章末质量检测12.doc

章末质量检测(十二)　　　　　
(时间：45分钟　满分：72分)
1．(12分)(2015·南京市、盐城市高三第一次模拟考试)(1)列车上安装一个声源，发出一定频率的乐音。当列车与观察者都静止时，观察者记住了这个乐音的音调。在以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是________。
A．观察者静止，列车向他驶来
B．观察者静止，列车离他驶去
C．列车静止，观察者靠近列车
D．列车静止，观察者远离列车
(2)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的图象如图1所示。

图1
周期T＝0.01 s，介质中质点P位于x＝2 m处。则该列波传播的速度大小为________m/s。t＝0.15 s时质点P振动沿________(填“＋y”或“－y”)方向。
(3)水下光源在水面上形成一个半径为2 m的圆形亮区，水的折射率为。试确定光源离水面的距离。
解析　(1)当波源和观察者相对远离时，观察者接收到的频率小于声源发出的频率，B、D正确，A、C错误。
(2)由图象得波长为4 m．结合周期T＝0.01 s得波速v＝＝400 m/s；波向右传播，0时刻P点位于平衡位置沿y轴正向运动，时间和周期的关系＝15，经过整数倍的周期，P点仍在平衡位置沿y轴正向运动。
(3)光线刚好发生全反射n＝＝　C＝45°
所以光源位于水面下方h＝2 m处
答案　(1)BD　(2)400　＋y　(3)2 m
2．(12分)[2015·苏、锡、常、镇四市高三教学情况调研(一)](1)如图2所示为两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，

图2
甲波的速度为v1，乙波的速度为v2，质点M的平衡位置为x＝0.2 m。则下列说法中正确的是______。
A．这两列波发生干涉现象，且质点M的振动始终加强
B．由图示时刻开始，再经过1/4甲波周期，M将位于波峰
C．甲波的速度v1与乙波的速度v2一样大
D．因波的周期未知，故两列波波速的大小无法比较
(2)相对论认为时间和空间与物体的速度有关。在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按亮电灯，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c；站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度______(填“相等”或“不等”)。车上的乘客认为，电灯的闪光同时到达列车的前、后壁；地面上的观察者认为电灯的闪光先到达列车的______(填“前”或“后”)壁。
(3)如图3所示，

图3
折射率为的两面平行的玻璃砖，下表面涂有反射物质，右端垂直地放置一标尺MN。一细束光以45°角度入射到玻璃砖的上表面，会在标尺上的两个位置出现光点，若两光点之间的距离为a(图中未画出)，则光通过玻璃砖的时间是多少？(设光在真空中的速度为c)
解析　(1)该时刻甲波和乙波引起M点运动方向都向下且速度最大，其合速度最大，运动加强，由于两波周期相同，过1/4周期由两列波引起的位移同时达到负方向最大，依次类推，两列波引起M的振动方向始终相同，M点的振动始终加强，故A正确；此时M点向下运动，经1/4甲波周期，M点将位于波谷，故B错误；机械波的传播速度只与介质有关，与波的周期无关，甲波和乙波在同种介质中传播，速度相同，故C正确，D错误。
(2)由爱因斯坦相对论的光速极限知，相对任何参考系，光速都相等且为c；由相对运动可得传到车前、后壁的时间分别为t前＝，t后＝，其中l为列车长度的一半，v为列车速度，t前＞t后，可知光先传到后壁。
(3)

如图，由光的折射定律
n＝得r＝30°
所以在玻璃砖内的光线与玻璃砖的上面构成等边三角形，其边长等于a。光在玻璃中的速度为v＝＝
t玻＝＝
答案　(1)AC　(2)相等　后　(3)
3．(12分)(2014·无锡市普通高中高三期末考试)(1)观看2012年底热门3D立体电影《少年派的奇幻漂流》时所带的特制眼镜实际上是一对偏振片。立体电影技术的理论基础是________。
A．光的传播不需要介质
B．光是横波
C．光能发生衍射
D．光有多普勒效应
(2)一个等腰直角三棱镜的截面ABC如图4甲所示，一细束绿光从AB面的P点沿平行底面BC方向射入棱镜后，经BC面反射，再从AC面的Q点射出，且有PQ∥BC(图4中未画光在棱镜内的光路)。若棱镜对绿光的折射率是，则绿光在棱镜中的传播速度是________m/s；如果将一束蓝光沿同样的路径从P点射人三棱镜，也有光线从AC射出，请在图乙中定性作出出射光线(虚线表示绿光的出射光线)。

图4
(3)一列简谐波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图5，此时质点P振动方向为＋y,6 s后P第一次处于波谷，求简谐波传播的速度大小和方向。

图5
解析　(1)偏振片式立体电影技术的原理是光的偏振，利用的是横波的特点，B正确。
(2)在介质中光的传播速度为v＝＝m/s＝×108 m/s，因蓝光的折射率大于绿光的折射率，所以其偏折程度更大，光路图如答案图所示。
(3)由P点的振动方向可以判断波沿－x方向传播
由题图知，P点由平衡位置向上运动，第一次到达波谷用时为T＝6 s，得周期T＝8 s
波长为4 m，则v＝＝m/s＝0.5 m/s。
答案　(1)B
(2)×108　光路图如图所示

(3)0.5 m/s　沿－x方向传播
4．(12分)(2014·宿迁市高三摸底考试)(1)关于下列四幅图的说法，正确的是________。

A．甲图中，一条张紧的绳子上挂四个摆，A、C的摆长相等，C摆振动驱动其余三个摆，当它们起振后，可发现A、B、D三个摆中，A摆的振幅最小
B．乙图为两列水波在水槽中产生的干涉图样，这两列水波的频率一定相同
C．丙图是两种光现象图案，上方为光的干涉条纹、下方为光的衍射条纹
D．丁图中，一列火车飞快地匀速行驶，车厢中央有一光源发出一闪光，站在地面上的观测者认为光同时到达该车厢前、后壁
(2)如图6，

图6
蛇形摆是演示单摆周期与摆长关系的实验装置。现将10个摆球由平衡位置沿x轴正方向移动相同的一小位移，然后同时释放，摆球整体看上去像舞动的蛇。从左向右，10个摆的振动周期依次________(填“增大”“减小”或“不变”)；若摆长最长的摆为秒摆(周期为2 s)，则其摆长为________m(取g＝9.80 m/s2，结果保留1位有效数字)。
(3)如图7是

图7
用某种折射率较大的透光物质制成的直角三棱镜ABC，其中∠B＝30°。在垂直AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧通过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2的像挡住，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，记下P3、P4和三棱镜的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4作直线与AB面交于D，量出该直线与AB面间的夹角为45°。
①在图中画出完整的光路图；
②求该物质的折射率。
解析　(1)A、B、D三摆做受迫振动，其中A摆和C摆发生共振，其振幅最大，选项A错误；发生干涉的条件是两列水波具有相同的频率，选项B正确；双缝干涉图样中的条纹是等间距的，单缝洐射图样中的条纹是间距不等的，其中中央亮纹最宽，选项C正确；地面上的观测者认为光先到达后壁，后到达前壁，选项D错误。
(2)由单摆周期公式T＝2π知，振动周期随摆长减小而减小，因此，从左向右，10个摆的周期逐渐减小；当周期T＝2 s时，由T＝2π可解得摆长为l＝1 m。
(3)①如图所示

②n＝＝
答案　(1)BC　(2)减小　1　(3)①见解析　②
5．(12分)(2014·淮安市高三考前信息卷)(1)下列说法正确的是______。
A．太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹属于光的干涉现象
B．日光下的五颜六色的肥皂泡与光的干涉有关
C．紫外线具有显著的荧光效应，波长比可见光更长
D．某人在速度为0.5c的飞船上打开一光源，则这束光相对于地面的速度应为1.5c
(2)如图8甲所示，一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q′、P′、O、P、Q质点，相邻两质点间距离为1 m，t＝0时刻质点O从平衡位置开始沿y轴正方向振动，并分别产生向左和向右传播的机械波，质点O的振动图象如图乙所示。当质点O第一次达到正方向最大位移时，P点刚开始振动，则当Q′点振动第一次达到负向最大位移时，质点O的运动路程为________cm。当波在绳中传播时，波速为________m/s。

图8
(3)如图9所示，

图9
有一圆柱形容器，底面半径为 R，在底面的中心O处有一红色点光源S，它发出的红光经时间t可以传到容器的边缘P。若容器内盛满某透明液体，S发出的红光经时间2t可以传到容器的边缘P，且恰好在P点发生全反射。求容器的高度。
解析　(1)太阳光通过三棱镜产生彩色条纹，是由于光发生了色散现象，即属于光的折射现象，选项A错误；日光下的五颜六色的肥皂泡是由于薄膜干涉产生的，选项B正确；紫外线的波长比可见光短，选项C错误；由光速不变原理可知，选项D错误。
(2)Q′起振方向与O点起振方向相同，向上，当Q′点振动第一次达到负向最大位移时，经过T时间，而波由O点传到Q的时间为T，则质点通过路程为x＝5A＝25 cm。由振动图象得T＝4 s，由O点起振情况得λ＝4 m，则v＝＝1 m/s。
(3)设OP之间的距离为d，光在空气中的传播速度为c，光在该液体中的传播速度为v，则有，d＝ct，d＝2vt
液体的折射率n＝
如题图所示，光线在P处恰好发生全反射时，入射角设为C，则sin C＝＝
即C＝30°
故容器高度h＝＝R
答案　(1)B　(2)25　1　(3)R
6．(12分)(2015·扬州市高三第四次调研测试)(1)关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是________。

A．甲图中，沙漠中的“蜃景”现象是光的衍射现象引起的
B．乙图中，演示简谐运动的图象实验中，若匀速拉动木板的速度较大，则由图象测得简谐运动的周期较大
C．丙图中，可利用薄膜干涉检查样品的平整度
D．丁图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相差越大，振幅越大
(2)

图10
某同学用DIS系统在实验室做“单摆的周期T与摆长L的关系”实验，通过计算机描绘出两次实验中的单摆的振动图象，由图10可知，两次实验中单摆的频率之比＝________；两单摆摆长之比＝________。
(3)如图11所示，半圆形玻璃砖的半径R＝10 cm，AB与屏幕垂直并接触于A点，激光束a射向半圆形玻璃砖的圆心O，激光束a对准O点从图示位置在纸面内顺时针方向旋转，当转过角度为30°时，光屏上有两个光斑，当转过的角度刚好过45°时，光屏上恰好只有一个光斑，求：

图11
①玻璃砖的折射率n；
②当转过角度为30°时，光屏上两个光斑之间的距离L。
解析　(1)沙漠中的“蜃景”现象是光的折射现象引起的，A错误；沙摆做简谐运动的周期与拉板的快慢无关，B错误；可利用薄膜干涉形成的干涉条纹疏密是否均匀检查样品的平整度，C正确；驱动力的频率f跟固有频率f0越接近，振幅越大，D错误。
(2)根据振动图象知两单摆的周期之比为3∶4，故频率之比为4∶3，由T＝2π可得摆长之比为9∶16。
(3)①n＝＝
②光路如图所示

n＝＝，r＝45°
又i′＝30°
两个光斑S1、S2之间的距离为
L＝Rtan 45°＋Rtan 60°＝10＋10(cm)。
答案　(1)C　(2)4∶3　9∶16
(3)①　②10＋10(cm)