模块综合测评
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的五个选项中有三项符合题目要求.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( ) 【导学号:23570173】 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,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
【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( ) 【导学号:23570174】
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l据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知,经过同一双缝所得干涉条纹,红光条纹宽度大于绿光d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T=2π
l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g
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T=2πE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t=0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v=4 m/s,则( ) 【导学号:23570175】
l
可知,摆钟振动的周期变大,走时变慢,g
图1
A.此波沿x轴正方向传播 B.质点P的振动周期为T=1.0 s
C.x=1.0 m处质点做简谐运动的表达式为y=5cos(4t)cm D.x=1.0 m处质点在2.5 s内通过的路程为50 cm E.t=0.25 s时,x=2.0 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λ=4 m,由λ=vT知各质点振动周期为T=1.0 s,B对;由题图知x=1.0 m处质点做简谐运动的表达式为y=5cos(2πt)cm,C错;t=2.5 s=2.5T,所以x=1.0 m处质点在T2.5 s内通过的路程为s=2.5×4A=50 cm,D对;t=0.25 s=时,x=2.0 m处质点正处于波峰,
4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t=0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g≈π2 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处
D.在t=0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对;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;t=0时刻,质点Q开始做变
减速运动,D错误;根据T=2π
【答案】 ABE
l
,得l≈1 m,E正确. g
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( )
【导学号:23570176】
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
二、非选择题(本题共4小题,共52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)
9.(12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: 【导学号:23570177】
(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4甲所示,可读出摆球的直径为________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4
(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n=1,单摆