高考物理一轮复习 第十三章 波与相对论阶段验收评估（选修3-4）-人教版高三选修3-4物理试题

阶段验收评估(十三)波与相对论[选修3－4](时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)1．下列声学现象属于多普勒效应的是()A．有经验的战士可以根据炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远离他B．敲响一只音叉，另一只与其相隔不远的音叉也能发出声音C．敲响一只音叉，在其周围某些区域声音较强，某些区域声音较弱D．屋子外的人虽然看不到屋内的人，但却能听到屋内人的谈笑声2．对相对论的基本认识，下列说法正确的是()A．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上的快D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了3．下列有关电磁波的发射与接收的说法正确的是()A．电磁波的频率越高，向外辐射能量的本领越强B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C．在电磁波接收的过程中，使声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制D．接收电磁波时首先要进行调制4.抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图1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1A．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，表明抽制的丝细了图25.(2012·烟台一模)如图2所示，波源S从平衡位置y＝0开始振动，运动方向竖直向上(y轴的正方向)，振动周期T＝0.01s，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v＝80m/s。经过一段时间后，P、Q两点开始振动，已知SP＝1.2m、SQ＝2.6m。若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在下面的4个振动图象中，依次能正确描述P、Q图2图3A．甲图和乙图 B．乙图和丙图C．丁图和乙图 D．丁图和甲图二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分，选不全得3分，有错选不得分)6．某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装作如下改动，但还能使实验成功的是()A．将遮光筒内的光屏，向靠近双缝的方向移动少许，其他不动B．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动C．将单缝向双缝移动少许，其他不动D．将单缝与双缝的位置互换，其他不动7.(2012·苏北四市联考)如图5所示是一列简谐横波在t＝0时的波形图，此时P点沿y轴的正方向运动，已知波的传播速度为2m/s。则下列说法中正确的是()图5A．波长为0.6mB．波沿x轴正方向传播C．经过Δt＝0.4s质点P沿x轴移动0.8mD．经过任意时间质点Q和P的振动情况总是相同的8.△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图4所示。由此可知()图4A．棱镜内a光的传播速度比b光的小B．棱镜内a光的传播速度比b光的大C．玻璃棱镜对a光的折射率比b光的大D．玻璃棱镜对a光的折射率比b光的小三、实验题(本题共1小题，共16分，把答案填在题中横线上或按题目要求作答)9．(12分)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6)。图6(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6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．以摆线长作为摆长来计算D．以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算四、计算题(本题共2小题，共36分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)10.(16分)(2013·洛阳五校联考)一列简谐横波沿x轴传播，某时刻t＝0的图象如图7所示，经过Δt＝1.2s的时间，这列波恰好第三次重复出现图示的波形。图7(1)该列波的传播速度；(2)画出t＝0.6s时刻的波形。11．(20分)(2012·课标全国高考)一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体，已知该玻璃的折射率为eq\r(2)，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。答案1．选A炮弹飞行时战士听到的频率变化的尖叫声属于多普勒效应；敲响一只音叉，另一只与其相隔不远的音叉由于共振也能发出声音；敲响一只音叉，由于干涉，在其周围某些区域声音较强，某些区域声音较弱；屋子外的人虽然看不到屋内的人，但却能听到屋内人的谈笑声属于衍射现象。2．选A爱因斯坦的质能方程阐明了质量和能量的相互联系，质量和能量是物质存在的两种形式，质量和能量是不同的概念。再由相对论的基本原理可知，只有选项A正确。3．选A振荡电路向外辐射电磁波的本领与振荡频率密切相关，频率越高，发射电磁波的本领越大，A正确；使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，B错误；从高频振荡电流中检出声音、图像信号的过程叫检波(解调)，C错误；发射电磁波时首先要进行调制，而接收电磁波时首先要进行调谐，D错误。4．选D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。5．选D波长为λ＝vT＝0.8m，SQ之间距离为3个波长又1/4波长；SP之间距离为1个波长又1/2波长；以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，P点运动到负最大位置向上运动，所以能正确描述P、Q两点振动情况的是丁图和甲图，选项D正确。6．选ABC双缝发生干涉，而单缝发生衍射，故D错。由Δx＝eq\f(l,d)λ知：改变双缝到屏的距离l仍能得到清晰条纹，只不过条纹间距发生变化，故A正确。单缝与双缝之间的距离移动少许对干涉无影响，故C正确。滤光片的作用是得到相干单色光，在单缝前还是在单、双缝之间不影响干涉，故B正确。7．选BD由波动图象可知，波长为0.4m，选项A错误；由P点沿y轴的正方向运动，可知波沿x轴正方向传播，选项B正确；质点P围绕平衡位置振动，不沿x轴移动，选项C错误；质点Q和P相距一个波长，经过任意时间质点Q和P的振动情况总是相同的，选项D正确。8．选BDa、b两束光在界面上入射角相同，由光路图可知b光发生了全反射而a光没有发生，说明临界角Ca＞Cb，由sinC＝eq\f(1,n)知na＜nb，又n＝eq\f(c,v)得va＞vb。即a光在棱镜内传播速度大。9．解析：(1)根据记数的方式可知，全振动的次数N＝eq\f(n－1,2)，所以周期T＝eq\f(t,N)＝eq\f(2t,n－1)。(2)摆长l＝L＋eq\f(d,2)，将T和l代入g＝eq\f(4π2l,T2)，得g＝eq\f(π2n－12L＋\f(d,2),t2)。(3)直径d＝5.5mm＋0.01×48.0mm＝5．980mm。(4)根据g＝eq\f(4π2l,T2)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)eq\f(2t,n－1)(2)eq\f(π2n－12L＋\f(d,2),t2)(3)5.980(4)BD10.解析：(1)从图象可知波长λ＝8m，经过Δt＝1.2s时间，恰好第三次重复出现图示的波形，则周期T＝0.4s，波速v＝20m/s(2)虽然波的传播方向不确定，但由于t＝0.6s＝1.5T，可以确定该时刻的波形图如图中虚线所示。答案：(1)20m/s(2)见解析11.解析：如图所示，考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射。根据折射定律有nsinθ＝sinα①式中，n是玻璃的折射率，入射角等于θ，α是折射角。现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点。由题意，在A点刚好发生全反射，故αA＝eq\f(π,2)②设线段OA在立方体上表面的投影长为RA，由几何关系有sinθA＝eq\f(RA,\r(R\o\al(2,A)＋\f(a,2)2))③式中