模块综合检测一.pptx

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1、2.（4分）分析下列物理现象:(1)“闻其声而不见其人”;(2)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音;(3)当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高.这些物理现象分别属于波的()A.衍射、干涉、多普勒效应B.衍射、多普勒效应、干涉C.折射、干涉、多普勒效应D.折射、多普勒效应、干涉第1页/共39页【解析解析】选选A.A.“闻其声而不见其人闻其声而不见其人”是声音的衍射是声音的衍射.音叉上有两个发声的波音叉上有两个发声的波源源,声波发生干涉，所以在音叉周围会听到忽强忽弱的声音声波发生干涉，所以在音叉周围会听到忽强忽弱的声音.鸣笛的火车向鸣笛的火车向着我们驶来时，汽笛声

2、的音调变高是多普勒效应着我们驶来时，汽笛声的音调变高是多普勒效应.所以所以A A正确正确.第2页/共39页3.（4分）如图所示,一个透明玻璃球的折射率为 一束足够强的细光束在过球心的平面内,以45入射角由真空射入玻璃球后,在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射,从各个方向观察玻璃球,能看到从玻璃球内射出的光线的条数是()A.2B.3C.4D.5第3页/共39页【解析解析】选选B.B.如图所示如图所示,在第一在第一个入射点个入射点A,A,入射角入射角i=45,i=45,根据根据n=sini/sinr,n=n=sini/sinr,n=解得解得r=30r=30.在在A A点有一条反射光线点有一条

3、反射光线,反射光线反射光线与法线的夹角为与法线的夹角为45;A45;A点的折射点的折射光线射到玻璃球与真空的交界面光线射到玻璃球与真空的交界面B B处发生反射和折射处发生反射和折射,入射角为入射角为30,30,反射角为反射角为30,30,折射角为折射角为45,45,在在B B点有点有一条从玻璃球内射出的折射光线；一条从玻璃球内射出的折射光线；B B第4页/共39页点反射光线射到玻璃球与真空的交界面点反射光线射到玻璃球与真空的交界面C C处发生反射和折射处发生反射和折射,入射角为入射角为30,30,反射角为反射角为30,30,折射角为折射角为45,45,在在C C处有一条从玻璃球内射出的折射光线

4、处有一条从玻璃球内射出的折射光线;C;C点点的反射光线射到玻璃球与真空的交界面恰好射到的反射光线射到玻璃球与真空的交界面恰好射到A A处发生反射和折射处发生反射和折射,入射入射角为角为30,30,反射角为反射角为30,30,折射角为折射角为45,45,折射角恰好与第一次的反射光线重折射角恰好与第一次的反射光线重合合.所以所以,从各个方向观察玻璃球从各个方向观察玻璃球,能看到能看到3 3条从玻璃球内射出的光线条从玻璃球内射出的光线.第5页/共39页4.(2010南通模拟)（4分）如图所示电路中,L是电阻不计的电感器,C是电容器,闭合电键S,待电路达到稳定状态后,再断开电键S,LC电路将产生电磁振

5、荡.如果规定电感L中的电流方向从a到b为正,断开电键的时刻为t=0,那么图中能正确表示电感中的电流i随时间t变化规律的是()第6页/共39页第7页/共39页【解析解析】选选B.B.在在S S断开前断开前abab段短路段短路,电容器不带电电容器不带电.断开断开S S时时,ab,ab中产生自感电中产生自感电动势阻碍电流减小动势阻碍电流减小,给电容器充电给电容器充电,此时电流正向最大此时电流正向最大.给电容器充电的过程给电容器充电的过程,电容器电量最大时电容器电量最大时abab中电流减为零中电流减为零,此后此后LCLC发生电磁振荡形成交变电流发生电磁振荡形成交变电流,故故B B选项正确选项正确.第8

6、页/共39页5.（2010上海交大附中模拟）（10分）(1)生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆,这是声波在传播过程中对接收者而言频率发生变化的表现,无线电波也具有这种效应.图中的测速雷达正在向一辆接近的车辆发出无线电波,并接收被车辆反射的无线电波.由于车辆的运动,接收的无线电波频率与发出时不同.利用频率差f接收-f发出就能计算出车辆的速度.已知发出和接收的频率间关系为f接收=(1+)f发出,式中c为真空中的光速,若f发出=2109 Hz,f接收-f发出=400 Hz,则被测车辆的速度大小为多少?第9页/共39页(2)从甲地向乙地发出频率为50 Hz 的声波,当波速为330 m/s时,刚

7、好在甲、乙两地形成一列有若干个完整波形的波,当波速为340 m/s时,两地还是存在若干个完整波形,但完整波形的个数减少了两个,求甲、乙两地的距离.第10页/共39页【解析解析】(1)(1)根据题意有根据题意有(1+)f(1+)f发出发出-f-f发出发出=400 Hz,=400 Hz,解得解得v v车车=30 m/s.(4=30 m/s.(4分分)(2(2）由）由=v/f=v/f可求得当波速为可求得当波速为330 m/s330 m/s时波长为时波长为=m=6.6 m.m=6.6 m.甲、乙两地的距离为此波长的整数倍甲、乙两地的距离为此波长的整数倍,即即d=n(n=1,2,3,4d=n(n=1,2

8、,3,4).).当波速变为当波速变为340 m/s340 m/s时时d=(n-d=(n-2)(n=1,2,3,42)(n=1,2,3,4),=m=6.8 m.),=m=6.8 m.由上述几式可解得由上述几式可解得d=448.8 m.d=448.8 m.(6(6分分)答案：答案：（1 1）30 m/s 30 m/s （2 2）448.8 m448.8 m第11页/共39页6.(2010邯郸模拟)（12分）如图所示,一列向右传播的简谐横波,波速大小为0.6 m/s,P质点的横坐标x=0.96 m.从图中状态开始计时,求:(1)P点刚开始振动时,振动方向如何?(2)经过多长时间,P点第一次到达波谷?

9、(3)经过多长时间,P点第二次到达波峰?第12页/共39页【解析解析】(1)P(1)P质点刚开始振动的振动方向就是初始时质点刚开始振动的振动方向就是初始时x x坐标为坐标为0.24 m0.24 m处质点处质点的振动方向的振动方向.因为横波沿因为横波沿x x轴正方向传播轴正方向传播,所以初始时所以初始时x x坐标为坐标为0.24 m0.24 m处质点处质点起振方向沿起振方向沿y y轴负方向轴负方向,故故P P质点刚开始振动的方向也沿质点刚开始振动的方向也沿y y轴负方向轴负方向.(4.(4分分)(2)P(2)P点第一次到达波谷的时间点第一次到达波谷的时间,就是初始时刻就是初始时刻x x坐标坐标为

10、为0.18 m0.18 m处的质点的振动状态传到处的质点的振动状态传到P P点所需要的时间，则点所需要的时间，则t t1 1=又又xx1 1=(0.96-0.18)m=0.78 m.=(0.96-0.18)m=0.78 m.所以所以t t1 1=s=1.3 s.(4=s=1.3 s.(4分分)第13页/共39页(3)P(3)P点第二次到达波峰的时间等于初始时点第二次到达波峰的时间等于初始时x x坐标为坐标为0.06 m0.06 m处质点的振动状态传到处质点的振动状态传到P P质点所需要的时间质点所需要的时间与一个周期的和与一个周期的和,则则又又xx2 2=0.96 m-0.06 m=0.9 m

11、,=0.24 m=0.96 m-0.06 m=0.9 m,=0.24 m所以所以t t2 2=s=1.9 s=s=1.9 s从从P P点的振动也可以发现点的振动也可以发现,t,t2 2应为应为t t1 1与与1.5T1.5T的和的和,同样可同样可得得t t2 2=1.9 s.(4=1.9 s.(4分分)答案：答案：(1)(1)沿沿y y轴负方向轴负方向 (2)1.3 s (3)1.9 s(2)1.3 s (3)1.9 s第14页/共39页7.(2010潍坊模拟)（12分）已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示;在t2时刻该波的波形如图中虚线所示.t2-t1=0.02 s,求:(1)该波可能

12、的传播速度.(2)若已知Tt2-t12T,且图中P质点在t1时刻的瞬时速度方向向上,求可能的波速.(3)若0.01 sT0.02 s,且从t1时刻起,图中Q质点比R质点先回到平衡位置,求可能的波速.第15页/共39页【解析解析】(1)(1)如果这列简谐横波是向右传播的如果这列简谐横波是向右传播的,在在t t1 1t t2 2时间内波形向右匀速传播了时间内波形向右匀速传播了(n+(n+),),所以波速所以波速v=v=100(3n+1)m/s(n=0,1,2,=100(3n+1)m/s(n=0,1,2,););同理可得若该同理可得若该波是向左传播的波是向左传播的,可能的波速可能的波速v=100(3

13、n+2)m/s(n=0,1,2,v=100(3n+2)m/s(n=0,1,2,).(4).(4分分)(2)P(2)P质点速度向上质点速度向上,说明波向左传播说明波向左传播,T,Tt t2 2-t-t1 12T,2T,说明这段时间内波只可说明这段时间内波只可能是向左传播了能是向左传播了5/35/3个波长个波长,所以速度是惟一的所以速度是惟一的:v=500 m/s.:v=500 m/s.(4(4分分)第16页/共39页(3)(3)“Q Q比比R R先回到平衡位置先回到平衡位置”,说明波只能是向右传播的说明波只能是向右传播的,而而0.01 s0.01 sT T0.02 s,0.02 s,也就是也就是

14、T T0.02 s0.02 s2T,2T,所以这段时间内波只可能向右传播了所以这段时间内波只可能向右传播了4/34/3个个波长波长,速度的解也是惟一的速度的解也是惟一的:v=400 m/s.(4:v=400 m/s.(4分分)答案：答案：(1)(1)见解析见解析(2)500 m/s(2)500 m/s(3)400 m/s(3)400 m/s第17页/共39页8.（10分）(1)一束光由真空射向玻璃,已知光在真空中的波长为0.60 m,传播速度为3.0108 m/s,玻璃的折射率为1.5,则光进入玻璃后的波长为m,频率为Hz.(2)照相机镜头上涂有一层薄薄的氟化镁薄膜,使镜头看上去呈淡紫色,这是

15、因为,如果氟化镁薄膜对绿光的折射率为1.5,而对紫光的折射率为 绿光在真空中的波长为5.010-7 m,紫光在真空中的波长为4.010-7 m,那么所用氟化镁薄膜的厚度应该是.第18页/共39页【解析解析】(1)(1)光进入玻璃后频率不变，光进入玻璃后频率不变，故故f=f=5.010=5.0101414 Hz Hz光在玻璃中传播的波长光在玻璃中传播的波长=0.40 m (4=0.40 m (4分分)(2)(2)可见光的绿光部分经氟化镁两表面反射后反射光线发生干涉相抵消可见光的绿光部分经氟化镁两表面反射后反射光线发生干涉相抵消,而而蓝紫光和红光部分的反射光线不能抵消蓝紫光和红光部分的反射光线不能

16、抵消,故镜头呈淡紫色故镜头呈淡紫色.根据根据v=v=和和v=fv=f得得=第19页/共39页氟化镁薄膜厚度氟化镁薄膜厚度d=d=解得解得d=d=1010-7-7 m (6 m (6分分)答案答案:(1)0.40(1)0.405.0105.0101414(2)(2)可见光中的绿光部分经氟化镁两表面反射后反射光线发生干涉相抵消可见光中的绿光部分经氟化镁两表面反射后反射光线发生干涉相抵消,而蓝紫光和红光部分的反射光线不能抵消而蓝紫光和红光部分的反射光线不能抵消 1010-7-7 m m第20页/共39页9.（10分）(1)下列说法正确的是()A.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象B.在光导纤维束

17、内传送图像是利用光的全反射现象C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D.电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的第21页/共39页(2)光的“逆向反射”又称再归反射,俗称后反射,它和我们熟知的镜面反射、漫反射不同,能使光线沿原来的路径反射回去,该现象在交通上有很广泛的应用,在山区盘山公路的路面上一般都等间距地镶嵌一些玻璃球,当夜间行驶的汽车车灯照上后显得非常醒目,以提醒司机注意.若小玻璃球的半径为R,折射率为1.73,如图所示,今有一束平行光沿直径AB方向照在小玻璃球上,试求离AB多远的入射光经折射反射折射再射出后沿原方向返回,即实现“逆向反射”.第22页/共39页【解

18、析解析】(1)(1)选选B.B.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的色散现象用三棱镜观察太阳光谱是利用光的色散现象,在光导纤维在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象束内传送图像是利用光的全反射现象,用标准平面检查光学平面的平整程度用标准平面检查光学平面的平整程度是利用薄膜干涉原理是利用薄膜干涉原理,电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的的.(4.(4分分)第23页/共39页(2)(2)只有入射光线折射后射到只有入射光线折射后射到B B点的光线经反射再折射点的光线经反射再折射,射出射出后才能沿原方向返回后才能沿原方向返回,即实现即实现“逆向反

19、射逆向反射”,光路如图所示光路如图所示,根据折射定律得根据折射定律得:由几何关系可知由几何关系可知:i=2r:i=2r由以上两式可解得由以上两式可解得:r=30:r=30，i=60i=60设能沿原方向返回即实现设能沿原方向返回即实现“逆向反射逆向反射”的入射光线距的入射光线距ABAB的距离为的距离为h,h,则由几则由几何关系可知何关系可知:h=Rsini=0.87R.(6:h=Rsini=0.87R.(6分分)第24页/共39页10.(2010通州模拟)（10分）(1)下列说法正确的是()A.考虑相对论效应,长度、时间的测量结果都随物体与观察者相对运动状态而改变B.一切物理规律在不同的惯性系中

20、都是相同的C.圆屏阴影中心的亮斑(泊松亮斑)是光波叠加造成的D.在光的双缝干涉实验中,条纹间距与缝的宽度成正比第25页/共39页(2)一半径为R的1/4球体放置在水平面上,球体由折射率为 的透明材料制成.现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示.已知入射光线与桌面的距离为R/2,求出射角.第26页/共39页【解析解析】(1)(1)选选A A、B B、C.C.根据狭义相对论原理根据狭义相对论原理,A,A、B B正确正确.根据光的衍射现象根据光的衍射现象,C,C正确正确.根据双缝干涉条纹间距公式根据双缝干涉条纹间距公式x=x=,D,D

21、错误错误.故选故选A A、B B、C.(3C.(3分分)(2)(2)设入射光线与设入射光线与1/41/4球体的球体的交点为交点为C,C,连接连接OC,OCOC,OC即为入即为入射点的法线射点的法线.因此因此,图中的角图中的角为入射角为入射角.过过C C点作球体水点作球体水平表面的垂线平表面的垂线,垂足为垂足为B.B.依题意依题意,COB=.,COB=.又由又由OBCOBC知知第27页/共39页sin=sin=设光线在设光线在C C点的折射角为点的折射角为,由折射定律得由折射定律得 由由式得式得=30 =30 由几何关系知由几何关系知,光线在球体的竖直表面上的入射角光线在球体的竖直表面上的入射角

22、(见图见图)为为30.30.由折射定律得由折射定律得因此因此sin=sin=60.(7=60.(7分分)答案答案:(1)A(1)A、B B、C C(2)60(2)60第28页/共39页11.（10分）(1)在地面附近有一高速飞过的火箭,关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象,以下说法正确的是()A.地面上的人观察到火箭变短了,火箭上的时间进程变快了B.地面上的人观察到火箭变短了,火箭上的时间进程变慢了C.火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化D.火箭上的人看到地面上的物体长度变小,时间进程变慢了第29页/共39页(2)如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知A=60,C=90;一束极细的

23、光于AC边的中点垂直AC面入射,=2a,棱镜的折射率为n=求:光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角.光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中的传播速度为c).第30页/共39页【解析解析】(1)(1)选选B B、C C、D.D.地面上的人与火箭的相对速度很大地面上的人与火箭的相对速度很大.根据狭义相对根据狭义相对论原理论原理,地面上的人观察到火箭变短地面上的人观察到火箭变短,时间变慢时间变慢,A,A错误错误,B,B正确正确.而火箭上的人而火箭上的人和火箭之间没有相对运动，故火箭上的人观察到火箭的长度和时间均无变和火箭之间没有相对运动，故火箭上的人观察到火箭的长度和时

24、间均无变化化,C,C正确正确.火箭上的人与地面上的人火箭上的人与地面上的人,相对速度也很大，故相对速度也很大，故D D正确正确.(3(3分分)第31页/共39页(2)(2)如图所示如图所示,因为光线在因为光线在D D点发生全反射点发生全反射,由反射定律由反射定律和几何知识得和几何知识得4=30,4=30,则则 第一次射入空气的折射角第一次射入空气的折射角5=45.(35=45.(3分分)第32页/共39页设光线由设光线由O O点到点到E E点所需的时间为点所需的时间为t,t,则则由数学知识得由数学知识得由以上各式可得由以上各式可得 (4(4分分)答案：答案：(1)B(1)B、C C、D (2)

25、45 D (2)45 第33页/共39页12.（10分）在某介质中形成一列简谐波,(1)波向右传播,在0.1 s时刻刚好传到B点,波形如图中实线所示,且再经过0.6 s,P点也开始振动,求:该列波的周期T;从t=0时刻起到P点第一次到达波峰时止,O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少?第34页/共39页在图中画出B点的振动图象.(2)若该列波的传播速度大小为20 m/s,且波形中由实线变成虚线需要经历0.525 s的时间,则该列波的传播方向如何?第35页/共39页【解析解析】(1)(1)由图象可知由图象可知,=2 m,=2 m,波速波速v=m/sv=m/s=10 m/s,=10

26、m/s,由由v=v=得得T=0.2 s.(2T=0.2 s.(2分分)PP点第一次到达波峰经历的时间点第一次到达波峰经历的时间t=s/v=s=0.75 st=s/v=s=0.75 s故故P P点到达波峰的时刻为点到达波峰的时刻为t+0.1=0.85 s (2t+0.1=0.85 s (2分分)由题意可知由题意可知t=0t=0时刻波刚好传到时刻波刚好传到O O点点,振动方向向下振动方向向下,即即O O点振动了点振动了t=0.85 t=0.85 s=4T+T/4.s=4T+T/4.所以所以y y0 0=-2 cm,=-2 cm,路程路程s s0 0=34 cm=34 cm第36页/共39页BB点的

27、振动图象如图点的振动图象如图 (2 (2分分)(2)(2)当波速当波速v=20 m/sv=20 m/s时时,经历经历0.525 s0.525 s时间时间,波沿波沿x x轴方轴方向传播的距离向传播的距离x=vt=10.5 m,x=vt=10.5 m,即即x=(5+),x=(5+),实线波形实线波形变为虚线波形经历了变为虚线波形经历了(5+)T,(5+)T,故波沿故波沿x x轴负方向传轴负方向传播播.(4.(4分分)答案答案:(1)0.2 s -2 cm 34 cm (1)0.2 s -2 cm 34 cm 图见解析图见解析(2)(2)沿沿x x轴负方向传播轴负方向传播第37页/共39页第38页/共39页感谢您的观看。第39页/共39页