1、选修34综合评估时间：90分钟分值：120分一、选择题(18题为单选，912题为多选，每小题5分，共60分)1下列四幅图的有关说法中，正确的是(C)A由两个简谐运动的图象可知：它们的振动步调不一致B球与横梁之间存在摩擦的情况下，球的振动是简谐运动C频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱D当简谐波向右传播时，此时质点A的速度沿y轴正方向解析：由两个简谐运动的图象可知：它们的相位差恒定，步调一致，选项A错误；简谐运动是一种理想运动，过程中不受摩擦力，所以选项B错误；频率相同的两列水波的叠加：当波峰与波峰或波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的，选项C正
2、确；根据走坡法可得此时A点向y轴负方向运动，故选项D错误综上本题选C.2下列物理现象中：(1)春天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝(2)“闻其声而不见其人”(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高这些物理现象分别属于波的(A)A反射、衍射、干涉、多普勒效应B折射、衍射、多普勒效应、干涉C反射、折射、干涉、多普勒效应D衍射、折射、干涉、多普勒效应解析：春天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，属于声波的反射；“闻其声而不见其人”属于声波的衍射；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉；当正在鸣笛的火车向
3、着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应，正确选项是A.3.消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题，内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来消弱高速气流产生的噪声，干涉型消声器的结构及气流运行如图所示，波长为的声波沿水平管道自左向右传播，当声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，即可达到消弱噪声的目的，若r|r2r1|，则r等于(C)A波长的整数倍B波长的奇数倍C半波长的奇数倍 D半波长的偶数倍解析：根据干涉特点知，两相干波源的距离差为波长的整数倍时，此点为振动增强点，而消除噪声不能加强，故A、B错误；距离
4、差为半波长的奇数倍时，此点为振动减弱点，本题为消除噪音，要减弱振动，所以C正确，D错误4图甲为一简谐横波在t0时刻的波形图象，图乙为该横波中x3 m处质点A的振动图象，则下列说法正确的是(D)A波的传播方向沿x轴正方向B波的传播速度大小为1 cm/sC在t2.0 s时刻，图甲中x4 m处质点B的振动加速度大小为0D若该波遇到尺寸大小为1 m的障碍物或孔时，该波会发生明显的衍射现象解析：由题图乙知t0时刻质点A处于平衡位置向上运动，结合题图甲可知波沿x轴负方向传播，A错误由题图甲可知4 m，由题图乙知T4 s，故波速v1 m/s，B错误t0时刻质点B处于波峰，经过2.0 s即半个周期后质点B运动
5、到波谷，加速度最大，C错误发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多，故D正确5如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播方向中可能正确的是(D)解析：根据双缝干涉相邻条纹间距公式x可知，a光的波长大，则同一介质对a光的折射率小，对b光的折射率大根据平行玻璃砖的光学特性可知，出射光线与入射光线平行，由于a光的折射率小，偏折程度小，所以出射时a光应在右侧，故A、B错误由sinC分析可知，a光的临界角较大当光从棱镜射入空气中时，若b光不发生全反射，能射出棱镜，则a光一定也不发生全反射，能从棱镜射出，故
6、C错误当光从棱镜射入空气中时，若a光不发生全反射，能射出棱镜，b光可能发生全反射不从棱镜射出，故D正确6如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则(D)A小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B小球所发的光能从水面任何区域射出C小球所发的光从水中进入空气后频率变大D小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大解析：设发光小球在P点，如图甲，当发光小球不在缸底中心O时，仍有光线从侧面射出，所以A错误光从水面射入空气时，当入射角大于或等于临界角时，会发生全反射现象，如图乙，只有在入射角小于临界角C的范围内光才能从水面射出，B错误光从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变，C错误光
7、在水中的传播速度v，光在空气中的传播速度近似等于真空中的传播速度c，所以D正确7以往，已知材料的折射率都为正值(n0)现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n0)，称为负折射率材料位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出若该材料对此电磁波的折射率n1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是(B)解析：折射线与入射线应位于法线的同一侧，故选项A、D错误因为材料折射率n1，在电磁波由空气进入介质的入射点处，sinsin()，得，则
8、C项错故正确选项为B.8.LC振荡电路在某一时刻的电场和磁场的示意图如图所示，图中B是自感线圈形成的磁场的磁感应强度，E为电容器两极板间的电场的场强，则下列叙述正确的是(C)A电容器正在放电，电流沿电路的顺时针方向，电场能正向磁场能转化B电容器正在充电，电流沿电路的逆时针方向，磁场能正向电场能转化C电容器正在放电，电流沿电路的逆时针方向，电场能正向磁场能转化D电容器正在充电，电流沿电路的顺时针方向，磁场能正向电场能转化解析：由安培定则知电流方向为逆时针方向，由场强方向知上板带正电，所以电容器正在放电，电场能正向磁场能转化9将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到
9、障碍物，摆球继续向右摆动用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是(AC)A摆线碰到障碍物前后的摆长之比为94B摆线碰到障碍物前后的摆长之比为32C摆线经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大D摆线经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变解析：由频闪照片可知摆线碰到障碍物前后的周期之比为32，根据T2，得摆线碰到障碍物前后的摆长之比94，故A正确，B错误；摆球经过最低点时，线速度不变，半径减小，角速度变大，根据牛顿第二定律有：Fmg，得Fmgm，摆线经过最低点时，半径减小，摆线张力变大10一列简谐横波，沿x轴传播，在t0时的波形图如图所示，若此波原点O处
10、的质点经0.05 s第一次到达波峰，则(AD)A若波速为10 m/s，波向右传播B若波速为30 m/s，波向右传播Ct0.1 s时，x2 m处的质点一定在波峰位置D在波的传播过程中x1 m处的质点在波峰时，x2 m处的质点肯定在波谷解析：由题图知2 m，若O处质点在t0时刻沿y轴正向振动，则0.05 s，T0.2 s，v10 m/s，波向右传播；若O处质点在t0时刻沿y轴负向振动，则T0.05 s，T s，v30 m/s，波向左传播，选项A正确，B错误由上述分析知t0.1 s时，x2 m处质点一定处在平衡位置，选项C错x1 m与x2 m处的两个质点在振动中步调总相反，选项D正确11根据图中的漫
11、画，判断下列说法中正确的是(BD)A人看到的是鱼的实像，位置变浅了些B人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些C鱼看到的是人的实像，位置偏低了些D鱼看到的是人的虚像，位置偏高了些解析：人看鱼的光路如图甲所示，因入射角i小于折射角r，则人将看到鱼的虚像，且位置比实际情况变浅了些，B正确；鱼看到人的光路如图乙所示，因入射角i大于折射角r，则鱼将看到人的虚像，且比实际位置要高，D正确12.如图所示，一束平行光从真空垂直射向一块半圆形的玻璃砖的底面，下列说法正确的是(BCD)A只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖B只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖C通过圆心的光线将沿直线穿过，不发生偏折D圆心两侧
12、一定范围外的光线将在半圆面处发生全反射解析：垂直射向界面的光线不偏折，因而光束沿直线平行射到半圆面上，其中通过圆心的光线将沿直线穿过玻璃砖，不发生偏折，入射角为零由中心向外的光线，在半圆面上进入真空时的入射角逐渐增大，折射角大于入射角，所以圆心两侧一定范围外的光线将在半圆面处发生全反射二、填空题(共2小题，每小题10分，共20分)13甲、乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度(1)甲组同学采用图(a)所示的实验装置A为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除停表外，在下列器材中，还应该选用adf；(用器材前的字母表示)a长度为1 m左右的细绳b长度为30 cm左右的细绳c直径为1.8 cm的
13、塑料球d直径为1.8 cm的铁球e最小刻度为1 cm的米尺f最小刻度为1 mm的米尺B该组同学先测出悬点到小球球心的距离L，然后用停表测出单摆完成n次全振动所用的时间t.请写出重力加速度的表达式g.(用所测物理量表示)C在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值偏小(选填“偏大”“偏小”或“不变”)(2)乙组同学在图(a)所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图(b)所示将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图(c)所示的vt图线A由图(c)可知，该单摆的周期T2.0 s；
14、B更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出T2L(周期平方摆长)图线，并根据图线拟合得到方程T24.04L0.035.由此可以得出当地的重力加速度g9.76 m/s2 .(2取9.86，结果保留3位有效数字)解析：(1)A.根据单摆周期公式T2，需要测量周期、摆长，为了减小阻力造成的实验误差，小球选择铁球而不是塑料球，即d对，c错为使得周期较大而便于测量减小误差，摆线选择长度接近1 m的细绳，a对，b错由于摆长包括摆线长和摆球半径，为测量准确，刻度尺选择最小刻度为1 mm的米尺，选项e错，f对B.单摆完成n次全振动所用的时间为t，则单摆周期T，根据单摆周期公式可得g，C.摆长略微
15、变长使得摆长的测量偏小，根据g，重力加速度的测量值偏小(2)A.根据vt图象，可得单摆振动周期T2.0 sB.根据单摆周期T2， T24.04L0.035，可得L4.04L，解得g9.76 m/s2 .14.学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡
16、住P1、P2的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：(1)若AOF30，OP3与OC的夹角为30，则P3处所对应的折射率的值为.(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率的值大？答：P4.(3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为1.解析：(1)根据折射定律n，题中160，2AOF30，所以n.(2)图中P4处对应的入射角大于P3处所对应的入射角，所以P4处对应的折射率大(3)因A、O、K在一条直线上，入射角等于折射角，所以K处对应的折射率应为1.三、计算题(共4小题，每小题10分，共40分)15一
17、列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，则：(1)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为多少？(2)若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸有什么要求？(3)从该时刻起，再经过t0.4 s，P质点的位移、通过的路程和波传播的距离分别为多少？(4)若t0时振动刚刚传到A点，从该时刻起再经多长时间坐标为x45 m的质点(未画出)第二次位于波峰？答案：(1)1.25 Hz(2)小于20 m或与20 m相差不多(3)04 m10 m(4)1.8 s解析：(1)由振动图象可以看出，此波的周期为0.8 s，所以频率
18、为1.25 Hz.因为发生稳定干涉的条件是两列波的频率相等，所以另一列波的频率也为1.25 Hz.(2)由波动图象可以看出，此波的波长为20 m，当障碍物的尺寸小于20 m或与20 m相差不多时能够发生明显的衍射现象(3)因为t0.4 s，故经0.4 s，P质点回到平衡位置，位移为0，通过的路程为2A4 m.在时间内波传播的距离为10 m.(4)由A点在t0时刻向上振动知，波沿x轴正方向传播，波速v m/s25 m/s，x45 m处的质点第一次到达波峰的时间t1 s1 s，此质点第二次位于波峰的时间tt1T1.8 s.16人的眼球可简化为如图所示的模型折射率相同、半径不同的两个球体共轴平行光束
19、宽度为D，对称地沿轴线方向射入半径为R的小球，会聚在轴线上的P点取球体的折射率为，且DR.求光线的会聚角.(示意图未按比例画出)答案：30解析：由几何关系sini，解得i45则由折射定律n，解得r30且ir，解得30.17原子发生受激辐射时，发出的光的频率、发射方向等都跟入射光子完全一样，形成激光激光测距仪激光雷达(发出极短时间的激光脉冲)用来测量距离可以达到很高的精度，同时它还能测定被测目标的方位、运动速度和轨道，甚至能描述目标的形状，进行识别和自动跟踪(1)说明激光的主要特点(2)美国“阿波罗”宇宙飞船在登月科考活动中，在月球上安放了一台激光反射器，这台反射器成功地解决了用激光测量月地间距
20、离的问题请分析这台激光反射器用什么光学仪器好(3)在光的干涉实验中，为什么使用激光产生的干涉现象最清晰？(4)激光束可切割物质，焊接金属以及在硬质难溶物体上打孔，是利用了激光的什么性质？答案：(1)高亮度，单色性好，方向性好，相干性好，平行度好(2)全反射棱镜(3)激光单色性好，相干性好(4)激光高能量，且方向性好解析：(1)激光的主要特点是：高亮度，单色性好，方向性好，相干性好，平行度好(2)要想利用激光测量月地间距离，需要让从地球射向月球的激光沿原路反射回来，全反射棱镜可以做到这一点(3)激光具有单色性好，易得到稳定的相干光源(4)激光束可切割物质，焊接金属以及在硬质难溶物体上打孔，是利用
21、了激光高能量，且方向性好的特性18如图，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边P点正上方h10.9 m的高度处，浮标Q离P点s11.2 m远，PQ水平，鱼饵灯M在浮标正前方s21.8 m处的水下，垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住，已知鱼饵灯离水面的深度h22.4 m，求：(1)水的折射率n；(2)若让鱼饵灯继续缓慢竖直下沉至恰好有光线从P处射出，则下沉距离h多大？(2.6)答案：(1)(2)0.2 m解析：(1)设空气中和水中的角分别为i、r，如左下图则有：sinisinr根据光的折射定律可知n， 联立并代入数据得：n(2)当光线恰好从P处射出时，鱼饵灯与P点的连线和竖直方向夹角为临界角C，如右上图，则有sinC，又sinC，得h(2.4) m0.2 m.