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第十一、十二章(90 分钟100分)第卷 ( 选择题共 50 分 )一、单项选择题( 本大题共5 小题，每小题5 分，共 25 分，每小题只有一个选项符合题意)1.(2012 银川模拟 ) 在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害， 后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法解决了这一问题，在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是()A. 加大飞机的惯性B. 使机体更加平衡C. 使机翼更加牢固D. 改变机翼的固有频率2.(2012 怀柔模拟 ) 一列简谐横波以10 m/s 的速度沿x 轴正方向传播，t=0 时刻这列波的波形如图所示，则 a 质点的振动图象为()3.(2012 福州模拟 ) 图甲为一列横波在t=1.0s 时的波动图象，图乙为该波中x=2 m处质点 P 的振动图象，下列说法正确的是()1A波速为4 m/sB波沿 x 轴正方向传播C再过 1.0 s ， P 点的动能最大D再过 1.25 s ， P点的振动路程为0.5 cm4. 消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题. 内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声， 干涉型消声器可以用来减弱高速气流产生的噪声 . 干涉型消声器的结构及气流运行如图所示，产生波长为 的声波沿水平管道自左向右传播当声波到达a 处时，分成两束相干波， 它们分别通过r 1 和 r 2 的路程， 再在 b 处相遇， 即可达到减弱噪声的目的若r= r 2-r 1,则r 等于 ()A波长 的整数倍B波长 的奇数倍C半波长的奇数倍D半波长的偶数倍225. 如图甲为某一波动在 t=1.0 s 时刻的图象，图乙为参与波动的某一质点的振动图象，则下列说法正确的是 ( )A这列波的波速是8 m/sB图示时刻起Q质点比 P 质点先回到平衡位置C乙图是甲图x=1 m、 2m、 3 m、 4 m 处四个质点中x=2 m 处质点的振动图象D若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的波的频率一定为1 Hz，振幅一定为0.2 m二、不定项选择题( 本大题共5 小题，每小题5 分，共 25 分，每小题至少一个选项符合题意)6.(2012 唐山模拟 ) 酷热的夏天，在平坦的柏油公路上你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影但当你靠近“水面”时，它也随你靠近而后退对此现象不正确的解释是()A出现的是“海市蜃楼”，是由于光的折射造成的B“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C太阳辐射到地面，使地表温度升高，空气折射率大，发生全反射2D太阳辐射到地面，使地表温度升高，空气折射率小，发生全反射7. 如图所示，a、 b 两块足够长的平板玻璃砖平行放置，且折射率nanb2，现有一束单色光入射到a 的上表面，则下列说法正确的是()A光在 a、 b 的下表面可能会发生全反射B从 b 下表面射出的光线与从a 上表面入射的光线平行C光在 a 中的速度比光在b 中的速度小D如果 a、 b 厚度一样 , 则穿透 a 的时间与穿透b 的时间一定相同8. 下列说法中正确的是 ( ) A. 激光比自然光的相干性好B. 紫外线在水中的传播速度大于红外线在水中的传播速度C. 在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中, 测量单摆周期应该从小球经过最低点开始计时, 以减小实验误差D. 接收电磁波时首先要进行调频9. 已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光()A在该玻璃中传播时，红光的速度较大B以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大C从该玻璃中射入空气发生全反射时，红光临界角较大D用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大10.( 滚动单独考查) 绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、 开关相连， 如图所示 . 线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环向上跳起. 若保持开关闭合，则()A. 铝环不断升高B. 铝环停留在某一高度C. 铝环跳起到某一高度后将回落D. 如果电源的正负极对调，观察到的现象不变第卷 ( 非选择题共 50 分 )三、实验题 ( 本大题共2 小题 , 共 12 分 )11.(6分 ) 用如图所示的装置可以测定玻璃的折射率. 在光具盘上固定一块半圆柱形新型玻璃砖，使二者的圆心重合. 让激光束从玻璃砖圆弧面一侧射入，光束垂直玻璃砖底面并通过圆心O.保持入射光束方向不变，以圆心为轴逆时针方向缓慢转动光具盘，同时发现有两束光在光具盘上移动，当光具盘转过 =30角时，发现其中一束光恰好消失, 则：(1) 消失的光束应是 _.(2) 玻璃的折射率 n=_.12.(6分 ) 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如图所示，双缝间的距离d=3 mm.(1) 若测定红光的波长，应选用 _色的滤光片，实验时需要测定的物理量有_ 和_.(2) 若测得双缝与屏之间距离为0.70 m, 通过测量头 ( 与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退 0.500 mm) 观察第 1 条亮纹的位置如图(a) 所示，观察第5 条亮纹的位置如图(b) 所示，则可求出红光的波长 =_m.( 保留一位有效数字)四、计算题 ( 本大题共4 小题，共38 分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13 (6 分 ) 用某一单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离为0.25 mm，在距离双缝1.2 m 处的光屏上，测得 5 条亮纹间的距离为7.5 mm，试求所用单色光的波长14.(10分 ) 一棱镜 的截面为直角三角形ABC， A=30，斜边AB a. 棱镜材料的折射率为n=2 . 在此截面所在的平面内， 一条光线以45的入射角从AC边的中点 M射入棱镜，求光线在棱镜上射出的点的位置( 不考虑光线沿原路返回的情况).415.( 滚动交汇考查)(10 分 ) 如图所示， 两根足够长固定平行金属导轨位于倾角 30的斜面上， 导轨上、下端各接有阻值R20 的电阻，导轨电阻忽略不计，导轨宽度L 2 m，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B 1 T 质量 m0.1 kg 、连入电路的电阻r 10 的金属棒ab在较高处由静止释放，当金属棒ab 下滑高度h 3 m 时，速度恰好达到最大值v 2 m/s ，金属棒 ab 在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好g 取 10 m/s 2. 求：(1) 金属棒 ab 由静止至下滑高度为 3 m 的运动过程中机械能的减少量(2) 金属棒 ab 由静止至下滑高度为3 m 的运动过程中导轨上端电阻R中产生的热量16.( 滚动交汇考查)(12 分 ) 如图所示 , 足够长的光滑绝缘斜面与水平面的夹角为 (sin =0.6) ，放在匀强电场和匀强磁场中，电场强度E=50 V/m，方向水平向左，磁场方向垂直纸面向外 . 一个电荷量为 q=4 10-2 C，质量 m=0.40 kg 的光滑小球，以初速度 v0=20 m/s 从斜面底端向上滑，然后又下滑，共经过3 s 脱离斜面，求磁场的磁感应强度.(g取 10 m/s 2)答案解析1. 【解析】选 D. 飞机飞上天后，在气流周期性驱动力作用下做受迫振动，机翼越抖越厉害说明气流驱动力周期与机翼的固有周期非常接近或相等，在机翼前缘处装置配重杆目的是通过改变机翼的质量来改变其固有频率，使驱动力频率与固有频率相差较大，从而达到减振的目的，故选D.2. 【解析】选D. 由波形图可知波长为4 m,据 v=可得 T=0.4 s， A、C 错 ; 据波的传播方向可知t=0 时刻 aT质点振动方向向下， B 错， D 对.3. 【解析】选C. 由甲乙两图可知 =4 m， T=2 s ，因此波速为2 m/s ， A 错；由图乙知t=1.0 s时质点 P 向5下振动，结合图甲可知波沿x 轴负方向传播，B 错；再过1.0 s质点 P 又回到平衡位置，速度最大，动能最大， C 对；再过 1.25 s 质点 P 越过平衡位置，振动路程大于0.5 cm， D 错，故选 C.4. 【解析】选 C. 由 a 处分成两束相干波，振动情况相同，当r=r1-r=(2n+1) 时，在 b 处相遇叠加振22动减弱，达到减弱噪声的目的，C 对 .5. 【解析】选 C. 由图甲知波长为4 m，由图乙得 T=1s，因此这列波的波速是4 m/s ， A错；据波动图象可知图示时刻起Q质点向上振动， P 质点比 Q质点先回到平衡位置，B 错；乙图反映质点在 t=1.0 s 时刻在平衡位置且向下振动，由图甲知x=2 m 处质点的振动情况与此相同，C 对；此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，两列波的频率相同，振幅不一定相同,D 错，故选 C.6. 【解析】 选 A、B、C.酷热的夏天地面温度高， 地表附近空气的密度小，空气的折射率下小上大，远处车、人反射的太阳光由光密介质射入光疏介质发生全反射，A、 B、 C 错 D对 .7. 【解析】选 B、C. 根据题意，光线是从空气射入玻璃的，在光线照到a、b 的下表面时，与下表面法线构成的入射角等于光线通过上表面时的折射角，小于临界角，不可能发生全反射，故A 错 . 由折射定律可知，平行玻璃砖的作用是使光线发生侧移，出射光线与入射光线平行，故 B正确 . 由于 n n ，由 n=c得， vbabv va，若两玻璃砖厚度相同，光线在两玻璃砖中的传播速度不同，所以时间也不同，故C 正确， D错误 .8. 【解析】选 A、C. 激光的频率范围小 , 自然光的频率范围大 , 故激光的相干性好 ,A 正确 ; 紫外线的频率高 ,水对紫外线的折射率大 , 由 v= c 得 , 折射率大的光线传播速度小, 紫外线的传播速度小于红外线的传播速n度 ,B 错误 . 单摆的周期测量应从平衡位置开始计时, 因为平衡位置小球的运动速度快, 同样的距离引起的时间误差小 ,C 正确 ; 接收电磁波时首先要调谐,D 错误 .9. 【解析】选 A、 C.在同一种玻璃中，红光的折射率小于蓝光的折射率，由v c 可知，蓝光在该玻璃中sin 2 sin 1n的传播速度小于红光， A 对；两种光的入射角相同，由可知，蓝光的折射角小于红光的折射角， B 错；由 sinC 1 可知，红光的临界角大于蓝光的临界角，nC对；由于红光的频率小于蓝光的频率，nx l则红光的波长较长，由干涉条纹间距公式可知，红光的条纹间距较大，D 错d10. 【解析】选 C、 D.开关闭合瞬间，铝环中的磁通量增加，产生的感应电流受到安培力作用使铝环运动，运动的效果阻碍磁通量的变化，所以铝环向上跳起，开关闭合后，线圈周围的磁场恒定，则铝环将回落，所以 A、 B 错误， C正确；当电源的正负极对调后现象同上，D 正确 .11. 【解析】 (1) 由光路分析可知，入射光束分为两束，一是反射光束，一是折射光束，最终消失的是折射光束 .6(2) 由题意知：临界角 C= =30 , 由 sinC= 1 ,n得 n= 1 =2.sinC答案： (1) 折射光束(2)212. 【解析】 (1)若测定红光的波长，应选用红色的滤光片.根据x= l, =xd ,dl故需测量的物理量有双缝到屏的距离l 和 n 条条纹间距 a.(2) 由测量头读数， a=0.640 mm.x= 1 a,410.64010 3310 3 = 4-70.7m =7 10 m.答案： (1)红双缝到屏的距离ln条条纹间距 a(2)7 10-713【解析】由题意知xx 7.510 3 mn1 51l 1.2 m.d 0.25 10 3m，根据公式x l，d得波长 dx 0.2510 37.510 3ml1.24 3.9 10 -7 m.答案： 3.9 10-7 m14. 【解析】设入射角为 1，折射角为 2，由折射定律得sin 1 =nsin 2由已知条件及式得 2=30如果入射光线在法线的右侧，光路图如图甲所示.(3 分 )(3 分 )(2 分 )7设出射点为F，由几何关系可得AF=3 a(2 分 )8即出射点在AB边上离 A 点 3 a 的位置 .8如果入射光线在法线的左侧，光路图如图乙所示. 设折射光线与AB的交点为D.由几何关系可知，在D 点的入射角 =60(2 分 )设全反射的临界角为 C，则sin C= 1n由和已知条件得C=45因此，光在D 点发生全反射 .(2 分 )设此光线的出射点为E，由几何关系得DEB=90BD=a-2AFBE=BDsin30联立式得BE=1 a(2 分 )8即出射点在BC边上离 B 点 1 a 的位置 .8答案：见解析15. 【解析】 (1) 金属棒 ab 机械能的减少量E mgh- 1 mv2 2.8 J.(2 分 )2(2) 速度最大时金属棒 ab 产生的电动势E BLv(1 分 )8产生的电流 I=E(1 分 )Rr2此时的安培力F BIL由题意可知，受摩擦力 Ff mgsin30 F(1 分 )由能量守恒得，损失的机械能等于金属棒ab 克服摩擦力做功和产生的总电热之和，电热 Q E-F f h/sin30 (2 分 )上端电阻 R中产生的热量 QR Q(2 分 )4联立以上几式得：QR0.55 J.(1 分 )答案： (1)2.8 J(2)0.55 J16. 【解析】小球沿斜面向上运动过程中受力分析如图所示，由牛顿第二定律，得qEcos +mgsin =ma1，(2分 )故 a1=gsin + qEcos，(1分 )m代入数据得 a1=10 m/s2，(1 分 )0v 0=2 s(1 分 )上行时间 t =1a1小球沿斜面下滑过程中受力分析如图所示，小球在离开斜面前做匀加速直线运动， a2=10 m/s 2(1 分 )运动时间 t 2=1 s(1 分 )脱离斜面时的速度v=a2t 2=10 m/s(1 分 )在垂直斜面方向上小球脱离斜面受力条件有：qvB+qEsin =mgcos ，(2 分 )故 B= mgcosEsin=5 T(2 分 )qvv答案： 5 T9
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