【名師一號(hào)】2021年人教版物理雙基限時(shí)練-選修3-4：階段性檢測(cè)(二)

階段性檢測(cè)(二)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)第Ⅰ卷(選擇題，共48分)一、選擇題(本題有12小題，每小題4分，共48分．)1．假設(shè)地面上有一火車以接近光速的速度運(yùn)行，其內(nèi)站立著一個(gè)中等身材的人，站在路旁的人觀看車?yán)锏娜?，觀看的結(jié)果是()A．這個(gè)人是一個(gè)矮胖子B．這個(gè)人是一個(gè)瘦高個(gè)子C．這個(gè)人矮但不胖D．這個(gè)人瘦但不高答案：D2．下列說法不正確的是()A．增透膜的厚度應(yīng)為入射光在薄膜中波長(zhǎng)的四分之一B．光的色散現(xiàn)象表明白同一介質(zhì)對(duì)不同色光的折射率不同，各色光在同一介質(zhì)中的光速也不同C．用單色光做雙縫干涉試驗(yàn)相鄰條紋之間的距離不相等D．光的衍射為光的波動(dòng)供應(yīng)了有力的證據(jù)解析：增透膜厚度不宜太厚，所以增透膜的厚度應(yīng)為eq\f(λ,4)，使從增透膜前后兩表面反射的光路程差等于eq\f(λ,2)，故選項(xiàng)A正確；光的色散說明同一介質(zhì)對(duì)不同色光的折射率不同，折射后偏折角不同，才分散開形成彩色光帶，故選項(xiàng)B正確；單色光雙縫干涉條紋的距離相同，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；干涉、衍射是波具有的特性，故選項(xiàng)D正確．所以說法不正確的是C選項(xiàng)．答案：C3．下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法中正確的是()A．在光的雙縫干涉試驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光改為黃光，則條紋間距變寬B．在太陽(yáng)光照射下，水面上油膜消滅彩色花紋是光的衍射現(xiàn)象C．光導(dǎo)纖維絲的內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率小D．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波答案：A4.(多選題)下面關(guān)于光的偏振現(xiàn)象的應(yīng)用正確的是()A．自然光通過起偏器后成為偏振光，利用檢偏器可以檢驗(yàn)出偏振光的振動(dòng)方向B．立體電影利用了光的偏振現(xiàn)象C．茶色眼鏡利用了光的偏振現(xiàn)象D．拍攝日落時(shí)水面下的景物時(shí)，在照相機(jī)鏡頭前裝一個(gè)偏振片可減弱水面反射光的影響解析：要把握光偏振的檢驗(yàn)試驗(yàn)，起偏器使光成為偏振光，檢偏器可檢出偏振方向，A正確；光的偏振有廣泛的應(yīng)用，如立體電影、偏振眼鏡、液晶顯示、偏振攝影等，B、D正確；茶色眼鏡是有色鏡片，它只能通過與鏡片相同顏色的光，以減弱光的透射，不是偏振現(xiàn)象，C錯(cuò)．答案：ABD5．下列關(guān)于波的應(yīng)用正確的是()A．要將放在河中的紙船漸漸靠近河岸，可向比紙船更遠(yuǎn)處投擲石子形成水波B．兩個(gè)在水中潛泳并且靠得較近的運(yùn)動(dòng)員能聽到對(duì)方發(fā)出的聲音是聲波在液體中傳播的應(yīng)用C．光纜是利用機(jī)械波傳遞信息D．宇航員在宇宙飛船里，擊打船壁只能引起機(jī)械振動(dòng)，不能形成聲波解析：機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的過程中，質(zhì)點(diǎn)只是在各自的平衡位置四周振動(dòng)，介質(zhì)本身并不遷移，故A錯(cuò)誤；光纜是利用光波傳遞信息，故C錯(cuò)誤；固體也能傳播機(jī)械波，故D錯(cuò)誤，B正確．答案：B6.(多選題)將一單擺向左拉至水平標(biāo)志線上，從靜止釋放，當(dāng)擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，擺線遇到障礙物，擺球連續(xù)向右搖擺．用頻閃照相機(jī)拍到如圖所示的單擺運(yùn)動(dòng)過程的頻閃照片，以下說法正確的是()A．?dāng)[線遇到障礙物前后的擺長(zhǎng)之比為9∶4B．?dāng)[線遇到障礙物前后的擺長(zhǎng)之比為3∶2C．?dāng)[線經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，線速度不變，半徑減小，擺線張力變大D．?dāng)[線經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，角速度變大，半徑減小，擺線張力不變解析：由頻閃照片可知擺線遇到障礙物前后的周期之比為3∶2，依據(jù)T＝2πeq\r(\f(l,g))，得擺線遇到障礙物前后的擺長(zhǎng)之比9∶4，故A正確，B錯(cuò)誤；擺線經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，線速度不變，半徑減小，角速度變大，依據(jù)牛頓其次定律有：F－mg＝meq\f(v2,l)，得F＝mg＋meq\f(v2,l)，擺線經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，半徑減小，擺線張力變大，故C正確，D錯(cuò)誤．答案：AC7．如圖為質(zhì)點(diǎn)P在0～4s內(nèi)的振動(dòng)圖象，下列敘述正確的是()A．再過1s，該質(zhì)點(diǎn)的位移是正向最大B．再過1s，該質(zhì)點(diǎn)的速度方向?yàn)檎駽．再過1s，該質(zhì)點(diǎn)的加速度方向?yàn)檎駾．再過1s，該質(zhì)點(diǎn)的速度最大解析：由圖象可知，再過1s即第5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在正向最大位移處，速度為零，加速度最大且沿x軸負(fù)向，故A正確．答案：A8．質(zhì)點(diǎn)沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O.質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過a點(diǎn)(xa＝－5cm)和b點(diǎn)(xb＝5cm)時(shí)速度相同，花時(shí)間tab＝0.2s；質(zhì)點(diǎn)由b點(diǎn)回到a點(diǎn)所花的最短時(shí)間tba＝0.4s；則該質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的頻率為()A．1Hz B．1.25HzC．2Hz D．2.5Hz解析：由題意可知：a、b點(diǎn)在O點(diǎn)的兩側(cè)，相對(duì)于O點(diǎn)而對(duì)稱，通過a、b點(diǎn)時(shí)速度大小、方向相同；質(zhì)點(diǎn)由a到b花時(shí)間tab＝0.2s，由b點(diǎn)回到a所花最短時(shí)間tba＝0.4s，表明質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過b點(diǎn)后還要連續(xù)向x軸的正方向運(yùn)動(dòng)，振幅大于5cm；設(shè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的四分之一周期為eq\f(1,4)T＝eq\f(1,2)tab＋eq\f(1,2)(tba－tab)，解得周期T＝2＝2×s＝0.8s．頻率f＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.8)Hz＝1.25Hz.答案：B9．如圖所示，輕質(zhì)彈簧下端掛重為30N的物體A，彈簧伸長(zhǎng)了3cm，再掛重為20N的物體B時(shí)又伸長(zhǎng)了2cm，若將連接A和B的連線剪斷，使A在豎直面內(nèi)振動(dòng)時(shí)，下面結(jié)論正確的是()A．振幅是2cm B．振幅是3cmC．最大回復(fù)力為30N D．最大回復(fù)力為50N解析：物體A振動(dòng)的平衡位置是彈簧掛上A靜止的位置，掛上物體B后伸長(zhǎng)2cm，即是A振動(dòng)的振幅．由于kx1＝mAg，所以k＝10N/cm，最大回復(fù)力F＝kx2＝10×2N＝20N.答案：A10．(多選題)一列橫波在介質(zhì)中向右傳播，下圖為此波某時(shí)刻的波形，并且只有M、N間的質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)，下列說法正確的是()A．波源是M，且波恰好傳至N質(zhì)點(diǎn)B．波源是N，且波恰好傳至M質(zhì)點(diǎn)C．Q質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向向下D．從該時(shí)刻起，P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置解析：由于波向右傳播，只有M、N間的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，故M是波源且恰傳到N點(diǎn)，每一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)追隨與它相鄰的左邊質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，因而Q點(diǎn)振動(dòng)方向向上，從今時(shí)刻起，P點(diǎn)由最大位移直接回到平衡位置，Q先向上到最大位移處再回到平衡位置．答案：AD11．(多選題)如圖所示，從點(diǎn)光源S發(fā)出的一細(xì)束白光以肯定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶，下面說法中正確的是()A．a(chǎn)側(cè)是紅色光，b側(cè)是紫色光B．在真空中a側(cè)光的波長(zhǎng)小于b側(cè)光的波長(zhǎng)C．三棱鏡對(duì)a側(cè)光的折射率大于對(duì)b側(cè)光的折射率D．在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速率大于b側(cè)光的傳播速率解析：由題圖可以看出，棱鏡對(duì)a光偏折的嚴(yán)峻，即對(duì)a光的折射率大，所以a側(cè)是紫光，波長(zhǎng)較短，b側(cè)是紅光，波長(zhǎng)較長(zhǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)，選項(xiàng)B、C對(duì)；再依據(jù)折射率公式n＝eq\f(c,v)，所以三棱鏡中紅光傳播速率最大，紫光傳播速率最小，選項(xiàng)D錯(cuò)．答案：BC12.(多選題)如圖所示，半圓形玻璃磚放在空氣中，三條同一顏色、強(qiáng)度相同的光線均由空氣射入玻璃磚，到達(dá)玻璃磚的圓心位置．下列說法正確的是()A．假如三條光線中有一條在O點(diǎn)發(fā)生了全反射，那肯定是aO光線B．假如光線bO能發(fā)生全反射，那么光線cO肯定能發(fā)生全反射C．假如光線bO能發(fā)生全反射，那么光線aO肯定能發(fā)生全反射D．假如光線aO恰能發(fā)生全反射，則光線bO的反射光線比光線cO的反射光線的亮度大解析：在直徑界面，光線aO的入射角最大，光線cO的入射角最小，它們都是從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，都有發(fā)生全反射的可能．假如只有一條光線發(fā)生了全反射，那肯定是aO光線，由于它的入射角最大，所以選項(xiàng)A對(duì)．假如光線bO能發(fā)生全反射，說明它的入射角等于或大于臨界角，光線aO的入射角更大，所以，光線aO肯定能發(fā)生全反射，光線cO的入射角可能大于臨界角，也可能小于臨界角，因此，cO不肯定能發(fā)生全反射，所以選項(xiàng)C對(duì)，B項(xiàng)錯(cuò)．假如光線aO恰能發(fā)生全反射，光線bO和cO都不能發(fā)生全反射，但bO的入射角更接近于臨界角，所以，光線bO的反射光線較光線比cO的反射光線強(qiáng)，即bO的反射光線亮度較大，所以D對(duì)．答案：ACD第Ⅱ卷(非選擇題，共52分)二、試驗(yàn)題(本題有2小題，共14分．請(qǐng)按題目要求作答)13.(4分)雙縫干涉試驗(yàn)裝置如圖所示，調(diào)整試驗(yàn)裝置使得像屏上可以見到清楚的干涉條紋．關(guān)于干涉條紋的狀況，下列敘述正確的是______________．(填選項(xiàng)前字母)A．若將像屏向右平移一小段距離，屏上仍有清楚的干涉條紋B．若將像屏向左平移一小段距離，屏上的干涉條紋將不會(huì)發(fā)生變化C．若將像屏向上平移一小段距離，屏上仍有清楚的干涉條紋D．若將像屏向上平移一小段距離，屏上的干涉條紋將不會(huì)發(fā)生變化解析：雙縫干涉發(fā)生后，并不只是在光屏上有干涉圖樣，而是在雙縫右側(cè)的三維空間、只要通過雙縫后的兩列光波相遇的地方疊加都能發(fā)生光的干涉現(xiàn)象，并且在新的位置仍很清楚．A中條紋間距變寬，C、D中條紋間距不變，故A、C、D正確．答案：ACD(4分)14．(10分)在用單擺測(cè)重力加速度的試驗(yàn)中：(1)為了比較精確?????地測(cè)量出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，?yīng)選用下列所給器材中的哪些？將所選用的器材的字母填在題后的橫線上．A．長(zhǎng)1m左右的細(xì)繩；B．長(zhǎng)30m左右的細(xì)繩；C．直徑2cm的鉛球；D．直徑2cm的塑料球；E．秒表；F．時(shí)鐘；G．最小刻度是厘米的直尺；H．最小刻度是毫米的直尺．所選擇的器材是___________________________________________．(2)試驗(yàn)時(shí)擺球偏離豎直線的要求是________________，理由是____________________________________________________________________.(3)某同學(xué)測(cè)出不同擺長(zhǎng)時(shí)對(duì)應(yīng)的周期T，作出T2－L圖線，如圖所示，再利用圖線上任兩點(diǎn)A、B的坐標(biāo)(x1，y1)、(x2，y2)，可求得g＝________.若該同學(xué)測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)漏加了小球半徑，而其他測(cè)量、計(jì)算均無(wú)誤，也不考慮試驗(yàn)誤差，則用上述方法算得的g值和真實(shí)值相比是________的(選項(xiàng)“偏大”、“偏小”或“不變”)．答案：(1)ACEH(2分)(2)擺線與豎直方向的夾角不超過(或小于)5°(2分)由于只有在擺角不超過(或小于)5°的狀況下，單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))才成立(2分)(3)4π2eq\f(x2－x1,y2－y1)(2分)不變(2分)三、計(jì)算題(本題有3小題，共38分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最終答案的不得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位)15．(12分)如圖所示，甲、乙兩船相距40m，一列水波在水面上從左向右傳播，當(dāng)某時(shí)刻甲船位于波峰時(shí)乙船恰位于波谷，且波峰、波谷間的高度差為0.4m．若波速為4m/s，通過計(jì)算回答：(1)9s后甲處于上升還是下降狀態(tài)？(2)9s內(nèi)甲上下運(yùn)動(dòng)了多少路程？解析：(1)由圖可知，兩船之間相距2eq\f(1,2)λ＝40m，λ＝16m(2分)由v＝eq\f(λ,T)得T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(16,4)s＝4s(2分)由于9s＝2eq\f(1,4)T(2分)所以9s時(shí)甲船向下運(yùn)動(dòng)(2分)(2)由題意知，船振動(dòng)的振幅A＝0.2m(2分)甲船在9s內(nèi)走過的路程d＝9A＝1.8m答案：(1)下降狀態(tài)(2)1.8m16．(12分)由于激光是亮度高、平行度好、單色性好的相干光，所以光導(dǎo)纖維中用激光作為高速傳輸信息的載體．要使射到粗細(xì)均勻的圓形光導(dǎo)纖維一個(gè)端面上的激光束都能從另一個(gè)端面射出，而不會(huì)從側(cè)壁“泄漏”出來，光導(dǎo)纖維所用材料的折射率至少應(yīng)為多少？解析：設(shè)激光束在光導(dǎo)纖維前端的入射角為θ1，折射角為θ2，折射光線射向側(cè)面時(shí)的入射角為θ3，如圖所示．由折射定律n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)(2分)由幾何關(guān)系θ2＋θ3＝90°，則sinθ2＝cosθ3(2分)由全反射臨界角公式sinθ3＝eq\f(1,n)(2分)故cosθ3＝eq\r(1－\f(1,n2))(2分)要保證從端面射入的任何光線都能發(fā)生全反射，應(yīng)有θ1＝90°，sinθ1＝1故n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(sinθ1,sinθ3)＝eq\f(1,\r(1－\f(1,n2)))＝eq\f(n,\r(n2－1))(2分)解得n＝eq\r(2)(2分)答案：n＝eq\r(2)17．(14分)如圖所示，實(shí)線和虛線分別是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0和t＝0.06s時(shí)刻的波形圖．已知在t＝0時(shí)刻，x＝1.5m處的質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．(