2020-2021学年高二物理人教版选修3-4模块综合检测1-Word版含解析.docx

模块检测（一）(时间：90分钟满分：100分) 一、选择题(每小题4分，共48分)1(2021全国卷大纲版)下列现象中，属于光的衍射的是()A雨后消灭彩虹B通过一个狭缝观看日光灯可看到彩色条纹C海市蜃楼现象D日光照射在肥皂膜上消灭彩色条纹答案B2(2021浙江理综)关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是()A电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传递速度相同D遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同答案B3(2022四川理综，2)电磁波已广泛运用于很多领域下列关于电磁波的说法符合实际的是()A电磁波不能产生衍射现象B常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C依据多普勒效应可以推断遥远天体相对于地球的运动速度D光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同解析本题可以接受排解法电磁波有波的一切特点，能干涉、衍射等，故选项A错常用的遥控器都是用红外线遥控电器的，由于红外线对人体没有损害，选项B错依据光速不变原理可知，光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值都相同，选项D错误由分析可知本题正确选项为C.答案C4雷达是利用无线电波的回波来探测目标方向和距离的一种装置，雷达的天线犹如喊话筒，能使电脉冲的能量集中向某一方向放射；接收机的作用则与人耳相仿，用以接收雷达放射机所发出电脉冲的回波测速雷达主要是利用多普勒效应原理，可由回波的频率转变数值，计算出目标与雷达的相对速度以下说法正确的是()A雷达放射的是不连续的电磁波B雷达用的是微波波段的无线电波C目标离雷达天线而去时，反射信号频率将高于放射信号频率D目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于放射信号频率解析雷达放射的是微波波段的脉冲，必需是不连续的，这样才能区分出反射波来，A、B正确；目标离雷达天线而去时，接收到的反射信号频率低于放射信号频率，C错；目标向雷达天线靠近时，接收到的反射信号频率高于放射信号频率，D正确答案ABD5如图1所示的4幅明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)则在下面的四幅图中从左到右排列，亮条纹的颜色依次是()图1A红黄蓝紫 B红紫蓝黄 C蓝紫红黄 D蓝黄红紫解析双缝干涉条纹平行等距，且波长越大，条纹间距越大，而红光波长大于蓝光波长，故第一幅图为红光，第三幅图为蓝光；又由于黄光波长比紫光波长大，故第四幅图为黄光的衍射图样，其次幅为紫光的衍射图样答案B6下列说法正确的是()A由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消逝的是绿光B光的双缝干涉试验中，在光屏上的某一位置会时而消灭明条纹时而消灭暗条纹C均匀变化的电场产生均匀变化的磁场向外传播就形成了电磁波D依据相对论可知空间和时间与物质的运动状态有关解析由于绿光的临界角小于红光的临界角，因此增大入射光线，绿光先达到临界角，先发生全反射，A正确；在光的双缝干涉试验中，到双缝的光程差等于波长整数倍时，消灭亮纹，而等于半波长的奇数倍时消灭暗纹，因此明、暗条纹位置是确定的，B错误；依据麦克斯韦电磁场和电磁波理论，均匀变化的电场产生恒定的磁场，C错误；依据爱因斯坦的相对论，时空相对性与物体运动速度有关，D正确答案AD7光在某种玻璃中的传播速度是108 m/s，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90夹角，则入射角应是()A30 B60 C45 D90解析依题意作出光路图如图所示折射角：290901，玻璃的折射率：n.由折射定律知：nsin 1sin 2sin (901)cos 1，即tan 1，得130.故答案为A.答案A8如图2所示，只含红光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，假如只被分成OA和OB两光束沿图示方向射出，则()图2AOA为红光，OB为紫光BOA为紫光，OB为红光COA为红光，OB为复色光DOA为紫光，OB为复色光解析OB为反射光，故OB应为复色光；而折射后只有一束光线，故有一光发生了全反射；而红光与紫光相比较，紫光的临界角要小，故紫光发生了全反射，故OA应为红光，选项C正确答案C9如图3所示为一列沿x轴正方向传播的简谐波在某个时刻的波形图，下列关于该列波的说法中正确的是()图3A该简谐波的振幅是4 cmB质点P此时正向上运动C质点P此时正向下运动D质点P振动的振幅是2 cm解析该简谐波的振幅为4 cm，所以选项A正确；波正沿x轴正方向传播，由此可确定质点P的振动方向向上，选项B正确，C错误；对于简谐波中的每一质点振动规律相同，所以振幅相同，选项D错误答案AB10一个质点做简谐运动的图象如图4所示，下列叙述中正确的是()图4A质点的振动频率为4 HzB在10 s内质点经过的路程为20 cmC在5 s末，质点做简谐运动的相位为Dt1.5 s和t4.5 s两时刻质点的位移大小相等，都是 cm解析由振动图象可直接得到周期T4 s，频率f0.25 Hz，故选项A是错误的；一个周期内做简谐运动的质点经过的路程是4A8 cm,10 s为2.5个周期，故质点经过的路程为20 cm，选项B是正确的；由图象知位移与时间的关系为xAsin (t0)2sin cm.当t5 s时，其相位t05，故C不正确；在1.5 s和4.5 s两时刻，质点位移相同，与振幅的关系是xAsin 135A cm，故D正确答案BD11(2021全国新课标)如图5，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m，一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播，在t0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开头竖直向下运动，t3 s时a第一次到达最高点下列说法正确的是()图5A在t6 s时刻波恰好传到质点d处B在t5 s时刻质点c恰好到达最高点C质点b开头振动后，其振动周期为4 sD在4 st6 s的时间间隔内质点c向上运动E当质点d向下运动时，质点b肯定向上运动解析当t6 s时，由xvt12 m，波刚好传播到距a点12 m的d点，所以A选项正确；当波传到c质点时所需时间为t13 s，由题意知T3 s，所以T4 s，c质点又振动2 s，回到平衡位置向上运动，所以B选项错误；T4 s，各质点振动的周期均为4 s，所以C选项正确；t13 s时，c质点刚开头向下振动，又经1 s，c质点运动到负向最大位移处，再经2 s，c质点运动到正向最大位移处，所以4 st6 s时，c质点由负向最大位移处向正向最大位移处运动，所以D选项正确；bd距离为10 m，波长vT8 m，所以bd1，当d向下运动时b可能向下运动，也可能向上运动，所以E选项错误答案ACD12(2021天津高考，7)一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图象如图6所示，下列描述该波的图象可能正确的是()图6解析由振动图象可知，在t0时，质点a处在波峰位置，质点b处在平衡位置且向下运动当简谐横波沿直线由a向b传播，有，n9，解得波长的表达式： m，(n0,1,2,3,4)，其波长可能值为12 m，5.14 m，选项C正确；当简谐横波沿直线由b向a传播，有，n9，解得波长的表达式：，(n0,1,2,3,4)，其波长可能值为36 m,7.2 m,4 m，选项A正确答案AC二、填空题(每小题6分，共18分)13如图7所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3拦住P1、P2的像，连接OP3.图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点图7(1)设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较便利地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量_，则玻璃砖的折射率可表示为_(2)该同学在插大头针P3前不当心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)答案(1)l1和l3n(2)偏大14某同学在做“用单摆测重力加速度”试验中，先测得摆线长为101.00 cm，摆球直径为2.00 cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5 s则(1)他测得的重力加速度g_ m/s2.(2)他测得的g值偏小，可能的缘由是_(选填选项前面的字母)A测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端未坚固地系于悬点，振动中消灭松动，使摆线长度增加了C开头计时，秒表过迟按下D试验中误将49.5次全振动数为50次解析(1)单摆的摆长为：LL线1.02 m，单摆运动的周期为：T s2.03 s，依据单摆的周期公式得；T2，代入数据解得重力加速度为：g9.76 m/s2.(2)由单摆的周期公式得：T2，解得重力加速度为：g，测得的g值偏小，可能是n、L测量偏小，也可能是t测量偏大造成的，选项B正确答案(1)9.76(2)B15在观看光的双缝干涉现象的试验中：(1)将激光束照在如图8所示的双缝上，在光屏上观看到的现象是下图中的()图8(2)换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观看到的条纹宽度将_；保持双缝间隙不变，减小双缝到光屏的距离，在光屏上观看到的条纹宽度将_(以上空格均选填“变宽”、“变窄”或“不变”)解析(1)双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹，A图正确；(2)依据x知，双缝间的距离d减小时，条纹间距变宽；当双缝到光屏的距离l减小时，条纹间距变窄答案(1)A(2)变宽变窄三、计算题(共3小题，共34分)16(10分)图9为一列横波在某时刻的波动图象，此波中d质点到达波谷的时间比e质点早0.05 s.图9(1)求此列波的传播方向和波速是多大？(2)t1.5 s内a质点通过的路程是多少？(3)画出从图示时刻起x3 m处质点的振动图象解析(1)由题意知，图示时刻质点d向下振动，所以波向右传播周期T40.05 s0.2 s波速v m/s20 m/s(2)t1.5 s7.5T，故在此时间内质点a通过的路程为30A150 cm1.5 m.(3)图示时刻x3 m处的质点位于平衡位置且向下振动，则从图示时刻起x3 m处质点的振动图象如右图所示答案(1)沿x轴向左传播20 m/s(2)1.5 m(3)如解析图所示17(12分)如图10所示是一透亮的圆柱体的横截面，其半径为R，折射率是，AB是一条直径今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体，试求离AB多远的入射光线经折射后经过B点？图10解析设一光线经折射后恰好经过B点，光路图如图所示由折射定律知n由几何关系可得2由以上两式可得：60，30所以CDRsin R答案R18(12分)半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图11所示，O点为圆心，OO为直径MN的垂线足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直一束复色光沿半径方向与OO成30角射向O点，已知复色光包含有折射率从n1到n2的光束，因而光屏上消灭了彩色光带(1)求彩色光带的宽度；(2)当复色光入射角渐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求角至少为多少？图11解析(1)由折射定律n1n2代入数据，解得145，260故彩色光带的宽度为Rtan 45Rtan 30(1)R(2)当全部光线均发生全反射时，光屏上的光带消逝，反射光束将在PN上形成一个光点即此时折射率为n1的单色光在玻璃表面上恰好发生全反射，故sin C即入射角C45答案(1)(1)R(2)45