模塊綜合檢測(cè)(時(shí)間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)或不選的得0分)1.下列說(shuō)法正確的是(ACE)A.泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象,玻璃中的氣泡看起來(lái)特別明亮是光的全反射現(xiàn)象B.在電磁波接收過(guò)程中,使聲音信號(hào)或圖像信號(hào)從高頻電流中還原出來(lái)的過(guò)程叫調(diào)制C.一簡(jiǎn)諧橫波以速度v沿x軸正方向傳播,t=0時(shí)傳播到坐標(biāo)原點(diǎn),此質(zhì)點(diǎn)正從平衡位置以速度v0向下振動(dòng),已知質(zhì)點(diǎn)的振幅為A,振動(dòng)角速度為,則x軸上橫坐標(biāo)為處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=-Asin (t-)(t)D.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由綠光改為紅光,則干涉條紋間距變窄E.真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒(méi)有關(guān)系解析:泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象,玻璃中的氣泡看起來(lái)特別亮是光發(fā)生了全反射的緣故,選項(xiàng)A正確;在電磁波接收過(guò)程中,使聲音信號(hào)或圖像信號(hào)從高頻電流中還原出來(lái)的過(guò)程叫解調(diào),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;波由坐標(biāo)原點(diǎn)傳播到x=處所需時(shí)間為,故x=處的質(zhì)點(diǎn)的起振時(shí)刻為,質(zhì)點(diǎn)的起振方向向下,則x=處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=-Asin (t-)(t),選項(xiàng)C正確;在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由綠光改為紅光,則干涉條紋間距變寬,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;由光速不變?cè)碇婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中都 是相同的,與光源、觀察 者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒(méi)有關(guān)系,選項(xiàng)E正確.2.下列五幅圖分別對(duì)應(yīng)五種說(shuō)法,其中正確的是(BCE)A.圖A中,若勻速拉動(dòng)木板的速度較大,則由圖像測(cè)得簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期較大B.由圖B可知,系統(tǒng)的固有頻率為f0C.圖C中頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng),某些區(qū)域的振動(dòng)減弱,這種現(xiàn)象叫做波的干涉D.圖D中泊松亮斑是小孔衍射形成的圖樣E.圖E中若簡(jiǎn)諧波的波速為200 m/s,從圖示時(shí)刻開(kāi)始質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)0.01 s通過(guò)的路程為0.4 m解析:演示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像實(shí)驗(yàn)中,若勻速拉動(dòng)木板的速度較大,會(huì)導(dǎo)致圖像的橫坐標(biāo)變大,但對(duì)應(yīng)的時(shí)間仍不變,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與單擺的固有周期相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由圖B可知當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率f跟固有頻率f0相同時(shí),才出現(xiàn)共振現(xiàn)象,振幅才最大,距固有頻率f0相差越大,振幅越小,選項(xiàng)B正確;頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng),某些區(qū)域的振動(dòng)減弱,這種現(xiàn)象叫做波的干涉,選項(xiàng)C正確;泊松亮斑是光繞過(guò)圓形擋板后衍射形成的圖樣,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;由圖E可知,該波的波長(zhǎng)是4 m,則周期T= s=0.02 s,從圖示時(shí)刻開(kāi)始,質(zhì)點(diǎn)a經(jīng) 0.01 s,即半個(gè)周期,a恰好到達(dá)負(fù)的最大位移處,通過(guò)的路程為0.4 m,選項(xiàng)E正確.3.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,周期為T.在t=0時(shí)的波形如圖所示,波上有P,Q兩點(diǎn),其縱坐標(biāo)分別為yP=2 cm,yQ=-2 cm,下列說(shuō)法正確的是(ABE)A.P點(diǎn)的振動(dòng)形式傳到Q點(diǎn)需要B.P,Q在振動(dòng)過(guò)程中,位移的大小總相等C.在內(nèi),P點(diǎn)通過(guò)的路程為20 cmD.經(jīng)過(guò),Q點(diǎn)回到平衡位置E.在相等時(shí)間內(nèi),P,Q兩點(diǎn)通過(guò)的路程相等解析:由圖看出,P,Q兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的平衡位置間的距離等于半個(gè)波長(zhǎng),因簡(jiǎn)諧橫波傳播過(guò)程中,在一個(gè)周期內(nèi)傳播一個(gè)波長(zhǎng),則P點(diǎn)的振動(dòng)形式傳到Q點(diǎn)需要半個(gè)周期,P,Q兩點(diǎn)的振動(dòng)情況總是相反,所以在振動(dòng)過(guò)程中,它們的位移大小總是相等,故選項(xiàng)A,B正確;若圖示時(shí)刻P點(diǎn)在平衡位置或最大位移處,在T內(nèi),P點(diǎn)通過(guò)的路程為s=5A=5×4 cm=20 cm,而實(shí)際上圖示時(shí)刻,P點(diǎn)不在平衡位置或最大位移處,所以在T內(nèi),P點(diǎn)通過(guò)的路程不是20 cm,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;圖示時(shí)刻,Q點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng),速度減小,所以從圖示位置運(yùn)動(dòng)到波谷的時(shí)間大于,再?gòu)牟ü冗\(yùn)動(dòng)到平衡位置的時(shí)間為,所以經(jīng)過(guò)T,Q點(diǎn)沒(méi)有回到平衡位置,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;由于P,Q兩點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)總是相反,所以在相等時(shí)間內(nèi),P,Q兩點(diǎn)通過(guò)的路程相等,故選項(xiàng)E正確.4.某同學(xué)漂浮在海面上,雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8 m/s的速率向著海灘傳播,但他并不向海灘靠近.該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過(guò)身下的時(shí)間間隔為15 s.下列說(shuō)法正確的是(ACE)A.水面波是一種機(jī)械波B.該水面波的頻率為6 HzC.該水面波的波長(zhǎng)為3 mD.水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊,是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去E.水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊,是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移解析:水面波是由水面的水機(jī)械振動(dòng)形成的;九個(gè)波峰傳播時(shí)間為15 s,則波的周期T= s= s,即頻率f=0.6 Hz;由v=f得= m=3 m;由于波向外傳播時(shí)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移,因此水面波不會(huì)將該同學(xué)推向岸邊.故選項(xiàng)A,C,E正確.5.由波源S形成的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播.波源振動(dòng)的頻率為20 Hz,波速為16 m/s.已知介質(zhì)中P,Q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源S的兩側(cè),且P,Q和S的平衡位置在一條直線上,P,Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 m,P,Q開(kāi)始振動(dòng)后,下列判斷正確的是(BDE)A.P,Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相同B.P,Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反C.當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置時(shí),P,Q兩點(diǎn)也正好通過(guò)平衡位置D.當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí),P在波峰E.當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí),Q在波峰解析:根據(jù)題意可得T= s=0.05 s,v=16 m/s,故波長(zhǎng)為=vT=0.8 m,找P點(diǎn)關(guān)于S點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)P',根據(jù)對(duì)稱性可知P'和P的振動(dòng)情況完全相同,P',Q兩點(diǎn)相距x=(-)=,為半波長(zhǎng)的整數(shù)倍,所以兩點(diǎn)為反相點(diǎn),故P',Q兩點(diǎn)振動(dòng)方向始終相反,即P,Q兩點(diǎn)振動(dòng)方向始終相反,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;P點(diǎn)距離S點(diǎn)x=19,當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向上振動(dòng)時(shí),P點(diǎn)在波峰,同理Q點(diǎn)相距S點(diǎn)x'=18,當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向下振動(dòng)時(shí),Q點(diǎn)在波峰,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D,E正確.6.一列沿著x軸正方向傳播的橫波,在t=0時(shí)刻的波形如圖(甲)所示,圖(甲)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(乙)所示.下列說(shuō)法正確的是(ABD)A.圖(乙)表示質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)圖像B.該波的波速為0.5 m/sC.t=8 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的位移為零D.在4 s內(nèi)K質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的路程為3.2 mE.質(zhì)點(diǎn)L經(jīng)過(guò)1 s沿x軸正方向移動(dòng)0.5 m解析:如果圖(乙)是L點(diǎn)的振動(dòng)圖像,由圖(乙)知,t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)L經(jīng)過(guò)平衡位置向上振動(dòng),由圖(甲),根據(jù)波形的平移法得知,波沿x軸正方向傳播,故A正確.由圖(甲)讀出波長(zhǎng)=2 m,由圖(乙)讀出周期T=4 s,則該波的波速v=0.5 m/s,故B正確.t=8 s=2T,所以t=8 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的位移與開(kāi)始時(shí)的位移相同,為負(fù)向最大值,故C錯(cuò)誤.T=4 s,所以在4 s內(nèi)K質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的路程為4倍的振幅,為3.2 m,故D正確.橫波中,各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向與波的傳播方向垂直,所以不可能沿x軸的方向運(yùn)動(dòng),故E錯(cuò)誤.7.下列說(shuō)法中正確的是(ACE)A.圖(甲)是一束復(fù)色光進(jìn)入水珠后傳播的示意圖,其中a束光在水珠中傳播的速度一定大于b束光在水珠中傳播的速度B.圖(乙)是一束單色光進(jìn)入平行玻璃磚后傳播的示意圖,當(dāng)入射角i逐漸增大到某一值后不會(huì)再有光線從bb'面射出C.圖(丙)是雙縫干涉示意圖,若只減小屏到擋板間的距離l,兩相鄰亮條紋間距離將減小D.圖(丁)是用干涉法檢測(cè)工件表面平整程度時(shí)得到的干涉圖樣,彎曲的干涉條紋說(shuō)明被檢測(cè)的平面在此處是凸起的E.圖(戊)中的M,N是偏振片,P是光屏.當(dāng)M固定不動(dòng)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)N時(shí),光屏P上的光亮度將會(huì)發(fā)生變化,此現(xiàn)象表明光波是橫波解析:(甲)圖中a束光折射角大,折射率小,根據(jù)v=知a束光在水珠中的傳播速度大,選項(xiàng)A正確;(乙)圖中,光束在aa'面的折射角等于在bb'面的入射角,bb'面的入射角一定小于臨界角,不會(huì)發(fā)生全反射,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;(丙)圖中,根據(jù)x=,若只減小l,則x減小,選項(xiàng)C正確;(丁)圖中的干涉條紋說(shuō)明被檢測(cè)的平面在此處是凹陷的,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;光波的偏振現(xiàn)象,表明光波為橫波,選項(xiàng)E正確.8.在透明均勻介質(zhì)內(nèi)有一球狀空氣泡,一束包含a,b兩種單色光的細(xì)光束從介質(zhì)射入氣泡,A為入射點(diǎn),之后a,b光分別從C,D點(diǎn)射向介質(zhì),如圖所示.已知A點(diǎn)的入射角為30°,介質(zhì)對(duì)a光的折射率na=.下列判斷正確的是(ACE)A.在空氣中,光的波長(zhǎng)a<bB.在該介質(zhì)中,光傳播速度va>vbC.a光射出空氣泡后相對(duì)于射入空氣泡前的偏向角為30°D.光從該介質(zhì)射向空氣發(fā)生全反射時(shí),臨界角Ca>CbE.a,b光分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置時(shí),屏上的條紋間距xa<xb解析:由A點(diǎn)的折射可知,a光的偏折角大于b光的偏折角,a光的折射率大于b光的折射率,則a光的頻率大于b光的頻率,根據(jù)c=f得,在真空中,光的波長(zhǎng)a<b,故A正確;由v=得在該介質(zhì)中,a光的傳播速度比b光的傳播速度小,即va<vb,故B錯(cuò)誤;設(shè)光線在A點(diǎn)的入射角為i,折射角分別為ra,rb,由折射定律得,sin ra=nasin i=sin 30°,解得,ra=45°,根據(jù)光路可 逆性和幾何知識(shí)可知,a光線從C點(diǎn)射出時(shí),入射角和折射角分別等于A點(diǎn) 折射時(shí)折射角和入射角,則偏向角為=2(ra-i)=2×(45°-30°)=30°,故C正確;由臨界角公式sin C=,因a光的折射率大于b光的折射率,則a光的臨界角比b光的臨界角小,即Ca<Cb,故D錯(cuò)誤;a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng),根據(jù)x=,知雙縫干涉條紋的間距xa<xb,故E正確.9.下列說(shuō)法中正確的是(ABD)A.振源的振動(dòng)頻率越高,則波傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離所用的時(shí)間越短B.1905年愛(ài)因斯坦提出的狹義相對(duì)論是以狹義相對(duì)性原理和光速不變?cè)磉@兩條基本假設(shè)為前提的C.調(diào)諧是電磁波發(fā)射應(yīng)該經(jīng)歷的過(guò)程,調(diào)制是電磁波接收應(yīng)該經(jīng)歷的過(guò)程D.寒冷的冬天,當(dāng)人們?cè)诨馉t旁烤火時(shí),人的皮膚正在接受紅外線帶來(lái)的溫暖E.照相機(jī)等的鏡頭涂有一層增透膜,其厚度應(yīng)為入射光在真空中波長(zhǎng)的;拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度解析:由T=可知,振源的振動(dòng)頻率越高,則波傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離所用的時(shí)間越短,A正確;1905年愛(ài)因斯坦提出的狹義相對(duì)論是以狹義相對(duì)性原理和光速不變?cè)磉@兩條基本假設(shè)為前提的,B正確;調(diào)制是發(fā)射過(guò)程中應(yīng)有的過(guò)程,而在接收時(shí)要進(jìn)行調(diào)諧,C錯(cuò)誤;寒冷的冬天,當(dāng)人們?cè)诨馉t旁烤火時(shí),人的皮膚正在接受紅外線帶來(lái)的溫暖,D正確;增透膜可以使光線更多地進(jìn)入鏡頭;而偏振片的作用是為了減少反射光的干擾,E錯(cuò)誤.10.下列說(shuō)法正確的是(CDE)A.一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)桿相對(duì)觀察者以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者測(cè)得的長(zhǎng)度為L(zhǎng)B.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明了光是一種電磁波C.無(wú)線電波的發(fā)射能力與頻率有關(guān),頻率越高發(fā)射能力越強(qiáng)D.一個(gè)單擺在海平面上的振動(dòng)周期為T,那么將其放在某高山之巔,其振動(dòng)周期一定變大E.利用紅外攝影可以不受天氣(陰雨,大霧等)的影響,因?yàn)榧t外線比可見(jiàn)光波長(zhǎng)長(zhǎng),更容易繞過(guò)障礙物解析:只有當(dāng)沿著 桿長(zhǎng)方向,相對(duì)觀察 者以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者測(cè)得的長(zhǎng)度為L(zhǎng),故A錯(cuò)誤;光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明了光是橫波,故B錯(cuò)誤;無(wú)線電波的發(fā)射能力與頻率成正比,頻率越高發(fā)射能力越強(qiáng),故C正確;單擺的周期公式T=2,將其放在某高山之巔,重力加速度變小,其振動(dòng)周期一定變大,故D正確;因?yàn)榧t外線比可見(jiàn)光波長(zhǎng)長(zhǎng),更容易發(fā)生衍射,則容易繞過(guò)障礙物,故E正確.11.如圖所示,一水平長(zhǎng)繩上系著一個(gè)彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng),小球振動(dòng)的固有頻率為2 Hz,現(xiàn)在長(zhǎng)繩兩端分別有一振源P,Q同時(shí)開(kāi)始以相同振幅A上下振動(dòng)一段時(shí)間,某時(shí)刻兩個(gè)振源在繩上形成的波形如圖所示,兩列波先后間隔一段時(shí)間經(jīng)過(guò)彈簧振子所在位置,觀察到小球先后出現(xiàn)了兩次振動(dòng),小球第一次振動(dòng)時(shí)起振方向向上,且振動(dòng)并不顯著,而小球第二次發(fā)生了顯著的振動(dòng),則以下說(shuō)法正確的是(ADE)A.由P振源產(chǎn)生的波先到達(dá)彈簧處B.由Q振源產(chǎn)生的波先到達(dá)彈簧處C.兩列波可能形成干涉D.由Q振源產(chǎn)生的波的波速接近4 m/sE.繩上會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)位移大小為2A的點(diǎn)解析:P振源起振方向向上,Q振源起振方向向下,小球第一次振動(dòng)時(shí)起振方向向上,故由P振源產(chǎn)生的波先到達(dá)彈簧處,A正確,B錯(cuò)誤;機(jī)械波的波速相同(由介質(zhì)決定),波長(zhǎng)不同,故頻率不同,不會(huì)形成干涉,C錯(cuò)誤;Q晚到達(dá)彈簧振子處,且小球產(chǎn)生顯著的振動(dòng),根據(jù)共振的條件,Q的振動(dòng)頻率接近2 Hz,波速v=f=4 m/s,故D正確;兩列波頻率不同,不會(huì)干涉,可以疊加,根據(jù)波的疊加原理,兩列波相遇時(shí),繩上會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)位移大小為2A的點(diǎn),故E正確.12.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在t時(shí)刻和(t+0.2 s)時(shí)刻,在x軸上(-3 m,3 m)區(qū)間的波形完全相同,如圖所示.并且圖中M,N兩質(zhì)點(diǎn)在t時(shí)刻的位移均為,下列說(shuō)法中正確的是(ACE)A.該波的最小波速為20 m/sB.在(t+0.1 s)時(shí)刻,x=-2 m處的質(zhì)點(diǎn)位移一定是aC.從t時(shí)刻起,x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5 m的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置D.從t時(shí)刻起,在質(zhì)點(diǎn)M第一次到達(dá)平衡位置時(shí),質(zhì)點(diǎn)N恰好到達(dá)波峰E.該列波在傳播過(guò)程中遇到寬度為d=3 m的狹縫時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象解析:由題意知,0.2 s=nT(n=1,2,3,),傳播速度v=20n m/s,所以該波的最小波速為20 m/s,故A正確;當(dāng)n=2時(shí),T=0.1 s,在(t+0.1 s)時(shí)刻,x=-2 m處的質(zhì)點(diǎn)位移是-a,故B錯(cuò)誤;由t時(shí)刻波形圖知,x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)在波谷沿y軸正方向振動(dòng),x=2.5 m的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向振動(dòng),所以x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置,故C正確;由于質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是非勻變速運(yùn)動(dòng),所以當(dāng)質(zhì)點(diǎn)M第一次到達(dá)平衡位置時(shí),質(zhì)點(diǎn)N還沒(méi)有到達(dá)波峰,故D錯(cuò)誤;該波的波長(zhǎng)大于狹縫的尺寸,故能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,所以E正確.二、非選擇題(共52分)13. (8分)某同學(xué)測(cè)量玻璃磚的折射率,準(zhǔn)備了下列器材:激光筆、直尺、刻度尺、一面鍍有反射膜的平行玻璃磚.如圖所示,直尺與玻璃磚平行放置,激光筆發(fā)出的一束激光從直尺上O點(diǎn)射向玻璃磚表面,在直尺上觀察到A,B兩個(gè)光點(diǎn),讀出OA間的距離為20.00 cm,AB間的距離為6.00 cm,測(cè)得圖中直尺到玻璃磚上表面距離d1=10.00 cm,玻璃磚厚度d2=4.00 cm.則玻璃的折射率n=,光在玻璃中傳播速度v= m/s(光在真空中傳播速度c=3.0×108 m/s,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字). 解析: 作出光路圖如圖所 示,根據(jù)幾何知識(shí) 可得入射角i=45°,由于AB之間的距離等于CE之間 的距離, 所以折 射角r=37°,故折射率n=1.2,故v=2.5×108 m/s.答案:1.22.5×108評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):每空4分.14.(8分)在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖(甲)所示.(1)某同學(xué)以線狀白熾燈為光源,對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)并觀察了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后,總結(jié)出以下幾點(diǎn),正確的是. A.燈絲與單縫和雙縫必須平行放置B.干涉條紋與雙縫垂直C.干涉條紋的疏密程度與單縫寬度有關(guān)D.干涉條紋的間距與光的波長(zhǎng)有關(guān)(2)當(dāng)測(cè)量頭中的分劃板中心刻線對(duì)齊某條紋的中心時(shí),手輪上的示數(shù)如圖(乙)所示,該讀數(shù)為 mm. (3)如果測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖(丙)所示.則在這種情況下來(lái)測(cè)量干涉條紋的間距x時(shí),測(cè)量值(填“大于”“小于”或“等于”)實(shí)際值. 解析:(1)為了得到相干光源燈絲與單縫和雙縫必須平行放置,A正確;干涉條紋與雙縫平行,B錯(cuò)誤;干涉條紋的間距x=與單縫寬度無(wú)關(guān),C錯(cuò)誤,D正確.(2)手輪的讀數(shù)為0.5 mm+20.0×0.01 mm=0.700 mm.(3)條紋與分劃板中心刻線不平行時(shí),實(shí)際值x實(shí)=x測(cè)cos ,為條紋與分劃板間的夾角,故x實(shí)<x測(cè).答案:(1)AD(2)0.700(3)大于評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):(1)問(wèn)2分(2)(3)問(wèn)各3分.15.(8分)波源S的振動(dòng)圖像如圖(甲)所示,由此產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波向右傳播,已知波上兩點(diǎn)S,P相距1.5 m,如圖(乙)所示,波速v=6 m/s.(1)作出t=0.25 s時(shí)S,P間的波形圖;(2)求在t=0到t=0.5 s內(nèi),P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程.解析: (1)由圖(甲)可知該波的周期為T=0.2 s(1分)所以該波的波長(zhǎng)=vT=1.2 m,又=1波由S點(diǎn)傳到P點(diǎn)用時(shí)t1=0.25 s(1分)則當(dāng)t=0.25 s時(shí),P點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)(向下振動(dòng)),SP間的波形圖如圖所示.(2分)(2)在00.5 s內(nèi)P點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間t2=t-t1=0.25 s(2分)運(yùn)動(dòng)的路程為x=×4A=5A=25 cm.(2分)答案:(1)見(jiàn)解析圖(2)25 cm16.(8分)一條長(zhǎng)直光導(dǎo)纖維的長(zhǎng)度l=15 km,內(nèi)芯的折射率n=1.6,在內(nèi)芯與包層的分界面發(fā)生全反射的臨界角C=60°,一細(xì)光束從左端面中點(diǎn)射入內(nèi)芯,試求:(1)為使射入的光在內(nèi)芯與包層的界面恰好發(fā)生全反射,光在左端面的入射角為多少?(2)若從左端射入的光能夠不損失地傳送到右端,則光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳輸?shù)臅r(shí)間最長(zhǎng)和最短各為多少?(真空中光速c=3.0×108 m/s;取sin 37°=0.60,cos 37°=0.80;結(jié)果取兩位有效數(shù)字)解析:(1)設(shè)光從左端面射入時(shí) 的入 射角為,折射 角為,則=90°-C=30°(1分)由折射定律得n=,(1分)則sin =nsin =1.6sin 30°=0.8,解得=53°.(1分)(2)光在內(nèi)芯的傳播速度v=,當(dāng)光射向左端面的入射角為0°時(shí),光傳輸?shù)臅r(shí)間最短,最短時(shí)間tmin=8.0×10-5 s,(2分)當(dāng)光射到芯層與包層分界面的入射角等于臨界角C時(shí),光傳輸?shù)臅r(shí)間最長(zhǎng),此時(shí)光傳播的路程s=(2分)則最長(zhǎng)時(shí)間tmax=9.2×10-5 s.(1分)答案:(1)53°(2)9.2×10-5 s8.0×10-5 s17. (10分)如圖所示是某種 透明物質(zhì)制成 的直角三棱鏡ABD,光在透明物質(zhì)中的傳播 速度為2.4×108 m/s,一束光線在紙面內(nèi)垂直AB面射入棱鏡,發(fā)現(xiàn)光線剛好不能從AD面射出,光在真空中傳播速度為3.0×108 m/s,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:(1)透明物質(zhì)的折射率和直角三棱鏡A的大小;(2)光線從BD面首次射出時(shí)的折射角.(結(jié)果可用的三角函數(shù)表示)解析:(1)由折射率與光速間的關(guān)系n=解出透明物質(zhì)的折射率n=1.25,(1分)由題意可知,光線從AB面垂直射入,恰好在AD面發(fā)生全反射,光線從BD面射出,光路圖如圖所示.(1分)設(shè)該透明物質(zhì)的臨界角為C,由幾何關(guān)系可知sin C=(2分)解得C=A=53°.(2分)(2)由幾何關(guān)系知=37°(2分)由折射定律知n=,解得sin =.(2分)答案:(1)1.2553°(2)sin =18.(10分)如圖所示實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t1=0時(shí)刻的波形,虛線是這列波在t2=0.5 s時(shí)刻的波形.(1)若這列波的周期T符合:3T<t2-t1<4T,求波沿x軸正方向傳播,波速多大;若波沿x軸負(fù)方向傳播,波速多大;(2)若波速大小為74 m/s,波速方向如何.解析:(1)波沿x軸正方向傳播時(shí),傳播距離x滿足x=k+(k=0,1,2,3,)(1分)由t=,波速v=知傳播時(shí)間滿足t=kT+T(k=0,1,2,3,)(1分)由3T<t2-t1<4T,可知k=3,故t=3T+T,解得T= s,(1分)由波形圖知=8 m,解得v=54 m/s.(1分)波沿x軸負(fù)方向傳播時(shí),傳播距離x滿足x=k+(k=0,1,2,3,),(1分)由波速v=,知傳播時(shí)間滿足t=kT+T(k=0,1,2,3,)(1分)由3T<t2-t1<4T,可知k=3,故t=3T+T,解得T= s,(1分)由=8 m,解得v=58 m/s.(1分)(2)波速大小為74 m/s時(shí),波在t時(shí)間內(nèi)傳播的距離為x=vt=74×0.5 m=37 m=4+,所以波沿x軸負(fù)方向傳播.(2分)答案:見(jiàn)解析- 12 -