高考物理一轮复习配套单元检测第十一章 模块知识整合与综合检测（选修3-4）

高考物理一轮复习配套单元检测第十一章 模块知识整合与综合检测（选修3-4）

‎[迁移应用——能力大提升]‎ 一、选择题（本大题共8小题，每小题7分，共56分，在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意）‎ ‎1．　(2011·上海高考)两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图1所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则 (　　)‎ 图 1‎ A．在两波相遇的区域中会产生干涉 B．在两波相遇的区域中不会产生干涉 C．a点的振动始终加强 D．a点的振动始终减弱 解析:　由图知，两列波的波长不相等，不满足波的干涉条件，故B正确，A、C、D错误。‎ 答案:　B ‎2．某同学在做双缝干涉实验时，安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于(　　)‎ ‎①光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大 ‎②没有安装滤光片 ‎③单缝与双缝不平行 ‎④光源发出的光束太强 A.①③ B.②④ C.①④ D.②③‎ 解析：安装实验器件时，要注意使光束的中央轴线与光筒的轴线重合，光源与光屏相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功。当然还要使光源发出的光束不致太暗。据上分析，可知①、③正确。 ‎ 答案：A ‎3．(2011·福建高考)如图2，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带。若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是(　　)‎ 图2‎ A．减弱，紫光　　　　　　　B．减弱，红光 C．增强，紫光 D．增强，红光 解析：光在传播时随入射角增大，反射光能量增强，折射光能量减小。根据能量守恒定律可知，当折射光线变弱或消失时反射光线的强度将增强，故A、B两项均错；在七色光中紫光频率最大且最易发生全反射，故光屏上最先消失的光是紫光，故C项正确，D项错误。‎ 答案：C ‎4．让太阳光垂直照射到一偏振片P上，以光的传播方向为轴旋转偏振片P，则可观察到 A.透射光强减小 B.透射光强增大 C.若在偏振片P后面平行于P再放置另一个偏振片Q，旋转偏振片Q，则可观察到透射光光强变化 D.若在偏转片P后面平行于P再放置另一个偏振片Q，旋转偏振片P，从偏振片Q透射出的光强不变 解析：因为太阳光包含各个方向的光振动，所以太阳光入射到偏振片上时，旋转偏振片，透射光强不变。从偏振片P射出的偏振光入射到偏振片Q上，当偏振片Q的偏振化方向与偏振片P的偏振化方向一致时，从偏振片Q射出的透射光强最大；当偏振片Q的偏振化方向与偏振片P的偏振化方向垂直时，从偏振片Q射出的透射光强为零。 答案：C ‎5．如图3所示，光滑槽的半径R远大于小球运动的弧长，今有两个小球(视为质点)同时由静止释放，其中甲球开始时离圆槽最低点O较远些。则它们第一次相遇的地点是在(　　)‎ A．O点 B．O点偏左 图3‎ C．O点偏右 D．无法确定，因为两小球的质量关系未知 解析：由于光滑槽的半径远大于小球运动的弧长，所以两小球的运动与单摆摆球在θ＜10°时所做运动相同。即这两个小球都做简谐运动，且其等效摆长相等，都等效于以圆心为悬点、以槽的半径为摆长的单摆。由T＝2π 知两球从最大位置到达最低点所经过的时间是相同的，都是，故小球第一次相遇的地点是在O点。‎ 答案：A ‎6．一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距‎10.5 m的a、b两处的质点振动图像如图4中a、b所示，则(　　)‎ A．该波的振幅可能是‎20 cm B．该波的波长可能是‎8.4 m C．该波的波速可能是‎10.5 m/s 图4‎ D．该波由a传播到b可能历时7 s 解析：由振动图像知该波的振幅应为‎10 cm，A错误；a、b之间的距离满足‎10.5 m＝kλ＋λ，(k＝0,1,2，…)，则λ＝ m(k＝0,1,2，…)根据k的取值，波长不能为‎8.4 m，B错误；由振动图像知周期T＝4 s，波速v＝＝(k＝0,1,2，…)根据k的取值，波速不能为‎10.5 m/s，C错误；该波由a传播到b用时t＝＝4k＋3(k＝0,1,2，…)，根据k的取值知，选项D正确。‎ 答案：D ‎7．抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图5所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同，则(　　)‎ 图5‎ A．这是利用光的干涉现象 B．这是利用光的偏振现象 C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了 D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了 解析：由于是激光束越过细丝，也就是通过障碍物，所以为光的衍射现象。当抽制的丝细了的时候，丝的直径较接近激光的波长，衍射现象明显。‎ 答案：D ‎8．DVD光盘由塑料保护层和信息记录层组成。如图6所示，激光束以入射角θ从空气入射到厚度为d、折射率为n的塑料保护层后，聚焦到信息记录层的光斑宽度为a，才能有效获取信息。在保证a不变的前提下，减小激光束照到塑料保护层的宽度(l＝a＋2b)，则 ‎(　　)‎ 图6‎ ‎①须满足sinθ＝ ‎②须满足sinθ＝ ‎③在θ和n不变时，须减小d ‎④在θ和d不变时，须减小n A.①③ B.②④ C.①④ D.②③‎ 解析：设折射角为α，则n＝＝，则sin θ＝；在θ和n不变时，减小d，则b会相应减小，l会减小；θ和d不变时，减小n，则折射角又会增大，l会增大。‎ ‎ 答案：A ‎9．甲、乙两弹簧振子的振动图像如图7所示，则可知 (　　)‎ 图7‎ A．两弹簧振子完全相同 B．两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙＝2∶1‎ C．振子甲速度为零时，振子乙速度也为零 D．振子的振动频率之比f甲∶f乙＝1∶2‎ 解析：观察图像，从图像上尽可能多地获取信息。从图像中能比较甲、乙弹簧振子的振幅和周期，并与物理模型相联系，通过对图像并结合模型的分析，选出正确选项。‎ 从图像中可以看出，两弹簧振子周期之比T甲∶T乙＝2∶1，得频率之比f甲∶f乙＝1∶2，D选项正确；‎ 弹簧振子周期与振子质量、弹簧劲度系数k有关，周期不同，说明两弹簧振子不同，A错误；由于弹簧的劲度系数k不一定相同，所以两振子受回复力(F＝－kx)的最大值之比F甲∶F乙不一定为2∶1，所以B错误；‎ 对简谐运动进行分析可知，在振子达到平衡位置时位移为零，速度最大；在振子到达最大位移处时，速度为零，从图像中可以看出，在振子甲到达最大位移处时，振子乙恰到达平衡位置，所以C错误。‎ 答案：D 二、实验题(本题共1小题，共12分，把答案填在题中横线上或按要求做答)‎ ‎10．某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长(从悬 图8‎ 点到摆球的最上端)为L，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d(读数如图8)。‎ ‎(1)该单摆在摆动过程中的周期为________；‎ ‎(2)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g＝________；‎ ‎(3)从图8可知，摆球的直径为________ mm；‎ ‎(4)实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的________。‎ A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了 B．把n次摆动的时间误记为(n＋1)次摆动的时间 C．以摆线长做为摆长来计算 D．以摆线长与摆球的直径之和做为摆长来计算 解析：(1)根据记数的方式可知，全振动的次数N＝，所以周期T＝＝。‎ ‎(2)摆长l＝L＋，将T和l代入g＝，‎ 得g＝。‎ ‎(3)直径d＝‎5.5 mm＋0.01×‎48.0 mm＝‎5.980 mm.‎ ‎(4)根据g＝分析，当悬点松动，摆线增长后，而代入公式中的l偏小，故g偏小，A错误；对B选项，T变小，g变大，B正确；对C选项，l变小，g应偏小，C错误；对D选项，l变大，g应偏大，D正确。‎ 答案：(1)　(2)　(3)5.980　(4)BD 三、计算题(本题共2小题，共34分，把答案填在题中横线上或按要求做答)‎ ‎11．(16分)如图9所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝60°。一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB。‎ ‎(1)求介质的折射率。‎ ‎(2)折射光线中恰好射到M点的光线________(填“能”或“不能”)发生全反射。‎ 图9‎ 解析：依题意作出光路图 ‎(1)由几何知识可知 入射角i＝60°，折射角r＝30°‎ 根据折射定律得 n＝ 代入数据得 n＝ ‎(2)不能。‎ 答案：(1) 　(2)不能 ‎12．(18分)如图10所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t1＝0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为t2＝0.01 s时的波形图。已知周期T＞0.01 s。‎ ‎(1)波沿x轴________(填“正”或“负”)方向传播。‎ ‎(2)求波速。‎ 图10‎ 解析：(1)根据“下坡上”判断，向正方向传播。‎ ‎(2)由题意知，λ＝‎‎8 m t2－t1＝T①‎ v＝②‎ 联立①②式，代入数据解得 v＝‎100 m/s③‎ 答案：(1)正　(2)‎100 m/s