2011―2012学年度上学期高三一轮复习
物理单元验收试题（11）【新人教】
命题范围：选考3-4
第Ⅰ卷为选择题，共50分；第Ⅱ卷为非选择题共50分。满分100分，考试时间为90分钟。
第Ⅰ卷（选择题，共50分）
一、选择题：本卷共10小题，每小题5分，共50分，每小题有一个或多个选项正确，全部选对得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。
1．劲度系数为20N／cm的弹簧振子，它的振动图象如图所示，在图中A点对应的时刻（ ）
A．振子所受的弹力大小为0．5N，方向指向x
轴的负方向
B．振子的速度方向指向x轴的正方向
C．在0～4s内振子作了1．75次全振动
D．在0～4s内振子通过的路程为0．35cm，位移
为0
2．一个质点做简谐运动的图象如图所示，下述正确的是（ ）
A．质点振动频率为4 Hz
B．在10 s内质点经过的路程是20 cm
C．在5 s末，质点的速度为零，加速度最大
D．t =1．5 s和t = 4．5 s两时刻质点的位移大小相等，都
是 cm
3．一列简谐横波沿x轴正向传播，O、A、B、C、D为传播方向上的五个质点，相邻质点之间相隔1．0m，如图所示。t=0时刻波源O点开始向y轴正方向运动．经过0．10s它第一次达到正向最大位移，而此时刻B质点开始从平衡位置开始向y轴正方向运动．由此可以确定（ ）
A．这列波的波长为8．0m，周期为2．0s
B．这列波的波速为20m/s，频率是2．5Hz
C．在0．30s末D质点刚开始振动
D．在0．30s末D质点第一次达到正向最大位移
4．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的 9个质点，相邻质点间的距离均为 L，如图（a）所示。一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图（b）所示的波形，则该波的 （ ） 第Ⅱ卷（非选择题，共50分） 二、实验题：本题共2小题，共12分。把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答。 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。 14．（13分 ）一列简谐横波由质点A向质点B传播。已知A、B两点相距4m，这列波的波长大于2m而小于20m。下图表示在波的传播过程中A、B两质点的振动图象。求波的传播速度。 1．B 解析：由图可知A在t轴上方，位移x＝0．25cm，所以弹力F＝－kx＝－5N，即弹力大小为5N，方向指向x轴负方向，选项A不正确；随着时间的延续，正向位移正在增大，即振子的速度方向指向x轴的正方向，选项B正确．t＝0、t＝4s时刻振子的位移都是最大，且都在t轴的上方，在0～4s内完成两次全振动，选项C错误．振幅为0．5cm，在0～4s内振子通过的路程为2×4A=4cm，选项D错误．
A．周期为Δt，波长为8 L
B．周期为 Δt，波长为8 L
C．周期为 Δt，波速为
D．周期为Δt，波速为
5．下列现象中由于光的折射而产生色散现象的是
（ ）
A．雨后美丽的彩虹
B．对着日光灯从夹紧的两铅笔的缝隙中看到的彩色条纹
C．阳光下肥皂泡膜上的彩色条纹
D．光通过三棱镜产生的彩色条纹
6．用包括红、绿、紫三种色光的复色光做光的双缝干涉实验，在所产生的干涉条纹中离中心条纹最近的干涉条纹是（ ）
A．红色条纹； B．绿色条纹；
C．紫色条纹； D．三种条纹中心条纹的距离相等
7．一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光如a、b所示，已知a光的频率大于b光的频率，下列哪个光路图可能正确（ ）
8．一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c为介质中的三个质点，a正向上运动．由此可知（ ）
A．该波沿x轴正方向传播
B．c正向上运动
C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置
D．该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处
9．一列横波在x轴上传播，在x＝0与x＝1 cm的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示．由此可以得出（ ）
A．波长一定是4 cm
B．波的周期一定是4 s
C．波的振幅一定是2 cm
D．波的传播速度一定是1 cm/s
10．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐波在t＝0时的波形．当R点在t＝0时的振动状态传到S点时，PR范围内（含P、R）有一些质点正在向y轴负方向运动，这些质点的x坐标取值范围是（ ）
A．2 cm≤x≤4 cm
B．2 cm
D．2 cm
11．（6分）在“利用单摆测重力加速度”的实验中，测得单摆的摆角小于5°，完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得的摆线长为L，用螺旋测微器测得摆球的直径为d．
（1）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g＝________．
（2）如图所示，摆球直径d的读数为________．
（3）实验中有个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．悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B．单摆所用的摆球质量太大
C．把n次全振动的时间误作为（n＋1）次全振动的时间
D．以摆线长作为摆长来计算
12．（6分）某实验小组的同学们要利用下述器材测定光在透明的有机玻璃中的传播速度：矩形有机玻璃条（长约40 cm）、秒表、平行光光源、刻度尺、三角板、木板、白纸和大头针．已知真空中的光速是c＝3．00×108 m/s．
（1）上述器材中不需要的两种器材是________、________．
（2）如图所示是他们用插针法测得光通过有机玻璃条的光路图，在空气和有机玻璃的界面上，AO是入射光线，OB是折射光线，作出法线ON，取OA′＝OB′，作A′E垂直于ON, B′F垂直于 ON．他们需要测量的物理量是________，计算光速的公式是________．
13．（10分）如图所示为一简谐波在t=0时的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=Asin5 t，求该波的速度，并画出t=0．3s时的波形图（至少画出一个波长）。
15．（15分）如图所示，MN是一条通过透明球体球心的直线．在真空中波长为λ0=564nm的单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，若出射光线CD与MN的交点P到球心O的距离是球半径的 倍，且与MN所成的角α=30°．
（1）将光路补充完整，标明相应的入射角i和折射角r；
（2）求透明体的折射率。
参考答案
2．BCD 解析：由图象可知，振动周期为4s，故频率为0．25 Hz，A错误；在10 s内质点振动了2．5个周期，经过的路程是10A＝20 cm，B正确；在5 s末，质点处于正向最大位移处，速度为零，加速度最大，C正确；由图象可得振动方程是 cm，将t =1．5 s和t = 4．5 s带入公式解得x= cm，D正确。
3．BD解析：由题意可知，t=T/4=0．10s，则T=0．40s，f=1/T =2．5Hz，设相邻两点之间的距离为d，则2d=λ/4，λ=8d=8．0m，v=λ/T=20m/s，于是，A错，B正确；OD两点相距半个波长，则振动由波源传到D点需时间t1=T/2=0．2s，再经过t2=T/4=0．10s，D质点将第一次达到正向最大位移，故C错，D正确．
4．BC解析：由质点1到3之间的距离2L= ，得波长 8 L；t=0时刻，质点1开始向下运动，说明波的起振方向向下，根据波向右传播可知，Δt时刻质点9向上运动，说明质点9已至少振动了半个周期，波的前沿已传至距质点9之后半个波长处。故Δt=T + ，得T = Δt，则波速v = 。选项B、C正确。
5．AD解析：雨后彩虹、光通过三棱镜后产生的彩色条纹均是由于光的折射而产生的色散现象；选项B中的彩色条纹是单缝衍射现象；阳光下肥皂泡膜上的彩色条纹是薄膜干涉现象．正确选项是AD．
6．C解析：双缝干涉现象中将在光屏上产生明、暗相间的干涉条纹，条纹间距与光波长成正比，中心处应该是三种单色光的干涉中央明纹叠加，形成的复色光条纹，考虑到紫光波长最短，紫光的干涉条纹间距最小，所以，靠中心条纹最近的应该是紫色条纹。C项正确。
7．A解析：本题考查两面平行玻璃砖对光路的作用。光线由空气射入玻璃时的入射角与由玻璃射入空气的折射角相同，光线由空气射入玻璃时的折射角与由玻璃射入空气的入射角相同，因此射出玻璃的光线应与入射玻璃的光线相平行，C、D错；玻璃对频率较大的a光线折射率大，a光线的偏折程度大，A正确。
8．AC解析：由波传播的规律知，该波沿x轴正方向传播，A项正确；质点c和质点a之间有一波谷，质点c振动方向与质点a振动方向相反，质点c向下运动，B项错误．b质点正向着平衡位置运动，故b比c先到达平衡位置，C项正确．c比b先到达偏离平衡位置的最远处，D项错误．
9．BC解析：根据振动图象可知周期是4 s，振幅是2 cm，B、C两项正确；由于波的周期性，不能确定波长，因此也无法确定波速，A、D两项错误．
10．C解析：首先将波向传播方向平移直到R的波形移到S点，此时可截取P、R之间的波形图如图，以便于研究此时P、R之间各质点的振动方向；然后再次使用 “平移法”，假设再经过一小段时间，那么波将再向右传播少许，如图中虚线波形，可以看出向下运动的质点坐标包括2 cm ≤x<3 cm，C项正确．
11．（6分）解析：结合单摆的周期公式T＝2πlg，其中l＝L＋d2，T＝tn得g＝4π2n2L＋d2t2．
由重力加速度的表达式可知，若悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了，会使测量值偏大，所以A项对；g的测量值与摆球质量无关，B项错；若以摆线长作为摆长来计算，会使测量值偏小，所以D项错．
答案：（1）4π2n2L＋d2t2 （2）5．980 （3）AC
12．（6分）解析：（1）本实验的原理是用插针法测出有机玻璃的折射率，利用公式v＝cn来实现光速的间接测量，因此不需要的器材是秒表、平行光光源．（2）测出A′E和B′F，则折射率n＝sinisinr＝A′EB′F＝cv，有机玻璃中的光速为v＝B′FA′Ec．
答案：（1）秒表 平行光光源
（2）A′E、B′F的长度 v＝B′FA′Ec
13．（10分）答案：波速v=10m/s，波形图如图所示。
解析：由简谐运动的表达式可知 rad/s，t=0时刻质点P向上运动（因为从t=0时刻开始，质点P的位移y随时间t正向增大，可知该时刻质点P向上运动），故波沿x轴正方向传播。由波形图读出波长 ， ，由波速公式 ，联立以上两式代入数据可得 。t=0．3s时的波形图如图所示。
14．（13分）答案：v1= m/s，或v2= m/s。
解析：由振动图象读出T=0．4s，分析图象可知：t=0时，质点A位于+y方向最大位移处，而质点B则经过平衡位置向负y方向运动。
所以AB间距4m=（n+3/4）λ，λ=16/（4n+3），其中n=0，1，2，…，
因为这列波的波长大于2m而小于20m
所以n=0、1两个可能的取值，即：λ1= m，λ2= m，
因v=λ/T，所以v1= m/s ，或v2= m/s。
15．（15分）答案：
解析：（1）连接OB、BC，在B点光线的入射角、折射角分别标为i、r，如图所示．
（2）在ΔOCP中：有
解得 ∠OCP=135°（45°值舍）
进而可得：∠COP=15°
由折射率定义：在B点有：
在C点有： ，
又
所以，i=45°
又： 故：r=30° ）
因此，透明体的折射率