【金版教程】2015年高中物理选修3-4综合水平测试

一、单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分)1.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是()。

A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象【解析】用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象,A错;用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射形成的色散现象,B错;在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象,C 错;光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,D对。

【答案】D2.光热转换是将太阳能转换成其他物质内能的过程,太阳能热水器就是一种光热转换装置,它的主要转换器件是真空玻璃管,这些玻璃管将太阳能转换成水的内能。

如图所示,真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光,使尽可能多的太阳能转换成热能,这种镀膜技术的物理依据是()。

A.光的直线传播B.光的粒子性C.光的干涉D.光的衍射【解析】真空玻璃管上采用镀膜技术,利用的是从镀膜前后表面反射回来的光相互叠加,减弱反射光的强度,该技术对镀膜的厚度有要求,即镀膜厚度应为自然光中主要色光的半波长的奇数倍,故该技术运用了光的干涉原理。

【答案】C3.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,透射光的强度发生变化B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景象更清晰D.通过铅笔间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹【解析】自然光经过偏振片或经过界面反射和折射后(反射光线与折射光线夹角为90°)会形成偏振光。

经笔缝观察日光灯看到彩色条纹是光的衍射现象,D不正确。

横波 ．自然光通过偏振片后，就得到 光．光的偏振证明光是______ 了偏振光．
知识点 4 实验：用双缝干涉测光的波长 1. 实验目的 (1)观察双缝干涉图样，掌握实验方法． (2)测定单色光的波长． 2. 实验原理 相邻两条明条纹间距 Δx 与入射光波长 λ， 双缝 S1、S2 间距 l d 及双缝与屏的距离 l 满足的关系式为：Δx＝ λ. d
D. 太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光
解析： 普通光源直接发出的光是自然光，自然光沿各方 向振动的强度相同， A 错 D 对，自然光经偏振片后成为偏振
光，而不可能再还原为偏振光，偏振光定义即为 B ，故 B 对 C
错． 答案：BD
二、规律方法题组
5. [明暗条纹的判断方法 ](多选)关于光的干涉现象，下列 说法正确的是( ) A. 在波峰与波峰叠加处，将出现亮条纹；在波谷与波谷 叠加处，将出现暗条纹 B. 在双缝干涉实验中，光屏上距两狭缝的路程差为1个波 长的某位置，将出现亮纹 C. 把入射光由黄光换成紫光，两相邻亮条纹间的距离变 窄 D. 当薄膜干涉的条纹是等间距的平行线时，说明薄膜的 厚度处处相等
答案：CD
4. [光的偏振现象](多选)关于自然光和偏振光以下说法正 确的是( ) A. 自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的
光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同
B. 偏振光是在垂直于光的传播方向上，只沿着某一特定 方向振动的光 C. 自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过 一个偏振片后又还原为自然光
彩色 条纹． ②白光：光屏上出现_____
l λ ，即在两狭缝间距 d和狭缝与 (3)条纹间距公式： Δx＝ _____ d
屏间距离l不变的条件下，单色光产生的干涉条纹间距与光的波

2014-2015学年度第二学期阶段测评高二物理注意事项：1、本卷共包括第I卷（选择题）和第II卷（非选择题），三大题，21小题，满分100分，考试时间为90分钟。

2、答案请书写在答题纸上，选择题使用2B铅笔填涂，主观题用0.5mm黑色签字笔书写，否则答案无效！考试之后只交答题纸。

第I卷（选择题，共48分）一、选择题（共12小题，每小题4分，每小题至少有一个为正确选项，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分，共48分）1．（2015春•柘城县校级月考）下列说法中正确的是（）弹簧振子的运动是简谐运动A．B简谐运动就是指弹簧振子的运动．简谐运动是匀变速运动C．D简谐运动是机械运动中最简单、最基本的一种．2．（2015春•嘉兴校级期中）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=Asin t，则质点（）第1s末与第5s末的位移相同A．B第1s末与第3s末的位移相同．第3s内质点的加速度一直增大C．D1s～3s内质点的路程等于A．3．（2015•闸北区一模）某质点的振动图象如图，则下列说法正确的是（）该质点振动的周期是2sA．B在1～2s内质点做初速度为零的变加速运动．在1.5s和2.5s末，质点的速度相同，加速度相同C．D在2.5s和3.5s末，质点的位移相同，速度相同．4．（2015•西城区一模）如图1所示，有一个弹簧振子在a、b两点之间做简谐运动，O点是平衡位置，建立图1中所示的坐标轴，其振动图象如图2所示，则下列说法正确的是（）A ．振子振动的周期等于t1B．振子振动的周期等于t2C ．t1时刻振子位于b点D．t1时刻振子位于a点5．（2015•嘉定区二模）如图为一振子做简谐运动的图象，在t1和t2时刻，振子的（）A ．位移相同B．速度相同C．回复力相同D．加速度相同6．（2015•哈尔滨校级一模）一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点，t=0时刻振子的位移x=﹣0.1m；t=s 时刻x=0.1m；t=4s时刻x=0.1m．该振子的振幅和周期可能为（）A．0.1m，s B．0.1m，8 s C．0.2m，sD．0.2m，8 sE．0.3m，10 s7．（2015•上海模拟）一弹簧振子以O为平衡位置在A、B之间做简谐振动，C、D分别为AO、BO的中点，设其周期为T，则下列说法正确的是（）A．振子由A到C的时间为B．振子由C到D的时间为C．若A到C的时间为t1，C到O的时间为t2，则t1＞t2D．在C选项中应有t1＜t28．（2015•上海一模）图中O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过程中（）A．摆球在A点和C点处，速度为零，合力也为零B．摆球在A点和C点处，速度为零，回复力也为零C．摆球在B点处，速度最大，回复力也最大D．摆球在B点处，速度最大，细线拉力也最大9．（2015•金山区一模）如图，竖直平面内有一半径为1.6m、长为10cm的圆弧轨道，小球置于圆弧端点并从静止释放，取g=10m/s2，小球运动到最低点所需的最短时间为（）A ．0.2πs B．0.4πs C．0.8πs D．πs10．（2015春•柘城县期中）单摆在空气中做阻尼振动，下列说法中正确的是（）A．位移逐渐减小B．速度逐渐减小C．动能逐渐减少D．振动的能量逐渐转化为其他形式的能11．（2015春•台州校级期中）正在运转的洗衣机，当脱水桶转得很快时，机身振动并不强烈，而切断电源，转动逐渐减慢直到停下来的过程中，在某一时刻t时，机身反而会发生强烈振动，此后脱水桶转速继续减慢，机身的振动也随之减弱，这种现象说明（）A．转动逐渐减慢过程中驱动力的频率不变B．转动逐渐减慢过程中驱动力的频率增大C．t时刻驱动力的频率等于洗衣机的固有频率D．t时刻脱水桶的惯性最大12．（2015春•常德校级月考）在张紧的绳子上挂了a、b、c、d 四个单摆，摆长关系为L c＞L b=L d＞L a，如图所示，先让d 摆动起来（摆角不超过10°，d摆球的质量远大于其它摆球），则下列说法正确的是（）A．b摆发生振动其余摆均不动B．所有的摆均以2π的周期振动C．所有的摆均以相同的振幅振动D．a、b、c中b摆振幅最大二、填空题（共5小题，每空2分，共22分）13．（2015春•上海校级月考）一弹簧振子在O点附近做机械振动，它离开O点向M点运动，4s末第一次达到M点，又经过2s第二次到达M点，再次经过s它将第三次到达M点．14．（2015•普陀区二模）有一单摆，其回复力F与位移x的关系图线如图所示．若摆球质量为100g，则单摆的摆长为m，从平衡位置开始振动经过1.5s，摆球通过的路程为m．15．（2014春•房山区校级期中）如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图象，已知两个振子质量之比为m A：m B=2：3，弹簧的劲度系数之比为k A：k B=3：2，则它们的周期之比T A：T B= ；它们的最大加速度之比为a A：a B= ．16．（2015•徐州校级模拟）有两个同学分别在大庆和广州的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长l的关系”，他们通过互联网交换实验数据，并由计算机绘制了T2﹣l图象，如图甲所示．在大庆的同学所测实验结果对应的图线是（填“A”或“B”）．另外，在广州做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比= ．在t=1s时，b 球振动的方向是．17．（2013秋•丰县期末）如图所示为单摆做受迫振动时的共振曲线，从图可知该单摆振动的固有频率为Hz，其振幅是．在驱动力的频率由0.4Hz增大加0.6Hz的过程中，单摆振动的振幅变化情况是，（g=10m/s2）三、实验探究、解答题（共4小题，共30分）（一）实验探究部分：（本部分共1小题，每空2分，作图2分，共8分）18．（2015•顺义区一模）利用单摆测当地重力加速度的实验中①利用游标卡尺测得金属小球直径如图1所示，小球直径d=cm．②某同学测量数据如下表，请在图2中画出L﹣T2图象L/m 0.400 0.500 0.600 0.800 1.200T2/s2 1.60 2.10 2.40 3.20 4.80由图象可得重力加速度g=m/s2（保留三位有效数字）③某同学在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其它操作无误，那么他得到的实验图象可能是下列图象中的．（二）计算题（本部分包括3小题，共22分）请写出必要的演算过程和推理方程式19．（8分）（2015春•安庆校级期中）如图所示，倾角为α斜面体（斜面光滑且足够长）固定水平地面上，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块，开始静止于O点．压缩弹簧使其长度为l时将物块由静止开始释放，重力加速度为g．（1）证明物块做简谐运动；（2）物块振动时最低点距O点距离A．20．（6分）（2015春•柘城县期中）如图所示，是弹簧振子的振动图象，请回答问题：（1）振子的振幅、周期、频率分别是多少？（2）振子在5s内通过的路程是多少？（3）根据振动图象写出该简谐运动的表达式．21．（8分）（2015春•安徽校级期中）如图所示，有一个摆长为L 的单摆，现将摆球A 拉离平衡位置一个很小的角度，然后由静止释放，A 摆至平衡位置P 时，恰与静止在P 处的B 球发生正碰，碰后A 继续向右摆动，B 球以速度v 沿光滑水平面向右运动，与右侧的墙壁碰撞后以原速率返回，当B 球重新回到位置P 时恰与A 再次相遇，求位置P 与墙壁间的距离d ．2014-2015学年度第二学期阶段测评姓名：准考证号：条码粘贴处**** *第一部分（选择题，共48分）^ ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ^1 ABCD 4 ABCD 7 ABCD 10 ABCD2 ABCD 5 ABCD 8 ABCD 11 ABCD3 ABCD 6 ABCD 9 ABCD 12 ABCD ^ ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ^第二部分（非选择题，共52分）请在规定的黑色矩形边框内作答，超出黑色边框外的答案无效！二、填空题（共5小题，每空2分，共22分）13 14 15 16 17 三、实验探究、解答题（共4小题，共30分） 18 （8分）在右侧作图（2分） （1） （2） （3）19 （8分）请在规定的黑色矩形边框内作答，超出黑色边框外的答案无效！ 请在规定的黑色矩形边框内作答，超出黑色边框外的答案无效！20 （6分）缺考标记： 考生禁填！由监考老师用0.5mm 签字笔填涂！ Q答 卷 前 须 知1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，并认真检查监考员所粘贴的条形码；2.选择题必须用2B 铅笔填涂，解答题必须用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清 楚；3.请按照题号顺序在各题的答题区域内答题，超出答题区域的答案无效，在草稿纸、试题纸上的答案无效；4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破。

高中物理新课标《选修3-4模块》综合测试卷时间：90分钟分值：100分第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．其中1～8题为单选题，9～12题为多选题)1．下列说法正确的是()A．雨后天空出现彩虹是光的衍射现象B．相对论认为，真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的C．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期D．电磁波和机械波一样依赖于介质传播2．根据爱因斯坦质能方程，不可以说明()A．任何核反应，只要伴随能量的产生，则反应前后各物质的质量和一定不相等B．太阳不断地向外辐射能量，因而太阳的总质量一定不断减小C．虽然太阳不断地向外辐射能量，但它的总质量是不可改变的D．若地球从太阳获得的能量大于地球向外辐射的能量，则地球的质量将不断增大3．某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行，如果希望把这路程缩短为3光年，则他所乘飞船相对地球的速度为()A．0.5c B．0.6c C．0.8c D．0.9c4.雨后太阳光入射到水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5．据报道，欧洲大型强子对撞机开足马力可以把粒子加速到光速的99.9%，单束粒子能量可达到7万亿电子伏特．下列说法正确的是()A．如果继续对粒子加速，粒子速度可以达到光速B．如果继续对粒子加速，粒子速度可能超过光速C．粒子高速运动时质量大于静止时的质量D．粒子高速运动时质量小于静止时的质量6．登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力．有人想用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜，他选用的薄膜材料的折射率n ＝1.5，所要消除的紫外线的频率ν＝8.1×1014 Hz，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是()A．9.25×10－8 m B．1.85×10－7 mC．1.23×10－7 m D．6.18×10－8 m7．如图所示，简谐横波a沿x轴正方向传播，简谐横波b沿x轴负方向传播，波速都是10 m/s，振动方向都平行于y轴．t＝0时刻，这两列波的波形如图所示．下列选项是平衡位置在x＝2 m处的质点从t＝0开始在一个周期内的振动图象，其中正确的是()．甲乙两振子的振幅分别为2 cm、1 cm．甲、乙两个振子的相位差总为π秒内甲乙两振子的加速度均为正值秒末甲的速度最大，乙的加速度最大．关于波动，下列说法正确的是()．各种波均会发生偏振现象．用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹．声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度．已知地震波得纵波速度大于横波速度，此性质可用于横波的预警点有一波源，t＝0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波，的A点第一次达到波峰；t2＝7 s点第一次达到波谷，则以下说法正确的是()A．该横波的波长为2 mB．该横波的周期为4 sC．该横波的波速为1 m/sD．距离O点5 m的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s末12．在坐标原点的波源S产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v ＝40 m/s，已知t＝0时，波刚好传播到x＝40 m处，如图所示．在x＝800 m 处有一接收器(图中未画出)，则下列说法正确的是()A．波源S开始振动时方向沿y轴正方向B．该波的波长为25 m，周期为0.5 sC．x＝400 m处的质点在t＝9.375 s时处于波峰位置D．若波源S向x轴负方向运动，则接收器接收到的波的频率将小于2 Hz第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、实验题(本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上)13．(6分)用如图所示的装置测定玻璃的折射率．在光具盘的中央固定一个半圆形的玻璃砖，使二者的圆心重合，使激光束从玻璃圆弧一侧入射并垂直直径平面通过圆心O射出玻璃砖，记下入射光束在光具盘上所对应位置的刻度，以圆心O为轴逆时针缓慢转动光具盘，同时观察直径平面一侧出射光线的变化：出射光线不断向下偏转并越来越暗，直到刚好看不到出射光线为止，并记下这时入射光线在光具盘上位置的刻度，光具盘上两次刻度之间的夹角θ就是光束从玻璃射向空气的____________．玻璃的折射率表达式n＝________.14．(9分)将一单摆装置竖直挂于某一深度h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外)，如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离为l，并通过改变l而测出对应的周期T，再以T2为纵轴、l为横轴作出函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度g.(1)利用单摆测重力加速度时，为了减小误差，我们利用秒表来测量单摆多次全振动的时间，从而求出振动周期．除了秒表之外，现有如下工具，还需的测量工具为________．A．天平B．毫米刻度尺C．螺旋测微器(2)如果实验中所得到的T2－L关系图象如图乙所示，那么真正的图象应是a、b、c中的________．(3)由图象可知，小筒的深度h＝________m，当地的g＝________m/s2.(4)某次秒表计时得的时间如图丙所示，则总时间为________s.三、计算题(本题有3小题，共37分，解答应写出必要的文字说明﹑方程式和重要的演算步骤，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)15.(12分)在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法．A 的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气膜．现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化．当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升高到t2时，亮度再一次回到最亮．(1)在B板上方观察到的亮暗变化是由哪两个表面的反射光叠加形成的？(2)温度由t1升高到t2时，A的高度升高多少？16.(12分)如图所示，横截面是直角三角形ABC的三棱镜对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2.一束很细的白光由棱镜的一个侧面AB垂直射入，从另一个侧面AC折射出来．已知棱镜的顶角∠A＝30°，AC边平行于光屏MN，且与光屏的距离为L.求在光屏上得到的可见光谱的宽度．17．(13分)在一列沿水平直线传播的简谐横波上，有相距0.4 m的B、C两质点，t1＝0时，B、C两质点的位移为正的最大值，而且B、C间有一个波谷．当t2＝0.1 s时，B、C两质点的位置刚好在各自的平衡位置，并且这时B、C间呈现一个波峰一个波谷，波谷到B点的距离为波长的四分之一，试求：(1)该简谐横波的周期、波速各为多少？(2)若波速为27 m/s，则t3＝0.3 s时质点C的振动方向怎样？。