模塊綜合測評(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的五個選項中有三項符合題目要求．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得6分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分)1．下列說法正確的有()A．某種光學介質對另一種光學介質的相對折射率可能小于1B．英國物理學家托馬斯·楊發現了光的干涉現象C．激光和自然光都是偏振光D．麥克斯韋用實驗證明了光是一種電磁波E．愛因斯坦認為真空中光速在不同慣性系中相同【解析】激光的偏振方向一定，是偏振光，而自然光包含著垂直傳播方向上沿一切方向振動的光，C錯；麥克斯韋只是從理論上提出光是一種電磁波，D錯．【答案】ABE2．下列說法正確的是()【導學號：23570173】A．露珠的晶瑩透亮現象，是由光的全反射引起的B．光波從空氣進入水中后，更容易發生衍射C．電磁波具有偏振現象D．根據狹義相對論，地面上的人看到高速運行的列車比靜止時短E．物體做受迫振動時，其頻率和振幅與自身的固有頻率均無關【解析】露珠的晶瑩透亮現象，是由光的全反射引起的，選項A正確；光波從空氣進入水中后，頻率不變，波速變小，則波長變短，故不容易發生衍射，選項B錯誤；因電磁波是橫波，故也有偏振現象，選項C正確；根據狹義相對論，地面上的人看到高速運行的列車比靜止時短，選項D正確；物體做受迫振動時，其頻率總等于周期性驅動力的頻率，與自身的固有頻率無關，但其振幅與自身的固有頻率有關，當驅動力的頻率等于固有頻率時，振幅最大．選項E錯誤．【答案】ACD3．在五彩繽紛的大自然中，我們常常會見到一些彩色光的現象，下列現象中屬于光的干涉的是()A．灑水車噴出的水珠在陽光照耀下出現的彩色現象B．小孩兒吹出的肥皂泡在陽光照耀下出現的彩色現象C．雨后天晴馬路上油膜在陽光照耀下出現的彩色現象D．用游標卡尺兩測量爪的狹縫觀察日光燈的燈光出現的彩色現象E．實驗室用雙縫實驗得到的彩色條紋【解析】A屬于光的色散現象；B、C屬于光的薄膜干涉現象；D屬于光的單縫衍射現象；E屬于光的雙縫干涉現象．【答案】BCE4．下列有關光學現象的說法中正確的是()【導學號：23570174】A．用光導纖維束傳送信息是光的衍射的應用B．太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜是光的干涉現象C．在照相機鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時的景物，可使景象更清晰D．經過同一雙縫所得干涉條紋，紅光條紋寬度大于綠光條紋寬度E．激光測距是應用了激光平行性好的特點【解析】用光導纖維束傳送信息是光的全反射的應用，A錯誤；太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜是光的色散現象，是光的折射的結果，B錯誤；在照相機鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時的景物，可減弱反射光，從而使景象更清晰，C正確；紅光的波長比綠光的波長長，根據雙縫干涉條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，經過同一雙縫所得干涉條紋，紅光條紋寬度大于綠光條紋寬度，D正確；激光的平行性好，常用來精確測距，E正確．【答案】CDE5．下列關于單擺運動的說法中，正確的是()A．單擺的回復力是擺線的拉力與擺球重力的合力B．單擺的回復力是擺球重力沿運動軌跡切向的分力C．單擺的周期與擺球質量、振幅無關，與擺長和當地的重力加速度有關D．單擺做簡諧運動的條件是擺角很小(小于5°)E．在山腳下走時準確的擺鐘移到高山上走時將變快【解析】單擺的回復力是擺球重力沿運動軌跡切向的分力，A錯誤，B正確；根據單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))可知，單擺的周期與擺球質量、振幅無關，與擺長和當地的重力加速度有關，C正確；在擺角很小時，單擺近似做簡諧運動，D正確；將擺鐘從山腳移到高山上時，擺鐘所在位置的重力加速度g變小，根據T＝2πeq\r(\f(l,g))可知，擺鐘振動的周期變大，走時變慢，E錯誤．【答案】BCD6．如圖1所示是一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，圖中質點P正沿y軸正方向運動，此波的傳播速度為v＝4m/s，則()【導學號：23570175】圖1A．此波沿x軸正方向傳播B．質點P的振動周期為T＝sC．x＝m處質點做簡諧運動的表達式為y＝5cos(4t)cmD．x＝m處質點在s內通過的路程為50cmE．t＝s時，x＝m處質點有最大正向加速度【解析】因質點P正沿y軸正方向運動，由“上下坡法”知波沿x軸正方向傳播，A對；由題圖知波長為λ＝4m，由λ＝vT知各質點振動周期為T＝s，B對；由題圖知x＝m處質點做簡諧運動的表達式為y＝5cos(2πt)cm，C錯；t＝s＝，所以x＝m處質點在s內通過的路程為s＝×4A＝50cm，D對；t＝s＝eq\f(T,4)時，x＝m處質點正處于波峰，具有最大負向加速度，E錯．【答案】ABD7．如圖2所示是一單擺在某介質中振動時產生的一列簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，已知這列波沿x軸正方向傳播，波速v為4m/、Q是這列波上的質點，取g≈π2m/s2，下列說法正確的是()圖2A．質點P和Q的振動方向始終相反B．質點P的振動周期為2s，振幅為mC．再經s，P質點在正的最大位移處D．在t＝0時刻，質點Q的速度沿y軸正方向并開始做勻減速運動E．該單擺的擺長約為1m【解析】質點P和Q相距半個波長，振動方向始終相反，A對；由題圖知波長為8m，而波速v為4m/s，所以周期為2s，從題圖可以看出質點的振幅為m，B正確；波沿x軸正方向傳播，所以經過s，P質點在負的最大位移處，C錯；t＝0時刻，質點Q開始做變減速運動，D錯誤；根據T＝2πeq\r(\f(l,g))，得l≈1m，E正確．【答案】ABE8．如圖3所示，實線與虛線分別表示振幅、頻率均相同的兩列簡諧橫波的波峰和波谷，此刻M是波峰與波峰的相遇點．設這兩列波的振幅均為A，則下列說法中正確的是()【導學號：23570176】圖3A．此時刻位于O處的質點正處于平衡位置B．P、N兩處的質點始終處在平衡位置C．隨著時間的推移，M處的質點將向O處移動D．從此時刻起，經過四分之一周期，M處的質點到達平衡位置，此時位移為零E．O、M連線的中點是振動加強的點，其振幅為2A【解析】此時刻位于O處的質點正處于波谷與波谷的相遇點，不在平衡位置，選項A錯誤；P、N兩處的質點處于波峰和波谷的相遇點，兩列波在這兩處的位移始終相反，合位移為零，選項B正確；質點并不隨波遷移，選項C錯誤；從此時刻起，經過四分之一周期，兩列波在M點的振動均達到平衡位置，合位移為零，選項D正確；O、M連線的中點是振動加強區的點，其振幅為2A，選項E正確．【答案】BDE二、非選擇題(本題共4小題，共52分，按題目要求作答，解答題要有必要的文字說明和解題步驟，有數值計算的要注明單位)9．(12分)某同學在“用單擺測定重力加速度”的實驗中進行了如下的操作：【導學號：23570177】(1)用游標尺上有10個小格的游標卡尺測量擺球的直徑如圖4甲所示，可讀出擺球的直徑為________cm.把擺球用細線懸掛在鐵架臺上，測量擺線長，通過計算得到擺長L.甲乙丙圖4(2)用秒表測量單擺的周期．當單擺擺動穩定且到達最低點時開始計時并記為n＝1，單擺每經過最低點記一次數，當數到n＝60時秒表的示數如圖乙所示，該單擺的周期是T＝________s(結果保留三位有效數字)．(3)測量出多組周期T、擺長L的數值后，畫出T2-L圖線如圖丙，此圖線斜率的物理意義是()A．g \f(1,g)\f(4π2,g) \f(g,4π2)(4)在(3)中，描點時若誤將擺線長當作擺長，那么畫出的直線將不通過原點，由圖線斜率得到的重力加速度與原來相比，其大小()A．偏大 B．偏小C．不變 D．都有可能(5)該小組的另一同學沒有使用游標卡尺也測出了重力加速度，他采用的方法是：先測出一擺線較長的單擺的振動周期T1，然后把擺線縮短適當的長度ΔL，再測出其振動周期T2.用該同學測出的物理量表示重力加速度g＝________.【解析】(1)擺球的直徑為d＝20mm＋6×eq\f(1,10)mm＝mm＝cm.(2)秒表的讀數為t＝60s＋s＝s，根據題意t＝eq\f(60－1,2)T＝eq\f(59,2)T，所以周期T＝eq\f(2t,59)≈s.(3)根據單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))，可得eq\f(T2,L)＝eq\f(4π2,g)＝k(常數)，所以選項C正確．(4)因為eq\f(T2,L)＝eq\f(4π2,g)＝k(常數)，所以eq\f(ΔT2,ΔL)＝eq\f(4π2,g)＝k，若誤將擺線長當作擺長，畫出的直線將不通過原點，但圖線的斜率仍然滿足eq\f(T\o\al(2,1)－T\o\al(2,2),L1－L2)＝eq\f(4π2,g)＝k，所以由圖線的斜率得到的重力加速度不變．(5)根據(4)的分析，eq\f(ΔT2,ΔL)＝eq\f(4π2,g)，所以g＝eq\f(4π2ΔL,ΔT2)＝eq\f(4π2ΔL,T\o\al(2,1)－T\o\al(2,2)).【答案】(1)(2)(3)C(4)C(5)eq\f(4π2ΔL,T\o\al(2,1)－T\o\al(2,2))10．(12分)一列簡諧橫波，沿波的傳播方向依次有P、Q兩點，平衡位置相距m，其振動圖象如圖5甲所示，實線為P點的振動圖象，虛線為Q點的振動圖象．甲乙圖5(1)圖乙是t＝0時刻波形的一部分，若波沿x軸正向傳播，試在給出的波形上用黑點標明P、Q兩點的位置，并寫出P、Q兩點的坐標(橫坐標用λ表示)；(2)求波的最大傳播速度．【解析】(1)P、Q兩點的位置如圖所示P(0,0)、Q(eq\f(11λ,12)，5)(2)由題圖甲可知，該波的周期T＝1s由P、Q的振動圖象可知，P、Q之間的距離是(n＋eq\f(11,12))λ＝m當n＝0時，λ有最大值6m.此時對應波速最大，v＝eq\f(λ,T)＝6m/s.【答案】(1)見解析(2)6m/s11．(14分)如圖6所示為沿x軸向右傳播的簡諧橫波在t＝s時的波形，位于坐標原點處的觀察者測到在4s內有10個完整的波經過該點．圖6(1)求該波的振幅、頻率、周期和波速；(2)畫出平衡位置在x軸上P點處的質點在s內的振動圖象．【解析】(1)由題圖可知該波的振幅A＝m波長λ＝2m由題意可知，f＝eq\f(10,4)Hz＝HzT＝eq\f(1,f)＝s波速v＝λf＝5m/s.(2)振動圖象如圖所示．【答案】(1)mHzs5m/s(2)見解析12．(14分)如圖7所示，△ABC為一直角三棱鏡的橫截面，∠BAC＝30°，現有兩條間距為d的平行單色光線垂直于AB面射入三棱鏡，已知棱鏡對該單色光的折射率為eq\r(3).圖7(1)若兩條單色光線均能從AC面射出，求兩條單色光線從AC面射出后的距離；(2)兩條單色光線的入射方向怎樣變化才可能使從AB面折射到AC面的光線發生全反射？【解析】