福建省晋江市季延中学高中物理 机械振动、机械波和光学单元测试题（无答案） 新人教版选修3-4
机械振动、机械波和光学单元考卷
班级 姓名 座号 成绩
一、单选题，（每题3分，共30分）
1、光线垂直于空气和介质的分界面，从空气射入介质中，介质的折射率为n，下列说法中正确的是（ ）
A、因入射角和折射角都为零，所以光速不变 B、光速为原来的n倍
C、光速为原来的1/n D、入射角和折射角均为90°，光速不变
2、如图所示，光在真空和某介质的界面MN上发生偏折，那么错误的是( )
A、光是从真空射入介质 B、介质的折射率约是1.73
C、光在介质中传播的速度约为1.73×108m/s D、反射光线与折射光线的夹角是90°
3、光导纤维的结构中内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是 （ ）
A、内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射
B、内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射
C、内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射
D、内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用
4、在“测定玻璃砖的折射率”的实验中，某同学在画玻璃砖界面时，上界面与aa′直线离开了一段距离，但aa′与bb′仍然平行，如图所示。如果其他操作不变，他测得玻璃砖的折射率比真实值将：（ ）
a
a′
b
b′
A、偏大
B、偏小
C、仍然准确
D、以上均有可能
5
、很多公园的水池底部都装有彩灯，当一细束由红蓝两色组成的灯光，从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是：（ ）
红
水面
蓝
红+蓝
红+蓝
A
水面
红
红+蓝
蓝
D
水面
红
红+蓝
红+蓝
C
水面
蓝
红+蓝
红+蓝
B
6、如图所示，一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光，则这三种单色光（ ）
A、频率关系是fa
da >dc
7、在完全透明的水下某深度处放有一点光源，在水面上可见到一个圆形光斑，如果此圆形光斑的半径在均匀增大，则此时点光源正在 （ ）
A．加速上升 B．加速下沉 C．匀速上升 D．匀速下沉
8、一束光从空气射向折射率n＝的某种玻璃的表面，如图所示．i代表入射角，则 （ ）
空气
玻璃
i
A．当i > 45°时会发生全反射现象
B．无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°
C．欲使折射角r＝45°，应以i＝30°的角度入射
D．当入射角i＝45°时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直
9、为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n,厚度为d,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为 （ ）
A、 B、 C、4d D.4nd
10、如右题图所示，空气中在一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上有光透出部分的弧长为（ ）
A、 B、 C、 D、
二、多选题（5选3，每题4分，共20分）(填正确选项标号．选对1个得1分，选对2个得2分，选对3个得4分；每选错1个扣2分，最低得分为0分)
11、某横波在介质中沿x轴正方向传播，t＝0时刻，O点开始向正方向运动，经t＝0.2 s，O点第一次到达正方向最大位移处，某时刻形成的波形如图所示，下列说法正确的是( )
图
A、该横波的波速为5 m/s
B、该波形图可能是t＝1.2 s时刻的
C、质点L与质点N都运动起来后，它们的运动方向总相反
D、在0.2 s的时间内质点M通过的路程为1 m
E、在t＝2.6 s时刻，质点M处于平衡位置，正沿y轴正方向运动
12、如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线) 和波谷(虚线) ，s1的振幅A1=4cm，S2的振幅A2=3cm，则下列说法正确的是（ ）
A．质点D是振动减弱点
B．质点A、D在该时刻的高度差为14cm
C．再过半个周期，质点B、C是振动加强点
D．质点C的振幅为1cm
E．质点C此刻以后将向下振动
13、下列说法正确的是( )．
A、肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的
B、在双缝干涉实验中条纹变宽，可能是将入射光由绿光变为红光造成的
C、激光测距利用了光的衍射原理
D、光从真空中以相同的入射角斜射入水中，红光的折射角大于紫光的折射角
E、A、B两种光从相同的介质入射到真空中，若A光的频率大于B光的频率，则逐渐增大入射角，A光先发生全反射
14、关于机械波和光波，下列说法正确的是( )
A、光能发生衍射现象，机械波也能发生衍射现象
B、用单色光做杨氏双缝干涉和劈尖干涉实验，均可看到间距相等的条纹
C、声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度
D、地震波中同时含有横波和纵波，横波具有更大的破坏作用,因为它能使震中上方房屋左右晃动。
E、在月球表面上，声波和电磁波均能传播。
15、下列有关对光的认识正确的是( )．
A、光在同一介质中沿直线传播
B、海市蜃楼是全反射的结果
C、用光导纤维束传送图像信息，这是光的衍射的应用
D、太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光色散的结果
E、胃窥镜是应用光的干涉的原理
三、实验题：（本题共10空，共20分）。
16、在《单摆测定重力加速度》的实验中，
（1）若测出的g值比当地重力加速度的值偏大，其原因可能是_________。（填字母代号）
A．小球质量太大 B．摆的振幅太小
C．将摆线长误认为摆长 D．将振动次数n误记为n+1
（2）用主尺最小分度为1mm，游标上有10个分度的游标卡尺测量金属球的直径，结果如图乙所示，可以读出此金属球的直径为D=________mm。(3)秒表的读数是 s
（4）为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长，测出相应的周期Ｔ，从而得出一组对应的和T的数值，再以为横坐标T2为纵坐标，将所得数据连成直线，利用图线的斜率可求出重力加速度= m/s2。（保留三位有效数字）
17、做“用插针法测定玻璃折射率” 实验时，图示直线aa′、bb′表示在白纸上画出的玻璃砖的两个界面。几位同学进行了如下操作：说法正确的是______（填写字母代号）。
A．选定的玻璃砖两个光学面aa′与bb′不平行，其它操作正确，会使测得的折射率偏小。
B．为了减小误差，应适当使入射角大一些。
C．一同学在白纸上画aa′、bb′两界面时，不小心下边界画得上去一些，使其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微小些，其它操作正确，会使测得的折射率偏小。
D. 保持O点不动，增大入射角，在bb′ 侧调整观察视线，将看不清P1和P2的像，这可能是光在bb′ 侧面发生了全反射
18、利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：其中正确的是 （填写字母代号）。
A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄
B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D．换一个双缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距离变宽
19、下面螺旋测微器的读数是 mm
5 10
0
45
5
20、（1）下面20分度游标卡尺的读数是 mm
3 4 5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
（2）下面50分度游标卡尺的读数是 mm
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
4
6 7
高二（下）选修『3－4』机械振动、机械波和光学单元考卷
班级 姓名 座号 成绩
一、 单选题 共30分.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
一、 多选题 共20分.
题号
11
12
13
14
15
答案
三、实验题：本题共8题，共16分。
16、（1）、 （2）、 mm （3）、 s （4）、
17、 18、 mm 19、 mm 20、 mm
四、计算题及画图题：要求写出必要的文字说明、几何光路图、方程式和重要的演算步骤。 只写出最后答案，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。
21、（6分）如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0和t′＝0.06 s时刻的波形图．
(1)写出该波的波速的表达式。
(2) 已知在t＝0时刻，x＝1.5 m处的质点向y轴正方向运动，判断该波的传播方向并求该波的最小频率；
(3) 若波向右传且3T＜t′＜4T，求该波的周期．
22、（6分）如图所示，一透明介质制成的直角三棱镜，顶角∠A=30°，一束光由空气垂直射向AC面，经AB面射出后的光线偏离原来方向15°。已知光在真空中的传播速度为c。画出光路图，并求该介质对光的折射率和光在该介质中的传播速度。
23、（6分）频率7.0×1014赫的紫光在真空中的波长与频率为4.0×1014赫的红光在某介质中的波长相等。试求红光在该介质中的折射率。
24、（6分）水下光源在水面上形成一个半径为R=2m的圆形亮区，水的折射率为n= 。试画出光路图和计算光源离水面的距离h。
25、(10分）如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束细光束由真空沿着半
径方向与AB成θ角射入后对射出的折射光线的强度进行记录，发现它随着θ角的变化而变化，变化关系如图乙所示；如图丙所示是这种材料制成的玻璃砖，左侧是半径为R的半圆，右侧是长为4R，宽为2R的长方形，求：
图
(1) （4分）该透明材料的折射率；
(2) （6分）一束单色光从左侧A′点沿半径方向与长边成45°角射入玻璃砖，画出光路图并计算光线穿过玻璃砖的时间．(光在空气中的传播速度为c)
