1、【 精品教育资源文库 】 第十章 机械振动 机械波 章末验收卷 (十 ) (限时： 45 分钟 ) 一、多项选择题 1.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是 ( ) A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散现象 C.在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象 D.照相机镜头采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的干涉现象 答案 BD 解析 检查光学平面的平整程度利用了光的干涉现象，选项 A 错误；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的色散现象，选项 B 正确； 在光导纤维内传送图象利用了光的全反射，选项
2、C 错误；照相机镜头采用了镀膜技术增加透射光，利用了光的干涉，选项 D 正确 . 2.如图 1 所示表示一个波源 O 做匀速直线运动时在均匀介质中产生的球面波的情况，则下列判断正确的是 ( ) 图 1 A.该波源正在向 b 点移动 B.该波源正在向 a 点移动 C.b 点处相对介质静止的观察者接收到的频率比波源的振动频率大 D.a 点处相对介质静止的观察者接收到的频率比波源的振动频率大 答案 BD 解析 同一种介质中波速相同，又 v f ， a 点位置附近波长较短， b 点位置附近波长较长，故在 a 点接 收到波的频率较高，在 b 点接收到波的频率较低，故波源正在移向 a 点，属于多普勒效应现
3、象，选项 B、 D 正确，选项 A、 C 错误 . 3.(2017 宁波市 9 月联考 )下列现象或技术涉及光的干涉的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 答案 CD 4.频率不同的两束单色光 1 和 2 以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图 2所示，下列说法正确的是 ( ) 图 2 A.单色光 1 的波长小于单色光 2 的波长 B.在玻璃板中单色光 1 的传播速度大于单色光 2 的传播速度 C.单色光 1 通过玻璃板所需的时间小于单色光 2 通过玻璃板所需的时间 D.单色光 1 从玻璃 板到空气的全反射临界角小于单色光 2 从玻璃板到空气的全反射临界角 答案 AD 解析 由题
4、图可知，单色光 1 折射率大，频率大，波长短， A 正确；因为 n cv，折射率越大，光在玻璃板中的传播速度越小， B 错误；若玻璃板的厚度为 d，光的入射角为 ，折射角为 ，则 n sin sin ，又因为 n cv，光在玻璃板中的路程 s dcos ，故光在玻璃板中的传播时间 t sv dsin csin cos 2dsin csin 2 ，因折射角未知，所以无法比较光在玻璃板中传播时间的大小， C 错误；因 sin C 1n，单色光 1 折射率大，临界角小， D 正确 . 5.(2017 温州市 9 月选考 )明代学者方以智在阳燧倒影中记载 “ 凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五
5、色 ” ，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象，如图 3 所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光 a、 b，下列说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 图 3 A.若减小入射角 i，则 b 光可能先消失 B.在该三棱镜中 a 光速度小于 b 光速度 C.若 a、 b 光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则 a 光的遏止电压低 D.进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下， a 光条纹间距大于 b 光条纹间距 答案 ACD 6.如图 4，一半径为 R 的玻璃半球， O 点是半球的球心，虚线 OO 表示光轴 (过球心 O 与半球底面垂直的直线 ).已知玻璃的折射率为 1.5.现
6、有能量均匀分布的平行红光垂直入射到半球的底面上 (只考虑首次射向球面的光，忽略玻璃对光能的吸收， sin 40 23)( ) 图 4 A.若换成紫光射入，在球面上发生全反射的区域面积将减小 B.射向球面的红光约有 13的能量被全反射 C.射向球面的红光约有 59的能量被全反射 D.距光轴 R3的入射光经球面折射后与光轴的交点到 O 点的距离为 3?2 2 3?5 R 答案 CD 7.如图 5 所示，弹簧振子在 B、 C 两点间做简谐运动， B、 C 间距为 12 cm， O 是平衡位置，振子从 C 点第一次运动到 B 点的时间为 0.5 s，则下列说法中正确的是 ( ) 图 5 A.该弹簧振子
7、的周期为 1 s B.该弹簧振子的频率为 2 Hz C.该弹簧振子的振幅为 6 cm 【 精品教育资源文库 】 D.振子从 O 点出发到第一次回到 O 点的过程就是一次全振动 答案 AC 解析 振子从 C 点第一次运动到 B 点的时间为 0.5 s，故该弹簧振子的周期为 1 s，频率为 f 1T 1 Hz，故 A 正确， B 错误； B、 C 间距为 12 cm，故该弹簧振子的振幅为 6 cm，故 C 正确；振子从 O 点出发到第一次回到 O 点的过程是一次全振动的一半，故 D 错误 . 8.(2017 温州市 9月选考 )如图 6所示是一列沿 x轴正方向传播的简谐横波在 t 0时刻的波形图
8、，已知波的传播速度为 1 m/s，下列说法正确的 是 ( ) 图 6 A.此时 P 质点在向 y 轴正方向运动 B.经过 0.1 s， P、 Q 两质点的位移相同 C.经过 0.2 s， Q 质点运动的路程为 30 cm D.经过 0.4 s， P 质点向 x 轴正方向移动了 40 cm 答案 AC 9.如图 7 为一质点的振动图象，则 ( ) 图 7 A.质点在 1.4 s 时，运动方向为远离平衡位置运动 B.质点在 3 s 时的位移最大 C.2.4 s 到 2.8 s，质点的位移在增大 D.3.2 s 到 3.6 s，质点的速度在增大 答案 BCD 解析 沿时间轴正方向看，若图线是上升的，
9、则质点沿 x 轴正 方向运动，若图线是下降的，则质点沿 x 轴负方向运动，由题图可知，在 1.4 s 时，质点向平衡位置运动，在 3 s 时质点的位移最大，选项 A 错误， B 正确； 2.4 s 到 2.8 s，质点向远离平衡位置运动，位移增大，选项 C 正确； 3.2 s 到 3.6 s，质点向平衡位置运动，速度增大，选项 D 正确 . 二、实验题 10.某同学在 “ 探究单摆周期与摆长的关系 ” 的实验中进行了如下的操作： 【 精品教育资源文库 】 (1)用游标尺上有 10 个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图 8 甲所示，可读出摆球的直径为_ cm.把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线
10、长， 通过计算得到摆长 L. 图 8 (2)用秒表测量单摆的周期 .当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为 n 1，单摆每经过最低点记一次数，当数到 n 60 时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是 T _ s(结果保留三位有效数字 ). 答案 (1)2.06 (2)2.28 解析 (1)摆球的直径为 d 20 mm 6 110 mm 20.6 mm 2.06 cm. (2)秒表的读数为 t 60 s 7.4 s 67.4 s，根据题意 t 60 12 T 592T，所以周期 T 2t592.28 s. 11.利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率 .实验方法如下：如图 9，在白纸上作一
11、直线 MN，并作出它的一条垂线 AB，将半圆柱形玻璃砖 (底面的圆心为 O)放在白纸上，使它的直边与直线 MN 对齐，在垂线 AB 上竖直插两枚大头针 P1和 P2，然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以确定光线 P1P2通过玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率 .实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等 . 图 9 (1)为了确定光线 P1P2通过 玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧最少应插 _枚大头针 . (2)请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置，并用 “” 表示，作出光路图 .为了计算折射率，应该测量的量 (图上标出 )有 _，计算折射率的公
12、式是 _. 答案 (1)1 (2)光路图如图所示 入射角 i 和折射角 r n sin rsin i 【 精品教育资源文库 】 解析 (1)由题图分析可知，在玻璃砖的右侧最少插一枚大头针即可确定光路 . (2)光在圆弧面上 D 点发生折射，法线为 OD 直线，测出入射角 i 和折射角 r， 折射率 n sin rsin i. 12.如图 10 所示，在 “ 用双缝干涉测量单色光的波长 ” 实验中，某同学准备的实验仪器包括以下元件： A.白炽灯； B.单缝； C.毛玻璃屏； D.双缝； E.遮光筒； F.红色滤光片； G.凸透镜； (其中双缝和毛玻璃屏连在遮光筒上 ). 图 10 (1)把以上
13、元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是： A、 _、 _、 _、 _、 E、 C. (2)把测量头的分划板中心刻线与某亮条纹对齐，并将该亮条纹定为第 1 条亮条纹，此时 10等分的游标卡尺位置如图 11 甲所示， 其读数为 _mm，继续转动测量头，使分划板中心刻线与第 7 条亮条纹中心对齐，此时游标卡尺位置如图乙所示，其读数为 _mm. 图 11 (3)若已知双缝间距为 0.2 mm，测得双缝到屏的距离为 70.00 cm，则所测红光波长为 _. 答案 (1)G F B D (2)19.8 30.3 (3)510 7 m 解析 (1)该实验中各元件的作用分别是： A.白炽灯 光源； B.单缝
14、产生相干光； C.毛玻璃屏 呈现能观察的像； D.双缝 作为产生干涉现象的两个波源； E.遮光筒 避免外界光线干扰，便于观察； F.红色滤光片 将白炽灯的其他色光过滤掉，只剩下红光；G.凸透镜 将光源的发散光束会聚，产生放大的效果 .所以正确的排列顺序是 AGFBDEC. (2)题图甲中游标尺上第 8 条线与主尺刻度对齐，读数为 19 mm 1108 mm 19.8 mm；乙图中游标尺上第 3 条线与主尺刻度对齐，读数为 30 mm 1103 mm 30.3 mm. (3)在双缝干涉现象中，条纹间距 x ld ，由 (2)可知，条纹间距为 x 30.3 19.86 mm 1.75 【 精品教育资源文库 】 mm， 所以 dl x 0.2 mm700 mm1.75 mm 510 7 m.
