模塊綜合檢測(二)(選修34)(45分鐘100分)1.(16分)(2018·大連模擬)(1)(多選)下列說法中正確的是 ()A.單擺振動的周期與擺球質(zhì)量無關(guān)B.發(fā)射無線電波時需要對電磁波進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)C.光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波D.光纖通信和全息照相都利用了光的全反射原理E.聲源與觀察者相互靠近時,觀察者接收的頻率大于聲源振動的頻率(2)如圖所示,一束平行光以45°的入射角照射到半徑為R的半圓柱形玻璃磚的上表面上,已知玻璃磚對平行光的折射率為2。 ①圓柱面上光線能夠射出的區(qū)域所對的圓心角是多少?②能從圓柱面射出的光線中,在玻璃磚中傳播時間最長為多少?(光在真空中的速度為c)【解析】(1)選A、C、E。單擺振動的周期與擺球質(zhì)量無關(guān),只與擺長和重力加速度有關(guān),選項A正確;接收無線電波時需要對電滋波進(jìn)行解調(diào),選項B錯誤;光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波,選項C正確;光纖通信利用了光的全反射原理,而全息照相利用的是光的干涉原理,選項D錯誤;根據(jù)多普勒效應(yīng)可知,聲源與觀察者相互靠近時,觀察者接收的頻率大于聲源振動的頻率,選項E正確;故選A、C、E。(2)①作出光路圖,如圖所示,由折射定律,有:n=sini得:sinr=sinin=12,得如果光線EA剛好在A點發(fā)生全反射,則有n=sin即有∠EAO=45°,此時∠EOA=75°因EA與OB平行,所以∠EAO=∠AOB=45°如果光線FC剛好在C點發(fā)生全反射,則有∠FCO=45°此時∠FOC=15°故知圓柱面上光線能夠射出的區(qū)域所對的圓心角θ=180°∠EOA∠FOC=180°75°15°=90°②能從圓柱面射出的光線中,光線在玻璃磚中傳播的最長距離s=R光線在玻璃磚中傳播的速度v=c光線在玻璃磚中傳播的最長時間t=sv=答案:(1)A、C、E(2)①90°②22.(16分)(1)某同學(xué)在實驗室做用單擺測定重力加速度的實驗,測出擺線的長度為L,擺球的直徑為d,測出N次全振動的總時間t。擺球的直徑用20分度的游標(biāo)卡尺測出,如圖所示,讀數(shù)是cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=(結(jié)果用題中給出的字母表示)。

(2)如圖所示為一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,已知x=0處的質(zhì)點做簡諧運動的振動方程為y=5cos10πt(cm)。 ①求x=3m處的質(zhì)點P的振動周期和1s內(nèi)質(zhì)點P運動的路程。②求這列簡諧波的傳播速度?！窘馕觥?1)擺球的直徑為d=31mm+9×0.05mm=31.45mm=3.145cm。根據(jù)單擺的周期公式T=2πQUOTElg及l(fā)=L+d2和tN=T,可得g=2π2(2)①由振動方程可知,波的周期T=2πω1s是五個周期,質(zhì)點P運動的路程是20個振幅,即s=20A=1m②由題圖可知,波長λ=4m波速v=λT答案:(1)3.1452(2)①0.2s1m②20m/s3.(16分)(2018·滄州模擬)(1)(多選)關(guān)于光學(xué)鏡頭增透膜的以下說法中,正確的是 ()A.增透膜是為了減少光的反射損失,增加透射光的強(qiáng)度B.光學(xué)鏡頭的增透膜的原理是光的衍射C.增透膜的厚度等于入射光在真空中波長的1/4D.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波長的1/4E.因為增透膜的厚度一般適合綠光反射時相互抵消,紅光、紫光的反射不能完全抵消,所以涂有增透膜的鏡頭呈淡紫色。(2)如圖所示,在真空中有一個折射率為n、半徑為r的質(zhì)地均勻的小球。細(xì)激光束在真空中沿直線BC傳播,直線BC與小球球心O的距離為l(l<r),光束于小球體表面的C點經(jīng)折射進(jìn)入小球(小球成為光傳播的介質(zhì)),并于小球表面的D點(圖中未標(biāo)出)又經(jīng)折射進(jìn)入真空。設(shè)光在真空中傳播的速度為c,求: ①光在C點發(fā)生折射的折射角的正弦值。②細(xì)激光束在小球中傳輸?shù)臅r間。【解析】(1)選A、D、E。在選擇增透膜時,一般是使對人眼靈敏的綠色光在垂直入射時相互抵消,這時光譜中其他頻率的光將大部分抵消,因此,進(jìn)入鏡頭的光有很多,但以綠光為主,這樣照相的效果更好。對于增透膜,給定膜層的厚度是光在薄膜中的波長的14,從薄膜前后表面反射的綠光相互抵消。增透膜的原理是光的薄膜干涉。故選A、D、E(2)①在由直線BC與小球球心O所確定的平面中,激光束兩次折射的光路BCDE如圖所示,圖中入射光線BC與出射光線DE的延長線交于G,根據(jù)光的折射定律:sinα=nsinβ,式中α與β分別是相應(yīng)的入射角和折射角,由幾何關(guān)系可知sinα=lr,sinβ=l②根據(jù)n=cv,光線在介質(zhì)中傳播的路徑CD的長度s=2rcosβ,光束在小球內(nèi)傳播時間Δt=sv=2rcosβ答案:(1)A、D、E4.(16分)(1)(多選)一列簡諧機(jī)械橫波沿x軸正方向傳播,波速為2m/s。某時刻波形如圖所示,a、b兩質(zhì)點的平衡位置的橫坐標(biāo)分別為xa=2.5m,xb=4.5m,則下列說法中正確的是 ()A.質(zhì)點b振動的周期為4sB.平衡位置x=10.5m處的質(zhì)點(圖中未畫出)與質(zhì)點a的振動情況總相同C.此時質(zhì)點a的速度比質(zhì)點b的速度大D.質(zhì)點a從圖示時刻開始在經(jīng)過14個周期的時間內(nèi)通過的路程為2E.如果該波在傳播過程中遇到尺寸小于8m的障礙物,該波可發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象(2)如圖所示,一個立方體玻璃磚的邊長為a,折射率n=1.5,立方體中心有一個小氣泡。為使從立方體外面各個方向都看不到小氣泡,必須在每個面上都貼一張紙片,求每張紙片的最小面積?！窘馕觥?1)選A、B、E。由波動圖象可知波長λ=8m,根據(jù)T=λv可知T=4s,選項A對;x=10.5m與質(zhì)點a平衡位置的距離為Δx=8m,正好是一個波長,振動情況總相同,選項B對;質(zhì)點a的位移比質(zhì)點b的大,質(zhì)點a的速度小,選項C錯;質(zhì)點a從圖示時刻開始在經(jīng)過14個周期的時間內(nèi),通過的路程不為2cm,選項D錯;發(fā)生明顯衍射的條件為障礙物尺寸小于波長或相差不大,選項(2)設(shè)紙片的最小半徑為r,光線在玻璃磚表面發(fā)生全反射的臨界角為C,則sinC=1r=a2解得r=a則最小面積S=πr2=π答案:(1)A、B、E(2)π5.(16分)(1)下列說法錯誤的是 ()A.根據(jù)狹義相對論可知,時間的測量結(jié)果與物體相對觀察者的運動狀態(tài)無關(guān)B.波的圖象表示介質(zhì)中“某個質(zhì)點”在“各個時刻”的位移C.當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時,觀察者接收到的波的頻率比波源頻率小D.在波的傳播過程中,質(zhì)點沒有隨波傳播走,但能量和運動形式可以傳播走E.電磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等現(xiàn)象,但不會發(fā)生多普勒效應(yīng)(2)如圖所示,一玻璃棱鏡的截面為直角三角形ABD,∠A=30°,斜邊AB=L,現(xiàn)有一條光線從距離B點L6處的O點垂直BD邊射入,已知玻璃對該光線的折射率n=2,求光線在AD邊的射出點到A點的距離?！窘馕觥?1)選A、B、E。根據(jù)狹義相對論,時間也是相對的,A錯誤;波的圖象表示介質(zhì)中“所有質(zhì)點”在“同一時刻”的位置,B錯誤;由多普勒效應(yīng)可知,當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時,觀察者接收到波的頻率比波源頻率小,C正確;在波的傳播過程中,傳播的就是運動形式和能量,D正確;電磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等現(xiàn)象,也會發(fā)生多普勒效應(yīng),E錯誤。(2)光路如圖所示,光線射到AB界面時的入射角i=60°全反射臨界角C滿足sinC=1n=22,可得C=45又r=30°<C,光線從AD邊上F點射出棱鏡由幾何關(guān)系可得BE=2BO=L3AE=ABBE=2L由幾何關(guān)系可知,三角形AEF為等腰三角形,故有AFcos30°=AE2=則AF=L3cos30°答案:(1)A、B、E(2)236.(20分)(2018·晉城模擬)(1)(多選)下列說法正確的是 ()A.在真空中傳播的電磁波,頻率越大,波長越短B.讓藍(lán)光和綠光通過同一雙縫干涉裝置,綠光形成的干涉條紋間距較大C.光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理D.要確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離需要直接測出電磁波從發(fā)射到被目標(biāo)接收的時間E.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱玻璃反射光的影響(2)如圖為某一報告廳主席臺的平面圖,AB是講臺,S1、S2是與講臺上話筒等高的喇叭,它們之間的相互位置和尺寸如圖所示。報告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回話筒再次放大時可能會產(chǎn)生嘯叫,為了避免嘯叫,話筒最好擺放在講臺上適當(dāng)?shù)奈恢?在這些位置上兩個喇叭傳來的聲音因干涉而相消。已知空氣中聲速為340m/s。若報告人聲音的頻率為136Hz,問講臺上這樣的位置有多少個? 【解析】(1)選A、B、E。根據(jù)λ=cf,在真空中傳播的電磁波速度相同,頻率越大,波長越短,選項A正確;綠光的波長大于藍(lán)光,讓藍(lán)光和綠光通過同一雙縫干涉裝置,根據(jù)Δx=QUOTEldλ可知,綠光形成的干涉條紋間距較大,選項B正確;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,全息照相利用的是光的干涉原理,選項C錯誤;要確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離需要測出電磁波從發(fā)射到被雷達(dá)接收的時間t,再根據(jù)x=c·t2求解距離,選項D錯誤;拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱玻璃反射光的影響,選項E正確;故選A、B、E。(2)聲頻f=136Hz的聲波的波長是λ=vf=2.5m式