1、模塊綜合測評(滿分:100分;時間:90分鐘)一、選擇題(每小題4分,共40分)1.(多選)如圖所示,彈簧振子在a、b兩點間做簡諧運動,在振子從最大位移處a向平衡位置O運動過程中()A.位移方向向左,速度方向向左B.位移方向向左,速度方向向右C.位移不斷增大,速度不斷減小D.位移不斷減小,速度不斷增大2.如圖所示,在質(zhì)量為m的無下底的木箱頂部用一輕彈簧懸掛質(zhì)量均為m的A、B兩物體,箱子放在水平地面上。平衡后剪斷A、B間細線,此后A將做簡諧運動。當A運動到最高點時,木箱對地面的壓力為(重力加速度大小為g)()A.0B.mgC.2mgD.3mg3. (多選)有關下列四幅圖的說法中,正確的是()A.

2、由兩個簡諧運動的圖象可知:它們的振動步調(diào)不一致B.球與橫梁之間存在摩擦力的情況下,球的振動是簡諧運動C.頻率相同的兩列波疊加時,某些區(qū)域的振動加強,某些區(qū)域的振動減弱D.當簡諧波向右傳播時,質(zhì)點A的速度沿y軸正方向4.某振動系統(tǒng)的共振曲線如圖所示,下列說法正確的是()A.該振動系統(tǒng)的固有周期為0.3 sB.該振動系統(tǒng)的固有頻率為0.3 HzC.該振動系統(tǒng)做受迫振動時頻率一定為0.3 HzD.該振動系統(tǒng)做受迫振動發(fā)生共振時,驅(qū)動力的周期為0.3 s5.如圖所示,實線是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,虛線是這列波在t=0.2 s時刻的波形圖,則下列說法正確的是()A.這列波的波

3、長為10 cmB.這列波遇到5 m寬的物體,能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C.在t=0.2 s時,x=6 cm處的質(zhì)點速度沿y軸正方向D.這列波的波速可能為0.4 m/s6.(多選)一個質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示,下列敘述中正確的是()A.質(zhì)點的振動頻率為4 HzB.在10 s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程為20 cmC.在5 s末,質(zhì)點做簡諧運動的相位為32D.t=1.5 s和t=4.5 s兩時刻質(zhì)點的位移大小相等,都是2 cm7.如圖所示,在均勻介質(zhì)中S1和S2是同時起振(起振方向相同)、頻率相同的兩個波源,它們發(fā)出的簡諧波相向傳播。在S1和S2的連線上有a、b、c三點,已知S1a=ab=bc=cS2=2(為波

4、長),則下列說法中正確的是()A.b點的振動總是最強,a、c兩點的振動總是最弱B.b點的振動總是最弱,a、c兩點的振動總是最強C.a、b、c三點的振動都總是最強D.a、b、c三點的振動都是有時最強有時最弱8.半徑為R的半圓柱形玻璃磚的橫截面如圖所示,O為圓心,光線沿半徑方向從a處射入玻璃磚后,恰在O點發(fā)生全反射。另一條光線平行于光線從最高點b射入玻璃磚后,折射到MN上的d點,測得Od=14R。則玻璃磚的折射率為()A.n=17B.n=2C.417D.n=39.虹是由太陽光射入雨滴(視為球形)時,經(jīng)一次反射和兩次折射而產(chǎn)生色散形成的。現(xiàn)有白光束L由圖示方向射入雨滴,a、b是經(jīng)反射和折射后的其中兩

5、條出射光線,如圖所示,下列說法中錯誤的是()A.光線b在水滴中傳播時波長較長B.雨滴對光線a的折射率較大C.若分別讓a、b兩色光通過同一雙縫裝置,則b光形成的干涉條紋的間距較大D.光線a在雨滴中的傳播速度較大10.關于電磁波的發(fā)射與接收,下列說法中正確的是()A.調(diào)頻與調(diào)幅都是用高頻載波發(fā)送信號,原理相同,無本質(zhì)區(qū)別B.解調(diào)是將低頻信號加載到高頻電磁波上進行發(fā)射傳送的過程C.手持移動電話與其他用戶通話時,要靠較大的固定的無線電臺轉(zhuǎn)送D.調(diào)諧就是將接收電路的振幅調(diào)至與電磁波的振幅相同二、非選擇題(共60分)11. (4分)篩選出題干有用的信息再結(jié)合本階段學習的物理知識解決以下問題:把一個篩子用四

6、根彈簧支起來,篩子上安一個電動偏心輪,它每轉(zhuǎn)一周,給篩子一個驅(qū)動力,這樣就做成了一個共振篩,如圖所示。篩子做自由振動時,完成10次全振動用時15 s,在某電壓下,電動偏心輪轉(zhuǎn)速是36 r/min。已知增大電壓可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高;增加篩子質(zhì)量,可以增大篩子的固有周期。問題1:為了使篩子更好的工作,我們希望它的振幅增大,可以利用共振現(xiàn)象。若增大受迫振動的振幅,可采取兩種方法使之發(fā)生共振,請描述共振發(fā)生的條件:。問題2:要使篩子的振幅增大,下列做法正確的是()A.提高輸入電壓B.降低輸入電壓C.增加篩子質(zhì)量D.減小篩子質(zhì)量12.(6分)在觀察光的干涉現(xiàn)象的實驗中,將兩刀片合在一起,在涂有墨汁的玻璃片

7、上劃出不同間距的雙縫,按圖所示的方法,讓激光束通過自制的雙縫。(1)保持雙縫到光屏的距離不變,換用不同間距的雙縫,雙縫的間距越小,屏上明暗相間的條紋間距(選填“越大”或“越小”)。(2)保持雙縫的間距不變,光屏到雙縫的距離越大,屏上明暗相間的條紋間距(選填“越大”或“越小”)。(3)在雙縫間的距離和雙縫與屏的距離都不變的條件下,用不同顏色的光做實驗,發(fā)現(xiàn)用藍色光做實驗時屏上明暗相間的條紋間距比用紅色光做實驗時(選填“大”或“小”)。13.(10分)如圖所示,三根長度均為l0的繩l1、l2、l3組合系住一密度均勻的小球m,球的直徑為d(dl0),繩l2、l3與天花板的夾角=30。則:(1)若小球

8、在紙面內(nèi)做小角度的左右擺動,周期T1為多少?(2)若小球做垂直于紙面的小角度擺動,周期T2又為多少?14. (10分)如圖甲、乙分別是波傳播路徑上M、N兩點的振動圖象,已知MN=1 m。(1)若此波從M向N方向傳播,則波傳播的最大速度為多少?(2)若波傳播的速度為1 000 m/s,則此波的波長為多少?波沿什么方向傳播?15.(10分)在某介質(zhì)中形成一列簡諧波,t=0時刻的波形如圖所示。若波向右傳播,零時刻剛好傳到B點,且再經(jīng)過0.6 s,P點也開始起振,求:(1)該列波的周期T;(2)從t=0時刻開始,P點第一次到達波峰時,O點相對平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過的路程s0各為多少。16. (1

9、0分)如圖所示,空氣中一直角棱鏡ABC,A=30,一束單色光從AC邊中點D垂直射入棱鏡,從AB邊射出的光線與AB邊夾角為30,已知BC邊長度為3 m,光在真空中的傳播速度c=3108 m/s。求:(1)該棱鏡的折射率;(2)從BC邊射出的光在該棱鏡中的傳播時間。17. (10分)如圖所示,一截面為直角三角形的玻璃棱鏡ABC置于真空中,A=30,D點在AB上,AD=L,AB=3L。一束光線平行于AC邊從D點射入棱鏡,玻璃的折射率為3,光在真空中的傳播速度為c。(1)判斷AC面是否有光線射出;(2)求光在棱鏡中傳播的時間。答案全解全析1.BD振子從最大位移處a向平衡位置O運動的過程中,受到的合外力

10、向右且不斷減小,速度方向向右且不斷增大;位移由平衡位置指向振子所處位置,方向向左,位移不斷減小,故B、D正確。2.B平衡后剪斷A、B間細線,A將做簡諧運動,設彈簧的勁度系數(shù)為k,在平衡位置有kx1=mg,在平衡之前的初位置有kx2=2mg,故振幅為A=x2-x1=mgk。根據(jù)簡諧運動的對稱性,到達最高點時,彈簧處于原長,故此時木箱只受重力和支持力,二力平衡,故支持力等于重力mg,故B正確,A、C、D錯誤。3.AC由兩個簡諧運動的圖象可知,它們的相位差為2,振動步調(diào)不一致,選項A正確;球與橫梁之間存在摩擦力的情況下,系統(tǒng)的機械能減小,球的振幅減小,球的振動不是簡諧運動,選項B錯誤;頻率相同的兩列

11、水波疊加,當波峰與波峰或波谷與波谷相遇時振動加強,當波峰與波谷相遇時振動減弱,選項C正確;根據(jù)“上下坡法”可得此時質(zhì)點A向y軸負方向運動,選項D錯誤。綜上本題選A、C。4.B當驅(qū)動力的頻率等于固有頻率時,出現(xiàn)共振現(xiàn)象,振幅最大,則由圖象可知該振動系統(tǒng)的固有頻率為0.3 Hz,固有周期為103 s,選項A錯誤,B正確;該振動系統(tǒng)做受迫振動時的頻率等于驅(qū)動力的頻率,不一定為0.3 Hz,選項C錯誤;由題圖可知,當f=0.3 Hz時振幅最大,發(fā)生共振,可知該振動系統(tǒng)做受迫振動發(fā)生共振時,驅(qū)動力頻率為0.3 Hz,周期為103 s,選項D錯誤。5.D從圖中可以看出這列波的波長為12 cm,故A錯誤;由

12、于5 m=12 cm,所以這列波遇到5 m寬的物體,不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故B錯誤;由于該波沿x軸正方向傳播,根據(jù)振動和波動的關系可知t=0.2 s時刻,x=6 cm處的質(zhì)點的速度沿y軸負方向,故C錯誤;由圖可知波傳播的距離為x=n+(0.12-0.04) m(n=0、1、2、),這列波的波速v=n+0.080.2 m/s=(0.6n+0.4) m/s(n=0、1、2、),當n=0時,這列波的波速為0.4 m/s,故D正確。6.BD由振動圖象可直接得到周期T=4 s,頻率f=1T=0.25 Hz,選項A錯誤;一個周期內(nèi)做簡諧運動的質(zhì)點經(jīng)過的路程是4A=8 cm,10 s為2.5個周期,故質(zhì)點

13、經(jīng)過的路程為20 cm,選項B正確;由圖象知位移與時間的關系為x=A sin (t+0)=2 sin 2t cm,當t=5 s時,其相位為25=52,故C錯誤;在1.5 s和4.5 s兩時刻,質(zhì)點的位移相同,均為x=A sin 34=22A=2 cm,故D正確。7.C當某點到兩波源的距離差x=22n(n=0,1,2)時,該點振動加強,當x=2(2n+1)(n=0,1,2)時,該點振動減弱。xa=,xb=0,xc=,所以a、b、c三點振動都加強,選項C正確。8.C設光線的入射角和折射角分別為i和r,在bOd中,bd=Od2+Ob2=14R2+R2=174R則sin r=Odbd=1717由折射定

14、律有n=sinisinr即sin i=1717n又因為光線與光線平行,且在O點恰好發(fā)生全反射,有:sin i=1n所以有1717n=1n,從而得到:n=417,故C正確。9.D畫出光路圖如圖,分析可知,光線a在雨滴中偏折程度較大,雨滴對光線a的折射率大于對光線b的折射率,則光線b的頻率較小,波長較長,故A、B正確;雙縫干涉條紋的間距與波長成正比,光線b波長較長,則b光形成的干涉條紋的間距較大,故C正確;由公式v=cn分析知,光線a在雨滴中的傳播速度較小,故D錯誤。10.C調(diào)頻與調(diào)幅都是用高頻載波發(fā)送信號,但是原理不同,故A錯誤;解調(diào)是將低頻信號從高頻載波信號中分離出來的過程,故B錯誤;手持移動

15、電話與其他用戶通話時,要靠較大的固定的無線電臺轉(zhuǎn)送,故C正確;調(diào)諧是將接收電路的頻率調(diào)至與電磁波的頻率相同,故D錯誤。11.答案驅(qū)動力頻率等于篩子的固有頻率AC解析當驅(qū)動力頻率和篩子的固有頻率相等時,篩子發(fā)生共振,故共振發(fā)生的條件為:驅(qū)動力頻率等于篩子的固有頻率。要增大振幅,就要增加偏心輪的轉(zhuǎn)動頻率,或者增大篩子的固有周期,故可提高輸入電壓,或者增大篩子質(zhì)量,故A、C正確,B、D錯誤。12.答案(1)越大(2)越大(3)小解析由相鄰兩亮條紋或暗條紋中心間距公式x=ld(其中d為雙縫間距,l為雙縫與光屏之間的距離,為光的波長)可知,d越小,越大,l越大,x越大,反之x越小。13.答案(1)22l

16、0+d2g(2)23l0+d2g解析(1)小球以O為圓心做簡諧運動,擺長l=l0+d2,振動的周期T1=2lg=2l0+d2g=22l0+d2g。(2)小球以O為圓心做簡諧運動,擺長l=l0+l0 sin +d2,振動周期T2=2lg=2l0+l0 sin+d2g=23l0+d2g。14.答案(1)1 0003 m/s(2)4 mN向M解析(1)由題圖可知,該波的周期T=410-3 s當簡諧波從M向N方向傳播時,M、N兩點間的距離s=n+34(n=0,1,2,3)則得=4s4n+3=44n+3(n=0,1,2,3)波速v=T=1 0004n+3 m/s(n=0,1,2,3)當n=0時,波速最大

17、,即最大速度為1 0003 m/s。(2)若波傳播的速度為1 000 m/s,則此波的波長=vT=4 m;則MN=14,根據(jù)波形的平移法可知,波從N向M方向傳播。15.答案(1)0.2 s(2)-2 cm30 cm解析由題圖可知,=2 m,A=2 cm。當波向右傳播時,點B的起振方向沿y軸負方向,包括P點在內(nèi)的各質(zhì)點的起振方向均沿y軸負方向。(1)波速v=xt1=60.6 m/s=10 m/s,由v=T,得T=v=0.2 s。(2)設從圖示時刻開始,P點第一次到達波峰,所需時間為t,則t=xv=0.75 s。由題意可知t=0時刻,O點在平衡位置,振動方向沿y軸正方向,O點振動了t=0.75 s=334T時間后,其位移y0=-2 cm,路程s0=30 cm。16.答案(1)3(2)1.510-8 s解析(1)畫出光路圖如圖所示由幾何知識知,從AB邊射出的光入射角i=30折射角r=60折射率n=sinrsini=3(2)從BC邊射出的光在棱鏡中傳播的路程s=DE+EC=332 m光在棱鏡中的傳播速度v=cn傳播時間t