1、单元评估检测(六)第十一、十二章 (90分钟 100分)一、选择题(本大题共9小题，每小题5分，共45分.每小题只有一个选项正确)1.正在运转的洗衣机，当其脱水桶转得很快时，机器的振动并不强烈，切断电源，转动逐渐停下来，到某一时刻t，机器反而会发生强烈的振动此后脱水桶转速继续变慢，机身的振动也随之减弱，这种现象说明( )A.在t时刻脱水桶的惯性最大B.在t时刻脱水桶的转动频率最大C.在t时刻洗衣机发生共振D.纯属偶然现象，并无规律2.下列说法中正确的是( )A水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的衍射造成的B由麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场C狭义相对论认
2、为：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的D在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过最大位移处开始计时，以减小实验误差3.(预测题)下列说法正确的是( )A太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果B用光导纤维束传送图像信息，这是光的衍射的应用C眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象D在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景物景像更清晰4.(2012厦门模拟)如图所示，一列简谐横波的传播方向上某时刻有a、b两质点位移大小相等，方向相同，该波正以8 m/s的速率向右传播，则( )A.再经过0.25 s，a、b两质点位移
3、第一次大小相等，方向相反B再经过0.5 s，a、b两质点位移第一次大小相等，方向相反C再经过1.0 s，a、b两质点位移第一次大小相等，方向相反D.无论经过多长时间，a、b两质点的位移都不可能大小相等，方向相反5.(2012泉州模拟)一列波长大于1 m的横波沿着x轴正方向传播处在x11 m和x22 m的两质点A、B的振动图象如图所示由此可知( )A波长为mB波速为1 m/sC3 s末A、B两质点的位移相同D1 s末A点的振动速度大于B点的振动速度6.(易错题)一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离.在下列情况下，出射光线
4、侧移距离最大的是( )A红光以30的入射角入射B红光以45的入射角入射C紫光以30的入射角入射D紫光以45的入射角入射7.(2012三明模拟)OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面.a、b两束可见单色光从空气垂直棱镜底面MN射入棱镜，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，由此可知( )Aa光的频率比b光的高Ba光的双缝干涉条纹间距比b光的窄Ca光比b光更容易发生明显的衍射现象D棱镜内a光的传播速度比b光的小8.(2012厦门模拟)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( )9.劈尖干
5、涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度之差恒定，现若在图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹( )A.变疏B.变密C.不变D.消失二、实验题(本大题共2小题，共12分)10.(创新题)(6分)如图画有直角坐标系xOy的白纸位于水平桌面上M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的 圆心在坐标原点，直边与x轴重合OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上
6、的第三枚大头针，1是直线OA与y轴正方向的夹角，2是直线OP3与y轴负方向的夹角只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测出角1和2便可求得玻璃的折射率.某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针，但在y0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应采取的措施是_.若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置的方法是_.若他已正确地测得了1、2的值，则玻璃的折射率n_.11.(易错题)(6分)在利用双缝干涉测光波波长时，首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直并且互相平行
7、，当屏上出现了干涉图样后，用测量头上的游标卡尺去测量，转动手轮，移动分划板使分划板中心刻线与某条明纹中心对齐时(如图A所示)将此明纹记为1，然后再转动手轮，分划板中心刻线向右移动，依次经过2,3等明纹，最终与明纹6中心对齐，分划板中心刻线与明纹1和明纹6对齐时游标卡尺示数分别如图中B、C所示(游标卡尺为10分度)，则图B对应的读数为_ m，图C对应的读数为_ m用刻度尺量得双缝到屏的距离为60.00 cm，由双缝上标示获知双缝间距为0.2 mm，则发生干涉的光波波长为 _m.在实验中，若经粗调后透过测量头上的目镜观察，看不到明暗相间的条纹，只看到一片亮区，造成这种情况的最可能的原因是_.三、计
8、算题(本大题共4小题，共43分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)12.(10分)有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度已知该单摆在海平面处的周期是T0.当气球停在某一高度时，测得该单摆周期为T.求该气球此时离海平面的高度h.(把地球看做质量均匀分布的半径为R的球体)13.(10分)如图所示，半圆玻璃砖的半径R10 cm，折射率为n，直径AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点激光a以入射角i30射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑求两个光斑之间的距离L.14.(2012泉州模拟)(11分)一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其
9、沿y轴方向做周期为1 s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波如图.求：(1)若从波传到平衡位置在x=1 m处的M质点时开始计时，那么经过的时间t等于多少时，平衡位置在x=4.5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置？在图中准确画出当时弹性绳上的波形.(2)从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88 cm时，N质点振动通过的总路程是多少？15.(12分)一列横波上有相距4 m的A、B两点，波的传播方向是由A向B，波长大于2 m，如图所示的是A、B两质点的振动图象，求这列波可能的波速.答案解析1.【解析】选C.质量是惯性大小的量度，脱水桶转动过程中质量近似不变，惯性不变，A错；脱
10、水桶的转动频率与转速成正比，随着转速变慢，脱水桶的转动频率减小，因此，t时刻的转动频率不是最大的，B错；在t时刻脱水桶的转动频率与机身的固有频率相等发生共振， C对D错.2.【解析】选C.水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是薄膜干涉的结果，A错；均匀变化的电场周围产生的磁场是恒定的，B错；根据狭义相对论的光速不变原理知，C正确；为减小实验误差，测量单摆周期应从小球经过平衡位置处开始计时，D错3.【解析】选D太阳光通过三棱镜形成彩色光谱带，是光的色散现象，A错；用光导纤维束传送图像信息是光的全反射原理的应用，B错；眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，是光通过眼睫毛(相当于光栅)时光的衍射
11、现象，C错；如果既有太阳的反射光又有水下景物发出的光进入照相机光学镜头，会产生重影，导致相片不够清晰，需要在照相机镜头前加装偏振滤光片，减弱经水面反射的光的影响，使拍摄日落时水面下的景物景像更清晰，D对4.【解析】选A.由图象知=8 m，据v=得T=1 s，再经过0.25 s，将波形向右平移2 m的图象如图所示，由图象与振动的对称性可知A对D错；再经过0.5 s，将波形向右平移4 m的图象可知B错；再经过1.0 s，a、b两质点位移大小相等，方向相同，C错，故选A.5.【解析】选A.由振动图象可知，振动的周期为4 s,3 s末质点A的位移为-2 cm，质点B的位移为零，C错误；1 s末质点A的
12、振动速度为零，质点B的振动速度最大，D错误；由题图可知A、B两点相距为，所以其波长为m，波速为m/s，A对B错.6.【解析】选D.因为同种介质对紫光的折射率较大，故入射角相同时，紫光侧移距离较大，A、B错；设入射角为i,折射角为r,对于同一种色光,n相同，x=sin(i-r),由于i增加，r增加，且i比r增加得快，因此sin(i-r)0且增加，0且增加，即入射角越大,侧移距离越大,C错D对.7.【解析】选C.由题图知在相同入射角情况下b光发生全反射，b光临界角小，折射率大，频率大，A错；据v=知棱镜内b光速度小，D错；由于a光的波长大于b光，a光的双缝干涉条纹间距比b光的宽，B错；a光比b光更
13、容易发生明显的衍射现象，C对.【变式备选】(2012福州模拟)如图所示，a、b两种单色光平行地射到平板玻璃上，经平板玻璃后射出的光线分别为a、b，下列说法正确的是( )A.光线a在玻璃中的折射率比光线b大B.光线a在玻璃中的传播速度比光线b小C.相同装置做双缝干涉实验时，用光线a产生的干涉条纹间距比b大D.光线b比光线a容易产生明显的衍射现象【解析】选C.作出光路图如图所示，由图可知光线b折射率大，频率大，波长小，用相同装置做双缝干涉实验时产生的干涉条纹间距小，A错C对；且光线a比光线b容易产生明显的衍射现象，D错；据v=知光线a在玻璃中的传播速度比光线b大，B错.8.【解析】选D.由通过同一
14、双缝干涉装置获得的干涉图样可知a光的波长长，频率小，折射率小，临界角大，因此复色光射到界面时b光较a光容易发生全反射，C错D对；由于a光折射率小，出射光侧移距离小，且光通过平行玻璃砖后出射光与入射光平行，A、B错，故选D.9.【解析】选A.撤去一张纸后劈形空气的薄膜的劈势减缓，相同水平距离上，劈势厚度变化减缓，以致波程差变化减缓，据l= 知,条纹变宽，条纹数量变少(变疏),故选A.10.【解析】在“y0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像”的原因是当光线进入y0的区域的边界时发生了全反射，即入射角太大，故应减小入射角，具体做法是：在白纸上画一条与y轴正方向夹角较小的直
15、线OA，把大头针P1、P2竖直地插在所画的直线上，直到在y0的区域内透过玻璃砖能够看到P1、P2的像.按实验的要求，所插入的大头针应该在同一条光路上，因此插上P3后，P3刚好能够挡住P1、P2的像.由折射率的定义得：n答案：另画一条更靠近y轴正方向的直线OA，把大头针P1、P2竖直地插在所画的直线上，直到在y0区域透过玻璃砖能看到P1、P2的像 插上大头针P3，使P3刚好能挡住P1、P2的像 11.【解析】图B对应读数为1.9410-2 m图C对应读数为2.8410-2 m条纹宽度：y= m=1.810-3 m根据公式y得6.0010-7 m若粗调后看不到干涉条纹，只看到一片亮区，则最可能的原
16、因是单缝与双缝不平行.答案：1.9410-22.8410-26.0010-7单缝与双缝不平行12.【解析】根据单摆周期公式T02，T2，(3分)其中l是单摆长度，g0和g分别是两地的重力加速度.根据万有引力定律公式可得g0，g (3分)由以上各式可解得h.(4分)答案：13.【解析】画出如图所示光路图，设折射角为r，根据折射定律n解得：r60(4分)由几何知识得，OPQ为直角三角形，所以两个光斑P、Q之间的距离为LPAAQRtan30Rtan60(4分)解得：L23.1 cm (2分)答案：23.1 cm14.【解析】(1)由波的传播特性和波动图象知，波长=2 m,波从x=1 m传至x=4.5
17、 m处的N质点需要的时间t=(7/4)T(1分)此时x=4.5 m处的质点正向y轴负方向运动,x=4.5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置还需T/2，因此t=(9/4)T=2.25 s(2分)此时波形如图所示.(2分)(2)由图知，振幅A=8 cm,质点在一个周期内通过的路程为4A=32 cm(1分)O质点通过88 cm的路程共经过的时间为(11/4)T(1分)从x=0传至x=4.5 m处的N质点需要时间t1为(9/4)T(1分)质点N振动的时间为(1/2)T(1分)所以质点N振动通过的总路程为2A=16 cm(2分)答案： (1)见解析(2)16 cm15.【解题指南】本题审题时应注意以下几点：(1)隐含条件：从B质点的振动图象可知A质点开始振动时应是在平衡位置且向下振动，由此得出A质点比B质点至少提前了T.(2)周期性：由于波的传播的周期性，因此在得出A、B两质点在一个周期内的时间差后要考虑加上nT，避免造成漏解.(3)限制条件：注意“波长大于2 m”对多值的限制.【解析】由振动图象得：质点振动周期T0.4 s(2分)B点比A点晚振动的时间tnTT(n0,1,2,3)(2分)所以A、B间的距离为sk(k0,1,2,3)则波长为 (2分)因为2 m，所以k0,1(2分)当k0时，1m，v1m/s(2分)当k1时，2m，v2m/s.(2分)答案： m/s或 m/s