3-4模块综合检测解析版

平行下移(或将玻璃砖平行上移)。
(2)通过 P1、P2 的光线在经过界面 MN 时由于与界 面 MN 垂直，传播方向不发生变化，故光路图如图所示。
已知入射光线与折射点，为了确定光线 P1P2 通过玻璃砖 后的光路，只需插 1 枚大头针，连接该大头针与折射点
即为折射光线。
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20．答案 (1) 5 m/s (2) 0.8 s 解析 (1)由波形图可直接读出波长 λ＝2 m。
（“动钟变慢”） ，由于 v 乙<v 丙，由 t＝
1t0－vc22可知，丙钟比乙钟更慢，所以
甲钟最快，丙钟最慢．故 C 正确，A、B、D 错误．
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7．答案 B 解析 以 A、B 整体为研究对象，绳剪断前，弹簧的拉力
F1＝kx1＝(M＋m)g，弹簧伸长的长度 x1＝M＋kmg；绳剪断后，A 做简谐运动，
当 n＝0 时，波速最大，最大速度为10300 m/s。
(2)若波传播的速度为 1000 m/s，则此波的波长为 λ＝vT＝4 m，
则 MN＝14λ，根据 M、N 两质点的振动图象可知，波从 N 向 M 方向传播。
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a 处光的波长小，B 错，D 对；三棱镜对 a 处光的折射率大，由 v＝nc知，在三棱 镜中 a 处光的传播速度小于 b 处光的传播速度，C 错．
4．答案 D 解析 由题意可知 O 点是简谐运动的平衡位置，小球的最 大位移是 5 cm，故选项 A 错误；振幅是物体离开平衡位置的最大距离，无论小 球在哪个位置，它的振幅都是 5 cm，故选项 B、C 错误；根据一次全振动的概念 可知选项 D 正确．
度大，运动相同的距离所用时间短，则周期测量比较准确，故 D 错误。
(2)由单摆的周期 T＝2π
ห้องสมุดไป่ตู้
Lg得 g＝4πT22L，据 T＝nt 可知，将 49 次全振动计为
50 次，使周期测量值偏小，则测得的 g 偏大。
(3)由单摆的周期 T＝2π
Lg得 T2＝4πg2L，则有4gπ2＝k，重力加速度 g＝4kπ2。
22．答案
1000 (1) 3 m/s
(2) 4 m
波从 N 向 M 方向传播
解析 (1)由图可知，该波的周期为 T＝4×10－3 s
当简谐波从 M 向 N 方向传播时，M、N 两质点间的距离 MN＝s＝n＋34λ
则得 λ＝4n4＋s 3＝4n4＋3 m(n＝0,1,2,3，…
)波速 v＝Tλ＝41n0＋003 m/s(n＝0,1,2,3，…)
18． 答案 (1) 11.1 15.6 0.75 (2) 6.0×10－7 (3) 变小 变小
解析 (1)游标卡尺读数时：一要注意精确度，二要注意读数时主尺读数应
为游标尺零刻度线所对主尺位置的读数；三要注意单位，无论是主尺读数还是游
标尺读数都要以 mm 为单位读取。（不估读！）
由图可知 xA＝11.1 mm，xB＝15.6 mm， Δx＝16×(15.6－11.1) mm＝0.75 mm。 (2)由 Δx＝dl λ 得 λ＝dl Δx＝0.4×0.510－3×0.75×10－3 m＝6.0×10－7 m。
3-4 模块综合检测卷答案解析
1．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；一切波在任何条件下都会发生衍射现象，但只有障碍物的尺寸与 波长相差不多，或比波长小，衍射现象才能明显，故 D 错误。
2．答案 C 解析 热效应最强的是红外线，故 A 错误；验钞机利用了 紫外线的荧光效应，故 B 错误；雷达测距是利用发射脉冲和接收脉冲的时间间 隔来确定的，故 C 正确；电磁波谱中比 X 射线波长短的 γ 射线更难发生衍射， 故 D 错误。
3．答案 D 解析 红光的折射率小于紫光的折射率，经过三棱镜，红 光的偏折角小于紫光的偏折角，则 a 处是紫色光，b 处是红色光，A 错；由题图 知 a 处光的偏折角大，三棱镜对 a 处光的折射率大，可知 a 处光频率大，真空中
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17． 答案
(1)
AC
(2) 偏大
4π2 (3) k
解析 (1)为保证摆长不变，组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，故 A 正
确；为减小空气阻力对实验的影响，组装单摆须选用密度较大而体积较小的摆球，
故 B 错误；使摆球在同一竖直平面内做小角度摆动(小于 5°)，单摆才近似做简谐
运动，故 C 正确；测量时间应从单摆摆到最低点开始，因为在最低位置摆球速
13．答案 ACD 解析 电流正在增大，说明是电容器的放电过程，是电 场能向磁场能的转化，C、D 项正确；放电过程电容器上极板带正电，下极板带 负电，A 项正确，B 项错误．
14．答案 BD 解析 从电灯直接发出的光为自然光，A 错误；它通过偏 振片 A 后，变为偏振光，B 正确；设通过 A 的光沿竖直方向振动，P 点无光亮， 则 B 偏振片只能通过沿水平方向振动的偏振光，将 B 转过 180°后，P 处仍无光 亮，C 错误；若将 B 转过 90°，则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光的 偏振片，则偏振光能通过 B，即在 P 处有光亮，D 正确．
(2) 1 解析 (1)在半圆柱形玻璃砖右侧区域内，无论从何处观察，都无法透过玻璃
砖同时看到 P1、P2 的像，这说明通过 P1、P2 的光线在经过玻璃砖右侧界面时没 有折射光线，即发生了全反射；要想同时看到 P1、P2 的像，应使经过玻璃砖后 射到玻璃砖右侧界面上的光线的入射角减小，应采取的措施是将垂线 AB 向 O 点
15．答案 BD 解析 由 l＝l0 1－vc2(其中 l0 是足球场长轴的长度)， 可以看出，速度越大，长度越短（“动尺缩短”），B 正确，A、C 错误；足球场的 短轴与飞机速度方向垂直，所以两飞机上的人观察到足球场的宽度相同，D 正确．
16．答案 AC 解析 根据题中图象可知，t＝0.3 s 时 O 点振动方向沿 y 轴负方向，选项 A 正确，选项 B 错误；分析题意可知，t＝0.3 s 时振源 O 正好振 动一个周期，即该简谐横波的传播周期 T＝0.3 s，t＝0.4 s 时，x＝8 m 处的质点 已振动了 0.1 s，而T4<0.1 s<T2，该质点振动方向沿 y 轴正方向，选项 C 正确； 波上各质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近做简谐运动，选项 D 错误．
及 T=λ/v 可得，TA:TB = 3:8．
12．答案 ABC 解析 由题图可知 t1、t2 时刻的加速度大小相等、方向 相反，A 正确；在 t1～t2 的中间时刻，振子处于平衡位置，B 正确；在 t1～t2 时 间内，振子的运动方向都沿 y 轴的正方向，故运动方向不变，C 正确；在 t1～t2 时间内，位移方向发生了变化，振子所受回复力的方向发生了变化，D 错误．
8．答案 A 解析 因为 AB 的偏折程度大于 AC 的偏折程度，所以 AB 光
的折射率大，AC 光的折射率小，可知 AC 是红光．设光线的折射角为 α，知
n＝ssiinn
αθ，则光在介质中的速度
v＝nc＝c·ssiinn
α θ
。根据几何关系，光线在介质中传
播的路程 s＝2Rsin α，则光线在介质中传播的时间 t＝vs＝2Rssiinnαα＝2Rscin θ，与折 c·sin θ
由 Δx＝vΔt 得 t3＝6－5 2 s＝0.8 s。
21．答案 (1) 2 (2) 75°
解析 (1)根据题意可知，当光线在 AB 面上 O 点的入射角为 i＝45°时，恰好
在 AD 面和 CD 面发生全反射，作出 i＝45°时
的光路图如图所示，P、M 分别为光线在 AD、
CD 面上的入射点，过 P、M 两点的法线相交
(3)由 Δx＝dl λ 可知，其他条件保持不变时，双缝间距 d 变大，则条纹间距 Δx
变小；根据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长 λ 越小，所以其
他条件保持不变时，改用频率较高的单色光照射，则条纹间距 Δx 变小。
19．答案 (1) 全反射 将垂线 AB 向 O 点平行下移(或将玻璃砖平行上移)
于 E 点，设光线全反射的临界角为 C1。 由几何关系可知 2C1＝90° 解得 C1＝45°
折射率 n＝sin1C1 解得 n＝ 2。 (2)设光线在 O 点的折射角为 r，
根据 n＝ssiinnri，代入 i＝45°，解得 r＝30°，
根据几何关系可得∠APO＝90°－C1＝45°，∠AOP＝90°－r＝60°， 解得∠A＝180°－45°－60°＝75°。
根据带动法可判断 t1＝0 时刻 P 质点应向 y 轴负方向运动。由题意可知， t2－t1＝74T，即 0.7 s＝74T，则 T＝0.4 s，根据 v＝Tλ得 v＝02.4 m/s＝5 m/s。
(2)根据波形平移法，t1＝0 时刻 x＝2 m 处的质点第一次到达波谷，到 t3 时刻 波谷沿波的传播方向平移至 x＝6 m 处的 Q 质点处，此时 Q 质点第一次出现波谷，
10．答案 AB 解析 干涉条纹是由薄膜左右两个面的反射光叠加形成
的，A 对；一个红条纹是同一厚度的薄膜左右面的反射光形成的（又叫“等厚干
涉”），同一水平线上的薄膜厚度相同，则条纹水平，B 对；把楔形膜两边延长至
相交，夹角设为 θ，如图所示，设第 n、n＋1 条亮纹处的薄膜厚度分别为 dn 和 dn＋1，到交点的距离分别设为 Xn 和 Xn＋1，因为夹角很小，应用边角 关系有 dn＝Xnsin θ、dn＋1＝Xn＋1sin θ，相邻亮纹间距 ΔX＝Xn＋1－Xn ＝dns＋i1n－θdn，又根据干涉条件有 2dn＝nλ、2dn＋1＝(n＋1)λ，联立解得
5．答案 B 解析 蜂鸣器水平旋转时，蜂鸣器与同学们之间的间距忽 远忽近，故同学们接收到的频率忽高忽低，A 项错误，B 项正确；音调变高时， 蜂鸣器一定向着同学们运动，C 项错误；音调的变化，是因为同学们接收到的波 的频率变化引起的，属于多普勒效应而不是波的干涉，D 项错误．
6．答案 C 解析 甲放在地面上，在地面上的观察者看来，甲钟没有 变化，乙、丙两钟放在两个火箭上，根据爱因斯坦相对论可知，乙、丙变慢
射角无关，所以 t1＝t2，故 A 正确，B、C、D 错误． 9．答案 AC 解析 单色光照到狭缝上产生的衍射图样是亮暗相间的直
条纹，A 正确；蓝光的单缝衍射图样是宽度不相同、明暗相间的直条纹，B 错误；
光照到不透明小圆盘上，在其阴影处出现亮点（泊松亮斑），是衍射现象，C 正
确；光的衍射现象只有明显与不明显之分，D 错误．
在平衡位置时，弹簧的拉力与 A 的重力平衡，此时弹簧伸长的长度为 x2＝Mkg；
所以 A 振动的振幅为 A＝x1－x2＝M＋kmg－Mkg＝mkg，故 A 错误，B 正确；
绳剪断的瞬间，绳上的力变为零，弹簧的拉力不变，A 受到重力和弹簧的拉力，
由牛顿第二定律得 a＝F1－MMg＝mMg，故 C、D 错误．
ΔX＝2siλn θ，显然相邻亮纹间距随入射光波长增大而增大、随 θ 增大
而减小，入射光换成紫光，即波长变小，所以相邻亮条纹间距变小，
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C 错；而薄膜的下端再厚一些使得 θ 增大，则 ΔX 减小，干涉条纹变密，D 错． 11．答案 ABD 解析 由图可知，B 波的波长最大，A、B 的传播速度相
等，C 波的传播速度最小，在相同时间内，A 波的 波源做全振动的次数最多，因此 A 波的振动频率 最大．A、B 两列波的波长之比 λA: λB = 3:8，由 vA=vB