2014高考物理一轮复习-机械振动与机械波光电磁波与相对论(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

2、变化的磁 场周围一定产生变化的电场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,答

3、案 BD1 所示,则 A 光在光屏上形成的条纹间距小4.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 光的干涉条纹间距大于 b 光的干涉条纹间距图 2B. 用

4、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;丄干涉条纹间距Ax= 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 sin C = 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

5、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，经过时间程=0.3 s,所选取的 19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（）2345&78 9甲/2346S/乙图 4A . 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

6、，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，其波速为 40 m/s,某时刻的波形如图 5 所示,介质中的三个质点，此时c 质点正向下运动，下列判断正确的是A .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 回到平衡位置答案 BD9.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

7、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A .该波的波速等于 5 m/sB .当 t= 1.0 s 时，质点 C 在平衡位置处且向下运动C.当 t= 0.9 s 时，质点 D 的位移为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 心 2 m,从开始计时到 t2= 0.2 s,质点 A 从波谷第一次到答案314T= 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 1 s,两质点均达到波峰， 再过 1

8、 s 的时间，两质点均经平衡位置向下运动,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:（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= V = 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，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BDtBD= V = 0.6 s,3再经过 0.3 s，质点 D 振动了 4T,所以当 t

9、= 0.9 s 时，质点 D的位移为一 2 cm，选项 C3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.P、0、P、Q 质点，相并产生分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、邻两质点间距离为 1 m, t= 0 时刻质点 O 从平衡位置开始沿 y 轴正方向振动,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 =

10、2 s 时，质点P 位于波峰，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,4 m, A 错；质点 Q第二次达到正向最大位移需要2 cmIII山I05 10v/cmn1图 7球的直cm.4（2）小组成员在实验过程中有如下说法，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 100C.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

11、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td期是 50, 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

12、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=_ mm ,由以上已知数据和测量答案 0.39.6 6.2X10数据，则该单色光的波长是1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1| 1 r 111 r 1 n * r r 11 1 ri i |IIIII12 3 4 5丙乙imi解析 xi= 0.3 mm , X2= 9 m

13、m+ 0.6 mm = 9.6 mm丄d 0.29.6 0.34则由Ax= d 入得 入=l& =75x10X4 mm = 0.000 62 mm = 6.2x10mm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 AB 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.答案，3见解析图解析 依题意作出光路图sinBi根据折射

14、定律得 n= sin92=. 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Pi、P2，在 MN 上插大头针 P3,从 P3一侧透过玻璃砖观察 Pi、P2的像，调整 P3位置使 P3能同时挡住 Pi、P2的像，确定了的 P3位置如图所示,他测得玻璃砖直径 D = 8 cm , Pi、P2连线与 MN 之间的距离 di= 2 cm , P3到 O 的距离(1)由几何知识可知入射角0= 60 折射角 = 30 d2= 6.92 cm.取 3= 1.73图 ii答案 1.73

15、解析光路图如图所示,AB1sin i= OA=2，得 i =3030贝 OAB= 60_ 3OB = OA sin 60 =4 x 2 cm=3.46 cm根据几何关系有P3B = d2 OB = (6.92 3.46) cm = 3.46 cmBP33.46tan/ BAP3= T = 1.73,得/ BAP3= 60 AB因此 r = 180 / OAB / BAP3= 60sin r据折射定律得n n= sin i，解得n n= j7315.(12 分)一列简谐横波沿 x 轴双向传播，波源位于原点O,振动方程为 y= 4sinn(cm),两质点 P、Q 分别位于 X1= 6 m 和 X2

16、= 2 m 处，波源振动后右侧某时刻波形如图12所示，求：4.oZ.r-6-4-2n-4xy/1=4 血图 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 cm(2)A 灯经水面反射所成的像进入人眼，有/ ADC =ZEDF ,2n解析由题图可知 心 4m，由振动方程可知质点周期T=-=2s波速 v= T = 2 m/s凶|从波源起振后到 P 点开始振动所用时间 ti= V = 3 s3再经(n + 4)周期后 P 点到达波谷，

17、所有可能时间为3t= ti+ (n + 4)T = 4.5+ 2n(n= 0,1,2.)s 3Q 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 = 143P 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A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