单元质检十四

1、单元质检十四选修3-4(时间:45分钟满分:100分)单元质检第28页 一、选择题(本题共7小题,每小题8分,共56分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2019·河北邢台模拟)一质点做简谐运动的图象如图所示,关于该质点的运动,下列说法正确的是()A.质点运动的频率是4 HzB.质点振动的周期为4 sC.在10 s内,质点经过的路程是20 cmD.第4 s末,质点的速度是零答案BC解析由题图可知,质点振动的周期为4 s;质点运动的频率为 Hz=0.25 Hz;在10 s内,质点经过的路程是2.5×

2、8 cm=20 cm;在第4 s末,质点的速度为最大,故B、C正确。2.某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰通过身下到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s。下列说法正确的是()A.水面波是一种机械波B.该水面波的频率为6 HzC.该水面波的波长为3 mD.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去E.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移答案ACE解析水面波是一种机械波,选项A正确;根据机械波传播的特点可知选项E正确,D错误;根据题意知,T= s,f= Hz,选项B错

3、误;由v=f知=3 m,选项C正确。3.(2019·河北衡水中学调研)如图所示,一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为l,玻璃砖的折射率n=,若光从上表面AB射入,入射角i=60°,光在真空中的光速为c,则()A.折射角=30°B.光在玻璃中传播的时间为C.光在玻璃中传播的时间为D.改变入射角i,光在下表面CD可能发生全反射E.光一定能从CD面射出答案ACE解析由n=得sin =0.5,得=30°,故A正确;光在玻璃中传播的速度为v=,由几何知识可知光在玻璃中传播的路程为s=,则光在玻璃中传播的时间为t=,故B错误,C正确;由于光在CD面上的入射角等于光在A

4、B面上的折射角,根据光路可逆性原理可知光一定能从CD面射出,故D错误,E正确。4.(2019·湖北八校第一次联考)频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板,其光路如图所示,下列说法正确的是()A.单色光1的频率大于单色光2的频率B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C.可能单色光1是红光,单色光2是蓝光D.无论怎样增大入射角,单色光1和2都不可能在此玻璃板下表面发生全反射E.若让两束光从同种玻璃射向空气,单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角答案ADE解析由n=可知,单色光1的折射率大一些,单色光1的频率大于单色光

5、2的频率,A正确;由v=知,在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度,B错误;因为红光的折射率小于蓝光,所以C错误;从空气射向玻璃板的单色光一定能从玻璃中射出,D正确;临界角sin C=,所以让两束光从同种玻璃射向空气,单色光1的临界角小,E正确。5.(2019·福建龙岩调研)如图所示,a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样。分析各图样的特点得出的下列结论错误的是()A.a、b是光的干涉图样B.c、d是光的干涉图样C.形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长短D.形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长短答案BCD解析干涉条纹是等距离的条纹,因此,a、

6、b图是干涉图样,c、d图是衍射图样,故A项正确,B项错误;由公式x=可知,条纹宽的入射光的波长长,所以a图样的光的波长比b图样的光的波长长,故C项错误;c图样的光的波长比d图样的光的波长长,故D项错误。6.(2019·宁夏六盘山高级中学期末)以下说法正确的有()A.阳光下肥皂膜上的彩色条纹属于光的衍射现象B.太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹是由于折射造成的C.一束光由介质斜射向空气,界面上可能只发生反射现象而没有折射现象D.水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象,这说明了光是一种波E.未见其人,先闻其声说明声波有衍射现象而光波没有衍射现象答案BCD解析阳光下肥皂膜上的彩色条纹属于光的干涉现

7、象,A错误;太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹是由于折射造成的,B正确;一束光由介质斜射向空气,界面上可能只发生反射现象而没有折射现象,C正确;水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象,干涉是波特有的现象,这说明了光是一种波,D正确;未见其人,先闻其声说明声波有衍射现象,一切波均能发生衍射,E错误。7.(2019·河南安阳模拟)下列五幅图分别对应五种说法,其中正确的是()A.利用沙摆装置演示简谐运动的实验B.共振曲线C.波的干涉的示意图D.泊松亮斑E.沿x轴正方向传播的一列横波A.图A中,若匀速拉动木板的速度较大,则由图象测得简谐运动的周期较大B.由图B可知,系统的固有频率为f0C.图C中频率

8、相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,这种现象叫作波的干涉D.图D中泊松亮斑是小孔衍射形成的图样E.图E中若简谐波的波速为200 m/s,从图示时刻开始,质点a经0.01 s通过的路程为0.4 m答案BCE解析演示简谐运动的图象实验中,若匀速拉动木板的速度较大,会导致图象的横坐标变大,但对应的时间仍不变,简谐运动的周期与单摆的固有周期相同,选项A错误;由图B可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相同时,才出现共振现象,振幅才最大,距固有频率f0相差越大,振幅越小,选项B正确;频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,这种现象叫作波的干涉,选项C正确;泊松

9、亮斑是光绕过圆形挡板后衍射形成的图样,选项D错误;由图E可知,该波的波长是4 m,则周期T= s=0.02 s,从图示时刻开始,质点a经0.01 s,即半个周期,a恰好到达负的最大位移处,通过的路程为0.4 m,选项E正确。二、非选择题(本题共4小题,共44分)8.(10分)在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa'、bb'与玻璃砖位置的关系分别如图、和所示,其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确,且均以aa'、bb'为界面画光路图。(1)甲同学测得的折射率与真实值相比(选填“偏大”“偏

10、小”或“不变”)。 (2)乙同学测得的折射率与真实值相比(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (3)丙同学测得的折射率与真实值相比。 答案(1)偏小(2)不变(3)可能偏大、可能偏小、可能不变解析(1)用图测定折射率时,玻璃中折射光线偏折大了,所以折射角增大,折射率变小;(2)用图测定折射率时,只要操作正确,与玻璃砖形状无关;(3)用图测定折射率时,无法确定折射光线偏折的大小,所以测得的折射率可能偏大、可能偏小、可能不变。9.(10分)在杨氏干涉实验中,若单色光的波长=5.89×10-7 m,双缝间的距离d=1 mm,双缝到屏的距离l=2 m。求第1个亮

11、条纹到第11个亮条纹的中心间距。答案1.178×10-2 m解析相邻亮条纹的中心间距x=由题意知,亮条纹中心间距的数目n=10解得s=,代入数据得s=1.178×10-2 m。10.(12分)如图,玻璃球冠的折射率为,其底面镀银,底面的半径是球半径的;在过球心O且垂直于底面的平面(纸面)内,有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点。求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。答案150°解析设球半径为R,球冠底面中心为O',连接OO',则OO'AB。令OAO'=,有cos =即=30&#

12、176;由题意MAAB所以OAM=60°设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点,所考虑的光线的光路图如图所示。设光线在M点的入射角为i、折射角为r,在N点的入射角为i',反射角为i,玻璃折射率为n。由于OAM为等边三角形,有i=60°由折射定律有sin i=nsin r代入题给条件n=得r=30°作底面在N点的法线NE,由于NEAM,有i'=30°根据反射定律,有i=30°连接ON,由几何关系知MANMON,故有MNO=60°由式得ENO=30°于是ENO为反射角,ON为反射光线。这一反射光线经球面再次折射后

13、不改变方向。所以,经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角为=180°-ENO=150°。11.(12分)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10 cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5 cm处的两个质点。t=0时开始观测,此时质点O的位移为y=4 cm,质点A处于波峰位置;t= s时,质点O第一次回到平衡位置;t=1 s时,质点A第一次回到平衡位置。求(1)简谐波的周期、波速和波长;(2)质点O的位移随时间变化的关系式。答案(1)4 s7.5 cm/s30 cm(2)y=0.08cos或y=0.08sin。解析(1)设振动周期为T。由于质点A在0到1 s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是个周期,由此可知T=4 s由于质点O与