1、模块综合试卷( 一)(时间：90 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分)1下列说法正确的是( )A一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时长B根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度C大量事实证明，电磁波不能产生衍射现象D受迫振动的频率总等于系统的固有频率答案 B2(多选) 下列关于简谐运动与机械波的说法中，正确的是( )A同一单摆，在月球表面简谐振动的周期大于在地面表面简谐振动的周期B受迫振动的频率与它的固有频率无关C在同一种均匀介质中，不同频率的机械波的传播速度不同D在波的传播过程中，质点的振动方向总是与波的传播方向垂直答案
2、AB解析 月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，根据单摆的周期公式T2 ，可知月球表面的单摆周期较大，A 正确；受迫振动的频率一定等于驱动力的频lg率，与固有频率无关，B 正确；不同频率的机械波在同一种均匀介质中传播速度一定相同，C 错误；若是横波，质点的振动方向垂直于波的传播方向，若是纵波，质点的振动方向与波的传播方向平行，D 错误3(多选) 下列说法正确的是( )A由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光B光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现亮条纹时而出现暗条纹C均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，向外传播就形成了电磁波D根据相对
3、论可知空间和时间与物质的运动状态有关答案 AD解析 由于绿光的临界角小于红光的临界角，因此增大入射角，绿光先达到临界角，先发生全反射，A 正确；在光的双缝干涉实验中，到双缝的路程差等于波长整数倍时，出现亮条纹，而等于半波长的奇数倍时出现暗条纹，因此亮、暗条纹的位置是确定的，B 错误；根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场产生恒定的磁场，C 错误；根据相对论的时空观可知，D 正确4如图 1 所示，关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是( )图 1A甲图中，沙漠中的“蜃景 ”现象是光的衍射现象引起的B乙图中，演示简谐运动的图象实验中，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
4、大C丙图中，可利用薄膜干涉检查样品的平整度D丁图中，由图可知当驱动力的频率 f 跟固有频率 f0 相差越大，振幅越大答案 C5某振子做简谐运动的表达式为 x2sin (2t ) cm，则该振子振动的振幅和周期为( )6A2cm 1s B2cm 2sC1cm s D以上三项全错6答案 A解析 将 xAsin (t)与 x2sin (2t ) cm 对照可得： A2cm ，2rad/s ，所6 2T以 T1s ，A 选项正确6(多选) 下列说法中正确的是( )A光速不变原理指出光在真空中传播速度在不同惯性参考系中都是相同的B变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C在光的双缝干涉
5、实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽D声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率答案 AD解析 光速不变原理是：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的故 A 正确；均匀变化的电场一定产生恒定的磁场，均匀变化的磁场一定产生恒定的电场故 B 错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，光的波长减小，则干涉条纹间距变窄故 C 错误；根据多普勒效应可知，当声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率故选 A、D.7下列说法中正确的是( )A频率相同的两列波叠加时，振动最强区域的质点位移总是最大B雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的
6、，这是光的折射现象C利用多普勒效应的原理，可以测量运动物体的速度D在近光速运动的列车中，车上的人看到车头与车尾同时发生的事件，而静止在地面上的人认为车头事件先发生答案 C解析 由波的叠加原理可知，频率相同的两列波叠加时，振动最强区域的质点振幅最大，不是位移最大，故 A 错误；雨后公路积水表面漂浮的油膜出现的彩色，是光的干涉现象，故 B 错误；多普勒效应中，当两物体靠近时，v 物 v 波 f，当两物体远离时，v 物 v 波f，故可以测出物体的速度，C 正确；由相对论可知，在近光速运动的列车中，车上的人看到车头和车尾同时发生的事件，静止在地面上的人认为车尾的事件先发生，故 D 错误8如图 1 所示
7、，从点光源 S 发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜玻璃的表面，经过三棱镜玻璃的折射后发生色散现象，在光屏的 ab 间形成一条彩色光带下面的说法中正确的是( )图 1Aa 侧是红色光，b 侧是紫色光B在真空中 a 侧光的波长小于 b 侧光的波长C三棱镜对 a 侧光的折射率小于对 b 侧光的折射率D在三棱镜中 a 侧光的传播速度大于 b 侧光的传播速度答案 B解析 由于玻璃对各色光的折射率不同，导致色散的形成，玻璃对紫光的折射率最大，对红光的折射率最小，可知 a 侧为紫光，b 侧为红光，在真空中，红光的波长大于紫光的波长，由 n 可以求出，在三棱镜中，红光的传播速度大于紫光的传播速度cv9图
8、 2 甲为一列简楷横波在 t0 时的波形图，图乙为波上质点 A 的振动图象，则( )图 2A该列波的波速为 25cm/sB该列波沿 x 轴正方向传播C在 0.20.3s 内，质点 A 振动的能量逐渐增大D从该时刻起，经 0.1s 质点 A 运动到 x0.4m 处答案 B解析 由题图知：T0.4s ，0.4m ，则波速 v m/s1 m/s，故 A 错误；t0 时刻T 0.40.4质点 A 正通过平衡位置向下振动，根据波形的平移法可知该列波沿 x 轴正方向传播，故 B正确；简谐波传播过程中，质点 A 振动的能量不变，故 C 错误；简谐波传播过程中，质点A 只在其平衡位置附近振动，不随波移动，故
9、D 错误10(多选) 如图 3，空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置，一细光束从空气中以某一角度 (0 90)入射到第一块玻璃板的上表面下列说法正确的是( )图 3A在第一块玻璃板下表面一定有出射光B在第二块玻璃板下表面一定没有出射光C第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行D第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧答案 ACD解析 光线从第一块玻璃板的上表面射入，在第一块玻璃板上表面的折射角和下表面的入射角相等，根据光的可逆原理可知，光在第一块玻璃板下表面一定有出射光，同理，在第二块玻璃板下表面也一定有出射光，故 A 正确，B 错误；因为光在玻璃板的上表
10、面的折射角和下表面的入射角相等，根据光的可逆原理知，从下表面出射光的折射角和开始在上表面的入射角相等，即两光线平行，所以第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行，故 C 正确；根据光线在玻璃板中发生偏折，由于折射角小于入射角，可知第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧，故 D 正确11打磨某剖面如图 4 所示的宝石时，必须将 OP、OQ 边与轴线的夹角 切磨在 12，光线一定在 OP 边发生全反射B若 2，光线会从 OQ 边射出C若 2 时，根据几何关系，可知光线在 PO 边上的入射角较小，光线将从 PO 射出，A、B 项错误；同理当 1 时，光线在 PO 边上的入射角较
11、大，大于临界角，光线将在 PO 边上发生全反射，C 项错误，D 项正确12(多选) 如图 5 所示为一直角三棱镜的横截面，bac90，abc60，一平行细光束从 O 点沿垂直于 bc 面的方向射入棱镜已知棱镜材料的折射率 n ，若不考虑原入射光2在 bc 面上的反射光，则有光线( )图 5A从 ab 面射出B从 ac 面射出C从 bc 面射出，且与 bc 面斜交D从 bc 面射出，且与 bc 面垂直答案 BD解析 依题作出光在三棱镜中的光路图，如图所示，显然，光在 ab 面上的入射角为 i60，大于光在该棱镜中的全反射临界角 C45 ，则光在 ab 面上发生全反射，接着以 i30的入射角射到
12、ac 面上，因 i45，光在 ac 面上不发生全反射而进行部分反射和折射，其反射角 i30，反射光线正好与 bc 面垂直，故 B、D 两项正确二、填空题(本题共 3 小题，共 12 分)13(4 分) 在观察光的双缝干涉现象的实验中：(1)将激光束照在如图 6 所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是选项图中的 ( )图 6(2)保持双缝到光屏的距离不变，换用间隙更小的双缝，在光屏上观察到的条纹宽度将_；保持双缝间隙不变，减小双缝到光屏的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将_(均选填“变宽” 、 “变窄”或“不变”) 答案 (1)A (2)变宽 变窄解析 (1)双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹
13、，A 图正确；(2)根据 x 知，ld双缝间的距离 d 减小时，条纹间距变宽；当双缝到光屏的距离 l 减小时，条纹间距变窄14.(4 分) 一列简谐波波源的振动图象如图 7 所示，则波源的振动方程为y_cm ；已知这列波的传播速度为 1.5m/s，则该简谐波的波长为_m.图 7答案 10sint 3解析 从图象中可以看出，该简谐波的振幅 A10cm，周期 T2s，则 rad/s，所2T以波源的振动方程为 y10sintcm；根据 vT 可知，该简谐波的波长为1.52m3m.15(4 分) 一列沿 x 轴向右传播的简谐波在 t1s 时刻的波形如图 8 所示，再经过0.7s，x 7m 处的质点 P
14、 第一次从平衡位置向上振动，此时 O 处质点处于_(选填“波峰” 、 “波谷” 、 “平衡位置”)，这列波的周期 T_s.图 8答案 平衡位置 0.2三、计算题(本题共 4 小题，共 40 分要有必要的文字说明或解题步骤，有数值计算的要注明单位)16.(8 分) 如图 9 所示，真空中有一四棱镜 ABCD，B C90 ，D75.某同学想测量其折射率，他用激光笔从 BC 面上的 P 点射入一束激光，从 Q 点射出时与 AD 面的夹角为 30， Q 点到 BC 面垂线的垂足为 E，P 、Q 两点到 E 点的距离分别为 a、 a，已知真空3中光速为 c，求：图 9(1)该棱镜材料的折射率 n；(2)
15、激光从 P 点传播到 Q 点所需的时间 t.答案 (1) (2)62 6ac解析 (1)根据 QEBC，QE PE，3得PQE30，由几何关系可知，激光在 AD 面上的入射角 i45，折射角 r60，光从介质射向真空，由折射定律知n .sinrsini 62(2)光在棱镜中传播的速度 v ，cn则运动的时间为 t ，2av得 t .6ac17(10 分) 如图 10 所示是一透明的圆柱体的横截面，其半径为 R，折射率是 ，AB 是一3条直径今有一束平行光沿 AB 方向射向圆柱体，试求离 AB 多远的入射光线经折射后经过B 点？图 10答案 R32解析 设一光线经折射后恰好经过 B 点，光路图如
16、图所示由折射定律知 n sinsin 3在BCD 中 9090得 2由两式可得：60，30所以 CDRsin R.3218(10 分) 如图 11 所示，半圆形玻璃砖的半径 R10cm，AB 与屏幕垂直并接触于 A 点，激光束 a 射向半圆形玻璃砖的圆心 O，激光束 a 对准 O 点从图示位置在纸面内顺时针方向旋转，当转过角度为 30时，光屏上有两个光斑，当转过的角度刚好为 45时，光屏上恰好只有一个光斑，求：图 11(1)玻璃砖的折射率 n；(2)当转过角度为 30时，光屏上两个光斑之间的距离 L.答案 (1) (2)(1010 ) cm2 3解析 (1)n sin90sin45 2(2)光
17、路如图所示，n ，r45sinrsin30 2又 i30两个光斑 S1、S 2 之间的距离为LRtan45Rtan60(1010 ) cm319(12 分) 如图 12 所示，一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，波速大小为 0.3m/s，P 质点的横坐标为 96cm，从图中状态开始计时，求：图 12(1)经过多长时间，P 质点开始振动，振动时方向如何？(2)经过多长时间，P 质点第一次到达波峰？(3)以 P 质点第一次到达波峰开始计时，作出 P 质点的振动图象 (至少画出 1.5 个周期)答案 (1)2.4s 沿 y 轴负方向 (2)3s (3) 见解析图解析 (1)开始计时时，这列波的最前端的质点坐标是 24cm，根据波的传播方向可知，这一点沿 y 轴负方向运动，因此在波前进方向上的每一个质点开始振动的方向都是沿 y 轴负方向，故 P 质点开始振动时的方向是沿 y 轴负方向，P 质点开始振动的时间是t s2.4s.xv 0.96 0.240.3(2)P 质点第一次到达波峰，即这列波的波峰第一次传到 P 质点所用的时间是 ts3s.0.96 0.060.3(3)由波形图知，振幅 A10cm，T 0.8s，由 P 质点第一次到达波峰开始计时的振动图v象如图所示
