2019年高考物理一轮复习第13章机械振动与机械波光电磁波与相对论新人教版

1、第十三章机械振动与机械波 光电磁波与相对论综合过关规范限时检测满分：100 分 考试时间：60 分钟一、选择题(本题共 8 小题，每小题 6 分，共计 48 分。14 题为单选，58 题为多选, 全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，错选或不选的得 0 分)1. (2018 湖南衡阳检测)分析下列物理现象：(1) 夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2) “闻其声而不见其人”；(3) 学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4) 当正在鸣笛的火车朝着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的导学号 21993533 ( A )A. 反射、衍射、干涉

2、、多普勒效应B. 折射、衍射、多普勒效应、干涉C. 反射、折射、干涉、多普勒效应D. 衍射、折射、干涉、多普勒效应解析(1)夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，是由于声音在云层间来回传 播，这属于声音的反射；(2) “闻其声而不见其人，听到声音，去卩看不见人，这属于声音 的衍射；(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，音叉发出的两个频率相同 的声波相互叠加，从而出现加强区与减弱区，这属于声音的干涉；(4)当正在鸣笛的火车朝着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高，音调变高就是频率变高，这属于多普勒效应。故选 Ao2.(2018 河北沧州月考)如图，在一直立的光滑管内放置一劲度

3、系数为k的轻质弹簧，管口上方O点与弹簧上端初位置A的距离为h, 质量为m的小球从O点由静止下落，压缩 弹簧至最低点D,弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。小球自O点下落到最低点D的 过程中，下列说法中正确的是 |导学号 21993534 |( C )2A.小球最大速度的位置随 h 的变化而变化B. 小球的最大速度与 h 无关3C. 小球的最大加速度大于重力加速度D. 弹簧的最大压缩量与 h 成正比解析小球速度最大的位置，加速度为零，即重力等于弹力，有mg= kx，所以x不变，则最大速度位置不变，与h无关，故 A 错误；小球从下落点到平衡位置，重力和弹簧做 功，下落的高度不同，小球的最大速度不

4、同，故B 错误；若小球在A点释放，根据简谐运动的对称性，在最低点加速度为g,方向向上，若小球在O点释放，最低点位置会下降，则最大加速度大于g,故 C 正确；在最低点弹簧的压缩量最大，根据能量守恒定律可得mgh+x）12=2kx2，故弹簧的最大压缩量与h有关，但不是成正比关系，故 D 错误。3.质点以坐标原点0为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图象如图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0m/s，起振后 0.3s，此质点立即停止运轴正方向，则介质中各质点的起振方向均沿y轴正方向，与波源质点振动方向相同。0.3s 此质点立即停止运动，形成孑入的波形。由振动图象读出周期T=

5、 0.4s，波长 入=vT=0.4m ,则再经过 0.1s 后，即t= 0.4s 时波总共传播的距离为s=vt= 0.4m,传到x= 0.4m处，故 A 正确，B、C D 错误。4.（2018 江苏如皋调研）如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源S,它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域中间为由a、b两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（如图乙所示）。则下列说法中正确的是导学号 21993536 （ C ）解析根据振动图象得知，t=0 时刻质点沿y轴正方向振动，即波源的起振方向沿y起振后动，再经过4A. a光的频率比b光的大

6、B.水对a光的折射率比b光的大C. a光在水中的传播速度比b光的大D.在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹间距比b光的窄1解析a光照射的面积较大，知a光的临界角较大，根据 sinC=-,知a光的折射率n较小，频率较小，所以a光的频率小于b光的，故AB 错误；根据v=C，知a光在水中传n播的速度较大，故 C 正确；a光在水中传播的速度较大，则a光的波长较长，由干涉条纹间距公式x=d入，得a光的干涉条纹间距较宽，故D 错误。5.（2018 湖北武汉月考）如图甲所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t= 0 时刻 的波形图，P是参与波动的、离原点xi= 2m 处的质点，Q是参与波动的、离原

7、点X2= 4m 处的 质点。图乙是参与波动的某一质点的振动图像（所有参与波动的质点计时起点相同）。 由图可 知 | 导学号 21993537（ ACE ）A. 从t= 0 到t= 6s，质点P通过的路程为 0.6mB. 从t= 0 到t= 6s，质点Q通过的路程为 1.2mC. 这列波的传播速度为v= 2m/sD. 从t= 0 起，质点P比质点Q先到达波峰E.图乙可能是图甲中质点Q 的振动图像解析由题图乙可知周期为 2s,6s = 3T,每个周期内质点运动的路程为4A,因此从t=0 到t= 6s,质点P通过的程为 12A= 60cm= 0.6m，选项 A 正确；质点Q通过的路程也为 0.6m，

8、选项 B 错误；由题图甲可知波长为4m,这列波的波速为v=* = 2m/s，选项 C 正确；质点P在t= 0 时正沿y轴负方向运动，质点Q正沿y轴正方向运动，因此质点Q比质点P先到达波峰，选项 D 错误；由于质点Q在t= 0 时正沿y轴正方向运动，因此题图乙可能是 题图甲中质点Q的振动图像，选项 E 正确。6. （2018 吉林长春质检）下列说法正确的是|导学号 21993538 丨（ACE ）5A. 肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看 太阳光呈现的彩色是光的衍射现象B. 光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理C.做双缝干涉实验时，用

9、绿光照射单缝，在光屏P 上观察到干涉条纹，用红光代替绿 光照射单缝将得到相邻条纹间距更大的干涉图样D. 相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了E. 在真空中传播的电磁波，当它的频率增大时，它的传播速度不变，波长变短解析肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象，选项 A 正确；全息照相不是利用全反射，是利用光的干涉，选项 B 错误；红光的波长比绿光的长，由x=入可知，用红光代替绿光照射单缝，将得到相邻条纹间距更大的干涉图样，选项C 正确；相对论认为：高速运动的物体在运动方向上，长度变短，选项 D 错误；在真空中传播的电磁波

10、，传播速度不变，由c=入f得,当它的频率增大时，波长变短，选项E 正确。7. (2018 广东广州月考)如图，A、B为振幅相同的相干波源，且产生的机械波向外传 播过程中振幅衰减不计，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，则下列叙述正确的是导学号 21993539 ( BCD )A. Q点始终处于波峰位置B. R、S两点始终处于静止状态C. P、Q连线上各点振动始终最强1D.P 点在图中所示的时刻处于波谷，再过 周期处于平衡位置4E.如果A、B两波源频率不同，也能产生类似的稳定的干涉现象解析Q点是峰峰相遇点，是振动加强点，但并不是始终处于波峰位置， 选项 A 错误；R S两点是峰谷相遇点， 是振动减弱

11、点，位移为零，则始终处于静止状态，选项 B 正确；P、Q两点都是振动加强点， 故P、Q连线上各点振动始终最强， 选项 C 正确；P点是振动加强点，1在题图所示的时刻处于波谷，再过 4 周期处于平衡位置，选项 D 正确；如果A、B两波源频率不同，则不能产生类似的稳定的干涉现象，选项E 错误。6& (2018 江西上饶月考)如图，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜，里面是空气，一束光A从棱镜的左边射入， 从棱镜的右边射出时发生了色散，射出的可见光分布在a点和b点之间，以下说法正确的是 |导学号 21993540 |( BDE )7A.从a点射出的是红光，从b点射出的是紫光B.从a

12、点射出的是紫光，从b点射出的是红光C.从a点和b点射出的都是红光，从ab中点射出的是紫光D.若蓝光能使某金属发生光电效应，则从 a 点射出的光也能使其发生光电效应E.光在ab面上不可能发生全反射解析由于三棱镜里面是光疏介质， 外面是光密介质，因此光线经三棱镜后向顶角偏折，折射率越大，偏折程度越大，因此从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光，选项 A、C 错误，B 正确；若蓝光能使某金属发生光电效应， 则射到a点的光也能使其发生光电效应，选项 D 正确；光从光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射，选项E 正确。二、非选择题(共 3 小题，共 52 分。要的演算步骤，只写出最后答案的不得分9. (

13、15 分)(2018 天津第一中学检测度。|导学号 21993541(1)甲组同学采用图 1 所示的实验装置。d,实验中将悬点到小球最低点的距离作为 摆长I，测得多组周期T和I的数据，作出T2-l图象，如图 2 所示。实验得到的T2-1图象是_c_；小球的直径是_1.2_cm ;B.在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O 处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值偏小(填“偏大” “偏小”或“不变”)。(2)乙组同学在图 1 所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图3 所示。将摆球拉计算题解答时请写出必要的文字说A 由于没有游九舄宾兴：a a m图 48开一小

14、角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图 4 所示的vt图线。A 由图 4 可知，该单摆的周期T=2.0 s ;9B.更换摆线长度 I 后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出线长)，并根据图线拟合得到方程T1 2= 4.04I+ 0.024，由此可以得出当地的重力加速度g=_9.76_m/s2。(取n2= 9.86，结果保留 3 位有效数字)解析1求波源的振动周期；2从t= 0 时刻起经多长时间位于x=- 81m 处的质点N(图中未画出)第一次到达波峰位置？并求出在此过程中质点P运动的路程。答案：(1)1.2s(2)7.8s5.2m解析波在 0.1s 内

15、传播了 1m 波速v= 10m/s,由波动方程y= 20sinwx可知该波的波长 入=12m,T2-l图线(I为摆(1)由单摆的周期公式10则由数学关系得斜率k= 芒，纵截距为b=着因T2-I图象的纵截距为正，则图象应 为c。由图象c的纵截距可得d= 2b= 2x0.6cm= 1.2cm。绳子松动导致摆长变长，但测量值偏小，由T= 2n.g知重力加速度的测量值偏小。(2)根据简谐运动的图线知，单摆的周期T= 2.0s。LT24n2根据T= 2n、仁，可得k=r= _ = 4.04,J yy2解得g= 9.76m/s。10.(17 分)(2018 -河南郑州月考)从坐标原点O产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t= 0 时刻波的图象如图所示，此时波刚好传播到M点，x= 1m 处的质点P的位移为 10cm,再经t= 0.1s，质点P第一次回到平衡位置。导学号 2199354211故波源的振动周期T=-= 1.2s ;v(2)t= 0 时，O点左侧第一个波峰处于xo=- 3m 处，设经时间t到达N点，贝yt=1 X-Xo1= 7.8s = 6.5T,在此过程中P点运动的路程为s= 6.5X4A= 5.2m。11.(20 分)(山东德州质检)如图所示，用折射率n=