2014届高三物理一轮阶段验收评估(十二)波与相对论(人教版选修3-4)

本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网世纪教育网--中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。版权所有@21世纪教育网阶段验收评估(十二)波与相对论[选修3－4](时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分，每小题至少有一个选项正确，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．下列声学现象属于多普勒效应的是()A．有经验的战士可以根据炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远离他B．敲响一只音叉，另一只与其相隔不远的音叉也能发出声音C．敲响一只音叉，在其周围某些区域声音较强，某些区域声音较弱D．屋子外的人虽然看不到屋内的人，但却能听到屋内人的谈笑声2．对相对论的基本认识，下列说法正确的是()A．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上的快D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了3．下列有关电磁波的发射与接收的说法正确的是()A．电磁波的频率越高，向外辐射能量的本领越强B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C．在电磁波接收的过程中，使声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制D．接收电磁波时首先要进行调制4.抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图1所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同，则()A．这是利用光的干涉现象B．这是利用光的偏振现象图1C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了5．某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装作如下改动，但还能使实验成功的是()A．将遮光筒内的光屏，向靠近双缝的方向移动少许，其他不动B．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动C．将单缝向双缝移动少许，其他不动D．将单缝与双缝的位置互换，其他不动本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网世纪教育网--中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。版权所有@21世纪教育网6．(2012·湖北八市联考)以下有关振动、波动和相对论内容的若干叙述中正确的是()A．在“用单摆测定重力加速度”实验中，必须从最大位移处开始计时B．两列波相叠加产生干涉现象，在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小C．光的偏振现象说明光波是横波D．用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出明、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx，如果只增大双缝到光屏之间的距离，Δx将增大7.△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射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图2所示。由此可知()A．棱镜内a光的传播速度比b光的小B．棱镜内a光的传播速度比b光的大图2C．玻璃棱镜对a光的折射率比b光的大D．玻璃棱镜对a光的折射率比b光的小8.(2012·烟台一模)如图3所示，波源S从平衡位置y＝0开始振动，运动方向竖直向上(y轴的正方向)，振动周期T＝0.01s，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v＝80m/s。经过一段时间后，P、图3Q两点开始振动，已知SP＝1.2m、SQ＝2.6m。若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在下面的4个振动图象中，依次能正确描述P、Q两点振动情况的是()图4A．甲图和乙图B．乙图和丙图C．丁图和乙图D．丁图和甲图9．(2013·孝感模拟)两束平行的光斜射到平行玻璃砖，经玻璃砖折射后如图5所示，则关于这两束光的说法中正确的是()A．A光的折射率比B光的折射率小B．A光在水中的传播速度比B光在水中的传播速度小图5C．从玻璃砖下表面射出的两束光可能不平行D．若分别用这两束光用同一装置做双缝干涉实验，则A光在光屏上形成的条纹间距小10.(2012·苏北四市联考)如图6所示是一列简谐横波在t＝0时的波形图，此时P点沿y轴的正方向运动，已知波的传播速度为2m/s。则下列说法中正确的是()本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网世纪教育网--中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。版权所有@21世纪教育网A．波长为0.6m图6B．波沿x轴正方向传播C．经过Δt＝0.4s质点P沿x轴移动0.8mD．经过任意时间质点Q和P的振动情况总是相同的11.(2012·宁波八校联考)如图7所示是一观察太阳光谱简易装置，一加满清水的碗放在有阳光的地方，将平面镜M斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射，最后由水面折射回空气射到室内白墙上，即可观察到太阳光谱的七色光带。逐渐增大平面镜的倾斜角度，各色光将陆续消失，则此七色光带从上到下的排图7列顺序以及最先消失的光分别是()A．红光→紫光，红光B．紫光→红光，红光C．红光→紫光，紫光D．紫光→红光，紫光12．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图8中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.7s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点。则以下说法正确的是()图8A．这列波的波速可能为100m/sB．质点c在这段时间内通过的路程一定小于30cmC．t＋0.7s时a点的振动方向为沿y轴负方向D．如果T＝0.4s，则在t＋0.5s时刻，质点b、P的位移相同二、非选择题(本题共4小题，共52分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)13．(12分)某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d(读数如图9)。图9(1)该单摆在摆动过程中的周期为________；(2)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g＝________；(3)从图9可知，摆球的直径为________mm；本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网世纪教育网--中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。版权所有@21世纪教育网(4)实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的________。A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了B．把n次摆动的时间误记为(n＋1)次摆动的时间C．以摆线长作为摆长来计算D．以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算14.(12分)(2012·烟台模拟)如图10所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，∠A＝30°，∠C＝90°。三棱镜材料的折射率是n＝3。一条与BC面成α＝30°角的光线斜射向BC面，经AC面第一次反射后从AB面射出。求：(1)光在三棱镜中的传播速度；(2)光经AC面第一次反射后，反射光线与AC面的夹角。图1015.(12分)(2013·洛阳五校联考)一列简谐横波沿x轴传播，某时刻t＝0的图象如图11所示，经过Δt＝1.2s的时间，这列波恰好第三次重复出现图示的波形。(1)该列波的传播速度；(2)画出t＝0.6s时刻的波形。图1116．(16分)(2012·课标全国高考)一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体，已知该玻璃的折射率为2，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。答案阶段验收评估(十二)波与相对论[选修3－4]1．选A炮弹飞行时战士听到的频率变化的尖叫声属于多普勒效应；敲响一只音叉，另一只与其相隔不远的音叉由于共振也能发出声音；敲响一只音叉，由于干涉，在其周围某些区域声音较强，某些区域声音较弱；屋子外的人虽然看不到屋内的人，但却能听到屋内人的谈笑声属于衍射现象。2．选A爱因斯坦的质能方程阐明了质量和能量的相互联系，质量和能量是物质存在的两种形式，质量和能量是不同的概念。再由相对论的基本原理可知，只有选项A正确。3．选A振荡电路向外辐射电磁波的本领与振荡频率密切相关，频率越高，发射电磁波的本领越大，A正确；使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，B错误；从高频振荡电流中检出声音、图像信号的过程叫检波(解调)，C错误；发射电磁波时首先要进行调制，而接收电磁波时首先要进行调谐，D错误。本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网世纪教育网--中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。版权所有@21世纪教育网4．选D由于是激光束越过细丝，也就是通过障碍物，所以为光的衍射现象。当抽制的丝细了的时候，丝的直径较接近激光的波长，衍射现象明显。5．选ABC双缝发生干涉，而单缝发生衍射，故D错。由Δx＝ldλ知：改变双缝到屏的距离l仍能得到清晰条纹，只不过条纹间距发生变化，故A正确。单缝与双缝之间的距离移动少许对干涉无影响，故C正确。滤光片的作用是得到相干单色光，在单缝前还是在单、双缝之间不影响干涉，故B正确。6．选CD在“用单摆测定重力加速度”实验中，必须从最低位置开始计时，选项A错误；两列波相叠加产生干涉现象，在干涉图样中，振动加强区域的质点，振幅相加，其位移可能某时为零，选项B错误；光的偏振现象说明光波是横波，选项C正确；用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出明、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx，根据条纹间隔公式可知，如果只增大双缝到光屏之间的距离，Δx将增大，选项D正确。7．选BDa、b两束光在界面上入射角相同，由光路图可知b光发生了全反射而a光没有发生，说明临界角Ca＞Cb，由sinC＝1n知na＜nb，又n＝cv得va＞vb。即a光在棱镜内传播速度大。8．选D波长为λ＝vT＝0.8m，SQ之间距离为3个波长又1/4波长；SP之间距离为1个波长又1/2波长；以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，P点运动到负最大位置向上运动，所以能正确描述P、Q两点振动情况的是丁图和甲图，选项D正确。9．选BDA光与B光的入射角相同，但A光的折射角较小，故A光的折射率比B光的折射率大，A光在水中的传播速度比B光在水中的传播速度小，选项A错误B正确；从玻璃砖下表面射出的两束光平行，选项C错误；A光的波长λ小，由Δx＝ldλ可知，若分别用这两束光用同一装置做双缝干涉实验，则A光在光屏上形成的条纹间距小，选项D正确。10．选BD由波动图象可知，波长为0.4m，选项A错误；由P点沿y轴的正方向运动，可知波沿x轴正方向传播，选项B正确；质点P围绕平衡位置振动，不沿x轴移动，选项C错误；质点Q和P相距一个波长，经过任意时间质点Q和P的振动情况总是相同的，选项D正确。11．选C由于可见光中红光折射率最小，全反射临界角最大，所以七色光带从上到下的排列顺序为红光→紫光，最先消失的光是紫光，选项C正确。12．选A通过波形图可知，该波的波长为40m，从实线到虚线，经历的时间为0.7s，传播的路程为Δx＝(n＋34)λ(n＝0,1,2，…)，传播的速度v＝ΔxΔt＝400n＋3007m/s，当n＝1时，传播速度为100m/s，A对，B错；根据上波下振，下波上振，可知在t＋0.7s时a点的振动方向为沿y轴正方向，C错；如果T＝0.4s，则在t＋0.5s时刻，质点b的位移为零，P的位移为10cm，D错。本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网世纪教育网--中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。版权所有@21世纪教育网13．解析：(1)根据记数的方式可知，全振动的次数N＝n－12，所以周期T＝tN＝2tn－1。(2)摆长l＝L＋d2，将T和l代入g＝4π2lT2，得g＝π2n－12L＋d2t2。(3)直径d＝5.5mm＋0.01×48.0mm＝5.980mm。(4)根据g＝4π2lT2分析，当悬点松动，摆线增长后，而代入公式中的l偏