高考物理一轮复习 第十二章 机械波、光、电磁波、相对论章末质量检测.doc

章末质量检测(十二)(时间：60分钟满分：100分)1(2014洛阳市二模) (1)(6分)如图1所示，把一面镜子斜着插入装有水的水盆中，用一束光斜射入水中，在天花板上就可以看到彩色的光带，对这个现象，下列说法正确的是_。(填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)图1a这是光的全反射现象b这是光的色散现象，起到棱镜作用的是水ca可能是紫光，d可能是红光d在真空中a光束的传播速度最大，d光束的传播速度最小e用同一装置做双缝干涉实验，在a、b、c、d四种光中，d光的条纹最宽(2)(9分)一列沿着x轴正方向传播的横波，在t0时刻的波形如图2甲所示，图甲中某质点的振动图象如图乙所示，则：图2图乙可以表示图甲中质点k、l、m、n中哪个质点的振动图象？由图中信息可以计算出该波的波速v为多少？解析 (2)质点l的振动图象。(3分)由甲图可知2.0 m(2分)由乙图可知t4 s(2分)故该波的波速v0.5 m/s(2分)答案(1)bce(2)l0.5 m/s2(2014河南洛阳市联考)(1)(6分)如图3所示为甲、乙两列沿绳传播的简谐横波(虚线表示甲波，实线表示乙波)在某时刻的波形图，m为绳上x0.2 m处的质点，则下列说法中正确的是_。(填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)图3a这两列波将发生干涉现象，质点m的振动始终加强b由图示时刻开始，再经甲波周期的，m将位于波谷c此时刻m点正在向下振动d甲波的速度v1比乙波的速度v2大e因波的周期未知，故两列波波速的大小无法比较(2)(9分)如图4所示，某透明液体深1 m，一束与水平面成30角的光线从空气照向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为45。试求：(光在真空中的速率c3.0108 m/s)图4该液体的折射率；进入液体的光线经多长时间可以射到底面。解析(2)因为入射角i903060(1分)折射角r904545(1分)所以n。(2分)光在液体中传播时位移s m(2分)速度v108 m/s(2分)所以：t108 s。(1分)答案(1)abc(2)108 s3(2014沈阳市质量监测) (1)(6分)如图5是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源s1、s2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)；s1的振幅a14 cm，s2的振幅a23 cm，则下列说法正确的是_。(填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)图5a质点d是振动减弱点b质点a、d在该时刻的高度差为14 cmc再过半个周期，质点b、c是振动加强点d质点c的振幅为1 cme质点c此刻以后将向下振动(2)(9分)如图6所示，图6aob是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角75，今有一束单色光线在横截面内从oa的中点e沿垂直oa的方向射入玻璃砖，一部分光线经ab面反射后恰好未从ob面射出，不考虑多次反射作用。试求玻璃砖的折射率n。解析(1)由图象可知，d点为两波谷相遇应该是加强点，选项a错误；此时a点在加强后的最高点，d点在加强后的最低点，由合成叠加关系可知a、d质点在该时刻的高度差为14 cm，选项b正确；由于两波的频率相等，叠加后会形成稳定的干涉图象，所以a、d点始终是加强点，b、c点始终是减弱点，选项c错误；质点c为减弱点，振幅为两振幅之差，为1 cm，选项d正确；由题意可知此时质点c将向下振动，选项e正确。(2)因e点为oa的中点，所以入射角30(2分)75(2分)临界角c180245(2分)ob面恰好发生全反射，则sin c(1分)解得n(2分)答案(1)bde(2)4(1)(6分)下列说法正确的是_。(填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)a肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的b在双缝干涉实验中条纹变宽，可能是将入射光由绿光变为红光造成的c光导纤维传送图像信息利用了光的衍射原理d光从真空中以相同的入射角斜射入水中，红光的折射角大于紫光的折射角ea、b两种光从相同的介质入射到真空中，若a光的频率大于b光的频率，则逐渐增大入射角，a光先发生全反射(2)图7(9分)如图7所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t0和t0.06 s时刻的波形图。已知在t0时刻，x1.5 m处的质点向y轴正方向运动。判断该波的传播方向；求该波的最小频率；若3tt4t，求该波的波速。解析(1)肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象，a错误；在双缝干涉实验中，条纹间距x，条纹变宽，可能是将入射光由波长较短的绿光变为波长较长的红光造成的，b正确；光导纤维传送图像信息利用了光的全反射原理，c错误；因为红光的折射率小于紫光的折射率，光从真空中以相同的入射角斜射入水中，则红光由于偏折程度较小，红光的折射角大于紫光的折射角，d正确；频率越大的光，折射率越大，全反射临界角越小，所以a、b两种光从相同的介质入射到真空中，若a光的频率大于b光的频率，则逐渐增大入射角，a光先达到临界角而发生全反射，e正确。(2)该波向右传播(2分)ttmax0.06 s(2分)fmin12.5 hz(1分)若3tt4t，则t(3)t(1分)t s(1分)v15 m/s75 m/s(2分)答案(1)bde(2)向右12.5 hz75 m/s5(1)(6分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t6 s时的波形如图8所示，a、b、c分别是x0、x1 m和x2 m处的三个质点。已知该波周期为4 s，则_。(填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)图8a对质点a来说，在第7 s内回复力对它做正功b对质点a来说，在第7 s内回复力对它做负功c对质点b来说，在第7 s内回复力对它不做功d该列波的传播速度是1 m/se对质点c来说，在第7 s末的位移为0.2 m(2)(9分)如图9所示，折射率n的半圆形玻璃砖置于光屏mn的上方，其平面到mn的距离h10 cm。一束单色光沿图示方向射向圆心o，经玻璃砖后射到光屏上的o点。现使玻璃砖绕圆心o点顺时针转动。则图9光屏上的光点将向哪个方向移动？光屏上的光点离o点最远是多少？解析(2)光屏上的光点将向右移动。(3分)如图所示，设玻璃砖转过角时光屏上的光点离o点最远，记此时光点位置为a，此时光线在玻璃砖的平面上恰好发生全反射，临界角为c。由折射定律有sin c(2分)由几何关系知，全反射的临界角c45(2分)光点a到o的距离xao10 cm。(2分)答案(1)bde(2)光点右移10 cm6(1)(6分)下列说法正确的是_。(填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)a波的图象表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移b麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在c真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的d单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关e均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场(2)(9分)如图10所示图10是一透明的折射率为n的圆柱体，其半径r20 cm，o点为圆心，ab为其中的一直径。今有一束平行光沿平行于ab方向射向圆柱体，已知真空中光速为c3.0108 m/s。求光在圆柱体中的传播速度；假如在该平行光中有一光线经圆柱体折射后刚好到达b点，则该光线在圆柱体中的传播时间为多少。解析(1)波的图象表示介质中每个质点在某一时刻的位移，振动图象才表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移，选项a错误；麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项b错误；光速与光源、观测者间的相对运动没有关系，选项c正确；单摆做受迫振动的频率或周期由驱动力的频率或周期决定，与摆长无关，选项d正确；根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，所以选项e正确。(2)光在该圆柱体中的传播速度为v108 m/s(2分)假设pc经折射后经过b点，光路图如图所示。假设入射角为，折射角为，则由折射定律有：n(2分)又由几何关系有：2解得：60，30(1分)则bc2rcos r m(1分)所以t(2分)代入数据得：t2109 s(1分)答案(1)cde(2)108 m/s2109 s7(10分)用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针p1、p2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使p1的像被p2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针p3和p4，使p3挡住p1和p2的像，p4挡住p3以及p1和p2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图11甲所示，其中o为两圆弧圆心，图中已画出经p1、p2点的入射光线。图11(1)在图上补画出所需的光路。(2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的ab分界面上画出这两个角。(3)用所测物理量计算折射率的公式为n_。(4)为了保证在弧面cd得到出射光线，实验过程中，光线在弧面ab的入射角应适当_(选填“小一些”“无所谓”或“大一些”)。(5)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率n_。解析 (1)连接p3、p4与cd交于一点，此交点即为光线从玻璃砖中射出的位置，由于p1、p2的连线与ab的交点即为光线进入玻璃砖