2019届高中物理专题12阶段检测_提高篇人教版选修选修.docx

阶段检测提高篇一、单选题1摆长为l的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(即取t0)，当振动至t时，摆球恰具有负向最大速度，则单摆的振动图象是图中的()【答案】D【解析】tT，最大速度时，单摆应在平衡位置，y0，v方向为y，即沿y轴负方向，故D选项正确。2如图所示，a、b两束以不同的入射角由介质射向空气，结果有相同的折射角，下列说法正确的是()Ab在介质中的折射率比a大B若用b光做单缝衍射实验，要比用a中央条纹更宽C用a更易观察泊松亮斑D做双缝干涉实验时，用a光比用b光条纹间距更大【答案】B【解析】由题可知，a光的折射率大，故A选项错误；a、b两光a光的频率高，即a光波长小于b光波长，故B选项正确，CD选项错误3光线从折射率为的介质中射向空气，如果入射角为60.如下图所示光路中可能正确的是()【答案】C【解析】当光线由光密介质射到光疏介质，而且入射角大于临界角，则发生全反射，由sinC可得光线由折射率n的介质射入空气时发生全反射的临界角Carcsin，小于60，故当入射角为60时已发生全反射，C选项正确4.如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在MN上离最低点C很近的B处.今使两球同时释放，则在不计空气阻力时有（）A.A球先到达C点 B.B球先到达C点C.两球同时到达C点 D.无法确定哪一个球先到达C点【答案】A【解析】A球做自由落体运动，很容易求出到达C点的时间，而B球在MN上摆动，在振幅很小的情况下，做简谐振动，周期与单摆周期类似，为，其中l为MN所在圆的半径，所以B球从B到C的时间为，从而比较A、B两球到达C点时间的长短.5.如图是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振时间比a位置的质点晚0.5 s，b和c之间的距离是5 m，则此列波的波长和频率应分别为()A5 m,1 Hz B10 m,2 HzC5 m,2 Hz D10 m,1 Hz【答案】A【解析】由题图可知，波长等于bc之间的距离，5 m，因b位置的质点起振时间比a位置的质点晚0.5 s，故波沿x轴正方向传播，T0.52 s1 s，f1 Hz，A正确。6图甲为一列简谐横波在t0时刻的波形图象，图乙为横波中x6m处质点P的振动图象，则下列说法中正确的是()A波的传播方向沿x轴正方向B在t1s时刻，x2m的质点加速度最小C在t3s时刻，图甲中质点P相对平衡位置的位移为20cmD从t0时刻开始到t6s，P质点的路程为20cm【答案】C【解析】在乙图上读出t0时刻P质点的振动方向沿y轴正方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向。故A错误。由乙图读出周期为T4s，则在t1sT时刻，x2m的质点到达最低点，加速度最大，选项B错误；由振动图象可知，在t3s时刻，图甲中质点P相对平衡位置的位移为20cm，选项C正确；从t0时刻开始到t6s1.5T，P质点的路程为1.54A120cm，选项D错误。7如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气，当出射角i和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为，已知棱镜顶角为，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为()ABCD【答案】A【解析】由折射定律可知，n；因入射角和出射角相等，即ii故由几何关系可知，；i；故折射率n；故选A。8一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t0时刻的波形如下图所示此时平衡位置位于x3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa2.5 m，xb5.5 m，则()A当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷BtT/4时，a质点正在向y轴负方向运动Ct3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动D在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同【答案】C【解析】由图可知该波波长为4 m，x3 m的质点向上运动，则波沿x轴负向传播，xa2.5 m处的质点t0时刻，位移为负值，向y轴正向运动，到波峰的时间大于时间而xb5.5 m处的质点t0时位移为负值，向y轴负向运动，到达波谷经过时间小于，故A选项错误画出经、T的波形图如图所示图线为t0时的波形图，图线为经过时的波形图，图线为经T的波形图，由图可知t时a质点正向y轴正向运动，故B选项错误，tT时，b质点正向y轴负向运动，故C选项正确，ab两点相距，故D选项错误二、多选题9如下图所示是水波干涉示意图，S1，S2是两波源，A、D、B三点在一条直线上，两波源频率相同，振幅相等，下列说法正确的是()A质点A一会儿在波峰，一会儿在波谷B质点B一会儿在波峰，一会儿在波谷C质点C一会儿在波峰，一会儿在波谷D质点D一会儿在波峰，一会儿在波谷【答案】ABD【解析】由题意可知，A、B、D是振动加强的点，C为振动减弱的点，故C选项错误10如图所示，S是波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可以左右移动，两板中间有一狭缝，此时A点没有明显振动，为了使A点能发生明显振动可采用的方法是()A增大波源的频率B减小波源的频率C将N板向右移D将N板向左移【答案】BD【解析】A点要发生明显振动，就是要出现明显的衍射现象，而发生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸比波长小或者跟波长差不多，当狭缝距离不变时，必须增大波长，而v是一定的，由vf可知，要增大则要减小f，故B正确当波长不变时，将N板左移，使狭缝距离d减小，也能产生明显衍射，故D正确故本题应选B、D.11一列简谐波在t0时刻的波形图如图(a)所示，图(b)表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图象，则()A若波沿x轴正方向传播，(b)图应为a点的振动图象B若波沿x轴正方向传播，(b)图应为b点的振动图象C若波沿x轴正方向传播，(b)图应为c点的振动图象D若波沿x轴正方向传播，(b)图应为d点的振动图象【答案】B【解析】根据(b)图首先判定出此质点在0时刻的位置和振动方向，然后在波形图中寻找符合条件的点在(b)的振动图象中，t0时质点在平衡位置且向y轴正方向运动，在平衡位置的点只有b、d，故选项A、C错误；因题干中未给出波的传播方向，此时还不知b、d的运动方向若波沿x正向传播，波在左侧，b、d两点都是在其左侧点的带动下振动的，b左侧的点在其上方，因此b质点正向上运动，符合要求，选项B正确；d左侧的点在其下方，d质点正向下运动，不合要求，选项D错误12OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示。由此可知()。A棱镜内a光的传播速度比b光的小B棱镜内a光的传播速度比b光的大Ca光的波长比b光的长Da光的频率比b光的高【答案】BC【解析】根据对称性可知：a、b分别在界面处入射角相等，由于a未发生全反射，说明a光对应的临界角大，根据sin C，nanb，v，棱镜内a光的传播速度比b光的大，根据f可得n，已知nanb，可得ab，fafb。13如图所示，一列简谐横波在x轴上传播，图甲和图乙分别为x轴上a、b两质点的振动图象，且xab6 m。下列判断正确的是()A波长可能是8 m B波长可能是10 mC波速可能是1.2 m/s D波速可能是3.6 m/s【答案】AC【解析】若波是从b向a传播，则a、b的振动相差n个周期，距离相差n个波长，则n16 m，即1 m(n0,1,2,3，)，同理，波从a向b传播时，2 m(n0,1,2，)，由此知选项A正确，B错误；根据波速公式v，波对应的传播速度分别为v1 m/s(n0,1,2，)，v2 m/s(n0,1，2，)，由此知选项C正确，D错误。14.一列波的波源S在O点做竖直方向、频率为10Hz的简谐运动，t0时刻，向右传播的波形如图所示，向左传播的波形未画出。下列说法正确的是()At0时刻，x1m处的质点振动方向向上Bt0时刻，x2m处的质点振动方向向上Ct00.175s时刻，x1m处的质点处在波谷位置Dt00.125s时刻，x1m处的质点处在波峰位置【答案】AC【解析】由波的方向向右则波形向右平移，可知x1m处的质点向上运动，故A正确；t0时刻，x2m处的质点与t0时，x2m处的质点振动方向相同，振动方向向下，故B错误。波的周期为：Ts0.1s，则t00.175s为又经过了1T，x1m处的介质点与1T时刻x1m的位置相同，处于波谷，故C正确；在t00.125s为往前推了1T，x1m处的质点处于波谷，故D错误。三、实验题15.如图13114，标有直角坐标系xOy的白纸放在水平桌面上，半圆形玻璃砖放在白纸上，圆心在坐标的原点，直径与x轴重合，OA是画在白纸上的直线，P1、P2是竖直插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直插在白纸上的第三枚大头针，是直线OA与y轴正方向的夹角，是直线OP3与y轴负方向的夹角，只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测得角和便可求得玻璃的折射率n.某同学用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的直线OA上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在y0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像(1)他应该采取的措施是_(2)若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置的方法是_(3)若他已正确地测得了、的值，则玻璃的折射率n_【答案】(1)减小(2)用P3挡住P1和P2的像(3)【解析】在y0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，是因为发生了全反射现象，故要减小.(2)插针法就是要用P3挡住P1和P2的像(3)介质的折射率等于空气中折射角正弦与介质中入射角正弦之比16.利用单摆做简谐运动的周期公式,可以很精确地测量当地的重力加速度。如图甲所示,利用一根长细线,一个带孔的小铁球,一个铁架台组成一个简单的单摆,再利用毫米刻度尺测出单摆的摆长,用秒表测出单摆的周期,最后通过计算就可以求出当地的重力加速度的值。(1)根据所给情景,单摆摆长应该如何测量? (2)单摆周期的测量往往是先测出若干个周期(如50个周期)的时间,再求出一个周期。在测量时间时,开始计时(也是停止计时)的位置应选在哪里?(3)下表是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据:摆长l/m0.50.60.81.1周期T2/s21.92.43.24.8利用上述数据在图坐标系中描出l-T2图象。利用图线可知,取T2=4.2 s2时,l=m,重力加速度g=m/s2。【答案】(1)见解析(2)平衡位置(3)如图所示1.059.86【解析】(1)先测量出悬挂点到小球的细线长度l,再测出小球的直径D,则摆长l=l+。(2)测量时间的开始位置应该是单摆的平衡位置,因为小球通过该位置时速度最快。(3)l-T2图象如图丙所示。T2=4.2 s2时,从图丙中画出的直线上可读出其摆长l=1.05 m,将T2与l代入公式g=42lT2得g=9.86 m/s2。四、计算题17如图所示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，求：(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【答案】(1)10cm0.24m(2)0.9m/s0.27s【解析】(1)振幅A10cm，波长0.24m(2)若波向右传播，TnTt，所以T.因为T0.2s，故n0.则Tt0.2ss0.27s波速vm/s0.9 m/s.18(2014全国卷)一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率【答案】【解析】根据全反射规律，圆形发光面边缘发出的光线射到玻璃板上表面时入射角为临界角(如图所示)设为，且sin .根据几何关系得：sin 而LRr联立以上各式，解得n.