1、单元测评十二 机械振动 机械波 光学 电磁波 相对论时间：90 分钟 满分：100 分第 卷( 选择题 共 40 分)一、选择题(本题有 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，选错或不答的得 0 分)图 1211如图 121 所示是观察水面波衍射的实验装置，AC 和 BD是两块挡板，AB 是一个孔，O 是波源，图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长，则关于波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是( )A此时能明显观察到波的衍射现象B挡板前后波纹间距离相
2、等C如果将孔 AB 扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象解析：从图中可以看到 AB 孔的大小与波长相差不多，能够发生明显的衍射现象，故 A 选项正确由于同一均匀介 质中，波的传播速度不发生变化，波的频率是一定的，根据 可得波长没有变化，故vfB 选项 正确当孔的尺寸 AB 扩大后，明显衍射现象的条件被破坏，故 C 选项正确如果孔的大小不变，使波源 频率增大，则波长减小，孔的尺寸将比波长大，明显的衍射现象可能被破坏，故 D 选项错误答案：ABC2如图 122 所示，位于介质和分界面上的波源 S，产生两列分别沿 x 轴负方向与正方向传播的机
3、械波若在两种介质中波的频率及传播速度分别为 f1、f 2 和 v1、v 2，则( )图 122Af 12f 2，v 1v 2 Bf 1f 2，v 10.5v 2Cf 1f 2，v 12v 2 Df 10.5f 2，v 1v 2解析：机械波的频率是由波源决定的，机械波的传播速度是由介质决定的，所以 f1f 2.对介质，波速 v1 1f Lf，对介质，波速23v2 2f f，所以 v12v 2.L3答案：C3波源振动的频率为 f0，波源在介质中运动时，波源的前方介质振动的频率为 f1，波源后方介质振动的频率为 f2，则三者的关系为( )Af 1f 2f 0 Bf 1f 2f 0Cf 1f 2f 0
4、 Df 2f 0f 1解析：f 0由波源每秒钟所振动的次数决定，介 质振动的频率由波源频率及波源相对介质是否移动来决定，波源运动时，由多普勒效应可知，在波源的正前方介质振动频率高于波源振动频率，而波源的后方介质振动频率低于波源振动频率，即 f2 f0f 1，只有 D 项正确答案：D图 1234如图 123 所示，实线是沿 x 轴传播的一列简谐横波在t0 时刻的波形图，虚线是这列波在 t0.2s 时刻的波形图已知该波的波速是 0.8m/s，则下列说法正确的是( )A这列波的波长是 14cmB这列波的周期是 0.125sC这列波可能是沿 x 轴正方向传播的Dt0 时，x4cm 处的质点速度沿 y
5、轴负方向解析：由波动图像可知波长 12cm，故 A 错；由 T 0.15s，v故 B 错 ；t 0.2s(0.15 0.05)sT T，则波沿传播方向传播的距离13为 x (12 4)cm 16cm，即在 T 内波传播的距离为13 13x0 4cm ，故波沿 x 轴负向传播， C 错；由波的传播方向可知13x4cm 处的质点速度在 t0 时沿 y 轴负方向，故 D 正确答案：D5以下关于光的说法正确的是( )A光纤通信利用了全反射的原理B无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照射时发生了薄膜干涉C人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的衍射图样D麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的
6、存在答案：ABC6绿光在水中的波长和紫光在真空中的波长相等，已知水对该绿光的折射率是 4/3，则下列说法中正确的是 ( )A水对这种紫光的折射率应略小于 4/3B绿光与紫光在真空中的波长之比是 34C绿光与紫光的频率之比是 34D绿光在真空中的传播速度大于紫光在真空中的传播速度解析：根据光在介质中的波速与频率的关系：vf ，结合折射率 n ，代入数据 计算得：绿光与紫光的频 率之比是 34，所以选项cvC 是正确的，其余的 A、B、D 三个选项都是 错误的答案：C7一平台沿竖直方向做简谐运动，一物体置于振动平台上随平台一起运动当振动平台处于什么位置时，物体对台面的正压力最大( )A当振动平台运
7、动到最高点时B当振动平台向下运动过振动中心点时C当振动平台运动到最低点时D当振动平台向上运动过振动中心点时解析：物体随平台在竖直方向振动过程中，仅受两个力作用：重力、台面支持力由这 两个力的合力作为振动的回复力，并产生始终指向平衡位置的加速度物体在最高点 a 和最低点 b 时受到的回复力和加速度的大小分别相等，方向均指向 O 点，如图 124 所示图 124根据牛顿第二定律得最高点：mgF ama，最低点：F bmgma ，平衡位置：F Omg0，所以：F bF OF a，即振动平台运动到最低点时，平台对物体的支持力最大根据牛顿第三定律，物体对平台的压力也最大答案：C8某电路中电场随时间变化的
8、图像如图 125 所示，能发射电磁波的电场是( )A B C D.图 125解析：图 A 中电场不随时间变化，不会产生磁 场图 B 和 C 中电场都随时间做均匀的变化，只能在周围产生稳定的磁场，也不会产生和发射电磁波图 D 中电场随时间做不均匀的 变化，能在周围空间产生变化的磁场，而该磁场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电场，从而交 织成一个不可分割的统一体，即形成电磁场，才能发射电磁波答案：D图 1269如图 126 所示，有一光束以与界面成 45入射到半径为 R的半玻璃球的球心 O 点处，折射光束与界面夹角为 60.现让光线向界面方向偏转，同时旋转半玻璃球且保持半玻璃球上表面始终水平，则
9、出射光线照亮玻璃球的最大截面积是( )A. B.R22 R22C. D.2R22 3R22解析：当光束以 45角入射时，折射角为 30，n .光sin45sin30 2线向界面靠近，当入射角等于 90时，折射光线照亮玻璃球的截面积最大，此时 折射角 45，被照亮的截面半径 rRsin45 R，被22照亮的最大截面积 S r2 ，故 B 选项正确R22答案：B10波速均为 v1.2m/s 的甲、乙两列简谐横波都沿 x 轴正方向传播，某时刻波的图像分别如图 127(a)(b)所示，其中 P、Q 处的质点均处于波峰关于这两列波，下列说法正确的是( )图 127A如果这两列波相遇可能产生稳定的干涉图样
10、B甲波的周期大于乙波的周期C甲波中 P 处质点比 M 处质点先回到平衡位置D从图示的时刻开始，经过 1.0s，P、Q 质点通过的路程均为1.2m解析：由题图可得：T 甲 s s，T 乙 s s ，即 f 甲 f41.2 103 81.2 203乙 ，则甲与乙相遇不会产生稳定的干涉图样；T 甲 T 乙 ；(a)图中质点M 在图 示时 刻的振动方向向上，其第一次回到平衡位置的时间大于T 甲 /4，P 点先回到平衡位置；P、Q 两质点在 1.0s 内沿 y 轴方向的运动路程均小于 1.2m.答案：C第卷 (非选择题 共 60 分)二、实验题(本题有 2 小题，共 16 分，请按题目要求作答)11(8
11、 分)(1) 在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，用主尺最小分度为 1mm，游标尺上有 20 个分度的卡尺测量金属球的直径，结果如图 128(a)所示，可以读出此金属球的直径为_mm.(2)单摆细绳的悬点与拉力传感器相连，将摆球拉开一小角度使单摆做简谐运动后，从某时刻开始计时，拉力传感器记录了拉力随时间变化的情况，如图 128(b)所示，则该单摆的周期为_s.图 128解析：(1) 球的直径 为14mm0.05mm8 14.40mm.(2)由单摆 的周期性 结合 Ft 图像可以得出，该单摆的周期为2.0s.答案：(1)14.40 (2)2.012(8 分) 用 “插针法”测定透明半圆柱玻璃砖
12、的折射率，O 为玻璃砖截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，图 129 所示的四个图中 P1、P 2、 P3 和 P4 是四个学生实验插针的结果A B.C D.图 129(1)在这四个图中肯定把针插错了的是_(2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是_计算玻璃的折射率的公式是_解析：(1) 垂直射入半圆柱玻璃砖平面的光线，经玻璃砖折射后，折射光线不能与入射光线平行(除了过圆心的光线) ，A 错(2)测量 较准确的是 图 D，因 B 图的入射光线经过圆心，出射光线没有发生折射，C 图的入射光线离圆心太近，射到 圆界面上时，入射角太小不易测量，会产生较大的误差测量出入射角与折射角后，由折射定律求出折射率 n .sin1sin2答案：(1)A (2)D nsin1sin2三、计算题(本题有 4 小题，共 44 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
