2020高中物理 本册测试题 5 鲁科版选修3-5

物理：本册测试题 第卷为选择题，共50分；第卷为非选择题共50分。满分100分，考试时间为90分钟。第卷（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20Ncm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05N，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04s内振子作了175次全振动D在04s内振子通过的路程为035cm，位移为02一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 HzB在10 s内质点经过的路程是20 cmC在5 s末，质点的速度为零，加速度最大Dt =15 s和t = 45 s两时刻质点的位移大小相等，都是cm3一列简谐横波沿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10m，如图所示。t=0时刻波源O点开始向y轴正方向运动经过010s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80m，周期为20sB这列波的波速为20m/s，频率是25HzC在030s末D质点刚开始振动D在030s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t第一次出现如图（b）所示的波形，则该波的 （ ）A周期为t，波长为8 LB周期为t，波长为8 LC周期为t，波速为D周期为t，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（ ）ABCDaaaabbbb8一列简谐横波在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Bc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x0与x1 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 cmB波的周期一定是4 sC波的振幅一定是2 cmD波的传播速度一定是1 cm/s10如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐波在t0时的波形当R点在t0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（）A2 cmx4 cmB2 cm<x<4 cmC2 cmx<3 cmD2 cm<x3 cm第卷（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。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（n1）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c300108 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OAOB，作AE垂直于ON, BF垂直于 ON他们需要测量的物理量是_，计算光速的公式是_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。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=Asin5t，求该波的速度，并画出t=03s时的波形图（至少画出一个波长）。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。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0=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=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。ABCDPOMN参考答案1B 解析：由图可知A在t轴上方，位移x025cm，所以弹力Fkx5N，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t0、t4s时刻振子的位移都是最大，且都在t轴的上方，在04s内完成两次全振动，选项C错误振幅为05cm，在04s内振子通过的路程为24A=4cm，选项D错误2BCD解析：由图象可知，振动周期为4s，故频率为025 Hz，A错误；在10 s内质点振动了25个周期，经过的路程是10A20 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 =15 s和t = 45 s带入公式解得x=cm，D正确。3BD解析：由题意可知，t=T/4=010s，则T=040s，f=1/T =25Hz，设相邻两点之间的距离为d，则2d=/4，=8d=80m，v=/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=02s，再经过t2=T/4=010s，D质点将第一次达到正向最大位移，故C错，D正确4BC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，t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t=T +，得T =t，则波速v =。选项B、C正确。5AD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AD6C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。7A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。8AC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9BC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10C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T2，其中lL，T得g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）（2）5980（3）AC12（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）测出和，则折射率n，有机玻璃中的光速为vc答案：（1）秒表平行光光源（2）、的长度vc13（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=03s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=04s，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），=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：1=m，2=m，因v=/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OCP中：有BCDPOMNir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