(浙江新高考专用版)2019-2020学年高中物理 模块综合试卷(一)教案 新人教版选修3-4

D．t＝TA时，x＝5m处的质点的位移为10cm 答案 AD

解析 由题图可知，虚线波B的波长大于实线波A的波长，则虚线波B遇到障碍物时更容易发生明显的衍射现象，选项A正确；因λA＝4 m，λB＝6 m，且两列波的波速相同，根据f＝可知实线波和虚线波的频率之比为3∶2，选项B错误；两列波的频率不同，则两列波相遇时不会发生干涉现象，选项C错误；t＝TA时，两波均向前传播4 m，此时x＝5 m处的质点由实线波引起的位移为10 cm，由虚线波引起的位移为零，则此时此质点的位移为10 cm，选项D正确．

10.(2018·湖州高二下学期期末)将某种透明材质的三棱镜置于水中，△ABC为其截面，其中∠A＝∠B＝72°，一束由a、b单色光组成的复色光从水中以角度i射入三棱镜再从三棱镜射出，光路如图9所示，则( )

vλ

图9

A．该材质相对水是光密介质

B．单色光在该材质中传播速度小于在水中传播速度 C．增大入射角，AC界面射出时a光先消失 D．减小入射角，AC界面射出时b光先消失 答案 C

解析 由光路图可知，光线在水中的入射角小于在介质中的折射角，可知该材质相对水是光疏介质，选项A错误；因水相对该材料是光密介质，则单色光在该材质中传播速度大于在水中传播速度，选项B错误；a光在界面AB上的折射角大于b光，可知a光的折射率较大，根1

据sinC＝可知，a光的临界角较小，则增大入射角i，AC界面射出时a光先消失，减小入射

n角i，两单色光都不会消失，选项C正确，D错误． 二、非选择题(本题共6小题，共60分)

11．(6分)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图10甲所示．

(1)以白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点，你认为正确的是________．

A．单缝和双缝必须平行放置

B．各元件的中心可以不在遮光筒的轴线上 C．双缝间距离越大呈现的干涉条纹越密

D．将滤光片移走则无干涉现象产生

(2)当测量头中的分划板中心刻线第一次对齐A条纹中心时，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻线对齐B条纹中心时，游标卡尺的示数如图戊所示，已知双缝间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为1m，则图戊中游标卡尺的示数为____________mm，所测光波的波长为________m．(保留三位有效数字)

(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图己所示，则在这种情况下来测量干涉条纹的间距Δx时，测量值________实际值．(填“大于”“小于”或“等于”)

图10

答案 (1)AC (2分) (2)16.7 (1分) 6.63×10 (1分) (3)大于 (2分)

解析 (1)单缝和双缝必须平行放置才能观察到明显的干涉条纹．故A正确；各元件的中心必须在遮光筒的轴线上，故B错误；干涉条纹的间距公式为Δx＝λ，那么双缝间距离越大，则干涉条纹间距越小，故C正确；去掉滤光片，干涉现象不消失，光屏上出现彩色的干涉条纹，故D错误．

(2)题图丙中游标卡尺的主尺读数为11 mm，游标尺读数为0.1×4 mm＝0.4 mm，所以最终读数为11.4 mm.

题图戊中游标卡尺的主尺读数为16 mm，游标尺读数为0.1×7 mm＝0.7 mm，所以最终读数为16.7 mm.

16.7－11.4相邻干涉条纹的中心间距为：Δx＝ mm＝1.325 mm.

4

－7

ld－3－3

lΔxd1.325×10×0.5×10

根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ得：λ＝＝

dl1

m≈6.63×10 m.

(3)如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，条纹间距测量值Δx偏大，则波长测量值偏大．

12．(8分)(2017·台州市选考科目教学质量评估)(1)在实验室进行“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、凸透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜(目镜)．如图11所示，其中M、N、P三个光学元件最合理的排列依次为________．

－7

图11

A．滤光片、单缝、双缝 B．双缝、滤光片、单缝 C．单缝、双缝、滤光片 D．滤光片、双缝、单缝

(2)某同学在“插针法测定玻璃折射率”实验中按照如图12所示进行如下操作：

图12

①先在白纸上画出一条直线aa′代表两种介质的界面，过aa′上的O点画出界面的法线，并画一条线段AO作为入射光线；

②把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的一条长边跟aa′对齐，用笔以玻璃砖的另一条长边为尺画直线bb′，作为另一界面；

③在线段AO上间隔一定的距离，竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、

P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2挡住．在观察的这一侧间隔一定距离，依次插上两

枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像和P3；

④移去大头针和玻璃砖，连接P3、P4所在位置画直线，作为折射光线，其与玻璃砖下表面(界面)交于一点O′，过O′点画出界面的法线，然后用量角器分别测量出入射角θ1与折射角

θ2.

以上操作中存在严重错误的有________(填操作序号)．

答案 (1)A (2)②④ (每空4分)

解析 (1)为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线光源经过双缝产生干涉现象，因此，M、N、P三个光学元件依次为：滤光片、单缝、双缝，选项A正确．(2)步骤②中不应以玻璃砖的长边为尺，画出玻璃砖的另一个界面bb′，可用大头针标注位置；或用尺顶住玻璃砖长边，移去玻璃砖，然后画直线；步骤④中应以P3、P4的连线与bb′的交点O′和aa′上的入射点O，作出玻璃砖中的光线OO′作为折射光线． 13.(10分)如图13所示，一个立方体玻璃砖的边长为a，折射率n＝1.5，立方体中心有一个小气泡，为使从立方体外面各个方向都看不到小气泡，必须在每个面上都贴一张纸片，则每张纸片的最小面积为多少？

图13

πa答案

5

解析 设纸片的最小半径为r，玻璃砖的临界角为C，如图所示，则(1分)

2

1asinC＝，r＝tanC，(4分)

n2

a5解得r＝＝a，(2分) 2

2n－15

πa则最小面积S＝πr＝.(3分)

5

2

2

14．(10分)图14中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线．经0.2s后，其波形如图中虚线所示．设该波的周期T大于0.2s.

图14

(1)由图中读出波的振幅和波长；

(2)如果波向右传播，波速是多大？波的周期是多大？