人教新高三物理2019一轮复习测试专题《机械振动和机械波光和电磁波》

人教版新高三物理2019-2020年一轮复习测试专题《机械振动和机械波光和电磁波》人教版新高三物理2019-2020年一轮复习测试专题《机械振动和机械波光和电磁波》19/19人教版新高三物理2019-2020年一轮复习测试专题《机械振动和机械波光和电磁波》绝密★启用前人教版新高三物理2019-2020学年一轮复习测试专题《机械振动和机械波光和电磁波》一、单项选择题(共20小题,每题3.0分,共60分)1.以下列图，折射率n=的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方，其平面AB与MN的距离h=10cm。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点逆时O点。现使玻璃砖绕圆心针转动，以下关于光屏上光点的搬动方向，距O′点的最远距离的说法，正确的选项是（）A．向右搬动，最远距离10cmB．向左搬动，最远距离10cmC．向右搬动，最远距离10cmD．向左搬动，最远距离10cm2.在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特点和规律。法国物理学家库伦在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。已知单摆摆长为l，引力常量为G，地球质量为M，摆球到地心的距离为r，则单摆振动周期T与距离r的关系式为（）．B．C．D．3.如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，以下列图能正确描述其光路图的是（）4.一束含两种频率的单色光，照射终究面有涂层的平行均匀玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光辉分为a，b两束，以下列图．以下说法正确的选项是（）A．a，b可能是非平行光辉线B．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距C．a光频率大于

b光的频率D．从同种玻璃射入空气发生全反射时，

a光的临界角大5.以下列图，不相同波长的两单色光

a，b

沿同一方向从空气射向半圆形玻璃砖，入射点

O在直径的边缘，折射光辉分别为

OA，OB，则（）A．a单色光的频率比

b单色光的频率小B．当

a，b

两束光由玻璃射向空气中，

a光临界角比

b光临界角大C．在玻璃砖中

a单色光从

0到

A的流传时间等于

b单色光从

O到B的流传时间D．用a，b两束光在相同条件下做双缝干涉实验，

a光产生的干涉条纹间距比

b光大6.以下列图，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心不可以能发生的是（）

O时，以下情况7.一列波长大于3.6m的简谐横波沿直线方向由a向b流传,a，b相距6m,a，b两质点的振动图象以下列图。由此可知（）A．

3s末

a，b

两质点的位移相同B．该波的波长为

4mC．该波的波速为

2m／sD．该波由

a流传到

b历时

8.在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含

a，b

两种单色光的细光束从介质射入气泡，

A为入射点，此后

a，b

光分别从

C，D

点射向介质，以下列图

.已知

A点的入射角为

30°，介质对

a光的折射率

na=

.以下判断正确的选项是

( )A．a光射出空气泡后相关于射入空气泡前的偏向角为

30°B．在该介质中，光流传速度

va>vbC．光从该介质射向空气发生全反射时，临界角

Ca>CbD．a，b光分别经过同一双缝干涉装置时，屏上相邻两干涉条纹的间距

xa>xb9.一位游客在千岛湖畔欲乘坐游船，当日风波较大，游船上下浮动．可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s．当船上升到最高点时，甲板恰好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不高出10cm时，游客能愉快地登船．在一个周期内，游客能愉快登船的时间是( )A．0.5sB．0.75sC．1.0sD．1.5s10.以下列图，有一半圆形玻璃砖，Ⅰ，Ⅱ两束不相同频率的单色光从玻璃砖底边平行射入，a，b为入射点（均在玻璃砖底边圆心O的左侧），两束光进入玻璃砖后一起射到点，垂直底边，以下说法正确的选项是（）．从点射出的必然是一束复色光B．若两束光为红光和蓝光，则从a点入射的是蓝光C．若增大两束光的入射角，则Ⅱ光将先发生全反射D．若将Ⅰ光的入射点a左移一点，则两束平行光的出射光辉也必然平行11.如图，一列简谐横波向右流传，质点a和b的平衡地址相距置时，质点b恰好处于平衡地址向上运动。这列波的波长可能是（

0.5m。某时辰质点）

a运动到波峰位A．

1mB．

2mC．

D．

12.以下列图为用a，b两种单色光分别经过同一个双缝干涉装置获得的干涉图样，现让

a，b

两种单色光组成的复色光经过三棱镜或平行玻璃砖，光的流传路径和方向可能正确的选项是（

）13.一列简谐波在t=0时辰的波形图以下列图，经过，平衡地址位于x=2m的点M第一次到达波峰，关于该波的以下说法正确的选项是( )A．波速可能为20m/sB．波的流传方向必然沿x正方向C．波的频率D．N点的速度不可以能正在增大14.一简谐机械横波沿x轴正方向流传，波长为λ，周期为＝0时辰的波形如图1所示，a，b是波上的两个质点．图2是波上某一质点的振动图像．以下说法中正确的选项是( )A．t＝0时质点a的速度比质点b的大B．t＝0时质点a的加速度比质点b的小C．图2可以表示质点a的振动D．图2可以表示质点b的振动15.一列简谐横波沿直线由a向b流传，相距21m的a，b两处的质点振动图象如图中a，b所示，则（）A．该波的振幅是20cmB．该波的波长可能是12mC．该波的波速可能是10m/sD．该波由a流传到b最短历时16.图为一列简谐横波在介质中流传的波形图。在流传过程中，某一质点在10s内运动的行程是16m，则此波的波速是（）A．B．C．40m/sD．20m/s17.一列简谐横波某时辰波形以下列图，以下说法正确的选项是（）A．x=a处质点振动的能量大于x=b处质点的振动能量B．x=b处质点的振动的频率由波源决定C．小林用笔沿波形描一遍，描图过程中笔尖的运动为简谐振动D．x=c处质点比x=a处质点少振动一个周期的时间18.甲图为某简谐机械横波在t=0时辰波的图像，乙图为波的流传方向上某质点的振动图像。以下说法正确的选项是( )A．该波的波速是15m/sB．该波必然沿x轴正方向流传C．若乙是质点

P的振动图像，则

t=0．15s时辰，质点

Q的坐标为（

0．5m，0cm）D．若乙是质点

Q的振动图像，则

t=0．15s时辰，质点

P的坐标为（

1m，－4cm）19.以下列图，图甲为t＝1s时某横波的波形图像，图乙为该波流传方向上某一质点的振动图像，距该质点x＝0.5m处质点的振动图像可能是( )20.一列简谐横波t=0时辰的波形如图甲所示，P质点的振动图像如图乙所示，则（）A．波沿X轴正方向流传，波速为20m/sB．t=25s时，P点速度和加速度方向相同C．与P点相距12米的M点（未画出），P，M两点的振动情况总是一致D．t=0.2s至t=-0．5s时间内，平衡地址处于原点处质点经过的行程为30cm二、计算题(共4小题,每题10.0分,共40分)21.以下列图，AOB是扇形玻璃砖的横截面图，其顶角，今有一束单色光辉在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射人玻璃砖，被AB面反射的光辉，恰幸好OB面发生全反射，不考虑多次反射作用．试求玻璃的折射率n．22.(1)一列简谐横波沿轴正方向流传，在秒与秒两个时辰，在轴上（-3m，3m）区间的波形完好相同，以下列图．并且图中M，N两质点在t秒时位移均为，以下说法中不正确的选项是（）A．该波的最大波速为20m/sB．（t=-2m处的质点位移必然是a）秒时辰，xC．从t秒时辰起，x=2m处的质点比x=2.5m的质点先回到平衡地址D．从t秒时辰起，在质点M第一次到达平衡地址时，质点N恰好到达波峰E．该列波在流传过程中遇到宽度为d=3m的狭缝时会发生明显的衍射现象(2)某种光学元件有两种不相同透明物质I和透明物质II制成，其横截面积以下列图，O为AB中点，∠BAC=30°，半圆形透明物质I的折射率为，透明物质II的折射率为n2。一束光辉在纸面内沿O点方向射入元件，光辉与AB面垂线的夹角到θ时，经过观察发现此时从AC面恰好无光辉射出，在BC面有光辉垂直射出；①该透明物质II的折射率n2；②光辉在透明物质II中的流传速率大小；③光辉与AB面垂线的夹角θ的正弦值。23.如图甲所示，在某介质中波源A，B相距周期，B连续振动，所形成的波的流传速度都为示．

d＝20m，t＝0时两者开始上下振动，A只振动了半个v＝1.0m/s，开始阶段两波源的振动图象如图乙所（Ⅰ）求距A点1米处的质点，在t＝0到t＝22s内所经过的行程？（Ⅱ）求在t＝0到t＝16s内从A发出的半个波前进过程中所遇到的波峰个数？24.(1)一列简谐横波，某时辰的波形如图甲所示，从该时辰开始计时，波上乙所示，

A质点的振动图象如图①该列波沿x轴流传(填“正向”或“负向”)；②该列波的波速大小为m／s；③若此波遇到另一列简谐横波并发生牢固的干涉现象，则所遇到的波的频率为Hz。（2）如图，为某种透明资料做成的三棱镜横截面，其形状是边长为度为a的单色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB，AC面入射的光辉进入后恰好全部直接到达BC面.试求：

a的等边三角形，现用一束宽AB及AC面上，结果全部从①该资料对此平行光束的折射率；②这些到达

BC面的光辉从

BC面折射而出后，若是照射到一块平行于

BC面的屏上形成光斑，则当屏到

BC面的距离

d满足什么条件时，此光斑分为两块

?答案剖析1.【答案】

B【剖析】当玻璃砖绕圆心O点逆时针转动屏上光点向左搬动，最远距离10cm，选项

45°时，在B正确。

AB界面发生全反射，距

O′点的距离最远，光2.【答案】B【剖析】单摆的周期为，其中摆球所在处的重力加速度为，联立两式可得，B正确。3.【答案】

A【剖析】光从空气进入玻璃在分界面上会发生折射，且折射角小于入射角，故

B，D

错误；光从玻璃进入空气折射角应大于入射角，所以

C错误；从光密进入光梳，若满足入射角大于临界角的情况，则会发生全反射，故

A正确。4.【答案】C【剖析】由于a，b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，依照折射定律可知出射后折射角等于开始时的入射角，所以出射光辉必然平行，

A错误．作出光路图以下列图，

a光的偏折程度较大，则

a光的折射率较大，频率较大，波长短．依照双缝干涉条纹间距公式

△x=λ知，a

光的条纹间距小于

b光的条纹间距．

B错误，

C

正确．由于

a光的折射率较大，依照sinC=，知a光的临界角小．D错误．5.【答案】C【剖析】a光的偏折程度大于b光，所以依照折射定律得知：玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，所以a单色光的频率比b单色光的频率大．故A错误．依照全反射临界角公式sinC=知，a光的折射率大，则a光的临界角小于b光的临界角．故B错误．关于任一光束研究：设入射角为i，折射角为r，玻璃砖的半径为R，则折射率为n=光在玻璃中流传速度为v=；光在玻璃中流传距离为S=2Rsinr光在玻璃中流传时间为：t=以上各式得：t=可知，i，R，c均相等，所以在玻璃砖中a单色光从0到A的流传时间等于b单色光从O到B的流传时间．故C正确．依照折射率大，频率大，波长短，得知：a光的折射率大于b光的折射率，则a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长，依照干涉条纹间距与波长成正比，得知a光双缝干涉条纹间距比b光小．故D错误．6.【答案】A【剖析】光辉从空气到介质，发生折射，折射光向法线靠拢，选项A错。反之光辉从介质到空气，折射光远离法线，如图C，若从介质到空气的入射角素来增大，折射角将会随之增大并先增大到，这时发生全反射，没有折射光如图D。光辉在两种介质的分界面不仅发生折射，还发生反射，反射角等于入射角，所以不可以能的是A。7.【答案】C【剖析】由振动图像直接得出A错误；可知0时辰，质点a在平衡地址，振动方向为Y轴的正方向，质点b在波峰地址，有颠簸得出6=（n+3/4λλ>3.6m,n=0，λ=8mB错误；波速），且解得：，v=λ/T=2m/s，C正确；．该波由a流传到b历时四分之三周期为3s，D错误。8.【答案】A【剖析】据题意，由于光拥有光路可逆现象，则光的折射率为：，而a光从空气进入介质的入射角较大，由此可知，则据可知，应选项B错误；发生全反射的临界角为：，则，应选项C错误；折射率越大则波长越小，据可知，，应选项D错误；延长入射光与法线OC订交，入射光与OC的夹角为，而折射光辉Ca与OC夹角为，则折射光辉Ca与入射光辉偏向角为，应选项A正确。9.【答案】C【剖析】本题观察简谐运动的知识点和建模能力．从平衡地址开始计时，游船的振动方程x＝20sincm，游客要愉快地登船需满足的条件x＝20－x≤10，解得0.25s≤t≤，故游客能愉快地登船的时间t＝1.0s，选项C正确．10.【答案】A【剖析】依照光的折射定律和几何关系知，两束光的出射光辉分别于入射光辉平行，所以两出射光辉重合，为复色光，故A正确；频率越大的光，同一介质对它的折射率就越大，由图知，玻璃对b光的折射率较大，故b光的频率大，为蓝光，所以B错误；由于光辉从光梳进入光密，故不可能发生全反射，所以C错误；若将Ⅰ光的入射点a左移一点，其出射点也向左移，出射光辉与入射光辉将不平行，所以D错误。11.【答案】B【剖析】做出一列简谐波以以下列图，找各处于波峰地址的质点a，依照向右流传且处于平衡地址向运动振动，由于质点的流传方向和振动方向在波形图同一侧，可判断b质点的地址以以下列图所示，两个质点之间的距离，可得波长，其中取0和任意正整数，比较选项B正确。12.【答案】C【剖析】同一个双缝干涉装置见图样可知a光的波长长，频率小，同一介质a光的折射率小，临界角大，所以A，B错误；相同的入射角b光先发生全反射，C正确；D错误。13.【答案】A【剖析】若波向右传，由颠簸图象经过=0.ls，平衡地址位于x=2m的点M第一次到达波峰，则，由图中知波长m，故波的传速m/s，n=0,1,2,3,当n=0时，v=20m/s，同理波也可能向左传，得，故A选项正确，B，C选项错误；若波向左传，此时N点向上振动，速度增大，故D选项错误。14.【答案】D【剖析】本题观察简谐运动的振动和颠簸图像．图1为颠簸图像，图2为振动图像．t＝0时辰，a在波峰地址，速度为零，加速度最大，b在平衡地址，加速度为零，速度最大，A，B错误．在波动图像中，依照同侧法由波流传方向可以判断出质点的振动方向，所以t＝0时辰，b点在平衡位置且向下振动，故图2可以表示质点b的振动，C错误，D正确．15.【答案】B【剖析】由图知该波的振幅为10cm，所以A错误；由图知在t=0时辰质点a在波谷，质点b在平衡地址向上振动，故a，b的距离，可得：，当n=2时，波长等于12m，所以B正确；由图知周期T=4s，波长不可以能等于40m，故波速不可以能是10m/s，所以C错误；当n=0时，波长最长等于28m，此时流传速度最大，由a流传到b最短历时，所以D错误。16.【答案】C【剖析】由波形图知此列简谐横波的波长为，介质中质点的振幅为，则一个周期内质点经过的行程是，由某一质点在10s内运动的行程是16m知，此质点在10s内经过的周期数为，所以周期为，由得：此波的波速是，应选C。17.【答案】B【剖析】x=a处质点振动的能量最小，小于x=b处质点的振动能量，A错误；各点的振动频率都与振源的频率相同，B正确；小林用笔沿波形描一遍，描图过程中笔尖的运动不是简谐振动，是曲线运动，C错误；因不知波的流传方向，x=c处质点可能比x=a处质点少振动一个周期的时间，也可以多一个周期的时间，D错误。18.【答案】

D【剖析】由甲图可知波长

，由乙图可知周期

，所以波速为

，应选项A错误；由图乙可知

t=0

时辰各质点的起振方向沿

y轴负方向，但不知道是哪个点的振动图像，所以无法判断波的流传方向，应选项

B错误；若乙是质点

P的振动图像，则

t=0．15s时辰，质点P在正向最大位移处，

Q点与其差半个周期，则质点

Q在负向最大位移处，即其坐标为

(2m，-4m)，应选项

C错误；若乙是质点

Q的振动图像，则

t=0．15s时辰，质点

Q在正向最大位移处，

P点与其差半个周期，则质点

P在负向最大位移处，即其坐标为

(1m，-4m)，应选项

D正确．19.【答案】

A【剖析】(法一)若波沿＋x方向流传，则t＝0时的波形图如图中虚线所示，则质点P的振动图像为题中乙图所示．距P点0.5m的质点的位移y>0，且向下运动，或y<0，且向上运动；若波沿－x方向流传，则t＝0时的波形图如图中虚线所示，则质点Q的振动图像为题中乙图所示．距Q点0.5m的质点的位移y<0，且向上运动，或y>0，且向下运动．所以选项A正确．(法二)依照波形图像可得波长λ＝2m，依照振动图像可得周期T＝2s．两质点之间的距离x＝m＝λ.依照振动和颠簸之间的关系，则另一质点相对该质点的振动延缓T，如图甲所示，也许提前T，如图乙所示．吻合条件的只有选项A.20.【答案】A．【剖析】由乙图知t=0时P向下振动，故波向x轴正方向流传，由甲知波长λ=8m，由乙图知周期T=0.4s，则波速v==20m/s，故A正确．t=25s=62.5T，此时质点P与经过0.5T时间的状态相同，正经过平衡地址向上，加速度为零，故B错误．PM=12m=1.λ5，P，M两点的振动情况总是相反，故C错误．t=0.2s至t=0.5s时间内经过的时间为△t=0.3s=T，由于t=0时辰平衡地址处于原点处质点不在平衡地址和最大位移处，所以经过的行程不等于3A=30cm，故D错误．21.【答案】。【剖析】由于E点为OA的中点，所以入射角α=30°β=θ=75°，临界角C=β－α=45°OB面恰好发生全反射，则sinC=，解得：n=22.【答案】(1)ABD(2)①②③【剖析】(1)由题意知，0.2s=nT，流传速度，所以该波的最小波速为20m/s，故A错误；由0.2s=nT，当n=2时，，所以（）秒时辰，x=-2m处的质点位移是-a，故B错误；由t时辰波形图知，=2m处的质点在波谷向上振动，的质点向下运动，所xx以x=2m处的质点先回到平衡地址，故C正确；由