章未質(zhì)量檢測(cè)（十四）

（時(shí)間：50分鐘）

1.（1）（5分）兩列沿繩傳播的簡(jiǎn)諧橫波（虛線表示甲波，實(shí)線表示乙波）在某時(shí)刻的

波形圖如圖1所示，M為繩上x=0.2m處的質(zhì)點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是

o（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)

A.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M的速度為零

B.M點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)

C.甲波的傳播速度功比乙波的傳播速度s大

D.由圖示時(shí)刻開始，再經(jīng)甲波的擠周期，質(zhì)點(diǎn)M將位于波峰

E.位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)與M點(diǎn)的振動(dòng)方向總是相反的

（2）（10分）如圖2所示是一個(gè)透明的玻璃圓柱體的橫截面，其半徑R=20cm,AB

是過圓心的一條水平直徑。從激光源S發(fā)出一條與平行的細(xì)光束，入射到玻

璃圓柱體上，光束到頂部的距離/?=2.68cm,折射光束恰好過8點(diǎn)，經(jīng)B點(diǎn)反

射后從圓柱體中射出。己知光在真空中的傳播速度為c=3Xl（）8m/s,小=1.732。

（i）求玻璃的折射率；

（ii）求此光束從射入圓柱體到射出圓柱體所用的時(shí)間（只考慮一次反射）。

解析（1）由圖可知甲、乙兩波在質(zhì)點(diǎn)M處同時(shí)向下振動(dòng)，故速度不為零，又因

為甲、乙兩波在同一繩上傳播，速度相同，由圖可知，兩波波長(zhǎng)相同，故周期相

同，故"點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B正確；圖示時(shí)刻M點(diǎn)正向下運(yùn)

動(dòng)，再經(jīng)甲波的;周期，M將位于波峰，選項(xiàng)D正確；位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)與〃點(diǎn)

相距半個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)方向總是相反的，選項(xiàng)E正確。

（2）（i）光線SC折射后經(jīng)過8點(diǎn)，光路如圖所示，由折射定律有鬻=〃（2分）

L）

由幾何關(guān)系知。=2伙1分）

R-h

sina=R（1分）

解得a=60。，4=30。

玻璃的折射率為〃=5（1分）

3）根據(jù)對(duì)稱性知CB=BD=2RasBQ分）

光在玻璃中傳播的速度為v=^（2分）

光束從射入圓柱體到射出圓柱體所用的時(shí)間為

答案（l）BDE（2）（i）^3（ii）4X10-9s

2.（1）（5分）下列說(shuō)法正確的是o（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,

選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A.偏振光可以是橫波，也可以是縱波

B.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象

C.光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理

D.X射線在磁場(chǎng)中能偏轉(zhuǎn)、穿透能力強(qiáng)，可用來(lái)進(jìn)行人體透視

E.聲源與觀察者相對(duì)靠近時(shí)，觀察者所接收的頻率大于聲源振動(dòng)的頻率

（2）（10分）如圖3所示是在豎直方向上振動(dòng)并沿水平方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，實(shí)線是

f=0時(shí)刻的波形圖，虛線是f=o.2s時(shí)刻的波形圖。

圖3

(i)若波沿x軸負(fù)方向傳播，求它傳播的速度；

(ii)若波沿x軸正方向傳播，求它的最大周期；

(迨)若波速是25m/s,求t=0時(shí)亥!IP點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向。

解析(1)偏振光是橫波而不是縱波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；光學(xué)鏡頭前的增透膜的厚度

為綠光在介質(zhì)中波長(zhǎng)的四分之一，利用的是光的干涉現(xiàn)象，選項(xiàng)B正確；光纖

通信和醫(yī)用纖維式內(nèi).窺鏡利用的是光的全反射原理，選項(xiàng)CJF確：X射線穿透

力強(qiáng)，可以進(jìn)行人體透視，由于不帶電，在磁場(chǎng)中不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)聲源與觀察者相對(duì)靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率大于聲源的

振動(dòng)頻率，選項(xiàng)E正確。

(2)(i)波沿x軸負(fù)方向傳播時(shí)，傳播的距離可能為

3、

Ax=(〃+W)2=(4〃+3)m(〃=0,1,2,3,…)(2分)

傳播的速度為

v=^=(20n+15)m/s(n=O,I,2,3,…)(1分)

(ii)波沿x軸正方向傳播，傳播的時(shí)間與周期關(guān)系為

0=(〃+"〃=(),1,2,3,…)(2分)

仔丁―4〃+廠4〃+1式〃―0，1,2,3,…)

當(dāng)〃=0時(shí)周期最大，即最大周期為0.8s(l分)

(迨)波在0.2s內(nèi)傳播的距離AA=M/=5m=3，波形圖平移了力的距離(2分)

由題圖知波沿x軸正方向傳播

所以P點(diǎn)在，=0時(shí)刻沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。(2分)

答案(l)BCE(2)(i)(20?+15)m/s(n=0,1,2,3,…)(ii)0.8s(iii)沿y

軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

3.（1）（5分）一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播。-0時(shí)刻波源。由平衡位置開始振動(dòng)，

在波的傳播方向上平衡位置距O點(diǎn)0.9m處有一質(zhì)點(diǎn)A,其振動(dòng)圖象如圖4所示。

下列說(shuō)法正確的是o（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2

個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為（）分）

圖4

A.波源起振方向沿y軸正方向

B.該簡(jiǎn)諧波波長(zhǎng)為4m

C.該簡(jiǎn)諧波周期為4s

D.該簡(jiǎn)諧波波速大小為12m/s

E.從振源起振開始，17s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)A通過的路程為2.8m

（2）（10分）如圖5所示，直角梯形玻璃磚其中BCDE是正方形，乙4=30。,

BC=a?，F(xiàn)有一束單色光從AD的中點(diǎn)M平行AB邊射入，折射光線恰好過￡點(diǎn)。

求:

圖5

（i）該玻璃磚的折射率小

3）光線第一次從玻璃磚射出的點(diǎn)到B點(diǎn)的距離。

解析（1）波傳播過程中，所有質(zhì)點(diǎn)起振的方向都與波源的起振方向相同，由圖

知，/=3s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A開始振動(dòng)，振動(dòng)方向沿），軸正方向，故波源的起振方向沿y

軸正方向，選項(xiàng)A正確；由圖知，該簡(jiǎn)諧波的周期Z=4s,選項(xiàng)C正確，3s內(nèi)

該簡(jiǎn)諧波傳播了0.9m,即/=0.9m,則2=1.2m,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；該簡(jiǎn)諧波的波

速。二9二空1：。？m/s,選項(xiàng)D錯(cuò)誤；從波源起振開始，17s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)了

14S

/14

14s,則質(zhì)點(diǎn)A通過的路程$=了.義44=彳><4乂0.2m=2.8m,選項(xiàng)E正確。

（2）（i）光線在玻璃磚內(nèi)的光路圖如圖所示，由幾何關(guān)系可知光線在4。面上的折

射角為30。（2分）

Msin/sin60°廣口人、

折射率〃=而7=而/=小（3刀）

1S

（ii）在界面上，sinC=-=^"<sin60°,入射角為6（）。大于臨界角C,故光線

??iJ

發(fā)生全反射（3分）

設(shè)光從8C界面上N點(diǎn)射出，由幾何關(guān)系可知

BN=atan3（）。=坐〃（2分）

答案（l）ACE⑵（ih/55）當(dāng)。

4.（1）（5分）如圖6所示是水平面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻的疊加情況，圖中

實(shí)線為波峰，虛線為波谷。已知兩列波的振幅分別為4cm和3cm,波速均為d

=2m/s,波長(zhǎng)均為2=8cm,E點(diǎn)是B、。和4、C連線的交點(diǎn)，則B處質(zhì)點(diǎn)是

振動(dòng)（選填“加強(qiáng)”或“減弱”）的點(diǎn)，E處質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)（選

填“加強(qiáng)”或“減弱”）的點(diǎn)，圖示時(shí)刻8、D兩處兩質(zhì)點(diǎn)的豎直高度差是

__________emo

圖6

（2）（10分）水晶是一種石英結(jié)晶體礦物,其折射率范圍為1.544?1.553,不良商

家常用碳酸聚酯（折射率一般大于1.6）制成假水晶飾品充當(dāng)真水晶高價(jià)來(lái)賣，某

人在旅游時(shí)買到一水晶飾品，其截面為直角三角形，如圖7所示。為了檢驗(yàn)其真

假，他用量角器測(cè)量可知NC=60。，N8=30。。他用一束紅色激光射向4c面，

方向與AC面夾角為0=3（）。，折射后的光線MN立行于底邊8C。根據(jù)以上數(shù)據(jù),

回答下列問撅：

（i）該飾品是否是真水晶？紅色激光束在N點(diǎn)能否發(fā)生全反射？如果能，畫出由

底邊8c射出的光線。

（ii）如果將綠色激光從M點(diǎn)射向AC面，方向與AC面夾角為。=30。，其在AC

面的折射角是大于30。還是小于30°?

解析（1）實(shí)線交點(diǎn)或虛線交點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，實(shí)線與虛線的交點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，

振幅分別為|4+A2|和山一4|,對(duì)照題圖，A、。兩點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，B、。兩點(diǎn)

為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，8、。連線上各點(diǎn)振動(dòng)也加強(qiáng)，形成振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域，所以七點(diǎn)

處質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)。此刻。處質(zhì)點(diǎn)的位移應(yīng)是|4十4|=7cm,3知質(zhì)點(diǎn)的

位移應(yīng)是一7cm,B、。兩處質(zhì)點(diǎn)的豎直高度差為14cmo

（2）（i）光線在AC界面的入射角仇=60。，

折射角例=30。（1分）

根據(jù)折射定律得〃=罌=需篇=仍＞1-6,說(shuō)明該飾品不是真水晶（2分）

由幾何關(guān)系知，光線在A8界面的入射角為仍=60。

而臨界角。的正弦值sinC=t=￥（1分）

sin60°=為~,則光線在A8界面的入射角例＞C（2分）

所以光線在N點(diǎn)將發(fā)生全反射，光路如圖（2分）

（ii）因?yàn)榫G光的頻率大于紅光的頻率，所以該水晶對(duì)綠光的折射率大于對(duì)紅光的

折射率，從而可得其在AC面的折射角小于30。。（2分）

答案⑴加強(qiáng)加強(qiáng)14（2）（i）不是（ii）小于30。

5.（1）（5分）圖8為“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，從左到右依次放置①

光源、②紅色濾光片、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏。下列說(shuō)法正確的是___________。

(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選

錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)

圖8

A.③、④分別是雙縫、單縫

B.減小雙縫之間的距離，可以增大相鄰暗條紋間的距離

C.先放上單縫和雙縫，調(diào)節(jié)光源高度使光沿遮乃筒軸線照在屏中心

D.若雙縫的間距為d,④與光屏的間距為/,用測(cè)微目鏡測(cè)出6條紅色條紋間的

距離為小則該紅光的波長(zhǎng)

JI

R.假若把此裝置置于某液體中測(cè)量某單色光的波長(zhǎng)，測(cè)得結(jié)果要比在真空中測(cè)

得該光的波長(zhǎng)短

(2)(10分)在圖9甲中，輕彈簧上端固定，下端系一質(zhì)量為〃?=0.2kg的小球，現(xiàn)

讓小球在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，小球從最高點(diǎn)釋放時(shí)開始計(jì)時(shí)，小球相對(duì)平衡

位置的位移)，隨時(shí)間，按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示。取g=l()m/s2。

8

B

S

O

甲

圖9

(i)寫出小球相對(duì)平衡位置的位移)，的表達(dá)式；

(ii)求。?9.2s內(nèi)小球的總路程s,并指出f=9.2s時(shí)小球的位置。

解析(1)光源產(chǎn)生的光經(jīng)濾光片變成單色光，通過單縫成為線光源，經(jīng)過雙縫

獲得相干波源，③