（名師導(dǎo)學(xué)）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第十四章 模塊檢測(cè) 新人教版

模塊檢測(cè)時(shí)間：90分鐘總分：100分一、選擇題(本大題共8小題，每小題6分，共48分其中15為單項(xiàng)選擇題，68題為多項(xiàng)選擇題，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不選的得0分)1關(guān)于干涉和衍射，正確的說(shuō)法是(C)A有的波能發(fā)生干涉現(xiàn)象，有的波能發(fā)生衍射現(xiàn)象B波具有衍射特性的條件是障礙物的尺寸與波長(zhǎng)比較相差不多或小得多C產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件之一，就是兩列波的頻率相等D在干涉圖樣中，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)，其位移始終保持最大；振動(dòng)減弱區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)，其位移始終保持最小【解析】一切波均能發(fā)生衍射現(xiàn)象，但明顯的衍射現(xiàn)象必須是波的波長(zhǎng)比阻礙物尺寸大得多或相差不大而要發(fā)生干涉現(xiàn)象必須是頻率相同，故A錯(cuò)誤所有的波都能發(fā)生衍射，波具有明顯的衍射特性的條件是障礙物的尺寸與波長(zhǎng)比較相差不多或小得多該條件不能說(shuō)成是波的衍射的條件，故B錯(cuò)誤要產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件之一，就是兩列波的頻率相等，故C正確在干涉圖樣中，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)，其振幅保持增大，位移不是始終保持最大，也可能為零；同理振動(dòng)減弱區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)，其振幅卻是始終保持最小，故D錯(cuò)誤2關(guān)于電磁波譜，下列說(shuō)法中不正確的是(D)AX射線對(duì)生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過(guò)量的X射線輻射會(huì)引起生物體的病變B射線是波長(zhǎng)最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高C在電磁波譜中，無(wú)線電波一般可用于通信D在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是射線【解析】X射線具有較強(qiáng)的穿透能力，過(guò)量的X射線輻射會(huì)引起生物體的病變，故A正確射線是波長(zhǎng)最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高，故B正確在電磁波譜中，無(wú)線電波一般可用于通信，選項(xiàng)C正確電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無(wú)線電波，故D錯(cuò)誤3一振動(dòng)周期為T(mén)，位于x0處的波源從平衡位置開(kāi)始沿y軸正方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，該波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為v，關(guān)于在x處的質(zhì)點(diǎn)P，下列說(shuō)法正確的是(C)A質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)周期為T(mén)，速度的最大值為vB若某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸負(fù)方向，則該時(shí)刻波源速度方向也沿y軸負(fù)方向C質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸正方向D當(dāng)P開(kāi)始振動(dòng)后，若某時(shí)刻波源在波峰，則質(zhì)點(diǎn)P一定在波峰【解析】質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)周期與O點(diǎn)振動(dòng)周期相同，也為T(mén).但其振動(dòng)速度與波速不同故A錯(cuò)誤x，P與O是反相點(diǎn)，若某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸負(fù)方向，則該時(shí)刻波源速度方向沿y軸正方向，故B錯(cuò)誤；根據(jù)波的特點(diǎn)，簡(jiǎn)諧波傳播過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源的起振方向相同，故質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸正方向故C正確P與O是反相點(diǎn)，故若某時(shí)刻波源在波峰，則質(zhì)點(diǎn)P一定在波谷，故D錯(cuò)誤4一束光照射到底面有涂層的平行玻璃磚上表面，經(jīng)下表面反射從玻璃磚上表面射出，光線分為a、b兩束，如圖所示下列說(shuō)法正確的是(C)A在玻璃中a光的傳播速度大于b光的傳播速度B在真空中用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的條紋間距大于b光的條紋間距Ca、b光在涂層表面一定不會(huì)發(fā)生全反射D在真空中，遇到障礙物時(shí)a光更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象【解析】光路圖如圖所示：在玻璃磚上表面折射時(shí)，a光的偏折程度較大，則a光的折射率較大，由v知，在玻璃中a光的傳播速度小于b光的傳播速度，故A項(xiàng)錯(cuò)誤a光的折射率大，頻率大，波長(zhǎng)??；根據(jù)x，在真空中用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的條紋間距小于b光的條紋間距，故B項(xiàng)錯(cuò)誤a、b光在涂層表面的入射角等于在玻璃磚上表面的折射角，a、b光在涂層表面一定不會(huì)發(fā)生全反射，故C項(xiàng)正確b光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，波動(dòng)性較強(qiáng)，遇到障礙物時(shí)b光更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D項(xiàng)錯(cuò)誤5我國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)正式測(cè)定：2017年10月19日09時(shí)15分在山西臨汾市襄汾縣(北緯35.95度，東經(jīng)111.54度)發(fā)生3.0級(jí)地震，震源深度5千米地震波既有橫波，也有縱波，某監(jiān)測(cè)站截獲了一列沿x軸負(fù)方向傳播的地震橫波，在t s與(t0.2) s兩個(gè)時(shí)刻x軸上3 km3 km區(qū)間內(nèi)的波形圖分別如圖中實(shí)線和虛線所示，則下列說(shuō)法正確的是(B)Ax1.5 km處質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的最大距離是2AB該地震波最小波速為5 km/sC從波源開(kāi)始振動(dòng)到波源遷移到地面最長(zhǎng)需要經(jīng)過(guò)1 s時(shí)間D從t時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，x2 km處的質(zhì)點(diǎn)比x1.5 km處的質(zhì)點(diǎn)后回到平衡位置【解析】x1.5 km處質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的最大距離是A，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由波形圖可知：nTt0.2 s(n0，1，2，)，則T s，當(dāng)n0時(shí)，周期最大，則Tmax0.8 s，該地震波最小波速為vmin5 km/s，選項(xiàng)B正確；機(jī)械波傳播時(shí)，波源不隨波遷移，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；t時(shí)刻，x2 km處的質(zhì)點(diǎn)將要向下振動(dòng)，x1.5 km處的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，則從t時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，x2 km處的質(zhì)點(diǎn)比x1.5 km處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，選項(xiàng)D錯(cuò)誤6如圖所示，一輕彈簧上端懸于頂壁，下端掛一物體，在A、B之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其中O點(diǎn)為它的平衡位置，物體在A時(shí)彈簧處于自然狀態(tài)，若v、x、F、a、Ek、Ep分別表示物體運(yùn)動(dòng)到某一位置的速度、位移、回復(fù)力、加速度、動(dòng)能和系統(tǒng)的勢(shì)能，則(BC)A物體在從O點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，v、Ep減小而x、a增大B物體在從B點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，v、Ek增大而x、F、Ep減小C物體運(yùn)動(dòng)到平衡位置兩側(cè)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)時(shí)，v、x、F、a、Ek、Ep的大小均相同D物體運(yùn)動(dòng)到平衡位置兩側(cè)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)時(shí)，v、x、F、a、Ek的大小均相同，Ep的大小不同【解析】物體在從O點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體離開(kāi)平衡位置，v減小、Ep增大，x、a增大，故A錯(cuò)誤物體在從B點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體靠近平衡位置，v、Ek增大而x、F、Ep減小，故B正確根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到平衡位置兩側(cè)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)時(shí)，v、x、F、a、Ek、Ep的大小均相同，故C正確，D錯(cuò)誤7如圖是水面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻的疊加情況，以波源S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時(shí)刻兩列波的波峰(實(shí)線)和波谷(虛線)；S1的振幅A14 cm，S2的振幅A23 cm，則下列說(shuō)法正確的是(ACD)A質(zhì)點(diǎn)A、D在該時(shí)刻的高度差為14 cmB再過(guò)半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)B、C是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)C質(zhì)點(diǎn)C的振幅為1 cmD質(zhì)點(diǎn)C此刻以后將向下振動(dòng)【解析】由圖象可知，D點(diǎn)為兩波谷相遇的點(diǎn)應(yīng)該是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，此時(shí)A點(diǎn)在加強(qiáng)后的最高點(diǎn)，D點(diǎn)在加強(qiáng)后的最低點(diǎn)，由合成疊加關(guān)系可知A、D質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的高度差為14 cm，選項(xiàng)A正確；由于兩波的頻率相等，疊加后會(huì)形成穩(wěn)定的干涉圖象，所以A、D點(diǎn)始終是加強(qiáng)點(diǎn)，B、C點(diǎn)始終是減弱點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)C為減弱點(diǎn)，振幅為兩振幅之差，為1 cm，選項(xiàng)C正確；由題意可知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)C將向下振動(dòng)，選項(xiàng)D正確8振源S在O點(diǎn)做沿豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，頻率為10 Hz，t0時(shí)刻向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波如圖所示(向左傳播的簡(jiǎn)諧橫波圖中未畫(huà)出)則以下說(shuō)法正確的是(ABD)A該橫波的波速大小為20 m/sBt0時(shí)，x1 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上Ct0.175 s時(shí)，x1 m處的質(zhì)點(diǎn)處在波峰位置D傳播過(guò)程中該橫波遇到小于2 m的障礙物或小孔都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【解析】從圖中可知波長(zhǎng)2 m，故波速為vf20 m/s，A正確；波向右傳播，根據(jù)走坡法可知，t0時(shí)，x1 m處的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，B正確；由T0.1 s，則t0.175 s為又經(jīng)過(guò)了1T，x1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波谷，C錯(cuò)誤；因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)為2 m，所以傳播過(guò)程中波只有遇到小于2 m或與2 m相差不大的障礙物或小孔都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，D正確二、填空題(每空2分，共12分)9在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)按照題目要求回答下列問(wèn)題：(1)如圖所示，甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖，其中干涉圖樣是_甲_(2)將下表中的光學(xué)元件放在圖丙所示的光具座上組裝成“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，并用此裝置測(cè)量紅光的波長(zhǎng).元件代號(hào)ABCDE元件名稱(chēng)光屏雙縫白光光源單縫透紅光的濾光片將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為_(kāi)EDBA_(填寫(xiě)元件代號(hào))(3)已知該裝置中雙縫間距d0.25 mm，雙縫到光屏的距離L0.70 m，分劃板的中心刻線對(duì)準(zhǔn)第1條亮紋的中心時(shí)，手輪上的讀數(shù)x12.897 mm，對(duì)準(zhǔn)第4條亮紋中心時(shí)，手輪上的讀數(shù)x2如圖丁所示，則x2_8.575_ mm，相鄰兩條亮紋間的距離x_1.893_ mm.(4)求得的波長(zhǎng)值是_676_ nm.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(5)若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將_變小_(填“變大”“不變”或“變小”)【解析】(1)雙縫干涉條紋特點(diǎn)是等間距、等寬度、等亮度；衍射條紋特點(diǎn)是中間寬兩邊窄、中間亮、兩邊暗，且不等間距；根據(jù)此特點(diǎn)知甲圖是干涉條紋(2)為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫所以各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為：EDBA.(3)對(duì)準(zhǔn)第1條時(shí)讀數(shù)為2.897 mm，對(duì)準(zhǔn)第4條時(shí)讀數(shù)為：x28.5 mm0.01×7.5 mm8.575 mm.(4)根據(jù)x，可得.由以上數(shù)據(jù)可知相臨兩條亮條紋間距為x mm1.893 mm.代入數(shù)據(jù) m676 nm.(5)根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式x知，頻率變高，波長(zhǎng)變短，則干涉條紋間距變小三、計(jì)算題(本大題共3個(gè)小題，共40分，解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)10(12分)甲、乙兩列完全相同的橫波分別從波源A、B兩點(diǎn)沿x軸相向傳播，t0時(shí)的波形圖象如圖所示，如果兩列波的波速都是10 m/s，求：(1)甲、乙兩列波的頻率各是多少；(2)第幾秒末兩列波相遇？相遇時(shí)C、D兩點(diǎn)間有哪些點(diǎn)位移最大【解析】(1)由圖知：4 m，又因v10 m/s，所以由f得f Hz2.5 Hz，故甲、乙兩列波的頻率均為2.5 Hz.(2)設(shè)經(jīng)t時(shí)刻兩波相遇，則2vt4 m，所以t s0.2 s，又因T s0.4 s，故波分別向前傳播相遇此時(shí)兩列波的圖象如圖中的虛線所示故C、D間有x5 m和x7 m處的點(diǎn)位移最大11(12分)如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R10 cm，折射率為n，直徑AB與屏幕垂直并接觸于B點(diǎn)激光a在玻璃磚中以入射角i30°射向半圓玻璃磚的圓心O，結(jié)果在屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)光斑求兩個(gè)光斑之間的距離L.【解析】畫(huà)出光路圖設(shè)折射角為r，根據(jù)折射定律n解得r60°由幾何知識(shí)得，OPQ為直角三角形，所以兩個(gè)光斑PQ之間的距離LPBBQRtan 60°Rtan 30°解得L cm23.1 cm12(16分)某種透明材料制成的空心球體外徑是內(nèi)徑的2倍，其過(guò)球心的某截面(紙面內(nèi))如圖所示一束單色光(紙面內(nèi))從外球面上A點(diǎn)入射，入射角為i45°時(shí)，光束經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面相切(1)求該透明材料的折射率；(2)欲使光束從A點(diǎn)入射后，恰好在內(nèi)球面上發(fā)生全反射，則應(yīng)將入射角變?yōu)槎嗌俣?？【解析?1)如圖，設(shè)光束經(jīng)折射后到達(dá)內(nèi)球面上B點(diǎn)，在A點(diǎn)，由題意知，入射角i45°，折射角rBAO.由幾何關(guān)系有：sin r0.5，由折射定律有：n，代入數(shù)據(jù)解得：n.(2)如圖，設(shè)在A點(diǎn)的入射角為i時(shí)，光束經(jīng)折射后到達(dá)內(nèi)球面上C點(diǎn)，并在C點(diǎn)恰發(fā)生全反射，則光束在內(nèi)球面上的入射角ACD恰好等于臨界角C，由sin C，代入數(shù)據(jù)得：ACDC45°，由正弦定理有：，AO2R，COR，解得：sinCAO，由折射定律有：n，解得：sin i0.5，即此時(shí)的入射角i30°.- 7 -