高中物理2012—2013学年度上学期高三一轮复习物理单元验收试题（3-4）【新课标】（带完整解析答案）

1、下列的成语、俗语在一定程度上反映了人类对自然现象的认识，其中从物理学的角度分析正确的是  　　（　　）

       A．“一叶障目”说明光能发生衍射现象      

       B．“镜花水月”说明平面镜成的像是虚像

       C．“海市蜃楼”说明光能发生干涉现象

       D．“随波逐流”说明在波的传播过程中质点将沿波速方向随波迁移

答案：B　 “一叶障目”，一枝树叶挡住了眼睛，说明光沿直线传播，A错误；“镜花水月”，从平面镜中看到的花、从水中看到的月亮都是虚幻的，说明平面镜成像的特点，B正确；“海市蜃楼”是光的全反射现象形成的，C项错误；在波的传播过程中，各质点只在平衡位置附近往复运动，并不随波迁移，D项错误。

2、下列说法正确的是  （    ）

       A． 无线电波没有偏振现象

       B．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

       C．相对论认为真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的

       D．狭义相对性原理指出，在不同的参考系中，一切物理规律都是相同的

答案：BD  无线电波属于横波，有偏振现象，A项错误；根据多普勒效应，当观察者和波源的距离发生变化时，波的频率将发生变化，所以根据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项正确；根据狭义相对论的两个基本假设可判断C错D正确。本题正确选项BD。

3、（上海市崇明县2012年期末）有一个单摆，在竖直平面内做小摆角振动，周期为2s．如果从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时，在t＝1.4s至t＝1.5s的过程中，摆球的　　　　（　　　　）

       A．速度向右在增大，加速度向右在减小       

       B．速度向左在增大，加速度向左也在增大

       C．速度向左在减小，加速度向右在增大        

       D．速度向右在减小，加速度向左也在减小

答案：C  在t＝1.4s至t＝1.5s的过程中，摆球处于从平衡位置向左最大位移运动的过程中，所以速度向左在减小，加速度向右在增大，C项正确。

4、（改编）如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4m/s。图中“A、B、C、D、E、F、G、H”各质点中，（     ）

       A．沿y轴正方向速率最大的质点是D

       B．沿y轴正方向加速度最大的质点是B

       C．经过△t＝0.5s质点D将向右移动2m

       D．经过△t＝2.5s，质点D的位移是2.0m

答案：A　 在平衡位置的质点速率最大，又从传播方向可以判断，质点D向上振动，质点H向下振动，所以A项正确；在最大位移处的质点加速度最大，加速度的方向与位移方向相同，B质点的加速度方向向下，B项错误；D质点只能在平衡位置两侧上下振动，并不随波迁移，C项错误；波传播的周期，经过△t＝2.5＝2.5T，质点D仍位于平衡位置，所以位移为0，D项错误。本题正确选项A。

5、（改编）一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，则

       A．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为1.25Hz

       B．若此波遇到另一列简谐横波并发生了稳定的干涉现象，则该波所遇到的波的波长一定为20m

       C．若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20m大很多

       D．从该时刻起，质点P将比质点Q先回到平衡位置

答案：AB    这列波的周期为0.8s，频率为1.25Hz。根据稳定干涉的条件知，两列波的频率必须相等，故A项正确；同种介质中波的传播速度相等，若两列波的频率相等，则波长必定相等，B项正确；根据发生明显衍射的条件知，C项错误；此时刻质点A向上振动，可以判断波沿x轴负方向传播，进一步判断质点P向下振动，D项错误。本题正确选项D。

6、图示是一列沿x轴正方向传播的简谐波在t=0.05s时刻的波形图。已知波的传播速度v=2m/s，则在s=1.5m处的质点振动的函数表达式及其在此后4.25s内通过的路程s分别为  （    ）

       A．，s=5cm　　

       B．，s=5cm

       C．，s=85cm　　

       B．，s=85cm

答案：D   由题意知=1s，故在0时刻的波形如下图虚线所示。故在x=1.5m处的质点的振动函数为；又因为，所以s=17A=85cm，答案D正确。

7、一束由光子能量较大的a光和光子能量较小的b光复合在一起的光线，由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射后分成两束。在下列四个光路图中可能正确的是（     ）

答案：A解析：因是平行玻璃砖，则光线射入玻璃时的折射角与由玻璃出射时的入射角相同，由折射率知，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，因此玻璃砖两侧的出射光线和入射光线平行，C、D错；a光的光子能量大，则a光频率大，玻璃对频率较大的a光偏折程度大，故A项正确。

8、如图所示，容器中盛有水，PM为水面，从A点发出一束白光，射到水面上的O点后，折射光发生了色散照到器壁上a、b之间，对应a、b两种颜色的单色光，则（   ）

       A．由A到O，a光的传播时间等于b光的传播时间

       B．若发光点A不变而入射点O向左移，则b光可能发生全反射

       C．a光和b光分别通过同一单狭缝，a光在屏上产生的中心亮条纹比b光窄.

       D．用a光和b光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验，a光的条纹间距较宽

答案：D　根据知，b光的折射率大于a光的折射率；再根据知，b光在介质中的传播速度小，所以从A至O传播的时间长，A项错误；当O点向左移动时，光线的入射角减小，故都不可能发生全反射，B项错误；a光折射率小光的频率也小，而波长长，故两色光分别通过同一单狭缝，a光在屏上产生的中心亮条纹较宽，用两色光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验，a光的条纹间距较宽，C项错误D项正确。

9、（原创）如图所示，直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上，∠BAC=，从点光源S发出的一细光束SO射到棱镜的另一侧面AC上，适当调整入射光SO的方向，当SO与AC成α角时，其折射光与镜面发生一次反射，从AC面射出后恰好与SO重合，则　　（　　　）　

       A．此棱镜的折射率为

       B．此棱镜的折射率为

       C．增大α角，光线有可能因在AC面上发生全反射无法进入棱镜

       D．减小α角，光线有可能因在AC面上发生全反射无法进入棱镜

答案：A  根据光路可逆原理知，光线经AC面折射后垂直于BC（如图所示），所以折射角为90?－β角，又入射角为90?－α，根据折射定律得，A项正确B项错误；发生全反射的条件之一是，光由光密介质进入光疏介质，故CD项均错误。

10、如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象。下列说法正确的是   （   ）

       A．这列波的传播方向是沿x轴正方向

       B．这列波的传播速度是20m/s

       C．经过0.15 s，质点P沿x轴的正方向传播了3 m

       D．经过0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向

 

答案：AB  由振动图像知，t=0时刻，质点P向下振动，故波向右传播，A项正确。波速m/s=20m/s，B项正确；在波动过程中质点不会随波传播，C项错；经过0.1s=，质点Q的振动状态与0时刻相反，运动沿y轴负方向，D项错误。

11、利用单摆估测某地重力加速度的实验中，用摆长l和周期T描述重力加速度的表达式为g=___________________，若实验中测得g值偏小，则可能的原因是___________________________（写出两个即可）

答案：，见精析

解析：根据得：。

因为小球的摆长为，其中为线的长度，若测量摆长时只计算了绳长，没有计入小球的半径，可导致g偏小；如测周期时少记了全振动的次数，使测量的周期T变大，也会使测量的g值偏小。

12、某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P₁、P₂与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖直径边一侧观察P₁、P₂的像，且P₂的像挡住P₁的像。如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。此时只需测量出_______________________________，即可计算出玻璃砖的折射率。请用你的测量量表示出折射率_{________________}。   

答案：玻璃砖直径边绕O点转过的角度，

解析：由题意可知，当玻璃砖转过某一角度θ时，刚好发生全反射，在直径边一侧观察不到P₁、P₂的像，做出如图所示的光路图可知，当转过角度θ时有。

13、在观察光的双缝干涉现象的实验中：

（1）将激光束照在如图所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是下图中的（    ）

（2）换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将________；保持双缝间隙不变，减小双缝到光屏的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将________（以上空格均选填“变宽”、“变窄”或“不变”）。

 

答案：（1）（  A  ）（2）变宽；变窄。

精析：（1）双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹，（A）图正确；

（2）根据知，双缝间的距离d减小时，条纹间距变宽；当双缝到屏的距离L减小时，条纹间距变窄。

14、下图为一列横波在某时刻的波动图象，此波中d质点到达波谷的时间比e质点早0.05s。

（1）求此列波的传播方向和波速是多大？

（2）Δt=1.5s内a质点通过的路程是多少？

（3）画出从图示时刻起x=3m处质点的振动图象。

答案：（1）从题意知，图示时刻质点d向下振动，所以波向右传播。周期T=4×0.05s=0.2s

波速

（2） Δt=1.5s=7.5T，故在此时间内质点a通过的路程为30A=150cm=1.50m。

（3） 图示时刻x=3m处的质点位于平衡位置且向下振动，则从图示时刻起x=3m处质点的振动图象为

15、如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象。下列说法正确的是_________

       A．这列波的传播方向是沿x轴正方向

       B．这列波的传播速度是20m/s

       C．经过0.15 s，质点P沿x轴的正方向传播了3 m

       D．经过0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向

       E．经过0.35 s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离

 

答案：ABE解析：（1）由振动图像知，t=0时刻，质点P向下振动，故波向右传播，A项正确。波速m/s=20m/s，B项正确；在波动过程中质点不会随波传播，C项错；经过0.1s=，质点Q的振动状态与0时刻相反，运动沿y轴负方向，D项错误。质点Q向上运动，经过0.35s=，质点P在正向最大位移处，质点Q一定不在最大位移处，E项正确。

16、如图所示，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=．一束与BC面成θ＝30°角的光线射向BC面。

       ①试通过计算说明在AC面下方能否观察到折射光线？

       ②作出三棱镜内完整的光路图，指出最终的出射光线与最初的入射光线之间的夹角。

答案：①不能观察到折射光线 

②光路如图，最终出射光线与最初的入射光线之间的夹角为120°

①由折射定律： 在BC界面：sin60°=sinγ

解得 γ=30°

由临界角公式得sinC=

所以全反射临界角C<60°

而光线在AC面上的入射角为60°?＞C，故光线在AC界面发生全反射，在AC面下方不能观察到折射光线

②光路如图所示，最终的出射光线与最初的入射光线之间的夹角为120°。

17、如图所示，有一列传播的简谐横波，x=0与x=1cm处的两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示。则这列波的  （   ）

       A．波长一定是4 cm

       B．周期一定是4 s

       C．振幅一定是2 cm

       D．传播速度一定是1 cm/s

 

答案：BC根据振动图象可知周期是4 s，振幅是2 cm，BC正确；由于波的周期性，不能确定波长，因此也无法确定波速，AD错误。

18、如图所示，△ ABC为一直角三棱镜的截面，其顶角θ=30°，P为垂直于直线BCD的光屏。一束宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面，经三棱镜折射后在屏P上形成一条光带。 ①以图中编号为a、b、c的三条光线为代表画出光束经棱镜折射的光路示意图；

②若从AC面出射的光线与原来入射光线的夹角为30°，求棱镜的折射率。

答案：①光路如图所示。②

①平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束，光路如图所示。

②图中θ₁、θ₂为AC面上入射角和折射角，根据折射定律，有

nsinθ₁=sinθ₂，

由题意知，出射光线与水平方向夹角

由几何关系得θ₁=θ=_30°

θ₂=θ₁＋_=60°

所以n==．