2014高考物理大一轮复习讲义机械振动与机械波光电磁波与(精)

1、章末限时练第十二章机械振动与机械波光电磁波与相对论（满分：100 分时间：90 分钟）、选择题（每小题 4 分，共 40 分）1.下列说法正确的是（）A.弹簧振子从平衡位置向最大位移处运动的过程中，振子做匀减速运动B.火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高C.当水波通过障碍物时，若障碍的尺寸与波长差不多，或比波长小时，将发生明显的 衍射现象D.用两束单色光A、B,分别在同一套装置上做干涉实验，若A光的条纹间距比B光的 大，则说明A光波长大于B光波长答案 BCD2.下列说法正确的是（）A. 根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁 场周围一定

2、产生变化的电场B.发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路C. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D. 当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微小，经典力学理论仍然适用，只有当 物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用 于高速运动答案 BD3.两束平行的光斜射到平行玻璃砖，经玻璃砖折射后如图则关于这两束光的说法中正确的是（）.A.A光的折射率比B光的折射率小B.A光在水中的传播速度比B光在水中的传播速度小1 所示,A光在光屏上形成的条纹间距小C. 从玻璃砖下表面射出的两束光可能不平行D. 若分别将这两束光用同一装置做双缝干涉实验，则 答

3、案 BD4.下列说法中正确的是A. 光的偏振现象说明光具有波动性，但并非所有的波都能发生偏振现象B. 变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场C. 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄D. 火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁答案 ACD5.如图 2 所示，两束单色光a、b从水面下射向A点，光线经折射后 合成一束光c,则下列说法正确的是( )A.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条b光的干涉条纹间距图 2B.用a、b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的C.在水中a光的速度

4、比b光的速度小D.在水中a光的临界角大于b光的临界角答案 AD解析 由题图可知a光的折射率较小，所以a的波长大，在介质中传播速度快，C 错误；1_干涉条纹间距 x=d入，所以a光的干涉条纹间距大，A 正确；衍射条纹间距不等，B1错误；根据 sinC=n知a光临界角大，D 正确.6.在同一介质中两列连续传播的简谐横波，在t=0 时刻的波形图象如图 3 所示已知甲波向左传播，乙波向右传播请根据图中信息判断以下说法正确的是( )A. 由于两波振幅不等，故两列波相遇时不可能发生干涉现象B. 两列波同时传到坐标原点C.在x= 0.2 cm 处的质点开始振动时的方向为y轴的负方向D. 两列波相遇时会发生干

5、涉，坐标原点处始终为振动减弱的点答案 BD7.一列简谐横波向右传播，在其传播路径上每隔L= 0.1 m 选取一个质点，如图 4 甲所示,t= 0 时刻波恰传到质点 1,并立即开始向上振动，经过时间t= 0.3 s，所选取的 1 -纹间距9 号质点间第一次出现如图乙所示的波形，则下列判断正确的是123456F 78 9甲24二s/乙A.t= 0.3 s 时刻，质点 1 向上运动B.t= 0.3 s 时刻，质点 8 向下运动C.t= 0 至t= 0.3 s 内，质点 5 运动的时间只有 0.2 sD.该波的周期为 0.2 s，波速为 4 m/s答案 BCD& 一列简谐横波在x轴上传播，其波

6、速为 40 m/s，某时刻的波形如图 5 所示，a、b、cA. 这列波向左传播B. a 的加速度正在增大C.该时刻以后，b比c先到达平衡位置D. 再过 0.075 s 质点b回到平衡位置A.该波的波速等于 5 m/s9.答案 BD沿x轴正方向传播的简谐横波在t1= 0 s 时的波形如图 6 所示， 此时波刚好传播到x= 2 m 处的质点B,质点A恰好位于波谷 位置，C D两个质点的平衡位置分别位于x= 3 m 和x= 5 m 处；当t2= 0.2 s 时，质点A恰好第一次（从计时后算起）位于 波峰位置，则下列判断正确的是（B.当t= 1.0 s 时，质点C在平衡位置处且向下运动C.当t= 0.

7、9 s 时，质点D的位移为一 2 cmD.当质点D第一次位于波谷位置时，质点B也恰好位于波谷位置答案 AC解析由波形图可知，波长入=2 m，从开始计时到t2= 0.2 s，质点A从波谷第一次入到达波峰位置，则T= 0.4 s，该波的波速v=5 m/s，选项 A 正确；波从B传到C所用时BC间tBc= = 0.2 s，再经过 0.8 s，质点C正好完成 2 次全振动，所以当t= 1.0 s 时，BD质点C在平衡位置处且向上运动，选项 B 错误；波从B传到D所用时间tBD=P = 0.6 s,3再经过 0.3 s，质点D振动了 4T,所以当t= 0.9 s 时，质点D的位移为一 2 cm,选项 C

8、3正确；质点B D在空间上相差 2 入，振动情况完全相反，选项D 错误.10如图 7 甲所示，一条水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q、P、O P Q质点，相邻两质点间距离为 1mt=0 时刻质点O从平衡位置开始沿y轴正方向振动，并产生分别 向左向右传播的简谐横波，质点O振动图象如图乙所示，当质点O第一次到达正方向最 大位移时刻，质点P刚开始振动，则下列说法正确的是（）A.这列波的波长为 2 m，传播速度为 2 m/sB.当质点Q第二次达到正向最大位移时，质点O已经走过 35 cm 路程C. t= 3 s 时，质点P、P均在平衡位置且向上运动D.t= 2 s 时，质点P位于波峰，质点P则位于波谷答

9、案 B解析 由乙图可得，T= 4 s，由当质点O第一次达到正方向最大位移时，质点P刚开始振动，可知传播速度v= 1 m/s，入=4 m，A 错；质点 Q第二次达到正向最大位移需3要14T=7 s，质点O已经走过的路程为 7A= 35 cm, B 对；1 s 的时间，振动传到P、P处，再过 1s，两质点均达到波峰，再过 1 s 的时间，两质点均经平衡位置向下运动,甲乙C D 均错.二、非选择题（共 60 分）11.（6 分）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中:4(1) 用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图 8 所示，则该摆球的直径为 _cm.图 8(2) 小组成员在实验过程中有如下

10、说法，其中正确的是 _.(填选项前的字母)A.把单摆从平衡位置拉开30的摆角，并在释放摆球的同时开始计时tB.测量摆球通过最低点 100 次的时间t，则单摆周期为 而C. 用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D. 选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小答案(1)0.97(2)C解析(1)游标卡尺读数=主尺读数+游标尺读数=9 mm+ 7X0.1 mm= 0.97 cm(2)要使摆球做简谐运动，摆角应小于5,应选择密度较大的摆球，阻力的影响较小，测得重力加速度误差较小，A D 错；摆球通过最低点100 次，完成 50 次全振动，周期td是 50,

11、B 错；摆长应是L+ 2 若用悬线的长度加直径作为摆长，则测出的重力加速度值偏大.12. (9 分)用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d= 0.20 mm 双缝到毛玻璃屏间的距离为I= 75.0 cm，如图 9 甲所示，实验时先转动图乙所示的测量头上的手轮，使与卡尺游标相连的分划线对准如图丙所示的第1 条明条纹，此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示，则游标尺上的读数X1=_mm,然后再转动手轮，使与卡尺游标相连的分划线向右边移动， 直到对准第 5 条明条纹，如图丁所示，此时卡尺的主尺和游标的位置如图己所示，则游标卡尺上的读数X2=1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1

12、1 1 1 k1 1 1 1 1 1| 1 r 111 r 1 n p r r 11 I ri i |丙T戊IU己mm,由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是IIIII12 3 4 5乙imi4答案 0.39.66.2X10解析Xi= 0.3 mm,X2= 9 mm+ 0.6 mm = 9.6 mmld0.29.6 0.3则由x=d入得 入=Tx= 75X10 x4mm= 0.000 62 mm = 6.2 x 104mm三、计算题(共 4 小题，共 45 分)13. (10 分)如图 10 所示，等腰三角形OAB为玻璃三棱柱的横截面，/OAB=30,C点为底边AB的中点.一平行于底边A

13、B的光线射到OA边的中点上，经OA折射的光线恰射向C点，最终光线从玻璃三棱柱射出.(1) 求介质的折射率；(2) 画出光线传播的光路图，并标明出射光线与界面OB的夹角.解析 依题意作出光路图(1)由几何知识可知入射角01= 60,折射角02= 30sin01根据折射定律得n= sin02=丿 3光线在 C 点发生全反射，则光路图如图所示.14.(11 分)如图 11 所示，MN为半圆形玻璃砖的对称轴.O为玻璃砖圆心，某同学在与MN平行的直线上插上两根大头针R、F2,在MN上插大头针R,从P3一侧透过玻璃砖观察P、P2的像，调整P3位置使P3能同时挡住P1、P2的像，确定了的P3位置如图所示，他

14、测 得玻璃砖直径D= 8 cm,P1、F2连线与Mh之间的距离 也=2cm,P3到O的距离d2= 6.92cm.取 3= 1.73.求该玻璃砖的折射率.答案 1.73解析光路图如图所示,答案(1) ,3AB1sini=OA=2,得i= 30则/OAB=60退OB=OAsin 60=4X2 cm=3.46 cm根据几何关系有P3B=d2OB= (6.92 3.46) cm = 3.46 cmBP3.46tan /BAP=-AB= 2 = 1.73，得/BAP= 60因此r= 180/OAB-ZBAP= 60sinr据折射定律得n= sni，解得n= 1.7315. (12 分)一列简谐横波沿x轴

15、双向传播，波源位于原点O,振动方程为y= 4sinnt(cm), 两质点P、Q分别位于X1= 6 m 和X2= 2 m 处，波源振动后右侧某时刻波形如图12 所示，求：pj/cm i4-6-42 0-4/24 x/m图12(1)从波源起振后到质点P到达波谷的所有可能时间；从波刚传到质点Q开始，当Q通过的路程为s= 44 cm 时，质点P通过的路程是多少? 答案(1)4.5 + 2n(n= 0,1,2 )(2)28 cm2n解析(1)由题图可知 入=4 m，由振动方程可知质点周期丁=書=2 s波速v=T= 2 m/s|X1|从波源起振后到P点开始振动所用时间11=厂=3 s3再经（n+ 4）周期

16、后P点到达波谷，所有可能时间为3t=11+ (n+ 4)T= 4.5 + 2n(n= 0,1,2 . )s3（2）Q点振动次数ni= 4A= 24由图可知P点落后Q点一个周期，所以3P点全振动次数n2=ni 1 = I43P点通过的路程s= 14X4A= 28 cm16.（12 分）夏日晚上，一观察者站在游泳池边发现对岸标杆上有一灯A,水下池壁上有一彩灯B,如图 13 所示（B灯在图中 未画出）他调整自己到岸边的距离，直到他看到A灯经水面反射所成的像与B灯在水下的像重合，此时人到对岸距离L= 10 m,人眼E距水面高H=2 m,A灯距水面高为 0.54m 水的折射率n= 3.（1）画出观察者看到A B灯的像