线上的厚度相同，所以彩色条纹是水平排列的.

5.【解析】选A.由题意得v＝

＝10m/s，A对；T＝0.2s，λ＝vT＝2m，B错；中点C到两波源的距离都是半波长的奇数倍，因两波源是反相位的，所以振动减弱，C错；t2=0.75s时，B点在负最大位移处，且开始向上振动,D错.故选A.

6.【解析】选C.发生全反射的条件之一是入射角i要大于临界角C，即光线传播到光纤侧面时的入射角i应满足i＝90°－θ≥C，θ≤90°－C，故选C项.

7.【解析】选A、C.由图像可直接得出该波的波长λ＝4cm，振幅为2cm，故A、C正确；但本题中未说明波的传播方向，如波沿x轴正方向传播，传播时间t＝（n＋

）T，又因t＝1s，所以

（n＝0,1,2,3…）；波速

＝（4n＋1）cm/s（n＝0,1,2,3…）；若波沿x轴负方向传播，传播时间t＝（n＋

）T，又因t＝1s，所以T＝

（n=0，1，2，3…），波速

＝（4n＋3）cm/s（n＝0,1,2,3…），由以上分析可看出，波速和周期都不是定值，故B、D错，所以本题正确答案为A、C.

8.【解析】选A、D.本题考查光的折射、衍射、全反射等知识.由题图中折射光线可以看出，a光的折射率小于b光的折射率，所以a光的波长大于b光的波长，由此得到a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，A对；单缝衍射条纹宽度都不均匀，B错；a光的折射率小，波长长，波速大，全反射的临界角大，C错，D对.

9.【解析】选A、C.由甲图知λ＝4m，由乙图知T＝0.2s，经0.35s质点P在波峰处，故A正确；经0.25s质点P处于波谷处，故B错误；经0.15s波沿x轴正方向传播了vt＝

t＝3m，故C正确；经0.1s时质点Q的运动方向沿y轴负方向,故D错误.

10.【解析】选D.据题意画光路图如图所示.

据几何关系有：

①

当光的颜色不变，即n不变时，θ1变大，则θ2相应变大，由

知

（θ1－θ2）也变大，所以sin（θ1－θ2）变大，cosθ2减小，x变大，即A、B选项中B比A大；C、D选项中D比C大.所以只可能从B、D中选.将公式①变形可得：

x＝dsinθ1－dtanθ2cosθ1，B、D选项相比，θ1相同，折射率n变大，由折射定律

知θ2变小，则tanθ2变小，x变大，即当入射角相同时，x随折射率n的变大而变大，即D选项比B选项大.

11.【解析】

（1）根据

知，d越小，Δx越大；

（2）L越大，Δx越大；

（3）红色光的波长长，蓝色光的波长短，根据

知，用蓝色光做实验得到的条纹间距比用红色光做实验得到的条纹间距小；（4）同一色光透过双缝的光形成相干光源，在光屏相遇，有的区域光的振动加强，有的区域光的振动减弱，光振动加强区域呈现明纹，光振动减弱区域呈现暗纹.

答案：

（1）越大

（2）越大（3）小（4）见解析

12.【解析】通过作图找出BC面上的反射点和AB面上的出射点，则由几何知识可得各角的大小，如图所示，则

，其实验原理与用两面平行的玻璃砖相同，故P1的像让P2的像挡住，P3挡住P1、P2的像，P4应挡住P3以及P1、P2的像.

答案：

被P2的像挡住挡住P1、P2的像挡住P3以及P1、P2的像

见解析图

13.【解析】

（1）由题图可知，两船员之间相距

2

λ＝40m，λ＝16m（2分）

由v＝

得

（2分）

因为9s＝

T，所以9s时甲船向下运动.（2分）

（2）由题意知，船振动的振幅A＝0.2m,（2分）

甲船在9s内走过的路程d＝9A＝1.8m.（2分）

答案：

（1）下降状态

（2）1.8m

14.【解题指南】解答本题从以下两个步骤入手:

（1）从图像上找出相邻的两个最大振幅之间对应的时间，此即心跳的一个周期，则人的心率可知.

（2）根据压强

，可知在时间t内压力所做的功W＝Fl＝pSl＝pV，则功率

可求得.

【解析】

（1）由图像上看出相邻的两个最大振幅在纸上对应的长度a＝4×5mm＝20mm＝2cm，（1分）

对应心跳的周期

（2分）

可见人的心率

（2分）

（2）由压强p＝FS，V＝Sl

得压力做功为W＝F·

＝pV；取时间t＝1min，则心脏做功的平均功率

（4分）

答案：

（1）75次/分

（2）1.5W

15.【解析】

（1）由折射率公式有

代入数据得v＝

×108m/s≈1.73×108m/s（3分）

（2）光路图如图所示（2分）

（3）由折射定律可知在BC界面上有

sin（90°-θ）=

sinr，r=30°（2分）

因为

，则C＜60°（2分）

所以光线在AC界面发生全反射再经AB界面折射，

则

sin30°=sinr′，r′=60°（2分）

则出射光线与AB面的夹角β=90°-r′=30°（1分）

答案：

（1）1.73×108m/s

（2）见解析图（3）30°

【变式备选】如图所示，OO′是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于OO′轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃射出后相交于OO′下方的P点，由此可以得出的结论是（）

A.在玻璃中，A光比B光的速度小

B.玻璃对A光的折射率比对B光的折射率小

C.在空气中，A光的波长比B光的波长长

D.A光的频率比B光的频率大

【解析】选A、D.由图可知，A光的偏折程度更大，折射率较大，频率较大，故B错、D正确.由

可知在玻璃中A光的速度较小，故A正确.再由c=λf可知，频率越大，波长越小，故A光的波长较短，故C错.

16.【解析】

（1）由P点的振动知：

O点振动经历了四分之三个周期达到了波峰.O点走过的路程为

×4A＝15cm，（2分）

t1=1.5s时O点相对平衡位置的位移为5cm（2分）

（2）由P点的振动知：

t1=

T，周期T=2.0s（2分）

由图可知：

λ=0.12m，由

得v=0.06m/s（2分）

（3）由题图可知A、B间距离为x=0.06m（1分）

A点的振动传到B点的时间为t2=

（1分）

B点从开始振动到第一次到达波谷的时间为t3=

T（1分）

从t＝0时刻起，到质点B第一次到达波谷位置经历的时间为t=t2+t3，

解得t=1.5s（2分）

答案：

（1）15cm5cm

（2）0.06m/s（3）1.5s

【总结提升】简谐横波中质点振动问题的解题技巧

波动中有一类问题：

当波传到我们研究的大量质点时，只引起部分质点振动，另外一些质点还没有起振.在处理此类问题时，应把握以下几点技巧：

（1）所有质点的起振方向相同，且可通过某时刻刚起振质点的振动方向，判断波源的起振方向.

（2）在判断远处未振动某质点未来某时刻的振动状态时，可通过空间周期性的波形平移或时间周期性来求解.

（3）若要画未振动某质点的振动图像，先确定该质点的起振时刻和起振方向，再结合公式

确定周期，就可以画出其振动图像.