高中物理人教版选修3-4检测：模块综合检测 word版含解析

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-4本册综合课后练习题，共4页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题所给的四个选项中,第1~5小题只有一个选项正确,第6~8小题有多个选项正确)
1.下列叙述中正确的有( )
A.在不同的惯性参考系中,光在真空中的速度都是不相同的
B.两列波相叠加产生干涉现象,则振动加强区域与减弱区域交替变化
C.光的偏振现象说明光波是纵波
D.当观察者向波源靠近时,接收到的波的频率增大,但波源自身的频率不变
解析:由狭义相对论原理可知,在不同的惯性参考系中,光在真空中的速度是相同的,选项A错误;两列波相叠加产生干涉现象,则振动加强区域与减弱区域相互隔开,形成稳定的干涉图样,选项B错误;光的偏振现象说明光波是横波,选项C错误;当观察者向波源靠近时,接收到的波的频率增大,但波源自身的频率不变,选项D正确。
答案:D
2.下列说法正确的是( )
A.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果
B.用光导纤维传送图像信息,这是光的衍射的应用
C.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的偏振现象
D.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,可使景像清晰
解析:太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,是由于不同色光在介质中折射率不同产生的色散现象,A错;用光导纤维传送图像信息是利用了光的全反射,B错;眯着眼睛看发光的灯丝时观察到彩色条纹是光的衍射现象,C错;在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,滤去了水面的反射光,使景像清晰,D对。
答案:D
3.右图为同一实验中甲、乙两个单摆的振动图象,从图象可知( )
A.两摆球质量相等
B.两单摆的摆长相等
C.两单摆相位相差π
D.在相同的时间内,两摆球通过的路程总有s甲=2s乙
解析:由题图知T甲=T乙,则摆长相同,B正确。单摆的周期与质量无关,A错误。由题图可知,甲、乙的振动方程分别为x甲=0.02sin(ωt+)
x乙=0.01sin ωt。
由此可知C错误。由单摆的运动规律知D错误。
答案:B
4.太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于( )
A.光的干涉、色散和衍射现象
B.光的干涉、衍射和色散现象
C.光的衍射、色散和干涉现象
D.光的衍射、干涉和色散现象
解析:在太阳光照射下肥皂膜呈现彩色,是薄膜干涉现象;瀑布溅起的小雨滴相当于棱镜,在阳光下呈现的彩虹是光的色散现象;通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色是光的衍射现象。故A正确。
答案:A
5.
如图所示,玻璃棱镜的截面为等腰三角形,顶角a为30°。一束光线垂直于ab面射入棱镜,又从ac面射出。出射光线与入射光线之间的夹角为30°,则此棱镜材料的折射率是( )

A.B.C.D.
解析:光线在ac界面上发生折射,入射角为30°,折射角为60°,n=。
答案:D
6.如图所示,在均匀介质中的一条直线上的两个振源A、B相距6 m,振动频率相等。t0=0时刻A、B开始振动,且都只振动一个周期,振幅相等,A的振动图象为甲,B的振动图象为乙。若由A向右传播的机械波与由B向左传播的机械波在t1=0.3 s时恰好相遇,则下列判断正确的是( )
A.两列波在A、B间的传播速度大小均为10 m/s
B.两列波的波长都是2 m
C.在两列波相遇过程中,中点C为振动加强点
D.t2=0.75 s时刻B点经过平衡位置且振动方向向下
解析:由题意得v==10 m/s,A对;T=0.2 s,λ=vT=2 m,B对;中点C到两波源的距离都是半波长的奇数倍,因两波源是反相位的,所以振动减弱,C错;t2=0.75 s时,B点在负最大位移处,且开始向上振动,D错。
答案:AB
7.
在LC振荡电路中,电容器C带的电荷量q随时间t变化的图象如图所示。在1×10-6 s到2×10-6 s内,关于电容器的充(放)电过程及由此产生的电磁波的波长,正确的是( )
A.充电过程B.放电过程
C.波长为1 200 mD.波长为1 500 m
解析:由题图可知,在1×10-6 s到2×10-6 s内,电容器C带的电荷量由0增加到最多,因此是充电过程。电磁振荡周期等于所发射的电磁波的周期,那么电磁波的波长为λ=cT=3×108×4×10-6 m=1 200 m。
答案:AC
8.如图所示,在空气中,一束单色光由两面平行的玻璃板的a表面射入,从b表面射出,则以下说法中正确的是( )
A.出射光线一定与入射光线平行
B.随着θ角的增大,光可能在a表面发生全反射
C.随着θ角的增大,光可能在b表面发生全反射(θ<90°)
D.无论如何改变θ角,光线从a表面射入,不可能在b表面发生全反射
解析:光线通过两面平行的玻璃板时,光的传播方向不变,只是发生了侧移,故选项A正确;光线在a表面是由光疏介质射入光密介质,故不会发生全反射。当光线射到b表面时,入射角等于光在a表面时的折射角,由光路可逆知,它在b表面的折射角等于在a表面的入射角,故在b表面也不会发生全反射,故B、C错误,D正确。
答案:AD
二、填空题(每小题10分,共20分。把答案填在相应的横线上)
9.用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率,O为玻璃截面的圆心,使入射光线跟玻璃砖平面垂直,如图所示四个图中P1、P2、P3、P4是四个学生实验插针的结果。
(1)如图所示四个图中肯定把针插错了位置的是 。
(2)这四个图中可以比较准确地测定折射率的是 。
解析:分别连接P1、P2和P3、P4用以确定入射光线和出射光线的入射点与折射点,并连接该两点,可确定出射光线和玻璃砖内部折射光线,如图所示。
由图可知,图A把针插错了;图B是r=i=0的特殊情况,不能测定n;图D入射角太大接近临界角,使出射光线弱、观察误差大;而图C的入射角适中,所以C比较准确。
答案:(1)A (2)C
10.某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图甲所示),游标卡尺的示数如图丙所示,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心线时(如图乙),游标卡尺的示数如图丁所示,已知双缝间距为0.5 mm,从双缝到屏的距离为1 m,则图丙中游标卡尺的示数为 mm。图丁中游标卡尺的示数为 mm。实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是 ,所测光波的波长为 m。(保留两位有效数字)
解析:题图丙游标卡尺的示数为11.6 mm,题图丁游标卡尺的示数为16.6 mm。两示数的差为5条条纹中心间距离,则相邻两条纹间距为Δx= mm,又Δx=λ,则可求出λ=6.25×10-7 m。
答案:11.6 16.6 减小误差 6.25×10-7
三、计算题(每小题16分,共32分)
11.
如图所示,半圆形玻璃砖的半径R=10 cm,折射率为n=,直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点。激光a以入射角θ1=30°射入玻璃砖的圆心O,在屏幕MN上出现了两个光斑。求这两个光斑之间的距离L。
解析:作出光路图如图所示:
由折射定律知
所以sin θ2=nsin θ1=
θ2=60°
由图知L1=Rtan 60°,L2=Rtan 30°
所以L=L1+L2=R(tan 60°+tan 30°)≈0.23 m。
答案:0.23 m
12.如图所示,①为某一列简谐波t=t0时的波形图象,②是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论。
(1)波的传播方向及传播速度;
(2)画出经2.3 s后波的图象,并求P质点的位移和P质点运动的路程。
解析:(1)由图象可知t=t0时刻P质点由平衡位置向下运动。由此可确定波沿x轴正向传播。
由图象可知λ=2 m,T=0.4 s,v==5.0 m/s。
(2)T=0.4 s,经Δt=2.3 s=5T,故经2.3 s 的波形图如图所示。
则P质点的位移为10 cm,路程s=5×4A+3A=2.3 m。
答案:(1)5.0 m/s,沿x轴正方向传播
(2)见解析图象 10 cm 2.3 m