2022年高中物理模块综合测评沪科版选修- .pdf

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1、1 模块综合测评 ( 二) ( 时间： 60 分钟满分： 100 分) 一、选择题 ( 本题共 10 小题，每小题6 分，共60 分. 在每小题给出的5 个选项中有3项符合题目要求. 选对 1 个得 2 分，选对2 个得 4 分，选对 3 个得 6 分. 每选错 1 个扣 3 分，最低得分为0 分) 1. 下列说法正确的有( ) A.某种光学介质对另一种光学介质的相对折射率可能小于1 B.英国物理学家托马斯杨发现了光的干涉现象C.激光和自然光都是偏振光D.麦克斯韦用实验证明了光是一种电磁波E.爱因斯坦认为真空中光速在不同惯性系中相同【解析】激光的偏振方向一定，是偏振光， 而自然光包含着垂直传播

2、方向上沿一切方向振动的光， C错；麦克斯韦只是从理论上提出光是一种电磁波，D错. 【答案】ABE 2. 下列说法正确的是( ) A.露珠的晶莹透亮现象，是由光的全反射引起的B.光波从空气进入水中后，更容易发生衍射C.电磁波具有偏振现象D.根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短E.物体做受迫振动时，其频率和振幅与自身的固有频率均无关【解析】露珠的晶莹透亮现象，是由光的全反射引起的，选项A正确；光波从空气进入水中后，频率不变，波速变小，则波长变短，故更不容易发生衍射，选项B错误；因电磁波是横波， 故也有偏振现象，选项C正确；根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短，

3、选项 D正确；物体做受迫振动时，其频率总等于周期性驱动力的频率，与自身的固有频率无关，但其振幅与自身的固有频率有关，当驱动力的频率等于固有频率时，振幅最大，选项E错误 . 【答案】ACD 3. 在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光的现象，下列现象中属于光的干涉的是 ( ) A.洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象B.小孩儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象C.雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象D.用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象E.实验室用双缝实验得到的彩色条纹名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -

4、- - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - 2 【解析】A属于光的色散现象；B、C属于光的薄膜干涉现象；D属于光的单缝衍射现象； E属于光的双缝干涉现象. 【答案】BCE 4. 下列有关光学现象的说法中正确的是( ) A.用光导纤维束传送信息是光的衍射的应用B.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的干涉现象C.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰D.经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度E.激光测距是应用了激光平行性好的特点【解析】用光导纤维束传送信息是光的全反射的应

5、用，A错误；太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的色散现象，是光的折射的结果，B错误；在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可减弱反射光，从而使景象更清晰，C正确；红光的波长比绿光的波长长，根据双缝干涉条纹间距公式xld 可知，经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度，D正确；激光的平行性好，常用来精确测距，E正确 . 【答案】CDE 5. 下列关于单摆运动的说法中，正确的是( ) A.单摆的回复力是摆线的拉力与摆球重力的合力B.单摆的回复力是摆球重力沿运动轨迹切向的分力C.单摆的周期与摆球质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关D.单摆做简谐运动的条件是摆角很小( 小于

6、 5)E.在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快【解析】单摆的回复力是摆球重力沿运动轨迹切向的分力，A错误， B正确；根据单摆的周期公式T2lg可知，单摆的周期与摆球质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关， C正确；在摆角很小时，单摆近似做简谐运动，D正确；将摆钟从山脚移到高山上时，摆钟所在位置的重力加速度g变小，根据T2lg可知，摆钟振动的周期变大，走时变慢， E错误 . 【答案】BCD 6. 如图 1 所示是一列沿x轴传播的简谐横波在t0 时刻的波形图，图中质点P正沿y轴正方向运动，此波的传播速度为v4 m/s ，则 ( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -

7、- - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - 3 图 1 A.此波沿x轴正方向传播B.质点P的振动周期为T1.0 s C.x1.0 m 处质点做简谐运动的表达式为y5cos(4t)cm D.x1.0 m 处质点在 2.5 s内通过的路程为50 cm E.t0.25 s时，x2.0 m 处质点有最大正向加速度【解析】因质点P正沿y轴正方向运动，由“上下坡法”知波沿x轴正方向传播，A对；由题图知波长为4 m ，由 vT知各质点振动周期为T1.0 s，B对；由题图知x1.0 m处质点

8、做简谐运动的表达式为y5cos(2 t)cm，C 错；t2.5 s 2.5T，所以x1.0 m 处质点在 2.5 s内通过的路程为s2.5 4A50 cm，D对；t0.25 s T4时，x2.0 m 处质点正处于波峰，具有最大负向加速度，E错. 【答案】ABD 7. 如图 2 所示是一单摆在某介质中振动时产生的一列简谐横波在t0 时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，波速v为 4 m/s.P、Q是这列波上的质点，取g2 m/s2，下列说法正确的是( ) 图 2 A.质点P和Q的振动方向始终相反B.质点P的振动周期为2 s ，振幅为 0.05 m C.再经 0.5 s ，P质点在正的最大位移

9、处D.在t0 时刻，质点Q的速度沿y轴正方向并开始做匀减速运动E.该单摆的摆长约为1 m 【解析】质点P和Q相距半个波长， 振动方向始终相反， A正确；由题图知波长为8 m ，而波速v为 4 m/s ，所以周期为2 s ，从题图可以看出质点的振幅为0.05 m ，B正确；波沿x轴正方向传播，所以经过0.5 s ，P质点在负的最大位移处，C 错误；t0 时刻，质点Q名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - 4 开始做变减速

10、运动，D错误；根据T2lg，得l1 m， E正确 . 【答案】ABE 8. 如图 3 所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此刻M是波峰与波峰的相遇点. 设这两列波的振幅均为A，则下列说法中正确的是( ) 图 3 A.此时刻位于O处的质点正处于平衡位置B.P、N两处的质点始终处在平衡位置C.随着时间的推移，M处的质点将向O处移动D.从此时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零E.O、M连线的中点是振动加强的点，其振幅为2A【解析】此时刻位于O处的质点正处于波谷与波谷的相遇点，不在平衡位置，选项A错误；P、N两处的质点处于波峰和波谷的相遇点，两

11、列波在这两处的位移始终相反，合位移为零，选项B正确；质点并不随波迁移，选项C错误；从此时刻起，经过四分之一周期，两列波在M点的振动均达到平衡位置，合位移为零，选项D 正确；O、M连线的中点是振动加强区的点，其振幅为2A，选项 E正确. 【答案】BDE 9. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为v，P、Q是沿波传播方向上相距为a的两质点，如图4 所示 . 某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第一次运动到波峰，则t可能等于 ( ) 【导学号： 38910070】图 4 A.a2vB.3a2vC.a4vD.3a4vE.av【解析】当质点Q此时正向上运动时，对

12、应波形如图甲、乙所示；当质点Q此时正向下运动时，对应波形如图丙、丁所示. 则图甲中，波长2a，Tv，所以tT4a2v；同名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - 5 理图乙中，ta4v；图丙中，t3a4v；图丁中，ta2v；所以 A、C、D对. 【答案】ACD 10. 如图 5 所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径 .M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知ABD30

13、，光在真空中的传播速度为c，则 ( ) 图 5 A.此玻璃的折射率为3 B.光线从B到D需用时3RcC.该玻璃球的临界角应小于45D.若增大ABD，光线不可能在DM段发生全反射现象E.若减小ABD，从AD段射出的光线均平行于AB【解析】由题图可知光线在D点的入射角为i30，折射角为r60，由折射率的定义得nsin rsin i知n3，A 正确；光线在玻璃中的传播速度为vcn33c，由题图知BD3R，所以光线从B到D需用时tBDv3Rc，B正确；若增大ABD，则光线射向DM段时入射角增大，射向M点时入射角为45，而临界角满足sin C1n3322sin 45 ，即光线可以在DM段发生全反射现象，

14、C 正确， D错误；要使出射光线平行于AB，则入射角必为 30， E错误 . 【答案】ABC 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - 6 二、非选择题 ( 本题共 5 小题，共 40 分，按题目要求作答，解答题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 11.(8 分) 某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：(1) 用游标尺上有10 个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图6 甲所示，可读出摆

15、球的直径为 _cm.把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L. 甲乙丙图 6 (2) 用秒表测量单摆的周期.当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n1，单摆每经过最低点记一次数，当数到n60 时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是T_s( 结果保留三位有效数字). (3) 测量出多组周期T、摆长L的数值后，画出T2-L图线如图丙，此图线斜率的物理意义是 ( ) A.gB.1gC.42gD.g42(4) 在(3) 中，描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的直线将不通过原点，由图线斜率得到的重力加速度与原来相比，其大小( ) A.偏大B.偏小C.不变D.都有可能(5) 该小组

16、的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度，他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1， 然后把摆线缩短适当的长度L， 再测出其振动周期T2.用该同学测出的物理量表示重力加速度g_. 【导学号： 38910071】【解析】(1) 摆球的直径为d20 mm 6110 mm 20.6 mm2.06 cm. (2) 秒表的读数为t60 s 7.4 s 67.4 s ，根据题意t6012T592T，所以周期T2t592.28 s.名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6

17、 页，共 10 页 - - - - - - - - - 7 (3) 根据单摆周期公式T2Lg，可得T2L42gk( 常数 ) ，所以选项C正确 . (4) 因为T2L42gk( 常数 ) ，所以T2L42gk，若误将摆线长当作摆长，画出的直线将不通过原点，但图线的斜率仍然满足T21T22L1L242gk，所以由图线的斜率得到的重力加速度不变 . (5) 根据 (4) 的分析，T2L42g，所以g42LT242LT21T22. 【答案】(1)2.06 (2)2.28 (3)C (4)C (5)42LT21T2212.(6分) 一列简谐横波，沿波的传播方向依次有P、Q两点，平衡位置相距5.5 m

18、，其振动图像如图7 甲所示，实线为P点的振动图像，虚线为Q点的振动图像. 甲乙图 7 (1) 图乙是t0 时刻波形的一部分，若波沿x轴正向传播， 试在给出的波形上用黑点标明P、Q两点的位置，并写出P、Q两点的坐标 ( 横坐标用 表示 ) ；(2) 求波的最大传播速度. 【解析】(1)P、Q两点的位置如图所示P(0,0) 、Q(1112，5 cm). (2) 由题图甲可知，该波的周期T1 s 由P、Q的振动图像可知，P、Q之间的距离是 (n1112) 5.5 m(n0,1,2 ，,)当n0 时， 有最大值 6 m. 此时对应波速最大，vT6 m/s. 【答案】(1) 见解析(2)6 m/s 13

19、.(9 分) 如图 8 所示为沿x轴向右传播的简谐横波在t1.2 s 时的波形，位于坐标原点处的观察者测到在4 s 内有 10 个完整的波经过该点. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - 8 图 8 (1) 求该波的振幅、频率、周期和波速；(2) 画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0.6 s内的振动图像. 【解析】(1) 由题图可知该波的振幅A0.1 m 波长 2 m 由题意可知，f104 Hz 2.5 Hz T1f

20、0.4 s 波速vf5 m/s. (2) 振动图像如图所示. 【答案】(1)0.1 m 2.5 Hz 0.4 s 5 m/s (2)见解析14.(8分) 频率不同的两束单色光1 和 2均以 60的入射角从同一点射向一厚度为d的玻璃板的上表面，后从玻璃板另一侧射出，已知玻璃对单色光1 和 2 的折射率分别为3和62，光在真空中的速度为c，求：图 9 (1) 单色光 1 在玻璃中传播的时间；(2) 两束单色光通过玻璃板后相距的距离. 【解析】(1) 光在玻璃中的传播路径如图所示，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精

21、心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - 9 单色光 1 在玻璃中的速度为v1cn13c3sin 60 sin 1n13 得 130OPdcos 30 23d3故单色光 1 在玻璃中传播的时间t1OPv12dc. (2)sin 60 sin 2n262得 245MQdtan 45 dMPdtan 30 3d3两束单色光通过玻璃板后相距的距离为x(MQMP)sin 30 3d6. 【答案】(1)2dc(2)3d615.(9 分) 如图 10 所示， ABC为一直角三棱镜的横截面，BAC30，现有两条间距为d的平行单色光线垂直于AB面射入三棱

22、镜，已知棱镜对该单色光的折射率为3. 图 10 (1) 若两条单色光线均能从AC面射出，求两条单色光线从AC面射出后的距离；(2) 两条单色光线的入射方向怎样变化才可能使从AB面折射到AC面的光线发生全反名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - 10 射？【解析】(1) 如图所示，两条单色光线在AC面的折射点分别为D、E，由图中几何关系可知，入射角i30则根据光的折射定律有sin rsin in得r60在直角三角形DEF中EDF30所以EF12DE12dcos 30 33d. (2) 当入射光线绕AB面上的入射点向上转动时，折射光线入射到AC面上的入射角变大，才有可能发生全反射. 【答案】(1)33d(2) 见解析名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -