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1、选修模块 3-4 综合训练1 (1)如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是( )(A)同时被照亮(B)A先被照亮(C)C先被照亮(D)无法判断(2)一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反向光线与折射光线垂直，则入射角为_。真空中的光速为c ，则光在该介质中的传播速度为_ .(3)将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂，下湍系上质量为m的物块，将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做
2、简谐运动的周期T。2（1）下列说法中正确的是：（）A水面上的膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于光的干涉造成的色散现象B用激光引起核聚变是利用激光具有亮度高、能量大的特点 C相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关D在测定单摆周期时，为减小实验误差，最好在小球经过最大位移处时开始计时（2）如图所示的装置可以测量棱镜的折射率，ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为，紧贴直角边AC是一块平面镜，一光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，当SO与AB成角时，从AB面射出的光线与SO重合，则此棱镜的折射率n=_。 （3）一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t =3s时的波形图，图乙是波上处质点的
3、振动图线。+5-5-5+5 求：此波的传播方向和波速大小；从此时刻起内处质点通过的路程。3、（1）下列说法中正确的是（）A、在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽B、调谐是电磁波发射过程中的一步骤C、两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，质点P的位移始终最大D、超声仪器使用超声波而不用普通声波，是因为超声波不易发生衍射 （2）如图甲所示，现有一束白光从图示位置射向棱镜，在足够大的光屏M上形成彩色光谱，下列说法中正确的是（）A、屏M自上而下分布的色光的波长由小到大B、在各种色光中，红光通过棱镜时间最长C、若入射白光绕入射点顺时针旋转，在屏M上最先消失的是紫
4、光D、若在棱镜和屏M间放置与完全相同的棱镜，相对面平行(如图乙所示)，则在屏M上形成的是彩色光谱ABOx/mvy/cm123451010（3）如图，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴正方向传播的横波。在t=0时刻质点O开始沿Y方向运动，经0.4s第一次形成图示波形，则求该简谐波波速和x=5m处的质点B在t=1.8s时间内通过的路程。 4（1）下列说法中正确的有 A不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的B水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象C日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使像更清晰D声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频
5、率 （2）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度，则处质点在1s时的位移为 cm，x=1m处的质点做简谐运动的表达式y= cm。 （3）直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，图中。已知这种玻璃的折射率试求： ab光线在AC面上有无折射光线？（要有论证过程）ab光线经AC面反射后，再经BC面折射后的光线与BC面的夹角。5. (1) 下列说法正确的是_A. 测定某恒星特定元素发出光的频率，对比地球上该元素的发光频率，可以推算该恒星远离地球的速度B. 无线电波没有偏振现象C. 红外线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象D. 在一个
6、确定的参考系中观测，运动物体上物理过程的时间进程跟物体运动速度有关(2) 在“研究单摆周期与摆长的关系”实验中，摆的振幅不要太大，摆线要细些、伸缩性要小，线的长度要尽量_(填“长些”或“短些”)悬点要固定，摆长是悬点到_的距离(3) 如图，为一圆柱中空玻璃管，管内径为R1，外径为R2，R22R1.一束光线在圆柱横截面内射向玻璃管，为保证在内壁处光不会进入中空部分，问入射角i应满足什么条件？6（1）下列说法中正确的是 AX射线穿透物质的本领比射线更强B在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐C根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线D爱因斯坦狭义相对论指
7、出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的（2）如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，A=30o，棱镜材料的折射率n=。在此截面所在的平面内，空气中的一条光线平行于底边AB从AC边上的M点射入棱镜，经折射射到AB边。光线从AC边进入棱镜时的折射角为 ，试判断光线能否从AB边射出， （填“能”或“不能”）。（3）一列简谐横波由P点向Q点沿直线传播，P、Q两点相距1m。甲、乙分别为P、Q两质点的振动图象，如图所示，如果波长1m，则波的传播速度为多少？ 甲乙7（1）下列说法中正确的是 A同种介质中，光的波长越短，传播速度越快B泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动
8、说C某同学在测单摆的周期时将全振动的次数多记了一次，则测出的周期偏小D静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆，观察到的长度比杆静止时的短（2）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻波刚好传播到x=6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s请回答下列问题：从图示时刻起再经过 s，质点B第一次处于波峰；写出从图示时刻起质点A的振动方程为 cm.x/my/cm24202-246BAA B C （3）如图为一块直角三棱镜，顶角A为30一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC边夹角也为30则该激光在棱镜中的传播速度为多少？(结果保留两位有效
9、数字) 8（1）以下说法中正确的是 （ ）第12B（2）题图A简谐运动过程中质点速度变化周期和动能变化周期是相同的B由爱因斯坦质能方程可知物体运动时质量小于静止时的质量C声波、电磁波等一切波都能发生干涉现象D激光能像无线电波那样被调制用来传递信息（2）如图所示，一平行光束照射到平行玻璃砖的上表面，经折射后从下表面射出，射出的光线 （“平行”或“不平行”）。如果调整平行光的入射方向，光线 （“能”或“不能”）在下表面发生全反射。（3）湖面上有两片树叶A、B相距18m，一列水波正在湖面上从A向B传播，树叶每分钟完成20次全振动，A叶处于波峰时，B叶正在波谷，两树叶间还有一个波峰。求水波的波速。9（
10、1）以下说法中正确的是（ ）A在电磁波接收过程中，使声音信号或图象信号从高频电流中还原出来的过程叫调制B火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁C通过测量星球上某些元素发出光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度D光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大（2）如图所示，一列简谐横波沿+x方向传播已知在t=0时，波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点位于负最大位移处；在t=0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处这列简谐波的周期是_s，波速是_m/s（3）如图所示，一束光线以60
11、的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P，现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的P点，与原来相比向左平移了3.46 cm，已知透明体对光的折射率为求光在透明体的高度为多少?10（1）在以下各种说法中，正确的是A真空中光速在不同的惯性参考系中是不同的，它与光源、观察者问的相对运动有关B拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽D火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生
12、共振损坏桥梁（2）如图所示为一列简谐波在时刻的图象，已知质点M的振动方程为（cm），此波中质点M在 s时恰好第3次到达y轴正方向最大位移处，该波的波速为m/s （3）雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R=l0mm的球，球心O到入射光线的垂直距离为d=8mm，水的折射率为n= 4/3（a）在图上画出该束光线射入水珠后，第一次从水珠中射出的光路图（b）求这束光线从射向水珠到第一次射出水珠，光线偏转的角度.11（1）下列说法中正确的是（ ）A机械波的传播依赖于介质，而电
13、磁波可以在真空中传播B只要有电场和磁场，就能产生电磁波C当物体运动的速度接近光速时，时间和空间都要发生变化D当观测者靠近或远离波源时，感受到的频率会发生变化ABC（2） 一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示。则a 点完成一次全振动的时间为 s；a点再过0.25s时的振动方向为 （y轴正方向/ y轴负方向）。（3）为测量一块等腰直角三棱镜ABC的折射率，用一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB边，如图所示。激光束进入棱镜后射到另直角边AC边时，刚好能发生全反射。该棱镜的折射率为多少？12（1）下列说法中正确的是 A光的偏振现象证明了光波是纵波 B在发射无线电
14、波时，需要进行调谐和解调C在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象D考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长（2）如图所示为一列简谐横波t=0时刻的波动图象，已知波沿x轴正方向传播，波速大小为0.4m/s。则在图示时刻质点a、b所受的回复力大小之比为 ，此时刻起，质点c的振动方程是： cm。（3）如图所示的装置可以测量棱镜的折射率，ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为，紧贴直角边AC是一块平面镜，一光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，当SO与AB成角时，从AB面射出的光线与SO重合，在这种情况下仅需则棱镜的折射率n为多
15、少?13 (1)关于声波和光波，以下叙述正确的是 A声波和光波均为横波B声波和光波都能发生干涉、衍射现象C波速、波长和频率的关系式，既适用于声波也适用于光波D同一列声波在不同介质中传播速度不同，光波在不同介质中传播速度相同 -2y/cmx/m1234O2(2)一根长绳左端位于平面直角坐标系的O点，t=0时某同学使绳子的左端开始做简谐运动，t=1s时形成如图所示波形。则该波的周期T= s，传播速度v= m/s。(3)如图所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于 BC边入射，经棱镜折射后从AC边射出。已知 ACB A=60，该棱镜材料的折射率为 ；光在棱镜中的传播速度为 （已知光在真空中的传播速度
16、为c）。14. 下列说法中正确的是 。A做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关B泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象C真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关D在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用10 cm长的细线和小铁球abM如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则n1_n2（填“”,“”或“=”）；_为红光。 如图所示是一列简谐波在t=0时的波形和传播距离。波沿x轴的正向传播，已知从t=0到t=2.2
17、 s时间内，质点P三次出现在波峰位置。且在t=2.2 s时P质点刚好在波峰位置。求：该简谐波的周期。从t=0开始经过多长时间另一质点Q第一次到达波峰15下列说法正确的是 A光的偏振现象说明光是纵波B全息照相利用了激光相干性好的特性C光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理50-5632154y/cmx/mD光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t =0时刻的波形图，波的传播速度v = 2m/s，试回答下列问题： x = 4 m处质点的振动函数表达式y = cm； x = 5 m处质点在04.5s内通过的路程s= cm。C
18、FAB30（60）E如图所示，直角三角形ABC为一三棱镜的横截面，A=30。一束单色光从空气射向BC上的E点，并偏折到AB上的F点，光线EF平行于底边AC。已知入射方向与BC的夹角为=30。试通过计算判断光在F点能否发生全反射。16（1）惯性系S中有一边长为l的正方形（如图A所示），从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是（）（2）一列简谐横波，沿x轴正向传播，位于原点的质点的振动图象如图1所示。该振动的振幅是 cm；振动的周期是 s；在t等于周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是 cm。图2为该波在某一时刻的波形图，A点位于x0.5 m处。该波的传播速度是 m/
19、s；经过周期后，A点离开平衡位置的位移是 cm。00.10.20.388y/cmt/s图1123088y/cmx/m图2选修模块3-4参考答案：1.(1)C; (2) 600 ; ;(3) 单摆周期公式且kl=mg 解得2（1）ABC （2）n= （3）（1）沿x轴负方向 （2）T=4s 3 （1）AD （2）CD （3） s =4A=40cm4 （1）ABC （2）-5、5sint （3）临界角C满足：入射角 所以在AC面上发生全反射，即无折射光线 反射光线在BC面上的入射角为由折射定律有BC面上的折射角r 所以折射光线与BC面的夹角角为（注：135也算正确）5. (1) AD(2) 长些球
20、心(3) i30来源:6（1）CD （2）300； 不能 （3）T=0.8S =4m =5m/s A B C 7（1）CD （2）0.5 (cm) （3）由几何关系得： 折射率 激光在棱镜中传播速度8.（1）CD （2）平行 不能 （3）4m/s 9.（1） BC （2） 0.4 5 （3）得，由题意及光路图得，代入数值解得d1.5 cm 10. (1)D; (2) 0.9 ;1 (3)11（1）ACD；（2） 1，y轴负方向；（3） 12.（1）C （2）2:1 y= 15cos10t （3）13（1）BC （2）4；1 （3）；c14. BC ，b 解： 周期T=0.8s 由图得波长 则波速 Q点第一次到达波峰所需时间 15BC （1） ； 45光线在BC界面的入射角1=600 、 折射角2=300根据折射定律得 由几何关系知，光线在AB界面的入射角为3=600而棱镜对空气的临界角C的正弦值 则在AB界面的入射角所以光线在F点将发生全反射。16（1）C (2) 8 0.2 0 10 810