模拟预测卷(一)提高题-2016-2017学年高二下学期物理期末复习大串讲(新人教版选修3-4)--(附解析答案)
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一、选择题(本大题共15小题,每小题4分,共60分。
1到10小题为单选题,11到15小题为多选题,每一小题全选对的得4分;选对但不全,得2分;有选错或不答的,得0分)
1. (2015-2016学年宁夏石嘴山市平罗中学高二下第三次月考)
如图所示,在一条张紧的绳子上挂几个摆,其中A、B的摆长相等.当A 摆振动的时候,通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力,使其余各摆做受迫振动.观察B、C、D摆的振动发现()
A.C摆的频率最小B.D摆的周期最大
C.B摆的摆角最大D.B、C、D的摆角相同
【答案】C
2. (2014-2015学年宁夏银川唐徕回民中学高二下期末)
如图所示是一个LC振荡电路中的电流变化图线,根据图线可判断()
A.时刻电感线圈两端电压最大
B.2t时刻电容器两板间电压为零
C.时刻电路中只有电场能
D.时刻电容器带电荷量为零
【答案】D
【解析】t1时刻放电完毕,电感线圈中电流最大,磁场最强,电感线圈两端电压最小,电容器带电荷量为0,选项A、C错,D对。
t2时刻充电完成,电容器凉拌见电压最大,B错。
3. (2015-2016学年宁夏平罗中学高二下期末)
如图所示为xOy平面内沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图象,波速为1m/s,此时P点沿-y方向运动,关于在图上x=0.3m处的Q 点的说法中正确的是()
A.t=0时,速度方向沿-y方向
B.t=0.1s时,速度最大
C.t=0.1s时,加速度方向沿-y方向
D.t=0.3s时,加速度为零
【答案】C
4. (2015-2016学年湖北武汉二中高二上期末)
下列说法正确的是()
A.物体做受迫振动时,驱动力频率越高,受迫振动的物体振幅越大B.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应
C.两列波发生干涉,振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大
D.一列波通过小孔发生了衍射,波源频率越大,观察到的衍射现象越明显
【答案】B
【解析】物体做受迫振动时,当驱动力的频率f等于物体的固有频率f0时,系统达到共振,振幅最大,A错误;医生利用超声波探测病人血管中血液的流速利用声波的多普勒效应,B正确;振动加强区质点的位移可能为零,不一定大于振动减弱区的位移,C错误;产生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多,而不是由频率决定,D错误;故选B。
5. (2017届江苏省扬州中学高三上学期开学考试)
以下说法中正确的是()
A.光的偏振现象说明光是一种纵波
B.相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关
C.麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在
D.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光变为红光,则条纹间距变宽
【答案】D
6. (2015-2016学年四川成都石室佳兴外国语学校高二下5月考)
下图所示为条纹总宽度相同的4种明暗相间的条纹,其中有两种是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样,还有两种是黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹).则图中从左向右排列,亮条纹的颜色依次是()
A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄 C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫
【答案】B
【解析】双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度.衍射条纹特点是中间宽两边窄、中间亮、两边暗,且不等间距.根据此特点知(1)(3)是干涉条纹,(2)(4)是衍射条纹.根据知,波长越长,干涉条纹间距越大,知(1)条纹是红光照射产生,(3)条纹是蓝光照射产生.波长越长,衍射条纹间距越大,知(2)是紫光照射产生,(4)是黄照射产生.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
7. (2015-2016学年河南师大附中高二下期末)
雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹.设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线,则它们可能依次是()
A.紫光、黄光、蓝光和红光
B.紫光、蓝光、黄光和红光
C.红光、蓝光、黄光和紫光]
D.红光、黄光、蓝光和紫光
【答案】B
【解析】由折射图象可知a光的偏折程度最大,说明水滴对a的折射率最大,故a的频率最大,由v fλ
=可知,a的波长最小,abcd偏折程度依次减小,故为紫光、蓝光、黄光和红光,B正确;%网
8. (2015-2016学年辽宁省瓦房店市高中高二下期末)
如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置获得的干涉图样,现让a、b两种单色光组成的复色光通过三棱镜或平行玻璃砖,光的传播路径和方向可能正确的是()
【答案】C
9. (2015-2016学年河南省南阳市一中高二下期末模拟)
让太阳光垂直照射一块遮光板,板上有一个可以自由收缩的三角形孔,当此三角形孔缓慢缩小直到完全闭合时,在孔后的屏上将先后出现
A、由大变小的三角形光斑,直至光斑消失
B、由大变小的三角形光斑,明暗相间的彩色条纹,直至条纹消失
C、由大变小的三角形光斑,明暗相间的条纹,直至黑白色条纹消失
D、由大变小的三角形光斑,圆心光斑,明暗相间的彩色条纹,直至条纹消失
【答案】D
【解析】当孔足够大时,由于光的直线传播,所以屏首先出现的是三角形光斑,之后随着小孔的继续缩小,出现小孔成像,成的是太阳的像,故为小圆形光斑.随着小孔的进一步缩小,当尺寸与光波波长相当时,
出现了明暗相间的衍射条纹,最后随小孔的闭合而全部消失, D 正确。
学%
10. (2015-2016学年河北省定州中学高二下期末)
光的偏振现象说明光是横波,下列现象中不能反映光的偏振特性的是 ( )
A .一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光强度发生变化
B .立体电影是利用了光的偏振现象
C .日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰
D .光学镜头上的增透膜是利用光的偏振现象
【答案】D
11.(2015-2016学年宁夏育才中学高二下期末)
实验表明,可见光通过三棱镜时各色光的折射率n 随着波长λ的变化符合科西经验公式:4C B
A n 2λλ++=,其中A 、
B 、
C 是正的常量。
太阳光
进入三棱镜后发生色散的情形如图所示。
则( )
A .屏上d 处是紫光
B .屏上d 处的光在棱镜中传播速度最大
C .屏上a 处是紫光
D .屏上d 处的光在棱镜中传播速度最小
E .光经过三棱镜后发生色散原因是不同频率的光在同种介质中折射率不同
【答案】ADE
12. (2017届浙江省宁波诺丁汉大学附中高三上学期期中)
将一单摆向左拉至水平标志线上,从静止释放,当摆球运动到最低点时,摆线碰到障碍物,摆球继续向右摆动。
用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片,以下说法正确的是( )
A .摆线碰到障碍物前后的摆长之比为9:4
B .摆线碰到障碍物前后的摆长之比为3:2
C .摆线经过最低点时,线速度不变,半径减小,摆线张力变大
D .摆线经过最低点时,角速度变大,半径减小,摆线张力不变
【答案】AC 【解析】由单摆的周期公式2L T g
π=可知,L ∝T 2,由于是频闪照片,图中相邻两小球的影像的时间间隔是相同的,所以周期之比是9:6,周期平方比是9:4.A 正确,B 错误.机械能守恒,摆线经过最低点时,小
球线速度不变,由向心力知识,2v T mg m r
-=可知,r 减小,摆线张力T 变大.故C 正确,D 错误;
故选AC 。
13. (2016届上海市长宁区高三上学期期末质量检测)
图中坐标原点处的质点O为一简谐波的波源,当t=0s时,质点O从平衡位置开始振动,波沿x轴向两侧传播,P质点的平衡位置在1m~ 2m
之间,Q质点的平衡位置在2m~3m之间。
t1=2s时刻波形第一次如图所示,此时质点P、Q到平衡位置的距离相等,则
A. 波源O的初始振动方向是从平衡位置沿y轴向下
B. 从t2=2.5s开始计时,质点P比Q先回到平衡位置
C. 当t2=2.5s时,P、Q两质点的位移、加速度相同,速度方向相反
D. 当t2=2.5s时,-4m和4m两处的质点分别沿波的传播方向传到-5m
和5m的位置
【答案】ABC
14. (2015-2016学年辽宁省锦州市高二下期末)
下列说法中正确的是()
A.光速不变原理指出光在真空中传播速度在不同惯性参考系中都是相同的
B.红光在玻璃砖中的传播速度比紫光在玻璃砖中的传播速度小
C.在机械波的传播过程中,介质质点的振动速度等于波的传播速度
D.声源与观察者相对靠近时,观察者所接收的频率大于声源振动的频率
E.根据麦克斯韦的电磁理论可知,变化的电场周围一定可以产生磁场【答案】ADE
【解析】根据光速不变原理是:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的.故A正确;根据,且红光在玻璃砖中的折射率小,则有红光在玻璃砖中的传播速度比紫光在玻璃砖中的传播速度大,故B错误;介质中质点振动的速度与波的传播速度是两回事,质点振动的速度是周期性变化,而波在同一均匀介质中传播时传播速度不变,故C错误;根据多普勒效应可知,声源与观察者相对靠近,观察者所接收的频率大于声源发出的频率,故D正确;据麦克斯韦的电磁理论可知,变化的电场周围一定可产生磁场;故E正确;
15. (2015-2016学年吉林省长春外国语学校高二下期末)
一束光从空气射向折射率为n =2的某种玻璃的表面,i 代表入射角,则()
A.当i >45°时,会发生全反射现象
B.无论入射角i多大,折射角都不会超过45°
C.欲使折射角等于30°,应以i =45°的角度入射
D.当tan i = 3 时,反射光线跟折射光线恰好互相垂直
【答案】BC
二、实验题:本题共2小题,16题10分,17题10分,共20分。
16. (2015-2016学年青海省西宁四中高二下期末)
在利用双缝干涉测定光波波长的实验时,将测量头的分划板中心刻度线
与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻度线与第6 条亮纹中心对齐,记下此时手轮上的示数如图乙所示,已知双缝间距2.00×10-4m,双缝到屏的距离为0.700 m,
(1)甲所示 mm图乙所示 mm
(2)相邻亮纹的间距Δx为 mm
(3)计算波长的公式、λ=求得的波长值是 m 【答案】(1)3.320、13.870(2)2.310 mm (3)d x
λ=∆、6.6×10-7m
l
17. (2016-2017学年湖北省武汉市第二中学高二上期末)
某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中,已知单摆在摆动过程中的摆角小于10°,在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间为t;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L,再用螺旋测微器测得摆球的直径为d(读数如图)。
(1)该单摆在摆动过程中的周期表达式为T=________;
(2)从图可知,摆球的直径为d=________mm;
(3)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=________;
(4)实验结束后,某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因中的________。
A. 单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了
B. 把n次摆动的时间误记为(n+1)次摆动的时间
C. 以摆线长做为摆长来计算
D. 以摆线长与摆球的直径之和做为摆长来计算
【答案】(1)(2)5.980 (3)(4)BD
【解析】
(1)由题,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间内为t,则单摆全振动的次数为,周期;gkstk
(2)由图示可知,摆球的直径为d=5.5mm+0.01mm×48.0=5.980mm;
(3)单摆的长度为.由单摆的周期公式得:
;
三、计算题:(18题8分,19题8分,20题12分,21题12分,共40分,写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
)
18. (2015-2016学年天津一中高二下期末)
如图1所示,小球(可视为质点)在光滑圆弧槽上的A、'A之间往复运动,小球的运动视为简谐运动,使用周期性外力驱动小球,得出驱动力频率与振幅之间的关系如图2所示,当驱动力频率为
f时小球振幅最大。
撤去驱动力,小球自由振动,A、'A点为左右端点,D为最低点,A、'A 点与圆心O的连线与竖直方向之间的夹角相等且均为,(<5°),已知重力加速度g,求:
(1)光滑圆弧槽的半径;
(2)小球运动过程中在最低点D 和端点A 处对光滑圆弧槽的压力之比
【答案】(1)2204g
R f π=(2)(32cos )cos θθ
- 【解析】(1)当驱动力频率为0f 时小球振幅最大。
则说明故有频率为0f ,根据单摆周期公式2L T g
π=,其中01T f =,L R =,故解得2204g R f π= 19. (2015-2016学年河北定州中学高二下第一次调研)
一列简谐横波,如图中的实线是某时刻的波形图像,虚线是经过0.2 s 时的波形图像。
(1)若这列波向右传播,求波速;
(2)假定波速是35 m/s ,若有一质点P ,其平衡位置的坐标是x=0.5 m ,从实线对应的时刻开始计时,求经过多长时间可以到达平衡位置?
【答案】(1)541/v n m s =+()(n=0,1,2…)
(2)0.52 35n t s +=(n=0,1,2…)
【解析】(1)由题意得,如果波向右传播,则所需时间40.2t T nT s =+
=(n=0,1,2…)541/v n m T s λ
==+()(n=0,1,2…)
(2)如果波向左传播,所需时间30.24T t nT s =+
=(n=0,1,2…), 那么0.843T s n =+(n=0,1,2…),543/v n m T
s λ==+()(n=0,1,2…), 如果v=35m/s ,解得n=1,符合取值范围,所以波是向左传播
这时435T s = 所需要的时间0.520.52 435
n n t T s ++== (n=0,1,2…) 20. (2015-2016学年辽宁省鞍山一中等校高二下期末)
半径为R 的玻璃半圆柱体,横截面如图所示,圆心为O ,两天平行光线沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直。
光线1的入射点A 为圆柱的顶点,光线2的入射点为B ,∠AOB=60°,已知玻璃对此光的折射率n=3。
求两条光线经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离d 。
【答案】3R
【解析】光线l 直接从O 点透射,方向垂直于底面.
光线2入射角为60°,折射率3n =,
根据折射定律sin sin i
n r =,解得折射角为:30r =︒
由几何关系可知,在底面处发生再次折射时,入射角为30°,
有光路可逆,可得折射角为60°.
在底面上,折射点距离O 点:2cos303R
R
=︒
透射光线的交点到O 点的距离为:tan 303R
d x =︒=。