階段綜合測評（七）

時間：90分鐘滿分：110分

第I卷（選擇題，共48分）

一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項

中，1?7題只有一項符合題目要求，8?12題有多項符合題目要求。全部選對

的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得。分。）

1.兩個相同的單擺靜止于平衡位置，使擺球分別以水平初速0、次（白>。2）在豎

直平面內做小角度擺動，它們的頻率與振幅分別為力、力和4、42,則（）

A.fi>fi9A\=AiB.A\=Ai

C.fi=fi9A\>AiD.f\=fi9A\<Ai

答案C

解析單擺的頻率由擺長決定，擺長相等，頻率相等，所以A、B錯誤。由機

械能守恒，小球在平衡位置的速度越大，其振幅越大，所以C正確。

2.一個擺長約1m的單擺，在下列的四個隨時間變化的驅動力作用下振動，要

使單擺振動的振幅盡可能增大，應選用的驅動力是（）

CD

答案C

解析由單擺周期公式可計算得出擺長約1m的單擺的周期為7=24/|g2

s,要使單擺振動的振幅盡可能增大，驅動力的周期應盡可能接近系統(tǒng)的固有周

期2s,所以應選用的驅動力是C。

3.在均勻介質中，各質點的平衡位置在同一水平直線上，相鄰兩質點的距離均

為e如圖所示，振動從質點1開始向右傳播，經(jīng)過時間。前U個質點第一

次形成如圖所示的波形，則此波的最大可能波速為（）

17a

A-r

吟

D-

答案B

解析當波源的起振方向向上，前11個質點第一次形成如圖所示的波形時，波

恰好傳到17質點，波傳播的距離最大，最大距離s=16a,則最大波速乎。

故選B。

4.現(xiàn)在高速公路上的標志牌都用“回歸反光膜”制成，夜間行車時，它能把車

燈射出的光逆向返回，所以標志牌上的字特別醒目。這種“回歸反光膜”是用

球體反射元件制作的。如圖，反光膜內部均勻分布著直徑為10pin的細玻璃珠,

所用玻璃的折射率〃=小,為使入射的車燈光線經(jīng)玻璃珠折射一反射一再折射

后恰好和入射光線平行，則第一次入射時的入射角i應是（）

A.15°B.30。

C.45°D.60°

答案D

解析由幾何關系可知i=2r,根據(jù)折射定律得〃=普=5，解得r=30。，i

=60°,選項D正確。

5.一個透明均勻玻璃圓柱的橫截面如圖所示，一束由〃、辦兩種單色光組成的復

色光從A點射入，分成兩束分別從3、C射出，則下列說法正確的是（）

A.〃光的折射率大于辦光的折射率

B.在玻璃中，〃光的傳播速度小于b光的傳播速度

C.服力兩種單色光分別從3、。射出時折射角相等

D.0、力兩種單色光分別通過同一個雙縫干涉裝置，力光的干涉條紋間距

較大

答案C

解析由題圖可看出，在A點的入射角相等，。光的折射角大于力光的折射角，

由折射定律可知，Q光的折射率小于b光的折射率，故選項A錯誤；由。=?可

?*（

知，在玻璃中，Q光的傳播速度大于力光的傳播速度，所以選項B錯吳；由題

圖可看出，兩光束在/、C兩點的入射角分別等于在A點的折射角，根據(jù)光路

可逆原理可知，兩光束在5、。兩點的折射角等于在4點的入射角，即相等，

所以選項C正確；Q光的折射率小于。光的折射率，故。光的波長大于力光的

波長，而兩種單色光通過同一雙縫干涉裝置時，雙縫干涉條紋的間距與波長成

正比，〃光的干涉條紋間距較大，故選項D錯誤。

6.公園里燈光噴泉的水池中有處于同一深度的若干彩燈，在晚上觀察不同顏色

彩燈的深度和水面上被照亮的面積，下列說法正確的是（）

A.紅燈看起來較淺，紅燈照亮的水面面積較小

B.紅燈看起來較深，紅燈照亮的水面面積較小

C.紅燈看起來較淺，紅燈照亮的水面面積較大

D.紅燈看起來較深，紅燈照亮的水面面積較大

答案D

解析光從水里射入空氣發(fā)生折射，入射角相同時，折射率越大，折射角越大,

從水面上看光源越淺，紅燈發(fā)出的紅光的折射率最小，看起來最深，A、C錯

誤。光源的深度相同時，臨界角越大，照亮的面積越大，各種色光中，紅光的

折射率最小，臨界角最大，所以紅燈照亮的水面面積較大，B錯誤，D正確。

7.如圖所示，實線為一列沿X軸正方向傳播的簡諧橫波在，=0時刻的波形，虛

線是該波在￡=0.20s時刻的波形，則此列波的周期可能為（）

A.0.16sB.0.20s

C.0.32sD.0.40s

答案A

解析本題考查機械波的概念，意在考查考生對波的圖象的理解。由圖象可知,

實線到虛線傳播了（N+0.25）7；為0.20s,當N=1時，T=0.16s,所以選項A

正確。

8.在以下各種說法中，正確的是（）

A,紅光由空氣進入水中，波長變長，顏色不變

B.火車過橋要慢行，目的是使驅動力頻率遠小于橋梁的固有頻率，以免

發(fā)生共振損壞橋梁

C.電磁波的頻率越高，它所能攜帶的信息量就越大，所以激光可以比無

線電波傳遞更多的信息

D.用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉

E.在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋

間距變寬

答案BCD

解析紅光由空氣進入水中，頻率不變，所以顏色不變，而根據(jù)可知,

波長2=方變短，故A錯誤。驅動力頻率越接近固有頻率，橋的振幅越大，越

容易損壞，故B正確。電磁波的頻率越高，相同時間傳遞的信息量越大，C正

礁。D選項是利用了兩平面之間空氣薄層上、下兩個表面的反射光產生的干涉

條紋形狀來判斷平面的平整度，D正確。因為綠光波長小于紅光波長，根據(jù)雙

縫干涉條紋間距公式Ax=）可知干涉條紋間距變窄了，E錯誤。

9.如圖所示，一個半徑為R的］透明球體放置在水平面上，一束藍光從4點沿水

平方向射入球體后經(jīng)3點射出，最后射到水平面上的。點。已知04=白，它

從球面射出時的出射角/?=60。，下列說法正確的是（）

A.球體對藍光的折射率為由

B.球體對藍光的折射率為吸

C,若換用一束紅光，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點在。點

的右方

D.若換用一束紅光，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點在。點

的左方

答案AC

解析由幾何知識可知，球體中的入射角為30。，空氣中的折射角為60。，故球

體對藍光的折射率〃=金黑=5，A正確，B錯誤；若換用一束紅光，折射后

偏折小，故它從球體射出后落到水平面上形成的光點在。點的右方，C正確，

D錯誤。

10.歐洲大型強子對撞機是現(xiàn)在世界上體積最大、能量最高的加速器，是一種

將粒子加速對撞的高能物理設備。該設備能把數(shù)以萬計的粒子加速到光速的

99.9%,粒子流每秒可在隧道內狂飆11245圈，單束粒子能量可達7萬億電子

伏。則下列說法中錯誤的是（）

A.繼續(xù)對粒子進行加速，粒子的速度不能達到光速

B.繼續(xù)對粒子進行加速，粒子的速度能夠達到光速

C.繼續(xù)對粒子進行加速，粒子的速度能夠超過光速

D.粒子高速運動時的質量大于靜止時的質量

E.粒子高速運動時的質量小于靜止時的質量

答案BCE

解析粒子被加速后，其速度只能接近光速但不能達到光速，選項A正確，B、

C錯誤；根據(jù)相對論相關知識，物體高速運動時的質量大于其靜止時的質量，

選項D正確，E錯誤。

11.如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面A5C的單色光從空氣射向E點，

并偏折到廠點，已知入射方向與邊的夾角，=30。，E、尸分別為邊45、BC

的中點，則下列說法正確的是（）

A.該棱鏡的折射率為由

B.光在尸點發(fā)生全反射

C.光從空氣進入棱鏡，波長變短

D.光從空氣進入棱鏡，波速變小

E.從尸點出射的光束與入射到E點的光束平行

答案ACD

解析由￡點作出的法線可知入射角為60。，折射角為30。，由〃=煞*=由,

可得折射率為小，A正確。由幾何關系可知，光線在〃C邊上的入射角為30。,

根據(jù)光路的可逆性，光在邊上的入射角小于臨界角，不會發(fā)生全反射，B

錯誤。由光速。=：可知光由空氣進入棱鏡，波速變小，又幺介=勺，所以波長

變短，C、D正確。三棱鏡兩次折射使得光線都向底邊偏折，不會與入射到E

點的光束平行，E錯誤。

12.一列簡諧橫波，在￡=0.6s時刻的圖象如圖甲所示，波上A質點的振動圖

A.這列波沿“軸正方向傳播

B.這列波的波速是:m/s

C.從￡=0.6s開始，質點尸比質點。晚0.4s回到平衡位置

D.從￡=0.6s開始，緊接著的Af=0.6s時間內，A質點通過的路程是4m

E.若該波在傳播過程中遇到一個尺寸為10m的障礙物，不能發(fā)生明顯衍

射現(xiàn)象

答案ABD

解析由題圖乙可知，0.6s時刻A點的振動是向下的，因此可判斷這列波是向

X軸正方向傳播的，選項A正確；由題圖甲可知，該波的波長為20m,由題圖

乙可知，該波的周期為l.2s,可得該波的波速為當m/s,選項B正確；由波上

各質點振動情況可知，尸點向上振動，應該先回到平衡位置，選項C錯誤；0.6

s的時間為半個周期，因此質點通過的路程為4m,選項D正確；該波的波長

為20m,大于10m,因此該波遇到一個尺寸為10m的障礙物時，會發(fā)生明顯

衍射現(xiàn)象，選項E錯誤。

第II卷（非選擇題，共62分）

二、填空題（本題共2小題，共17分）

13.（8分）如圖，在“觀察光的衍射現(xiàn)象”實驗中，保持縫到光屏的距離不變,

增加縫寬，屏上衍射條紋間距將（填“增大”“減小”或“不變”）；

該現(xiàn)象表明，光沿直線傳播只是一種近似規(guī)律，只有在

____________________________________情況下，光才可以看做是沿直線傳播

的。

答案減小光的波長比障礙物或孔的尺寸小得多

解析縫寬增加，衍射條紋間距逐漸變小，衍射現(xiàn)象逐漸不明顯。光的衍射現(xiàn)

象表明，光不沿直線傳播，光沿直線傳播只是一種近似規(guī)律，只有在光的波長

比障礙物或孔的尺寸小得多的情況下，光才可以看做是沿直線傳播的。

14,（9分）在“用單擺測重力加速度”的實驗中：

（1）某同學的操作步驟為：

A.取一根細線，下端系住直徑為d的金屬小球，上端固定在鐵架臺上;

B.用米尺量得細線長度

c.在擺線偏離豎直方向5。位置釋放小球；

d.用停表記錄小球完成〃次全振動的總時間得到周期丁=。

e.用公式且=需計算重力加速度。

按上述方法得出的重力加速度值與實際值相比o（填“偏大”“偏

小”或“相同”）

，

夕

一

（2）已知單擺在任意擺角0時的周期公式可近似為T=r（1+asin2式

中方為擺角0趨近于0。時的周期，〃為常數(shù)。為了用圖象法驗證該關系式，需

要測量的物理量有;若某同學在實驗中得到了如圖所示的曲線，則圖

象的橫軸表示。

答案⑴偏?。?）7（或人〃）和or

解析（1）單擺的擺長本題中用線長/代替擺長L,從而使得重力加速

度的測量值偏小。

（2）因要驗證〃與0的關系，所以需要測量周期T'（也可測，和〃，V=§

和擺角例由于該圖線在橫軸上的截距大于零，結合題意知，圖象中的橫軸表

示：r。

三、計算題(本題共5小題，共45分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式

和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位。)

15.(9分)一列簡諧橫波沿X軸正方向傳播，1=0時刻的波形如圖甲所示，A、

B、尸和。是介質中的四個質點，f=0時刻波剛好傳播到B點，質點A的振動

圖象如圖乙所示。求：

(1)該波的傳播速度大小；

(2)從1=0至h=l.6s,質點尸通過的路程；

(3)經(jīng)過多長時間質點。第二次達到波谷。

答案(1)25m/s(2)16m(3)3.8s

解析(1)由圖甲可知該波的波長2=20m,振幅A=2m,由圖乙可知，該波的

周期T=0.8s。傳播速度彩=彳=25m/s。

(2)從￡=0到t=1.6s,質點尸通過的路程s=2X4A=16m。

(3)質點尸、0平衡位置之間的距離L=85m-10m=75m,由七=/解得

Z=3s,即經(jīng)過3s時間。第一次到達波谷，再經(jīng)過一個周期(0.8s),即經(jīng)過3.8

s時間。第二次到達波谷。

16.(9分)如圖所示，將半徑為K的透明半球體放在水平桌面上方，O為球心,

直徑恰好水平，軸線00,垂直于水平桌面。位于。點正上方某一高度處的點

光源S發(fā)出一束與00,夾角〃=60。的單色光射向半球體上的A點，光線通過

、行

半球體后剛好垂直射到桌面上的5點，已知0,B=^R9光在真空中傳播速

度為。，不考慮半球體內光的反射，求：

(1)透明半球體對該單色光的折射率

(2)該光在半球體內傳播的時間。

答案(lh/3⑵f

解析(1)光從光源S射出經(jīng)半球體到達水平桌面的光路如圖。

光由空氣射向半球體，由折射定律有〃=震，

八

在△0C。中，sinZC0D=V?

得y=ZCOD=60°o

光由半球體射向空氣，由折射定律，有由于〃=,=60。，故”=夕。

由幾何知深得"+少=60。，故a=//=30。，

(2)光在半球體中傳播的速度為。=?=羋％

光在半球體中傳播的距離AC==,OD=Rcosy,解得AC=與K,光在

半球體中傳播的時間，="=￡。

C/v

17.(9分)振幅為0.1m、波長為2m的一列簡諧正弦波，以1m/s的速率沿一

條繃緊的足夠長的水平弦從左向右傳播?！?0時，弦的左端點尸在平衡位置，

且向下運動。規(guī)定向上為正方向，不考慮波的反射。求：

(1)質點尸振動的周期，寫出尸的振動方程；

(2)f=5.5s時，弦上與尸相距l(xiāng).25m的質點。的位移。

答案(1)2sy=-O.lsinMm)(2)—5啦cm

解析(1)質點的周期T=(=2s①

尸質點的振動方程：y=Asin鄂+J②

解得y=—O.lsin加(m)③

Av

(2)尸點的振動傳播到。點需時間h=—=1.25s④

Q點振動時間，2=￡一九=4.25s⑤

Q點的位移yo=—0.1sinn/2(m)(6)

解得7。=—0.1X#m=-5&cmo

18.(9分)如圖所示，空氣中有一點光源S到平行玻璃磚上表面的距離為d,玻

璃磚的厚度為亭d,從S發(fā)出的光線SA以入射角。=45。入射到