模塊綜合檢測 (時(shí)間：90分鐘滿分：100分)1(6分)如圖甲所示，強(qiáng)強(qiáng)乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c，強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為_(填寫選項(xiàng)前的字母)A0.4c B0.5cC0.9c D1.0c解析：根據(jù)愛因斯坦相對論，在任何參考系中，光速不變D項(xiàng)正確答案：D2(6分)(2020年浙江理綜)關(guān)于波動(dòng)，下列說法正確的是()A各種波均會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象B用白光做單縫衍射與雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，均可看到彩色條紋C聲波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度等于聲波的傳播速度D已知地震波的縱波波速大于橫波波速，此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警解析：只有橫波才有偏振現(xiàn)象，A錯(cuò)；白光是復(fù)色光，其中各單色光的波長不同，導(dǎo)致條紋間距不同，B正確；波的傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度是變化的，而波的傳播速度在同一均勻介質(zhì)中是勻速的，且波的傳播是指振動(dòng)形式的傳播，C錯(cuò)；因?yàn)榈卣鸩ǖ目v波波速大于橫波波速，所以兩波傳到同一地點(diǎn)有時(shí)間差，可用于橫波的預(yù)警，D正確答案：BD3(6分)(2020年北京理綜)一列橫波沿x軸正向傳播，a、b、c、d為介質(zhì)中沿波傳播方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置某時(shí)刻的波形如圖1所示，此后，若經(jīng)過周期開始計(jì)時(shí)，則圖2描述的是()Aa處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 Bb處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象Cc處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 Dd處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象解析：波向右傳播，可以確定經(jīng)過周期后，b質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)，從此時(shí)開始計(jì)時(shí)，b質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如題圖2所示故選B項(xiàng)答案：B4(6分)一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，下列說法正確的是()A質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是4 HzB在10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是20 cmC第4 s末質(zhì)點(diǎn)的速度為零D在t1 s和t3 s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等，方向相同解析：由圖象知，原點(diǎn)振動(dòng)周期是4 s，頻率是0.25 Hz，A錯(cuò)；10 s內(nèi)有2.5個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)10 s內(nèi)經(jīng)過的路程s2.5×4A20 cm，B正確；第4 s末質(zhì)點(diǎn)速度最大，C錯(cuò)；t1 s和t3 s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等，方向相反，D錯(cuò)答案：B5(6分)如圖所示是一個(gè)圓柱體棱鏡的截面圖，圖中E、F、G、H將半徑OM分成5等份，虛線EE1、FF1、GG1、HH1平行于半徑ON，ON邊可吸收到達(dá)其上的所有光線已知該棱鏡的折射率n，若平行光束垂直入射并覆蓋OM，則光線()A不能從圓弧射出 B只能從圓弧射出C能從圓弧射出 D能從圓弧射出解析：由該棱鏡的折射率為n可知其臨界角C滿足：sin C，可求出GG1左邊的入射光線沒有發(fā)生全反射，其右邊的光線全部發(fā)生全反射所以光線只能從圓弧NG1射出答案：B6(10分)如圖所示，一透明半圓柱體折射率為n2，半徑為R，長為L.一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，部分柱面有光線射出求該部分柱面的面積S.解析：半圓柱體的橫截面如圖所示，OO為半徑設(shè)從A點(diǎn)入射的光線在B點(diǎn)處恰好滿足全反射條件，由折射定律有sin 式中，為全反射臨界角由幾何關(guān)系得OOBS2RL·OOB代入題所給條件得SRL.答案：RL7(8分)(2020年惠州模擬)(1)機(jī)械波和電磁波都能傳遞能量，其中電磁波的能量隨波的頻率的增大而_，波的傳播及其速度與介質(zhì)有一定的關(guān)系，在真空中機(jī)械波是_傳播的，電磁波是_傳播的(填“能”、“不能”或“不確定”)，在從空氣進(jìn)入水的過程中，機(jī)械波的傳播速度將_，電磁波的傳播速度將_(填“增大”、“減小”或“不變”)(2)如圖復(fù)合色光經(jīng)過半圓形玻璃后分成a、b兩束光，比較a、b兩束光在玻璃磚中的傳播速度va_vb，入射光線由AO轉(zhuǎn)到BO，出射光線中_最先消失，若在該光消失時(shí)測得AO與BO間的夾角為，則玻璃對該光的折射率為_解析：(1)電磁波的能量隨波的頻率的增大而增大，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，而機(jī)械波不能在真空中傳播，從空氣進(jìn)入水的過程中，機(jī)械波的傳播速度增大，而電磁波的傳播速度減小(2)由折射率n知nanb，又n，故vavb，根據(jù)sin C可知，a光的臨界角較小，當(dāng)入射光線由AO轉(zhuǎn)到BO，出射光線中a最先消失玻璃對a光的折射率n.答案：(1)增大不能能增大減小(2)a8(10分)(1)如圖是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，S為單縫，S1、S2為雙縫，P為光屏用綠光從左邊照射單縫S時(shí)，可在光屏P上觀察到干涉條紋則：減小雙縫間的距離，干涉條紋間的距離將_；增大雙縫到屏的距離，干涉條紋間的距離將_；將綠光換為紅光，干涉條紋間的距離將_(填“增大”、“不變”或“減小”)(2)如圖甲所示，橫波1沿BP方向傳播，B質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示；橫波2沿CP方向傳播，C質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖丙所示兩列波的波速都為20 cm/s.P質(zhì)點(diǎn)與B質(zhì)點(diǎn)相距40 cm，P質(zhì)點(diǎn)與C質(zhì)點(diǎn)相距50 cm，兩列波在P質(zhì)點(diǎn)相遇，則P質(zhì)點(diǎn)振幅為()A70 cm B50 cmC35 cm D10 cm解析：(1)由x可知，當(dāng)d減小，x將增大；當(dāng)L增大時(shí)，x增大；當(dāng)把綠光換為紅光時(shí)，增長，x增大(2)波1和2的周期均為1 s，它們的波長為：12vT20 cm.由于BP2，CP2.5.t0時(shí)刻B質(zhì)點(diǎn)的位移為0且向上振動(dòng)，經(jīng)過2.5T波1傳播到P質(zhì)點(diǎn)并引起P質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)T，此時(shí)其位移為0振動(dòng)方向向下；t0時(shí)刻C質(zhì)點(diǎn)的位移為0且向下振動(dòng)，經(jīng)過2.5T波2剛好傳到P質(zhì)點(diǎn)，P質(zhì)點(diǎn)的位移為0，振動(dòng)方向也向下；所以兩列波在P質(zhì)點(diǎn)引起的振動(dòng)是加強(qiáng)的，P質(zhì)點(diǎn)振幅為兩列波分別引起的振幅之和，為70 cm，A正確答案：(1)增大增大增大(2)A9(10分)(1)在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，用秒表測出單擺做n次(一般為30次50次)全振動(dòng)所用的時(shí)間t，算出周期；用米尺量出懸線的長度l，用游標(biāo)卡尺測量擺球的直徑d，則重力加速度g_(用題中所給的字母表達(dá))(2)將一單擺掛在測力傳感器的探頭上，用測力探頭和計(jì)算機(jī)組成的實(shí)驗(yàn)裝置來測定單擺擺動(dòng)過程中擺線受到的拉力(單擺擺角小于5°)，計(jì)算機(jī)屏幕上得到如圖(a)所示的Ft圖象然后使單擺保持靜止，得到如圖(b)所示的Ft圖象那么：此單擺的周期T為_s.設(shè)擺球在最低點(diǎn)時(shí)Ep0，已測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，單擺的周期用T表示，那么此單擺擺動(dòng)時(shí)的機(jī)械能E的表達(dá)式是_(用字母表示)解析：(1)單擺的擺長為ld/2，根據(jù)單擺周期公式可得重力加速度的表達(dá)式為g.(2)當(dāng)擺球處于最低點(diǎn)時(shí)擺線拉力最大，擺球在最大位移處時(shí)擺線拉力最小根據(jù)圖象可知當(dāng)t0時(shí)，擺球處于最低點(diǎn)，t0.2 s時(shí)，擺球處于最大位移處，所以單擺的周期為0.8 s.擺球在最低點(diǎn)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律有F1F3mv2/l，根據(jù)周期公式可求得此單擺的擺長l，且擺球在擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，其機(jī)械能等于擺球在最低點(diǎn)的動(dòng)能，即Emv2，所以擺球的機(jī)械能為E.答案：(1)(2)0.8E10(10分)(2020年山東理綜)如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線為t10時(shí)的波形圖，此時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，虛線為t20.01 s時(shí)的波形圖已知周期T0.01 s.(1)波沿x軸_(填“正”或“負(fù)”)方向傳播(2)求波速解析：(1)根據(jù)“下坡上”判斷，向正方向傳播(2)由題意知8 mt2t1Tv由代入數(shù)據(jù)得v100 m/s.答案：(1)正(2)100 m/s11(10分)質(zhì)量為m的均勻方形木塊在平靜的水面上處于平衡狀態(tài)，用力F向下壓木塊使之向下移動(dòng)距離d，然后松開手，不計(jì)水的粘滯作用，木塊做簡諧運(yùn)動(dòng)(1)當(dāng)木塊正好經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，某同學(xué)開始觀察木塊的振動(dòng)過程，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過0.5 s后木塊第一次回到平衡位置已知d2 cm，取豎直向上為正方向，請將該同學(xué)觀察到的木塊的振動(dòng)過程用振動(dòng)圖象描述出來(在圖甲中畫出)另一位同學(xué)在該同學(xué)觀察3.5 s后開始計(jì)時(shí)，請?jiān)趫D乙中畫出后一位同學(xué)觀察的振動(dòng)圖象(2)如果由于該木塊的振動(dòng)，在水面形成機(jī)械波，3.5 s內(nèi)傳播了3.5 m，則該波的波長是多少？(3)畫出該同學(xué)在3.5 s時(shí)觀察到的某一方向的波形圖(至少畫出一個(gè)周期)解析：(1)圖象如圖所示(2)因?yàn)樗ㄔ?.5 s內(nèi)傳播了3.5 m，所以波速為v1 m/s，又由圖象得T1 s，根據(jù)v，所以1 m.(3)如圖所示答案：(1)見解析圖(2)1 m(3)見解析圖12(12分)(2020年課標(biāo)全國卷)一半圓柱形透明物體橫截面如圖所示，底面AOB鍍銀(圖中粗線)，O表示半圓截面的圓心一束光線在橫截面內(nèi)從M點(diǎn)入射，經(jīng)過AB面反射后從N點(diǎn)射出已知光線在M點(diǎn)的入射角為30°，MOA60°，NOB30°.求(1)光線在M點(diǎn)的折射角；(2)透明物體的折射率解析：(1)如圖，透明物體內(nèi)部的光路為折線MPN，Q、M點(diǎn)相對于底面EF對稱，Q、P和N三點(diǎn)共線設(shè)在M點(diǎn)處，光的入射角為i，折射角為r，OMQ，PNF.根據(jù)題意有30°由幾何關(guān)系得，PNOPQOr，于是r60°且r由式得r15°(2)根據(jù)折射率公式有sin insin r由式得n答案：見解析