/08/8/模塊綜合檢測(cè)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。)1．一列橫波向右傳播，某時(shí)刻介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A的位置如圖所示。eq\f(1,2)周期后，質(zhì)點(diǎn)A位于平衡位置的()A．上方，且向上運(yùn)動(dòng)B．下方，且向上運(yùn)動(dòng)C．上方，且向下運(yùn)動(dòng)D．下方，且向下運(yùn)動(dòng)解析：選C橫波向右傳播，根據(jù)“上下坡法”知題圖所示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A向上運(yùn)動(dòng)，則eq\f(1,2)周期后，質(zhì)點(diǎn)A位于平衡位置的上方，且向下運(yùn)動(dòng)，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。2．如圖所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用綠光照射單縫S時(shí)，在光屏P上觀察到干涉條紋，要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以()A．增大S1與S2的間距B．減小雙縫屏到光屏的距離C．將綠光換為紅光D．將綠光換為紫光解析：選C雙縫干涉的條紋間距公式：Δx＝eq\f(l,d)λ，增大S1與S2的間距就是增大d，所以條紋間距變小，A錯(cuò)誤；減小雙縫屏到光屏的距離就是減小l，條紋間距變小，B錯(cuò)誤；紅光波長比綠光波長長，紫光波長比綠光波長短，所以將綠光換為紅光，條紋間距增大，C正確，D錯(cuò)誤。3．把一個(gè)乒乓球豎直向上拋出，若空氣阻力大小不變，則乒乓球上升到最高點(diǎn)和從最高點(diǎn)返回到拋出點(diǎn)的過程相比較()A．重力在上升過程的沖量大B．合外力在上升過程的沖量大C．重力沖量在兩過程中的方向相反D．空氣阻力沖量在兩過程中大小相等解析：選B乒乓球上升過程加速度大于下降過程加速度，兩過程位移大小相等，由x＝eq\f(1,2)at2可知，上升過程時(shí)間小于下降過程時(shí)間，則重力在上升過程的沖量小于在下降過程的沖量，故A錯(cuò)誤；上升和下降兩過程位移大小相等，由v2＝2ax可知，乒乓球返回拋出點(diǎn)的速度小于上拋時(shí)的速度，上升過程動(dòng)量變化量大于下降過程動(dòng)量變化量，由動(dòng)量定理可知，合外力在上升過程的沖量大，故B正確；重力方向始終豎直向下，兩過程中重力沖量方向相同，都向下，故C錯(cuò)誤；上升過程時(shí)間小于下降過程時(shí)間，空氣阻力大小不變，上升過程空氣阻力沖量小于下降過程空氣阻力沖量，故D錯(cuò)誤。4.在光滑的水平面上有兩個(gè)在同一直線上相向運(yùn)動(dòng)的小球，其中甲球的質(zhì)量m1＝4kg，乙球的質(zhì)量m2＝1kg，規(guī)定向左為正方向，碰撞前后甲球的vt圖像如圖所示。已知兩球發(fā)生正碰后粘在一起，則碰前乙球速度的大小和方向分別為()A．3m/s，向右 B．13m/s，向左C．13m/s，向右 D．3m/s，向左解析：選C由題圖知，甲球碰撞前的速度為v1＝2m/s，碰撞后的速度為v1′＝－1m/s，碰撞后，甲、乙的速度v＝－1m/s，以甲、乙兩球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，碰撞過程，由動(dòng)量守恒定律得m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v，解得：v2＝－13m/s，負(fù)號(hào)表示方向與正方向相反，即方向向右。5.如圖所示，光滑半圓槽質(zhì)量為M，靜止在光滑的水平面上，其內(nèi)表面有一小球(質(zhì)量為m)被細(xì)線吊著恰位于槽的邊緣處，若將線燒斷，小球滑到另一邊的最高點(diǎn)時(shí)，半圓槽的速度為()A．0 B．向左C．向右 D．不能確定解析：選A把小球和半圓槽作為一個(gè)系統(tǒng)，因水平面光滑，故系統(tǒng)在水平方向不受外力，水平方向動(dòng)量守恒，當(dāng)小球滑到另一邊的最高點(diǎn)時(shí)，小球和半圓槽的速度都為零，故A正確。6．在研究材料A的熱膨脹特性時(shí)，可采用如圖所示的干涉實(shí)驗(yàn)法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個(gè)透明的平行板B，B與A上表面平行，在它們間形成一個(gè)厚度均勻的空氣膜?，F(xiàn)在用波長為λ的單色光垂直照射，同時(shí)對(duì)A緩慢加熱，在B上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性變化，當(dāng)溫度為t1時(shí)最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升到t2時(shí)，亮度再一次回到最亮，則()A．出現(xiàn)最亮?xí)r，B上表面反射光與A上表面反射光疊加后加強(qiáng)B．出現(xiàn)最亮?xí)r，B下表面反射光與A上表面反射光疊加后相抵消C．溫度從t1升到t2的過程中，A的高度增加eq\f(λ,4)D．溫度從t1升到t2的過程中，A的高度增加eq\f(λ,2)解析：選D出現(xiàn)最亮?xí)r，是B下表面反射光與A上表面反射光發(fā)生干涉，疊加后加強(qiáng)，故A、B錯(cuò)誤；溫度從t1升到t2的過程中，亮度由最亮又變到最亮，當(dāng)路程差(即薄膜厚度的2倍)等于半波長的偶數(shù)倍，出現(xiàn)亮條紋，知路程差減小λ，則A的高度增加eq\f(λ,2)，故C錯(cuò)誤，D正確。7．一個(gè)半徑較大的透明玻璃球體，若截去其上面的一大部分，然后將這一部分放到標(biāo)準(zhǔn)的水平面上?，F(xiàn)讓單色光豎直射向截面，如圖所示，在反射光中看到的是()A．平行的、明暗相間的干涉條紋B．環(huán)形的、明暗相間的干涉條紋C．只能看到同顏色的平行反射光D．一片黑暗解析：選B薄膜干涉條紋可看作等厚線。題圖中，厚度相同的空氣薄膜應(yīng)是以切點(diǎn)為圓心的一個(gè)個(gè)圓，故干涉條紋應(yīng)是環(huán)形的條紋，又因是單色光照射，所以是明暗相間的條紋，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。)8．關(guān)于激光的應(yīng)用，以下說法正確的是()A．光纖通信是應(yīng)用激光相干性非常好的特點(diǎn)對(duì)信號(hào)來進(jìn)行調(diào)制，使其在光導(dǎo)纖維中進(jìn)行傳遞信息B．計(jì)算機(jī)內(nèi)的“激光頭”讀出光盤上記錄的信息是應(yīng)用了激光平行度好的特點(diǎn)來進(jìn)行的C．醫(yī)學(xué)上用激光作“光刀”來切除腫瘤是應(yīng)用了激光相干性好的特點(diǎn)D．“激光測(cè)距雷達(dá)”利用激光測(cè)量很遠(yuǎn)距離的目標(biāo)是應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn)解析：選AB光纖通信是應(yīng)用激光相干性非常好的特點(diǎn)對(duì)信號(hào)來進(jìn)行調(diào)制，使其在光導(dǎo)纖維中進(jìn)行傳遞信息，故A正確；由于激光平行度好，所以它能用在計(jì)算機(jī)內(nèi)的“激光頭”讀出光盤上記錄的信息，故B正確；醫(yī)學(xué)上用激光作“光刀”來切除腫瘤是應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn)，光源的能量就集中在很小一點(diǎn)上，可以在空間某個(gè)小區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生極高的溫度，故C錯(cuò)誤；“激光測(cè)距雷達(dá)”利用激光測(cè)量很遠(yuǎn)距離的目標(biāo)是因?yàn)榧す馄叫卸群茫较蛐院?，故D錯(cuò)誤。9．在均勻介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源做簡諧運(yùn)動(dòng)，其表達(dá)式為y＝5sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)t))m，它在介質(zhì)中形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻波剛好傳播到x＝12m處，波形圖像如圖所示，則()A．此后再經(jīng)6s該波傳播到x＝24m處B．M點(diǎn)在此后第3s末的振動(dòng)方向沿y軸正方向C．波源開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向D．此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y＝－3m處所需時(shí)間是2s解析：選AB根據(jù)表達(dá)式y(tǒng)＝5sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)t))m，得ω＝eq\f(π,2)rad/s，因此波的周期T＝eq\f(2π,ω)＝4s。由波形圖像可得波長λ＝8m。從x＝12m的位置到x＝24m的位置為1.5λ，所用的時(shí)間為1.5T＝6s，選項(xiàng)A正確。題圖所示時(shí)刻M點(diǎn)沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，再經(jīng)過3s＝eq\f(3,4)T時(shí)振動(dòng)方向沿y軸正方向，選項(xiàng)B正確。題圖所示時(shí)刻波剛好傳到12m處，起振方向沿y軸正方向，則波源開始振動(dòng)的方向也沿y軸正方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。M點(diǎn)從此位置第一次到達(dá)y＝－3m處所需的時(shí)間小于eq\f(T,2)＝2s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10．如圖所示，一束色光從長方體玻璃磚上表面射入玻璃，穿過玻璃后從側(cè)面射出，變?yōu)閍、b兩束單色光，則以下說法正確的是()A．玻璃對(duì)a光的折射率較大B．在玻璃中b光的波長比a光短C．在玻璃中b光傳播速度比a光大D．減小入射角i，a、b光線有可能消失解析：選BD由題圖可知折射率na＜nb，則fa＜fb，又由n＝eq\f(c,v)得，va＞vb，綜上得λb＜λa，故A、C錯(cuò)誤，B正確；減小入射角i，由幾何關(guān)系可知在玻璃內(nèi)的入射角變大，可能發(fā)生全反射，a、b光線都可能消失，D正確。三、非選擇題(本題共6小題，共54分)11．(6分)某同學(xué)想在家里做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)，但沒有合適的擺球，他找到了一塊大小約為3cm、外形不規(guī)則的大理石代替小球。他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．將石塊和細(xì)尼龍線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將尼龍線的上端固定于O點(diǎn)，如圖所示；B．用刻度尺測(cè)量OM間尼龍線的長度l作為擺長；C．將石塊拉開一個(gè)大約α＝5°的角度，然后由靜止釋放；D．從石塊擺到最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，測(cè)出30次全振動(dòng)的總時(shí)間t，由T＝eq\f(t,30)得出周期；E．改變OM間尼龍線的長度再做幾次實(shí)驗(yàn)，記下每次相應(yīng)的l和T；F．求出多次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的l和T的平均值，作為計(jì)算時(shí)用的數(shù)據(jù)，代入公式g＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2l，求出重力加速度g。(1)該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有重大錯(cuò)誤，請(qǐng)指出并改正為_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)該同學(xué)用OM的長作為擺長，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測(cè)量值比真實(shí)值________(選填“偏大”或“偏小”)。(3)為解決擺長無法準(zhǔn)確測(cè)量的困難，可采用圖像法，以T2為縱軸，以l為橫軸，作出多次測(cè)量得到的T2-l圖線，求出圖線斜率k，進(jìn)而求得g＝________(用k表示)。k值不受懸點(diǎn)不確定因素的影響，因此可以解決擺長無法準(zhǔn)確測(cè)量的困難。解析：(1)實(shí)驗(yàn)步驟中有錯(cuò)誤的是B：用刻度尺測(cè)量石塊重心到懸掛點(diǎn)間的距離才是擺長。D：應(yīng)在擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)。F：應(yīng)該用各組的l、T求出各組的g后，再取平均值。(2)由單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))得：g＝eq\f(4π2l,T2)?？芍撏瑢W(xué)用OM的長作為擺長，擺長偏小，由此式可知，g的測(cè)量值偏小。(3)畫出T2-l圖線，由T2＝eq\f(4π2,g)l可知，圖像的斜率k＝eq\f(4π2,g)，即g＝eq\f(4π2,k)，解決了擺長無法準(zhǔn)確測(cè)量的困難。答案：(1)見解析(2)偏小(3)eq\f(4π2,k)12．(9分)某研究性學(xué)習(xí)小組利用插針法測(cè)量半圓形玻璃磚的折射率。實(shí)驗(yàn)探究方案如下：如圖所示，在白紙上作一直線MN，并作出它的一條垂線AB，將半圓形玻璃磚(底面的圓心為O)放在白紙上，它的直徑與直線MN重合，在垂線AB上插兩枚大頭針P1和P2，然后在半圓形玻璃磚的右側(cè)插上適量的大頭針，可以確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路，從而求出玻璃磚的折射率。實(shí)驗(yàn)中提供的器材有半圓形玻璃磚、木板、大頭針、量角器等。(1)某同學(xué)用上述方法測(cè)量玻璃磚的折射率，他在畫出的垂線AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在半圓形玻璃磚的右側(cè)區(qū)域內(nèi)，不管眼睛在何處，都無法透過玻璃磚同時(shí)看到P1、P2的像，為同時(shí)看到P1、P2的像，他應(yīng)采取的措施是__________________________。(2)在采取相應(yīng)措施后，請(qǐng)?jiān)趫D中半圓形玻璃磚的右側(cè)畫出所插大頭針的可能位置，并用“×”表示，作出光路圖。(3)為計(jì)算折射率，將應(yīng)測(cè)量的物理量標(biāo)注在光路圖上，并由此得出折射率的計(jì)算公式為n＝________。解析：(1)在半圓形玻璃磚的右側(cè)區(qū)域內(nèi)，不管眼睛在何處，都無法透過玻璃磚同時(shí)看到P1、P2的像，是因?yàn)檫^P1、P2的入射光線離圓心較遠(yuǎn)，在半圓形面發(fā)生了全反射，為同時(shí)看到P1、P2的像，他應(yīng)采取的措施是：沿著NM方向平移玻璃磚。(2)光路圖如圖所示。(3)為計(jì)算折射率，應(yīng)測(cè)量出光線的入射角和折射角，標(biāo)注如圖中r、i所示；由折射定律可得，折射率的計(jì)算公式為n＝eq\f(sini,sinr)。答案：(1)沿著NM方向平移玻璃磚(2)見解析圖(3)見解析圖eq\f(sini,sinr)13．(8分)一水平彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)，其位移和時(shí)間關(guān)系如圖所示。(1)求t＝0.25×10－2s時(shí)振子的位移；(2)在1.5×10－2s～2×10－2s的時(shí)間內(nèi)，振子的位移、回復(fù)力、速度、動(dòng)能、勢(shì)能如何變化？(3)在0～8.5×10－2s的時(shí)間內(nèi)，振子的路程、位移各為多大？解析：(1)由題圖可知，振子的振幅A＝2cm，周期T＝2×10－2s，圓頻率ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，初相φ0＝－eq\f(π,2)，則位移的函數(shù)表達(dá)式為x＝2sin100πt－eq\f(π,2)cm，當(dāng)t＝0.25×10－2s時(shí)，彈簧振子的位移x＝2×sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(π,4)))cm＝－eq\r(2)cm≈－1.414cm。(2)在1.5×10－2s～2×10－2s的時(shí)間內(nèi)，振子的位移、回復(fù)力、勢(shì)能都增大，速度、動(dòng)能都減小。(3)一個(gè)周期內(nèi)振子通過的路程為4倍的振幅，n＝eq\f(Δt,T)＝eq\f(17,4)，所以振子通過的路程為s＝n×4A＝eq\f(17,4)×4A＝17A＝17×2cm＝34cm，經(jīng)eq\f(17,4)個(gè)周期振子回到平衡位置，位移為零。答案：(1)－1.414cm(2)見解析(3)34cm014．(8分)某透明物體的橫截面如圖所示，其中ABC為直角三角形，AB為直角邊，長度為2L，∠ABC＝45°，ADC為一圓弧，其圓心在AC邊的中點(diǎn)。此透明物體的折射率為n＝2.0。若一束寬度與AB邊長度相等的平行光從AB邊垂直射入透明物體，試由光路圖畫出光線從ADC圓弧射出的區(qū)域，并求此區(qū)域的圓弧長度s。解析：如圖，作出兩條邊緣光線，所求光線在圓弧射出的區(qū)域?yàn)镋DF。如圖，從圓弧ADC射出的邊緣光線的入射角等于材料的臨界角θ，因sinθ＝eq\f(1,n)＝eq\f(1,2)故θ＝30°由幾何關(guān)系得：圓弧EDF長度為s＝2θ·L，故所求圓弧長度s＝eq\f(πL,3)。答案：圖見解析eq\f(πL,3)15．(11分)一列簡諧橫波，某時(shí)刻的波形圖像如圖甲所示，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，求：(1)若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的波的頻率為多少？(2)若該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物尺寸有什么要求？(3)從該時(shí)刻起，再經(jīng)過Δt＝0.4s，P質(zhì)點(diǎn)的位移、通過的路程和波傳播的距離分別為多少？(4)若t＝0時(shí)振動(dòng)剛剛傳到A點(diǎn)，從該時(shí)刻起再經(jīng)多長時(shí)間坐標(biāo)為45m的質(zhì)點(diǎn)(未畫出)第二次位于波峰？解析：(1)由振動(dòng)圖像可以看出，此波的周期為T＝0.8s，所以頻率為f＝eq\f(1,T)＝1.25Hz。因?yàn)榘l(fā)生穩(wěn)定干涉的條件是兩列波的頻率相等，所以另一列波的頻率為1.25Hz。(2)由波動(dòng)圖像可以看出，此波的波長為20m，當(dāng)障礙物的尺寸小于或等于20m時(shí)能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。(3)因?yàn)棣＝0.4s＝eq\f(T,2)，故經(jīng)0.4sP質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置，位移為0，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為2A＝4m；在eq\f(T,2)時(shí)間內(nèi)波傳播的距離為eq\f(λ,2)＝10m。(4)由A點(diǎn)t＝0時(shí)刻向上振動(dòng)知，波沿x軸正方向傳播波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(20,0.8)m/s