浙江省2018-2019版高中物理 第14章 電磁波章末檢測(cè)卷 新人教版選修3-4.doc

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第14章 電磁波 章末檢測(cè)卷 (時(shí)間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分) 1.無線電技術(shù)的發(fā)展給人類帶來了極大的便利，下列有關(guān)電磁波的說法，正確的是(　　) A.電磁波不能在真空中傳播 B.通信中廣泛應(yīng)用的無線電波是電磁波譜中波長(zhǎng)最短的 C.手機(jī)使用過程中發(fā)射的無線電波都是經(jīng)過調(diào)制的 D.電磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等現(xiàn)象，但不會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng) 解析　根據(jù)電磁波的特性可判斷只有選項(xiàng)C正確。 答案　C 2.下列有關(guān)物理學(xué)史，不符合事實(shí)的是(　　) A.麥克斯韋建立了電磁場(chǎng)理論并預(yù)言了電磁波的存在 B.伽利略認(rèn)為，力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的 C.赫茲首先捕捉到了電磁波 D.牛頓發(fā)現(xiàn)了單擺周期公式 解析　根據(jù)物理學(xué)史可知，惠更斯首先確定了單擺的周期公式，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　D 3.關(guān)于電磁波，下列說法正確的是(　　) A.雷達(dá)是用X光來測(cè)定物體位置的設(shè)備 B.使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做解調(diào) C.用紅外線照射時(shí)，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會(huì)發(fā)出可見光 D.變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng) 解析　雷達(dá)是用微波測(cè)定物體的位置，A錯(cuò)；使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)制 ，B錯(cuò)；使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)出可見光的是紫外線，C錯(cuò)；根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，D正確。 答案　D 4.間諜衛(wèi)星上裝有某種遙感照相機(jī)，可用來探測(cè)軍用和民用目標(biāo)。這種照相機(jī)能拍到晚上關(guān)燈行駛的汽車，這種遙感照相機(jī)敏感的電磁波屬于(　　) A.可見光波段 B.紅外波段 C.紫外波段 D.X射線波段 解析　所有的物體都能發(fā)出紅外線，熱的物體的紅外線輻射比冷的物體強(qiáng)，間諜衛(wèi)星上裝的遙感照相機(jī)，實(shí)際上是紅外線探測(cè)器，它能在較冷的背景上探測(cè)出較熱物體的紅外線輻射，這是紅外線攝影的基礎(chǔ)。再者，紅外線波長(zhǎng)比其他波(如可見光、紫外線、X射線)的長(zhǎng)，有較好的穿透云霧的能力，故選B。 答案　B 5.一種電磁波入射到半徑為1 m的孔上，可發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，這種波屬于圖1中電磁波譜中的(　　) 圖1 A.可見光 B.γ射線 C.無線電波 D.紫外線 答案　C 6.關(guān)于電磁波譜的下列說法中正確的是(　　) A.電磁波中最容易表現(xiàn)干涉、衍射現(xiàn)象的是無線電波 B.紅外線、紫外線、可見光是原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的 C.倫琴射線和γ射線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的 D.紅外線最顯著的作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線 解析　波長(zhǎng)越長(zhǎng)的無線電波的波動(dòng)性越顯著，干涉、衍射現(xiàn)象越容易發(fā)生。從電磁波產(chǎn)生的機(jī)理可知γ射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的。不論物體溫度高低如何，都能輻射紅外線，物體的溫度越高，它輻射的紅外線越強(qiáng)。由此可知選項(xiàng)A、B正確。 答案　AB 7.下列說法中符合實(shí)際的是(　　) A.醫(yī)院里常用X射線對(duì)病房和手術(shù)室消毒 B.醫(yī)院里常用紫外線對(duì)病房和手術(shù)室消毒 C.在人造衛(wèi)星上對(duì)地球進(jìn)行拍攝是利用紫外線有較好的分辨能力 D.在人造衛(wèi)星上對(duì)地球進(jìn)行拍攝是利用紅外線有較好的穿透云霧煙塵的能力 解析　X射線波長(zhǎng)比紫外線短，能夠穿透物質(zhì)，可以用于人體透視、檢查金屬零件內(nèi)部的缺陷，紫外線可以用來對(duì)病房和手術(shù)室消毒，紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)，更容易穿透云霧煙塵。 答案　BD 8.關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列敘述中正確的是(　　) A.均勻變化的電場(chǎng)在它周圍空間產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng) B.電磁波和機(jī)械波一樣依賴于介質(zhì)傳播 C.電磁波中每一處的電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向總是互相垂直，且與波的傳播方向垂直 D.只要空間某個(gè)區(qū)域有振蕩的電場(chǎng)或磁場(chǎng)，就能產(chǎn)生電磁波 解析　均勻變化的電場(chǎng)和恒定電流一樣，只能產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，所以A錯(cuò)誤；電磁波是電磁場(chǎng)自身的運(yùn)動(dòng)過程，它本身就是物質(zhì)，不需要介質(zhì)就能傳播；振蕩的電場(chǎng)和振蕩的磁場(chǎng)總是交替產(chǎn)生，且能由發(fā)生的區(qū)域向周圍空間傳播，產(chǎn)生電磁波，B錯(cuò)誤，D正確；理論分析和實(shí)驗(yàn)都證明電磁波是橫波，電磁場(chǎng)中E、B的方向跟波的傳播方向是互相垂直的，C正確。 答案　CD 9.雷達(dá)是利用無線電波的回波來探測(cè)目標(biāo)方向和距離的一種裝置，雷達(dá)的天線猶如喊話筒，能使電脈沖的能量集中向某一方向發(fā)射；接收機(jī)的作用則與人耳相仿，用以接收雷達(dá)發(fā)射機(jī)發(fā)出電脈沖的回波，測(cè)速雷達(dá)主要是利用多普勒效應(yīng)原理，可由回波的改變數(shù)值，計(jì)算出目標(biāo)與雷達(dá)的相對(duì)速度，以下說法正確的是(　　) A.雷達(dá)發(fā)射的是不連續(xù)的電磁波 B.雷達(dá)用的是微波波段的無線電波 C.目標(biāo)離雷達(dá)天線遠(yuǎn)去時(shí)，反射信號(hào)頻率將高于發(fā)射信號(hào)頻率 D.目標(biāo)向雷達(dá)天線靠近時(shí)，反射信號(hào)頻率將高于發(fā)射信號(hào)頻率 解析　雷達(dá)發(fā)射的是微波波段的脈沖，必須是不連續(xù)的，這樣才能區(qū)分出反射波來，A、B正確；目標(biāo)離雷達(dá)天線遠(yuǎn)去時(shí)，接收到的反射信號(hào)頻率低于發(fā)射信號(hào)頻率，C錯(cuò)；目標(biāo)向雷達(dá)天線靠近時(shí)，接收到的反射信號(hào)頻率高于發(fā)射信號(hào)頻率，D正確。 答案　ABD 10.紅外遙感衛(wèi)星通過接收地面物體發(fā)出的紅外輻射來探測(cè)地面物體的狀況。地球大氣中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能強(qiáng)烈吸收某些波長(zhǎng)范圍的紅外輻射，即地面物體發(fā)出的某些波長(zhǎng)的電磁波，只有一部分能夠通過大氣層被遙感衛(wèi)星接收。圖2為水和二氧化碳對(duì)某一波段不同波長(zhǎng)電磁波的吸收情況，由圖可知，在該波段紅外遙感大致能夠接收到的波長(zhǎng)范圍為(　　) 圖2 A.2.5～3.5 μm B.4～4.5 μm C.5～7 μm D.8～13 μm 解析　由圖可知，水對(duì)紅外輻射吸收率最低的波長(zhǎng)范圍是8～13 μm；二氧化碳對(duì)紅外輻射吸收率最低的波長(zhǎng)范圍是5～13 μm。綜上可知，D正確。 答案　D 二、非選擇題 (本題共5小題，共50分，請(qǐng)將正確的答案填在橫線上) 11.(8分)如圖3所示為L(zhǎng)C振蕩電路中振蕩電流隨時(shí)間變化的圖象，由圖可知，在OA時(shí)間內(nèi)__________能轉(zhuǎn)化為__________能，在AB時(shí)間內(nèi)電容器處于__________(填“充電”或“放電”)過程，在時(shí)刻C，電容器帶電荷量__________(填“為零”或“最大”)。 圖3 解析　由題圖可知，振蕩電流隨時(shí)間做正弦規(guī)律變化。在OA時(shí)間內(nèi)電流增大，電容器正在放電，電場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能。在AB時(shí)間內(nèi)電流減小，電容器正在充電。在時(shí)刻C電流最大，為電容器放電完畢瞬間，帶電荷量為零。 答案　電場(chǎng)　磁場(chǎng)　充電　為零 12.(6分)下面列出一些醫(yī)療器械的名稱和這些器械應(yīng)用的物理原理，請(qǐng)將相應(yīng)的字母填寫在應(yīng)用這種原理的醫(yī)療器械后面的空格上。 (1)X光機(jī)，________。 (2)紫外線燈，________。 (3)理療醫(yī)用“神燈”照射傷口，可使傷口愈合得較好，這里的“神燈”是利用________。 A.光的全反射 B.紫外線具有很強(qiáng)的熒光作用 C.紫外線具有殺菌消毒作用 D.X射線很強(qiáng)的穿透力 E.紅外線具有顯著的熱效應(yīng) F.紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)，易發(fā)生衍射 解析　(1)X光機(jī)是用來透視人的體內(nèi)器官的，因此需要具有較強(qiáng)穿透力的電磁波，但又不能對(duì)人體造成太大的傷害，因此采用了穿透能力比較強(qiáng)又不會(huì)給人體造成太大的傷害的X射線，故選D。 (2)紫外線燈主要是用來殺菌的，因此它應(yīng)用的是紫外線的殺菌作用而非熒光作用，故選C。 (3)“神燈”又稱紅外線燈，主要是用于促進(jìn)局部血液循環(huán)，它利用的是紅外線的熱效應(yīng)，使人體局部受熱，血液循環(huán)加快，因此選擇E。 答案　(1)D　(2)C　(3)E 13.(12分)現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)光源，一個(gè)能產(chǎn)生紅外線，一個(gè)能產(chǎn)生紫外線，但是光源上無任何標(biāo)志，小明為了區(qū)分它們，就取來一張100元的鈔票，發(fā)現(xiàn)當(dāng)鈔票放在甲燈下時(shí)，鈔票上顯出閃亮的熒光印記，放在乙燈下鈔票很快變熱，但是不能看出熒光標(biāo)記。 圖4 (1)由小明的實(shí)驗(yàn)可知甲燈為________燈，乙燈的光具有________。 (2)如圖乙所示，他又用紫外線燈照射一塊透明玻璃，調(diào)整透明玻璃的位置和角度，看到鈔票上的“100”字樣再次發(fā)光。這表明紫外線能被透明玻璃________。 (3)如圖丙所示，他把這塊透明玻璃放在紫外線燈和鈔票之間，讓紫外線燈正對(duì)玻璃照射，在另一側(cè)無論怎樣移動(dòng)鈔票，“100”字樣都不發(fā)光。他這次實(shí)驗(yàn)是為了探究__________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 解析　(1)由小明的實(shí)驗(yàn)可知甲燈為紫外線燈，乙燈的光具有熱效應(yīng)。(2)如圖乙所示，他又用紫外線燈照射一塊透明玻璃，調(diào)整透明玻璃的位置和角度，看到鈔票上的“100”字樣再次發(fā)光。這表明紫外線能被透明玻璃反射。(3)通過上面的探究可知紫外線可使熒光物質(zhì)發(fā)光，當(dāng)用玻璃擋住紫外線的傳播路徑時(shí)，另一側(cè)的熒光物質(zhì)不發(fā)光，說明紫外線不能透過玻璃，這是為了探究紫外線能否透過玻璃。 答案　紫外線　熱效應(yīng)　(2)反射　(3)紫外線能否透過玻璃 14.(10分)尋找馬航失聯(lián)飛機(jī)是全球關(guān)注的熱點(diǎn)新聞，也是國(guó)人悲痛之點(diǎn)，更是各國(guó)高科技綜合實(shí)力的體現(xiàn)和展示。搜尋失聯(lián)飛機(jī)的黑匣子主要依靠電磁波技術(shù)和超聲定位(即聲吶)技術(shù)。電磁波是指在空間傳播的交變電磁場(chǎng)，在真空中的傳播速度為3.0108 m/s，無線電波是其中的一種電磁波。無線電波、紅外線、可見光(即人眼能看到的光)、紫外線、X射線、γ射線都是電磁波，它們的產(chǎn)生方式不盡相同，波長(zhǎng)也不同，把它們按波長(zhǎng)順序排列就構(gòu)成了電磁波譜，如圖所示。請(qǐng)根據(jù)上述信息及所學(xué)知識(shí)，結(jié)合電磁波譜圖回答： 圖5 (1)最早發(fā)現(xiàn)白光(即可見光)可以發(fā)生色散，分解成七種顏色光的物理學(xué)家是________；其中，三原色光中波長(zhǎng)最短的是________光。 (2)廣播和電視利用電磁波譜中的________來傳遞聲音和圖像；飛機(jī)黑匣子發(fā)出的電磁波信號(hào)，在海水中迅速衰減，無法傳播，所以黑匣子必須裝有能發(fā)出聲波信號(hào)的裝置與其同時(shí)工作，以便利用聲吶系統(tǒng)尋找海水中的黑匣子位置。 (3)請(qǐng)觀察電磁波譜中各種波的波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系，可以得出初步結(jié)論：____________；請(qǐng)進(jìn)一步觀察和計(jì)算電磁波譜中各種波的波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系，可以得出結(jié)論：____________________。 解析　(1)最早發(fā)現(xiàn)白光(即可見光)可以發(fā)生色散現(xiàn)象的物理學(xué)家是牛頓；色光的三原色是紅、綠、藍(lán)，三原色光中波長(zhǎng)最短的是藍(lán)光。(2)廣播和電視利用電磁波譜中的無線電波來傳遞聲音和圖像；聲吶浮標(biāo)的探測(cè)裝置接收黑匣子發(fā)出的脈沖信號(hào)，這種信號(hào)屬于超聲波；飛機(jī)黑匣子發(fā)出的電磁波信號(hào)，在海水中迅速衰減，無法傳播，所以黑匣子必須裝有能發(fā)出聲波信號(hào)的裝置與其同時(shí)工作，以便利用聲吶系統(tǒng)尋找海水中的黑匣子位置。(3)根據(jù)電磁波譜中的各種波的波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系，可以得出：波的頻率越高，波長(zhǎng)越短；由f λ＝c可得：各種波的頻率與波長(zhǎng)成反比(或各種波的頻率與波長(zhǎng)乘積相等，且等于光速)。 答案　(1)牛頓　藍(lán)　(2)無線電波　(3)波的頻率越高，波長(zhǎng)越短　各種波的頻率與波長(zhǎng)成反比(或各種波的頻率與波長(zhǎng)乘積相等，且等于光速) 15.(14分)某居住地A位于某山脈的一邊，山脈的另一邊P處建有一無線電波發(fā)射站。該發(fā)射站可發(fā)送頻率為400 kHz的中波和頻率為400 MHz的微波，已知無線電波在空氣中的傳播速度都為3.0108 m/s，則： (1)該中波和微波的波長(zhǎng)各是多少？ (2)發(fā)射站發(fā)出的電磁波是經(jīng)過干涉還是衍射后到達(dá)居住地A處的？ (3)哪種波接收效果好？ 解析　(1)由λ＝知，λ1＝750 m，λ2＝0.75 m。 (2)無線電波繞過山脈到達(dá)A處，發(fā)生了衍射現(xiàn)象。 (3)頻率為400 kHz的中波接收效果更好，因?yàn)樗牟ㄩL(zhǎng)較長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象更明顯。 答案　(1)750 m　0.75 m　(2)衍射　(3)中波 模塊檢測(cè)卷 (時(shí)間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題Ⅰ(本大題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的選項(xiàng)中。只有一項(xiàng)是符合題目要求的。) 1.關(guān)于下列圖1四幅圖中所涉及物理知識(shí)的論述中，正確的是(　　) 圖1 A.甲圖中，沙漠中的“蜃景”現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象引起的 B.乙圖中，演示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象實(shí)驗(yàn)中，若勻速拉動(dòng)木板的速度較大，則由圖象測(cè)得簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期較大 C.丙圖中，可利用薄膜干涉檢查樣品的平整度 D.丁圖中，由圖可知當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率f跟固有頻率f0相差越大時(shí)，振幅越大 答案　C 2.電磁波已廣泛運(yùn)用于很多領(lǐng)域，下列關(guān)于電磁波的說法符合實(shí)際的是(　　) A.電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象 B.常用的遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號(hào)來遙控電視機(jī) C.根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度 D.光在真空中的傳播速度在不同慣性系中測(cè)得的數(shù)值可能不同 解析　衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，故電磁波能發(fā)生衍射現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；遙控器是通過發(fā)出紅外線脈沖信號(hào)遙控電視機(jī)的，B錯(cuò)誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)天體相對(duì)地球運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們接收到來自天體的電磁波頻率發(fā)生變化，根據(jù)其變化可判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)地球的運(yùn)動(dòng)速度，C正確；光在真空中的速度是定值，在任何慣性系中測(cè)出的數(shù)值應(yīng)相同，D錯(cuò)誤。 答案　C 3.在飛機(jī)的發(fā)展史中有一個(gè)階段，飛機(jī)上天后不久，機(jī)翼很快就抖動(dòng)起來，而且越抖越厲害，后來人們經(jīng)過了艱苦的探索，利用在飛機(jī)機(jī)翼前緣處裝置一個(gè)配重桿的方法，解決了這一問題，在飛機(jī)機(jī)翼前裝置配重桿的主要目的是(　　) A.加大飛機(jī)的慣性 B.使機(jī)體更加平衡 C.使機(jī)翼更加牢固 D.改變機(jī)翼的固有頻率 解析　飛機(jī)飛上天后，在氣流周期性驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，機(jī)翼越抖越厲害說明氣流驅(qū)動(dòng)力周期與機(jī)翼的固有周期非常接近或相等。在機(jī)翼前緣處裝置配重桿，目的是通過改變機(jī)翼的質(zhì)量來改變其固有頻率，使驅(qū)動(dòng)力頻率與固有頻率相差較大，從而實(shí)現(xiàn)減振的目的，故選項(xiàng)D正確。 答案　D 4.某振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x＝2sin(2πt) cm，則該振子振動(dòng)的振幅和周期為(　　) A.2 cm　1 s B.2 cm　2π s C.1 cm　 s D.以上三項(xiàng)全錯(cuò) 解析　由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式x＝2sin(2πt) cm可知振幅A＝2 cm，角速度ω＝＝2π rad/s，所以T＝1 s。 答案　A 5.一條光線從空氣射入折射率為的介質(zhì)中，入射角為45，在界面上入射光的一部分發(fā)生反射，另一部分發(fā)生折射，則反射光線和折射光線的夾角是(　　) A.75 B.90 C.105 D.120 解析　畫出反射光線與折射光線如圖所示，由折射定律可知 ＝ 可知r＝30，又β＝45 所以α＝180－β－r＝105 答案　C 6.如圖2所示，下列說法中不正確的是(　　) 圖2 A.此列波的振幅是0.1 m B.x＝15 m處質(zhì)點(diǎn)的位移是0.1 m C.若A的速度沿y軸正方向，則B的速度亦沿y軸正方向 D.A的加速度沿y軸負(fù)方向，而B、C的加速度沿y軸正方向 答案　B 7.圖3甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖，圖乙為波上質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象，則(　　) 圖3 A.該列波的波速為25 cm/s B.該列波沿x軸正方向傳播 C.在0.2～0.3 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)的能量逐漸增大 D.從該時(shí)刻起，經(jīng)0.1 s質(zhì)點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到x＝0.4 m處 解析　由題圖知：T＝0.4 s，λ＝0.4 m，則波速v＝＝ m/s＝1 m/s，故A錯(cuò)誤；t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A正通過平衡位置向下振動(dòng)，根據(jù)波形的平移法可知該列波沿x軸正方向傳播，故B正確；簡(jiǎn)諧波傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)的能量不變，故C錯(cuò)誤；簡(jiǎn)諧波傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)A只在其平衡位置附近上下振動(dòng)，不隨波移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。 答案　B 二、選擇題Ⅱ(本大題共5小題，每小題5分，共25分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，錯(cuò)選得0分 ) 8.下列說法正確的是(　　) A.光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，在光屏上某一位置會(huì)時(shí)而出現(xiàn)亮條紋，時(shí)而出現(xiàn)暗條紋 B.水中的氣泡看起來特別明亮，是因?yàn)楣鈴乃湎驓馀輹r(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故 C.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片是為了減弱反射光的影響 D.麥克斯韋預(yù)言并用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在 答案　BC 9.下列說法正確的是(　　) A.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與振幅無關(guān) B.在彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力表達(dá)式F＝－kx中，F(xiàn)為振子受到的合外力，k為彈簧的勁度系數(shù) C.在波傳播方向上，某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度就是波的傳播速度 D.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，同種條件下用紫光做實(shí)驗(yàn)比用紅光做實(shí)驗(yàn)得到的條紋更寬 答案　AB 10.如圖4所示，簡(jiǎn)諧橫波a沿x軸正方向傳播，簡(jiǎn)諧橫波b沿x軸負(fù)方向傳播，波速都是10 m/s，振動(dòng)方向都平行于y軸。t＝0時(shí)刻，這兩列波的波形如圖所示。下列選項(xiàng)是平衡位置在x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)從t＝0開始在一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)圖象，其中正確的是(　　) 圖4 解析　沿著波的傳播方向，“上坡下，下坡上”，則兩列波上平衡位置x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)刻都沿y軸正方向振動(dòng)，由T＝可知兩列波的周期相同，則兩列波的波峰同時(shí)到達(dá)x＝2 m處，此時(shí)x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為3 cm，由圖可知，選項(xiàng)B正確。 答案　B 11.如圖5所示，a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)。相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2 m、4 m和6 m，一列簡(jiǎn)諧橫波以2 m/s的波速沿x軸正方向傳播，在t＝0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處，質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開始豎直向下運(yùn)動(dòng)，t＝3 s時(shí)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)。下列說法正確的是(　　) 圖5 A.在t＝6 s時(shí)波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處 B.在t＝5 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn) C.質(zhì)點(diǎn)b開始振動(dòng)后，其振動(dòng)周期為4 s D.在4 s＜t＜6 s的時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c向上運(yùn)動(dòng) 解析　當(dāng)t＝6 s時(shí)，x＝vt＝12 m，波剛好傳播到距a點(diǎn)12 m的d點(diǎn)，所以A選項(xiàng)正確；由題意知T＝3 s，所以T＝4 s，當(dāng)波傳到c質(zhì)點(diǎn)所需時(shí)間為t1＝3 s，當(dāng)t＝5 s時(shí)c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，回到平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期相同均為4 s，所以選項(xiàng)C正確；當(dāng)t＝3 s時(shí)，c質(zhì)點(diǎn)剛開始向下振動(dòng)，又經(jīng)1 s，c質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到負(fù)向最大位移處，再經(jīng)2 s，c質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到正向最大位移處，所以4 s＜t＜6 s時(shí)，c質(zhì)點(diǎn)由負(fù)向最大位移處向正向最大位移處運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)D正確。 答案　ACD 12.如圖6所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向E點(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)，已知入射方向與邊AB的夾角為θ＝30，E、F分別為邊AB、BC的中點(diǎn)，則(　　) 圖6 A.該棱鏡的折射率為 B.光在F點(diǎn)發(fā)生全反射 C.光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長(zhǎng)變小 D.從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束平行 解析　在E點(diǎn)作出法線可知入射角為60，折射角為30，折射率為，A正確；由光路的可逆性可知，在BC邊上的入射角小于臨界角，不會(huì)發(fā)生全反射，B錯(cuò)誤；由公式λ介＝，可知C正確；三棱鏡兩次折射使得光線都向底邊偏折，不會(huì)與入射到E點(diǎn)的光束平行，故D錯(cuò)誤。 答案　AC 三、非選擇題(本題共6小題，共47分。 ) 13.(6分)如圖7所示，某同學(xué)用插針法測(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚(圖中實(shí)線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3。圖中MN為分界面，虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn)。 圖7 (1)設(shè)AB的長(zhǎng)度為l1，AO的長(zhǎng)度為l2，CD的長(zhǎng)度為l3，DO的長(zhǎng)度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測(cè)量__________，則玻璃磚的折射率可表示為__________。 (2)該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度，由此測(cè)得玻璃磚的折射率將__________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。 解析　(1)根據(jù)幾何知識(shí)得，入射角的正弦sin θ1＝，折射角的正弦sin θ2＝，又BO＝OC，則折射率為n＝＝＝。故需要測(cè)量的量有l(wèi)1和l3； (2)將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度，折射光線將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而作圖時(shí)仍以MN為邊界，AD為法線，則入射角不變，折射角減小，由折射率公式n＝可知，測(cè)得玻璃磚的折射率將偏大。 答案　(1)l1和l3　n＝　(2)偏大 14.(6分)在觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中： (1)將激光束照在如圖8所示的雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是選項(xiàng)圖中的(　　) 圖8 (2)保持雙縫到光屏的距離不變，換用間隙更小的雙縫，在光屏上觀察到的條紋寬度將__________；保持雙縫間隙不變，減小雙縫到光屏的距離，在光屏上觀察到的條紋寬度將__________(均選填“變寬”、“變窄”或“不變”)。 解析　(1)雙縫干涉圖樣是平行且等寬的明暗相間的條紋，A圖正確。 (2)根據(jù)Δx＝λ知，雙縫間的距離d減小時(shí)，條紋間距變寬；當(dāng)雙縫到光屏的距離l減小時(shí)，條紋間距變窄。 答案　(1)A　(2)變寬　變窄 15.(6分)在研究材料A的熱膨脹特性時(shí)，可采用如圖9所示的干涉實(shí)驗(yàn)法。A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個(gè)透明的平行板B，B與A上表面平行，在它們之間形成一厚度均勻的空氣膜。現(xiàn)在用波長(zhǎng)為λ的單色光垂直照射，同時(shí)對(duì)A緩慢加熱，在B上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性變化。當(dāng)溫度為t1時(shí)最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升高到t2時(shí)，亮度再一次回到最亮。 (1)在B板上方觀察到的亮暗變化是由哪兩個(gè)表面的反射光疊加形成的？ (2)溫度由t1升高到t2時(shí)，A的高度升高多少？ 圖9 解析　(1)A、B間為空氣薄膜，在B板上方觀察到的亮暗變化，是由B的下表面反射的光和A的上表面反射的光疊加產(chǎn)生的。 (2)當(dāng)溫度為t1時(shí)，設(shè)空氣薄膜厚度為d1，此時(shí)最亮說明，2d1＝kλ 當(dāng)溫度為t2時(shí)，設(shè)空氣薄膜厚度為d2，此時(shí)再一次最亮說明，2d2＝(k－1)λ 得d1－d2＝ 故溫度由t1升高到t2，A的高度升高。 答案　(1)見解析　(2) 16.(7分)如圖10所示是一透明的圓柱體的橫截面，其半徑為R，折射率是，AB是一條直徑。今有一束平行光沿AB方向射向圓柱體，試求離AB多遠(yuǎn)的入射光線經(jīng)折射后經(jīng)過B點(diǎn)？ 圖10 解析　設(shè)一光線經(jīng)折射后恰好經(jīng)過B點(diǎn)，光路圖如圖所示。 由折射定律知n＝＝① 在△BCD中 得α＝2β② 由①②兩式可得：α＝60，β＝30 所以CD＝Rsin α＝R。 答案　R 17.(10分)如圖11所示，一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速大小為0.3 m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為96 cm，從圖中狀態(tài)開始計(jì)時(shí)，求： 圖11 (1)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間，P質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)，振動(dòng)時(shí)方向如何？ (2)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間，P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰？ 解析　(1)開始計(jì)時(shí)時(shí)，這列波的最前端的質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)是24 cm，根據(jù)波的傳播方向可知，這一點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，因此在波前進(jìn)方向上的每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向都是沿y軸負(fù)方向，故P質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向是沿y軸負(fù)方向，P質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間是 t＝＝ s＝2.4 s。 (2)P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，即這列波的波峰第一次傳到P質(zhì)點(diǎn)所用的時(shí)間是 t′＝ s＝3 s。 答案　(1)2.4 s，沿y軸負(fù)方向　(2)3 s 18.(12分)如圖12所示，實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖，虛線是0.2 s 后的波形圖。 圖12 (1)若波向左傳播，求它傳播的最小距離； (2)若波向右傳播，求它的最大周期； (3)若波速是35 m/s，求它的傳播方向。 解析　(1)由題圖可知λ＝4 m 若波向左傳播，傳播距離最小值Δx＝λ＝3 m (2)若波向右傳播，所用時(shí)間Δt＝nT＋＝0.2 s T＝ s， 所以當(dāng)n＝0時(shí)，有最大周期Tmax＝0.8 s (3)Δx＝Δtv＝0.235 m＝7 m＝(1＋)λ， 所以波向左傳播。 答案　(1)3 m　(2)0.8 s　(3)向左傳播