《模塊綜合檢測一》PPT課件.ppt

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1、(選修3-4) (90分鐘 100分),1.（4分）有一彈簧振子做簡諧運動, 則( ) A.加速度最大時,速度最大 B.速度最大時,位移最大 C.位移最大時,回復(fù)力最大 D.回復(fù)力最大時,加速度最大 【解析】選C、D.振子加速度最大時,處在最大位移處,此時振子的速度為零.由F=-kx可知,此時振子所受回復(fù)力最大,所以選項A錯,C、D對.振子速度最大時,是經(jīng)過平衡位置時,此時位移為零,所以選項B錯.,2. （4分）分析下列物理現(xiàn)象: (1)“聞其聲而不見其人”; (2)學(xué)生圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音; (3)當正在鳴笛的火車向著我們疾駛而來時,我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高. 這些物理現(xiàn)

2、象分別屬于波的( ) A.衍射、干涉、多普勒效應(yīng) B.衍射、多普勒效應(yīng)、干涉 C.折射、干涉、多普勒效應(yīng) D.折射、多普勒效應(yīng)、干涉,【解析】選A.“聞其聲而不見其人”是聲音的衍射.音叉上有兩個發(fā)聲的波源,聲波發(fā)生干涉，所以在音叉周圍會聽到忽強忽弱的聲音.鳴笛的火車向著我們駛來時，汽笛聲的音調(diào)變高是多普勒效應(yīng).所以A正確.,3.（4分）如圖所示,一個透明玻璃球的折射率為 一束足夠強的細光束在過球心的平面內(nèi),以45入射角由真空射入玻璃球后,在玻璃球與真空的交界面處發(fā)生多次反射和折射,從各個方向觀察玻璃球,能看到從玻璃球內(nèi)射出的光線的條數(shù)是( ) A.2B.3C.4D.5,【解析】選B.如圖所

3、示,在第一 個入射點A,入射角i=45,根據(jù) n=sini/sinr,n= 解得r=30. 在A點有一條反射光線,反射光線 與法線的夾角為45;A點的折射 光線射到玻璃球與真空的交界面 B處發(fā)生反射和折射,入射角為30,反射角為30,折射角為45,在B點有一條從玻璃球內(nèi)射出的折射光線；B,點反射光線射到玻璃球與真空的交界面C處發(fā)生反射和折射,入射角為30,反射角為30,折射角為45,在C處有一條從玻璃球內(nèi)射出的折射光線;C點的反射光線射到玻璃球與真空的交界面恰好射到A處發(fā)生反射和折射,入射角為30,反射角為30,折射角為45,折射角恰好與第一次的反射光線重合.所以,從各個方向觀察玻璃球,能看到

4、3條從玻璃球內(nèi)射出的光線.,4.(2010南通模擬) （4分）如圖所示電路中,L是電阻 不計的電感器,C是電容器,閉合電鍵S,待電路達到穩(wěn)定狀 態(tài)后,再斷開電鍵S,LC電路將產(chǎn)生電磁振蕩.如果規(guī)定電 感L中的電流方向從a到b為正,斷開電鍵的時刻為t=0,那 么圖中能正確表示電感中的電流i隨時間t變化規(guī)律的是 ( ),【解析】選B.在S斷開前ab段短路,電容器不帶電.斷開S時,ab中產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流減小,給電容器充電,此時電流正向最大.給電容器充電的過程,電容器電量最大時ab中電流減為零,此后LC發(fā)生電磁振蕩形成交變電流,故B選項正確.,5.（2010上海交大附中模擬）（10分）(1)生活

5、中經(jīng) 常用“呼嘯而來”形容正在駛近的車輛,這是聲波在傳播 過程中對接收者而言頻率發(fā)生變化的表現(xiàn),無線電波也具 有這種效應(yīng).圖中的測速雷達正在向一輛接近的車輛發(fā)出 無線電波,并接收被車輛反射的無線電波.由于車輛的運 動,接收的無線電波頻率與發(fā)出時不同.利用頻率差f接收- f發(fā)出就能計算出車輛的速度.已知發(fā)出和接收的頻率間關(guān) 系為f接收=(1+ )f發(fā)出,式中c為真空中的光速,若f發(fā)出=2109 Hz,f接收-f發(fā)出=400 Hz,則被測車輛的速度大小 為多少?,(2)從甲地向乙地發(fā)出頻率為50 Hz 的聲波,當波速為330 m/s時,剛好在甲、乙兩地形成一列有若干個完整波形的波,當波速為340

6、m/s時,兩地還是存在若干個完整波形,但完整波形的個數(shù)減少了兩個,求甲、乙兩地的距離.,【解析】(1)根據(jù)題意有(1+ )f發(fā)出-f發(fā)出=400 Hz, 解得v車=30 m/s. (4分) (2）由=v/f可求得當波速為330 m/s時波長為= m=6.6 m.甲、乙兩地的距離為此波長的整數(shù)倍,即d=n(n=1,2,3,4).當波速變?yōu)?40 m/s時d=(n-2)(n=1,2,3,4),= m=6.8 m.由上述幾式可解得d=448.8 m. (6分) 答案：（1）30 m/s （2）448.8 m,6.(2010邯鄲模擬) （12分）如圖所示,一列向右傳 播的簡諧橫

7、波,波速大小為0.6 m/s,P質(zhì)點的橫坐 標x=0.96 m.從圖中狀態(tài)開始計時,求: (1)P點剛開始振動時,振動方向如何? (2)經(jīng)過多長時間,P點第一次到達波谷? (3)經(jīng)過多長時間,P點第二次到達波峰?,【解析】(1)P質(zhì)點剛開始振動的振動方向就是初始時x坐標為0.24 m處質(zhì)點的振動方向.因為橫波沿x軸正方向傳播,所以初始時x坐標為0.24 m處質(zhì)點起振方向沿y軸負方向,故P質(zhì)點剛開始振動的方向也沿y軸負方向. (4分) (2)P點第一次到達波谷的時間,就是初始時刻x坐標 為0.18 m處的質(zhì)點的振動狀態(tài)傳到P點所需要的時間，則t1= 又x1=(0.96-0.18) m=0.78

8、 m.所以 t1= s=1.3 s. (4分),(3)P點第二次到達波峰的時間等于初始時x坐標為 0.06 m處質(zhì)點的振動狀態(tài)傳到P質(zhì)點所需要的時間 與一個周期的和,則 又x2=0.96 m-0.06 m=0.9 m,=0.24 m 所以t2= s=1.9 s 從P點的振動也可以發(fā)現(xiàn),t2應(yīng)為t1與1.5T的和,同樣可 得t2=1.9 s. (4分) 答案：(1)沿y軸負方向 (2)1.3 s (3)1.9 s,7.(2010濰坊模擬) （12分）已知在t1時刻簡諧橫波的波形如圖中實線所示;在t2時刻該波的波形如圖中虛線所示.t2-t1=0.02 s,求: (1

9、)該波可能的傳播速度. (2)若已知Tt2-t12T,且圖中P質(zhì)點在t1時刻的瞬時速度方向向上,求可能的波速. (3)若0.01 sT0.02 s,且從t1時刻起,圖中Q質(zhì)點比R質(zhì)點先回到平衡位置,求可能的波速.,【解析】(1)如果這列簡諧橫波是向右傳播的,在t1t2 時間內(nèi)波形向右勻速傳播了(n+ ),所以波速 v==100(3n+1) m/s(n=0,1,2,);同理可得若該 波是向左傳播的,可能的波速 v=100(3n+2) m/s(n=0,1,2,). (4分) (2)P質(zhì)點速度向上,說明波向左傳播,Tt2-t12T,說明這段時間內(nèi)波只可能是向左傳播了5/3個波長,所以速度是惟一

10、的:v=500 m/s. (4分),(3)“Q比R先回到平衡位置”,說明波只能是向右傳播的,而0.01 sT0.02 s,也就是T0.02 s2T,所以這段時間內(nèi)波只可能向右傳播了4/3個波長,速度的解也是惟一的:v=400 m/s. (4分) 答案：(1)見解析 (2)500 m/s (3)400 m/s,8. （10分）(1)一束光由真空射向玻璃,已知光在真空 中的波長為0.60 m,傳播速度為3.0108 m/s,玻璃的 折射率為1.5,則光進入玻璃后的波長為m,頻率為 Hz. (2)照相機鏡頭上涂有一層薄薄的氟化鎂薄膜,使鏡頭看 上去呈淡紫色,這是因為,如果氟化鎂

11、薄膜對綠光 的折射率為1.5,而對紫光的折射率為 綠光在真空中 的波長為5.010-7 m,紫光在真空中的波長為4.0 10-7 m,那么所用氟化鎂薄膜的厚度應(yīng)該是.,【解析】(1)光進入玻璃后頻率不變， 故f==5.01014 Hz 光在玻璃中傳播的波長==0.40 m (4分) (2)可見光的綠光部分經(jīng)氟化鎂兩表面反射后反射光線發(fā)生干涉相抵消,而藍紫光和紅光部分的反射光線不能抵消,故鏡頭呈淡紫色. 根據(jù)v=和v=f得=,氟化鎂薄膜厚度d= 解得d=10-7 m (6分) 答案:(1)0.405.01014 (2)可見光中的綠光部分經(jīng)氟化鎂兩表面反射后反射光線發(fā)生干涉相抵消,而藍紫

12、光和紅光部分的反射光線不能抵消 10-7 m,9. （10分）(1)下列說法正確的是( ) A.用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干涉現(xiàn)象 B.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象 C.用標準平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象 D.電視機遙控器是利用發(fā)出紫外線脈沖信號來變換頻道的,(2)光的“逆向反射”又稱再歸反射,俗稱后反射,它和我們熟知的鏡面反射、漫反射不同,能使光線沿原來的路徑反射回去,該現(xiàn)象在交通上有很廣泛的應(yīng)用,在山區(qū)盤山公路的路面上一般都等間距地鑲嵌一些玻璃球,當夜間行駛的汽車車燈照上后顯得非常醒目,以提醒司機注意.若小玻璃球的半徑為R,折射率為1.73, 如圖所示,

13、今有一束平行光沿直 徑AB方向照在小玻璃球上,試求 離AB多遠的入射光經(jīng)折射反射 折射再射出后沿原方向返回,即實現(xiàn)“逆向反射”.,【解析】(1)選B.用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的色散現(xiàn)象,在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象,用標準平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用薄膜干涉原理,電視機遙控器是利用發(fā)出紅外線脈沖信號來變換頻道的. (4分),(2)只有入射光線折射后射到 B點的光線經(jīng)反射再折射,射出 后才能沿原方向返回,即實現(xiàn) “逆向反射”,光路如圖所示, 根據(jù)折射定律得: 由幾何關(guān)系可知:i=2r 由以上兩式可解得:r=30，i=60 設(shè)能沿原方向返回即實現(xiàn)“逆向反射”

14、的入射光線距AB的距離為h,則由幾何關(guān)系可知:h=Rsini=0.87R. (6分),10. (2010通州模擬)（10分）(1)下列說法正確的是 ( ) A.考慮相對論效應(yīng),長度、時間的測量結(jié)果都隨物體與觀察者相對運動狀態(tài)而改變 B.一切物理規(guī)律在不同的慣性系中都是相同的 C.圓屏陰影中心的亮斑(泊松亮斑)是光波疊加造成的 D.在光的雙縫干涉實驗中,條紋間距與縫的寬度成正比,(2)一半徑為R的1/4球體放置 在水平面上,球體由折射率為 的透明材料制成.現(xiàn)有一束位 于過球心O的豎直平面內(nèi)的光線, 平行于桌面射到球體表面上,折 射入球體后再從豎直表面射出,如圖所示.已知入射光線與桌面的距離為R/

15、2,求出射角.,【解析】(1)選A、B、C.根據(jù)狹義相對論原理,A、B正確. 根據(jù)光的衍射現(xiàn)象,C正確.根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式 x=,D錯誤.故選A、B、C. (3分) (2)設(shè)入射光線與1/4球體的 交點為C,連接OC,OC即為入 射點的法線.因此,圖中的角 為入射角.過C點作球體水 平表面的垂線,垂足為B.依題意,COB=.又由OBC知,sin= 設(shè)光線在C點的折射角為,由折射定律得 由式得=30 由幾何關(guān)系知,光線在球體的豎直表面上的入射角 (見圖)為30.由折射定律得 因此sin==60. (7分) 答案:(1)A、B、C(2)60,11. （10分）(1)

16、在地面附近有一高速飛過的火箭,關(guān)于地 面上的人和火箭中的人觀察到的現(xiàn)象,以下說法正確的是 ( ) A.地面上的人觀察到火箭變短了,火箭上的時間進程變快了 B.地面上的人觀察到火箭變短了,火箭上的時間進程變慢了 C.火箭上的人觀察到火箭的長度和時間進程均無變化 D.火箭上的人看到地面上的物體長度變小,時間進程變慢了,(2)如圖所示,直角玻璃三 棱鏡置于空氣中,已知 A=60,C=90;一束極 細的光于AC邊的中點垂直AC 面入射, =2a,棱鏡的折射率為n= 求: 光在棱鏡內(nèi)經(jīng)一次全反射后第一次射入空氣時的折射角. 光從進入棱鏡到第一次射入空氣時所經(jīng)歷的時間(設(shè)光在真空中的傳播速度為c).,【解

17、析】(1)選B、C、D.地面上的人與火箭的相對速度很大.根據(jù)狹義相對論原理,地面上的人觀察到火箭變短,時間變慢,A錯誤,B正確.而火箭上的人和火箭之間沒有相對運動，故火箭上的人觀察到火箭的長度和時間均無變化,C正確.火箭上的人與地面上的人,相對速度也很大，故D正確. (3分),(2)如圖所示,因為光線在D點發(fā)生全反射,由反射定律 和幾何知識得4=30,則 第一次射入空氣的折射角5=45. (3分),設(shè)光線由O點到E點所需的時間為t,則 由數(shù)學(xué)知識得 由以上各式可得 (4分) 答案：(1)B、C、D (2)45 ,12.（10分）在某介質(zhì)中形成一列簡諧波,

18、 (1)波向右傳播,在0.1 s時刻剛好傳到B點,波形如圖中實線所示,且再經(jīng)過0.6 s,P點也開始振動,求: 該列波的周期T; 從t=0時刻起到P點第一次到達波峰時止,O點對平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過的路程s0各為多少?,在圖中畫出B點的振動圖象. (2)若該列波的傳播速度大小為20 m/s,且波形中由實線變成虛線需要經(jīng)歷0.525 s的時間,則該列波的傳播方向如何?,【解析】(1)由圖象可知,=2 m,波速v= m/s =10 m/s,由v= 得T= =0.2 s. (2分) P點第一次到達波峰經(jīng)歷的時間 t=s/v= s=0.75 s 故P點到達波峰的時刻為t+0.1=0.85 s (2分) 由題意可知t=0時刻波剛好傳到O點,振動方向向下,即O點振動了t=0.85 s=4T+T/4.所以y0=-2 cm,路程s0=34 cm,本部分內(nèi)容講解結(jié)束,