2019高中物理模块综合测评（二）（含解析）新人教版 8页

模块综合测评(二)(时间：90分钟　满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分)1.图1装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如题图1所示，将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动．若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图象中可能正确的是(　　)【解析】　由于试管在竖直方向近似做简谐运动，且静止时的位置为简谐运动的平衡位置．提起后在平衡位置上方，放手后由这一位置向下开始振动即从最高点向下振动．振动图象描述的是同一质点在不同时刻的振动情况，故D正确，A、B、C错误．【答案】　D2．(多选)一列横波在t＝0时刻的波形如图2中实线所示，在t＝1s时刻的波形如图中虚线所示．由此可以判定此波的(　　)图2A．波长一定是4cmB．周期一定是4sC．振幅一定是2cmD．传播速度一定是1cmn【解析】　由图象可知该波A＝2cm，λ＝4cm，故A、C正确.由于波的传播方向未定，t＝1s与周期关系未定，因此周期、波速不能确定，故B、D错误．【答案】　AC3．一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ，若在x＝0处质点的振动图象如图3所示，则该波在t＝时刻的波形曲线为下面四个选项中的(　　)图3【解析】　从振动图象上可以看出x＝0处的质点在t＝时刻处于平衡位置，且正在向下振动，四个选项中只有A图符合要求，故A项正确．【答案】　A4．现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目，这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，反光膜内均匀分布着一层直径为10μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行，如图4所示，那么第一次入射的入射角应是(　　)图4A．15°　　　　　　　　　B．30°C．45°D．60°n【解析】　通过“回归反光膜”的光路图可知入射角i是折射角r的2倍，即i＝2r，由折射定律，有n＝＝＝2cosr＝，得r＝30°，i＝2r＝60°，故选项D正确．【答案】　D5．夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼睛，影响行车安全．若汽车前灯玻璃和汽车前窗玻璃都改用偏振玻璃，使双方司机都看不见对方炫目的灯光，但能看清自己车灯发出的光所照亮的物体，所有的汽车前窗玻璃、前灯玻璃的透振方向应该是(　　)A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，前灯玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，前灯玻璃的透振方向是竖直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，前灯玻璃的透振方向是斜向左上45°D．前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°【解析】　对A选项，尽管使双方司机都看不见对方炫目的灯光，但也看不清自己车灯发出的光所照亮的物体；对C选项，双方司机恰能看见对方炫目的灯光，而看不清自己车灯发出的光所照亮的物体；B选项依然能看到对方炫目的灯光；只有D满足要求．【答案】　D6．一束白光从顶角为θ的三棱镜的一侧，以较大的入射角射入棱镜后，经棱镜折射在光屏P上可得到彩色光带，如图5所示，当入射角逐渐减小到0的过程，假如屏上的彩色光带先后消失，则(　　)图5A．红光最先消失，紫光最后消失B．紫光最先消失，红光最后消失C．红光最先消失，黄光最后消失D．紫光最先消失，黄光最后消失【解析】　本题是全反射与光的色散的综合题，各种色光以相同的入射角进入同一种介质，该介质对不同色光的折射率不同，色光的频率越大，介质对它的折射率也越大，临界角越小；色光在AB界面上折射角越小，则在AC界面其入射角就越大，紫光首先满足全反射的条件而在屏上消失．彩色光带消失的顺序应是紫蓝青绿黄橙红，B选项正确．【答案】　B7．(2011·江苏高考)如图6所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假n想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发生一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是(　　)图6A．同时被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮D．无法判断【解析】　因列车沿AC方向接近光速行驶，根据“同时”的相对性，即前边的事件先发生，后边的事件后发生，可知C先被照亮，答案为C.【答案】　C8．下列关于电磁波的说法正确的是(　　)A．电磁波必须依赖介质传播B．电磁波可以发生衍射现象C．电磁波不会发生偏振现象D．电磁波无法携带信息传播【解析】　电磁波在真空中也能传播，A错；衍射是一切波所特有的现象，B对；电磁波是横波，横波能发生偏振现象，C错；所有波都能传递信息，D错．【答案】　B9．在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹．若在双缝中的一缝前放一块红色滤光片，在另一缝前放一块绿色滤光片(只能分别透过红光和绿光)，这时(　　)A．屏上只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B．屏上红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C．屏上任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但仍有光亮D．屏上无任何光亮【解析】　红色滤光片只允许红光通过，绿光滤光片只允许绿光通过．通过一缝的光是红光，通过另一缝的光是绿光，而红光和绿光不能发生干涉，屏上无干涉条纹，但有光到达，选项C正确．【答案】　C10．(多选)下列各种运动中，属于简谐运动的是(　　)A．拍皮球时，球做往复运动B．将两个与水平面成相同角的光滑斜面对接，一小球在两斜面上来回滚动nC．光滑水平面上，一端固定的轻弹簧组成的弹簧振子的往复运动D．将轻弹簧上端固定，下端拴一钩码，钩码在竖直方向上来回运动【解析】　物体是不是做简谐运动，关键是看受到的回复力是否满足F＝－kx的形式．拍皮球时，球在上下运动时只受重力，不满足F＝－kx的形式，故A不正确；光滑斜面上，物体沿光滑斜面的分力F＝mgsinθ是恒力，故B错；水平弹簧振子的振动由弹簧的弹力提供回复力，且具有F＝－kx的形式，所以C正确．易知D正确．【答案】　CD二、非选择题(本大题共6小题，每小题10分，共60分)11．“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D.在插入第四个大头针D时，要使它________．如图7所示是在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a、a′是描在纸上的玻璃砖的两个边，根据该图可算得玻璃的折射率n＝________．(计算结果保留两位有效数字)图7【解析】　确定出射光线时应使D挡住C和A、B的像，作图如图所示，以O为圆心，OO′为半径作圆交AB于E点，根据n＝得n＝，测得EF和O′P长度得n＝1.8.(1.6～1.9均正确，方法亦有多种)【答案】　挡住C及A、B的像　1.8(1.6～1.9都算对)12．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8甲所示)，游标卡尺的示数如图8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8乙)，游标卡尺的示数如图8丁所示，已知双缝间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为1m，则图丙中游标卡尺的示数为________mm.图8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)n甲　　　　　　　　　　丙乙　　　　　　　　　　丁图8【解析】　图丙游标卡尺的示数为11.6mm，图丁游标卡尺的示数为16.6mm.两示数的差为5条亮条纹中心间距，则相邻两条纹间距为Δx＝mm，又Δx＝λ，则可求出λ＝6.25×10－7m.【答案】　11.6　16.6　减小误差　6.25×10－7m13．某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20cm，每秒脉冲数n＝5000，每个脉冲持续时间t＝0.02μs，问电磁波的振荡频率为多少？最大的侦察距离是多少？【解析】　根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔，即可求得侦察距离，为此反射波必须在后一个发射波发出前到达雷达接收器．可见，雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播距离的一半．由f＝，代入数据可得电磁波的振荡频率为1.5×109Hz.电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离s＝cΔt＝c(－t)＝3×108×(－0.02×10－6)m≈6×104m所以，雷达的最大侦察距离s′＝＝3×104m＝30km.【答案】　1.5×109Hz　30km14．如果将电子由静止加速到速率为0.10c，需对它做多少功？如果将电子由速率为0.80c加速到0.90c，又需对它做多少功？【解析】　由相对论的动能表达式和质速关系可得当电子速率从v1增加到v2时，电子动能的增量为ΔEk＝Ek2－Ek1＝(m2c2－m0c2)－(m1c2－m0c2)n＝m0c2根据动能定理，当v1＝0，v2＝0.10c时，外力所做的功为W＝ΔEk＝4.1×10－16J当v1＝0.80c，v2＝0.90c时，外力所做的功为W′＝ΔEk′＝5.1×10－14J【答案】　4.1×10－16J　5.1×10－14J15．如图9所示，直角三棱镜折射率为，∠B＝30°，一束单色光垂直于AC面射向棱镜，入射点为O，已知光速为c，求：图9(1)光在三棱镜中的传播速度；(2)光射出棱镜时的折射角．【解析】　(1)由n＝c/v可得v＝c/n＝c.(2)光在棱镜中光路如图由图可知，α＝60°设光在棱镜中全反射临界角为C，则有sinC＝1/n，n＝，解得C＝45°α＝60°＞C，所以不会有光从AB界面射出．i＝180°－120°－30°＝30°光在BC面发生折射，由折射定律n＝sinr/sini得：sinr＝nsini＝/2，所以r＝45°光在BC面发生反射，反射光垂直AB面从AB面射出，折射角为零．【答案】　(1)c　(2)45°n16．如图10中实线是一列简谐横波在t1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t2＝0.5s时刻的波形，这列波的周期T符合：3T＜t2－t1＜4T.问：图10(1)若波速向右，波速多大？(2)若波速向左，波速多大？(3)若波速大小为74m/s，波速方向如何？【解析】　由题图知λ＝8m，已知3T＜t2－t1＜4T.(1)当波向右传播时，波传播距离s＝(3λ＋3)m＝(3×8＋3)m＝27m，v＝＝m/s＝54m/s.(2)当波向左传播时，波传播距离s＝(3λ＋5)m＝(3×8＋5)m＝29m.v＝＝m/s＝58m/s.(3)s＝vt＝74×0.5m＝37m，因为s＝37m＝(4λ＋5)m，所以波向左传播．【答案】　(1)54m/s　(2)58m/s　(3)向左