内容正文:
模块综合测评
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.下列说法正确的是( )
A.物体做受迫振动时,驱动力频率越高,受迫振动的物体振幅越大
B.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应
C.两列波发生干涉,振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大
D.一列波通过小孔发生了衍射,波源频率越大,观察到的衍射现象越明显
答案 B
解析 物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率,当驱动力的频率等于系统的固有频率时,振幅达到最大,这种现象称为共振,A错误;医院检查身体的彩超仪是通过测量反射波的频率变化来确定血流的速度,显然是运用了多普勒效应原理,B正确;两列波发生干涉,振动加强区质点的振幅比振动减弱区质点的振幅大,不能说振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大,C错误;一列波通过小孔发生了衍射,如果孔的尺寸大小不变,使波源频率增大,因为波速不变,根据λ=知,波长减小,衍射现象变得不那么明显了,D错误。
2.关于光,下列说法正确的是( )
A.光在水中的传播速度大于在空气中的传播速度
B.树荫下的太阳光斑大多呈圆形是因为光的衍射
C.透过竖直放置的肥皂膜看竖直的日光灯,能看到彩色干涉条纹
D.当光在水面上发生反射时,反射光是偏振光
答案 D
解析 由v=可知,光在水中的传播速度小于在空气中的传播速度,A错误;树荫下的太阳光斑大多是由小孔成像形成的,故呈圆形,B错误;薄膜干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波叠加,而不是透过了薄膜,C错误;当光在水面上发生反射时,反射光是偏振光,D正确。
3.如图所示,在xOy平面内有两个沿z轴方向(垂直xOy平面)做简谐运动的点波源S1(1,0)和S2(5,0),振动方程分别为zS1=Asin、zS2=Asin。两列波的波速均为1 m/s,两列波在点B(5,3)和点C(3,2)相遇时,分别引起B、C处质点的振动总是相互( )
A.加强、加强 B.减弱、减弱
C.加强、减弱 D.减弱、加强
答案 B
解析 两列波从波源传到C点的路程差为ΔsC=0,为波长的整数倍,由两波源的振动方程可知两波源的振动步调相反,所以C点为振动减弱点,A、D错误;两列波从波源传到B点的路程差为ΔsB= m-3 m=2 m,由振动方程可知两列波的周期为T= s=2 s,波长为λ=vT=1×2 m=2 m,可知两列波从波源传到B点的路程差为波长的整数倍,所以B点也为振动减弱点,B正确,C错误。
4.如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体,一束细光束由真空沿着径向与AB成θ角射入,对射出的折射光线的强度随θ角的变化进行记录,得到的关系如图乙所示。图丙是这种材料制成的透明体,左侧是半径为R的半圆,右侧是长为8R、高为2R的长方体,一束单色光从左侧A′点沿半径方向与长边成37°角射入透明体。已知光在真空中的传播速度为c,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是( )
A.该透明材料的临界角为37°
B.该透明材料的折射率为1.5
C.光在透明体中传播的路程为10R
D.光在透明体中传播的时间为
答案 D
解析 由图乙可知,当θ=37°时,折射光线才开始出现,说明此时细光束恰好发生全反射,即该透明材料的临界角为C=90°-37°=53°,A错误;根据全反射的临界角公式sinC=,可得该透明材料的折射率n=1.25,B错误;因为该材料的临界角是53°,故光在透明体中刚好发生全反射,光路如图所示,设光在透明体中传播的路程为x,由图可知(x-R)cos37°=8R,可得x=11R,C错误;光在该材料中的传播速度v=,则光在透明体中传播的时间为t==,D正确。
5.运动员在水上做飞行运动表演,他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水等速率反转180°后向下喷出,令自己悬停在空中,如图所示。已知运动员与装备的总质量为90 kg,两个喷嘴的直径均为10 cm,已知重力加速度大小g=10 m/s2,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,则喷嘴处喷水的速度大约为( )
A.2.7 m/s B.5.4 m/s
C.7.6 m/s D.10.8 m/s
答案 B
解析 根据平衡条件,水对飞行器的作用力F=Mg,根据牛顿第三定律,飞行器对水的平均作用力大小也等于F。设水喷出时的速度为v,在时间t内喷出的水的质量Δm=ρ·V=2ρSvt,由动量定理可知,飞行器对水的平均作用力在t时间内对质量为Δm的水的冲