2020届人教高考物理一轮稳优提优题：机械振动与机械波、光、电磁波、相对论练习

人教高考物理一轮稳优提优题：机械振动与机械波、光、电磁波、相对论练习及答案**专题：机械振动与机械波、光、电磁波、相对论**一、选择题1、如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象，乙图为参与波动的质点P的振动图象，则下列判断正确的是。A．该波的传播速率为4m/sB．该波的传播方向沿x轴正方向C．经过0.5s，质点P沿波的传播方向向前传播2mD．该波在传播过程中若遇到4m的障碍物，能发生明显衍射现象89E．经过0.5s时间，质点P的位移为零，路程为0.4mQUOTE【答案】ADE2、如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是()A．甲、乙两单摆的摆长相等B．甲摆的振幅比乙摆大C．甲摆的机械能比乙摆大D．甲摆的周期比乙摆大解析：选AB．可从题图上看出甲摆振幅大，B正确．由题图知两摆周期相等，则摆长相等，因两摆球质量关系不明确，无法比较它们的机械能的大小，A正确，C、D错误．3、如图甲所示，一列机械波沿直线ab向右传播，ab＝2m，a、b两点的振动情况如图乙所示，下列说法中正确的是()A．波速可能是eq\f(2,43)m/s B．波长可能是eq\f(8,3)mC．波速可能是eq\f(3,7)m/s D．波速可能是eq\f(2,7)m/s解析：选ABD．由振动图象可看出t＝0时刻，点a在波谷，点b在平衡位置且向上振动，所以ab＝2m＝eq\f(3,4)λ＋nλ(n＝0、1、2、3…)，解得λ＝eq\f(8,4n＋3)m(n＝0、1、2、3…)①，所以波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(2,4n＋3)m/s(n＝0、1、2、3…)②，②式中当n＝10时，A项正确；①式中当n＝0时，B项正确；②式中当n＝1时，D项正确．4、如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则()A．该棱镜的折射率为eq\r(3)B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行解析：选AC．在E点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，折射率为eq\r(3)，选项A正确；由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，选项B错误；由关系式λ介＝eq\f(λ空气,n)，可知选项C正确；从F点出射的反射光线与法线的夹角为30°，折射光线与法线的夹角为60°，由几何关系知，不会与入射到E点的光束平行，选项D错误．5、以下说法中正确的是()A．对于同一障碍物，波长越长的光越容易绕过去B．白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种干涉现象C．红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变D．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉解析：选AD．对于同一障碍物，它的尺寸d不变，波长λ越长的光越容易满足d≤λ，会产生明显的衍射现象，越容易绕过障碍物，所以A项正确．白光通过三棱镜出现彩色条纹是光的色散现象，B项错误．波的频率由波源决定，波速由介质决定，所以红光从空气进入水中，频率f不变，波速v变小，由v＝λf得，波长λ变小，所以C项错误．检查平面的平整度是利用了光的干涉，所以D项正确．6、爱因斯坦1905年提出狭义相对论，1915年提出广义相对论，使人们进一步认识了光的本性．下列关于光的说法中正确的是()A．光能在弯曲的光导纤维中传播，说明光在同种均匀介质中是沿曲线传播的B．白光照射到DVD片表面时出现彩色是因为光具有波动性C．某参考系中的两处同时发光，在另一惯性参考系中观察一定也是同时发光D．真空中的光速在不同惯性参考系中相同，因此光的频率与参考系无关解析：选B．光在光导纤维中传播是利用了全反射原理，A错误；白光照射到DVD片上时发生了薄膜干涉，因此呈彩色，只有波才能发生干涉，故B正确；某参考系中的两处同时发光，但如果发生了相对运动，这两处在另一惯性参考系中不一定同时发光，C错误；在任何参考系中光速都是相同的，但光的频率与参考系有关，D错误．7、在学校运动场上50m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器．两个扬声器连续发出波长为5m的声波．一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10m．在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为()A．2 B．4C．6 D．8解析：选B．根据波的干涉的加强点和减弱点的条件，可知当某点与两个波源距离差为波长的整数倍时，该点为振动加强点，即声音加强点，由题可知，Δx＝nλ＝5n(n＝0，1，2…)，所以这位同学距离跑道两端相差5m的整数倍，也就是说这位同学每向前运动2．5m，就为一个声音加强点，10m内共有4个点，故选B．8、平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100m/s．平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为xP＝3．5m、xQ＝－3m．当S位移为负且向－y方向运动时，P、Q两质点的()A．位移方向相同、速度方向相反B．位移方向相同、速度方向相同C．位移方向相反、速度方向相反D．位移方向相反、速度方向相同解析：选D．由题意可知，此波的波长为λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(100,50)m＝2m，xP＝3．5m＝λ＋eq\f(3,4)λ，当波源位移为负且向－y方向运动时，P质点位移为负，速度沿＋y方向；|xQ|＝3m＝λ＋eq\f(λ,2)，故Q质点位移为正，速度沿＋y方向，故D正确．9、直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图，a、b光相比()A．玻璃对a光的折射率较大B．玻璃对a光的临界角较小C．b光在玻璃中的传播速度较小D．b光在玻璃中的传播时间较短解析：选C．由图可知a、b两入射光线的入射角i1＝i2，折射角r1＞r2，由折射率n＝eq\f(sini,sinr)知玻璃对b光的折射率较大，选项A错误；设玻璃对光的临界角为C，sinC＝eq\f(1,n)，a光的临界角较大，故选项B错误；光在介质中的传播速度v＝eq\f(c,n)，则a光的传播速度较大，b光的传播速度较小，故选项C正确；b光的传播速度小，且通过的路程长，故b光在玻璃中传播的时间长，故选项D错误．10、关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是()A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同解析：选B．声波、电磁波都能传递能量和信息，A项错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，B项正确；可见光属于电磁波，“B超”中的超声波是声波，波速不同，C项错误；红外线波长较X射线波长长，故D项错误．二、非选择题1、一列简谐波波源的振动图象如图所示，则波源的振动方程y＝________cm；已知这列波的传播速度为1．5m/s，则该简谐波的波长为________m．解析：由图可得振动方程为y＝－10sinπtcm；由图可得周期为2s，则λ＝vT＝1．5×2m＝3m．答案：－10sinπt3一个三棱柱由某种透明材料制作而成，为测量此材料折射率，现将三棱柱置于坐标纸上，如图三角形ABC为其横截面，顶点坐标为A(0，150mm)、B(－200mm，0)、C(200mm，0)。在纸上a、b两点插针，视线透过AC面观察a、b的像，并先后插上c、d两针使它们都挡住a、b的像。测得四针位置坐标a(－350mm，33mm)、b(－250mm，33mm)、c(200mm，99mm)、d(300mm，99mm)。(1)请确定经过a、b的光线入射到BC面上时入射点的坐标；(2)请计算此材料折射率。【参考解析】(i)根据题意做出光路如图，设光路在D点的入射角、折射角为α1、α2，在F点的入射角、折射角为β1、β2，由折射定律有：eq\f(sinα1,sinα2)=\f(sinβ2,sinβ1)=n由几何关系sinα1=sinβ2=0.8α2