高考物理 模块五 机械振动与机械波、光学、电磁波 综合测试卷（原卷版）

模块五机械振动与机械波、光学、电磁波

综合测试卷

姓名:准考证号:

本试题卷分选择题和非选择题两部分，共13页，满分100分，考试时间90分钟。

考生注意：

1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规

定的位置上。

2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的

作答一律无效。

3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅

盘,确定后必须使用黑色字迹的签字笔,或钢笔描黑。

4.可能用到的相关参数：重力加速度g均取10m/s2o

选择题部分

一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求

的，不选、多选、错选均不得分）

1.（2023•浙江宁波•校考模拟预测）如图所示为物理学家赫兹验证电磁波存在的实验装置的示意图，他通

过电弧和电火花之间产生的电磁波，进而引起两个靠近的小铜球之间感应出新的电火花出来，证明了电磁

波是真实存在的，下列说法正确的是（）

B.赫兹的研究启发了麦克斯考提出完整的经典电磁场理论

C.如果一个带有圆锥尖的铜棒与一块钢板之间间隔几亳米，此时加上几千伏特的电压，则空气有可能

被击穿

D.赫兹的电火花实验现象不能说明电磁波具有能量

2.（2024•江苏南通•统考一模）图甲为LC振荡电路，振荡电流i随时间，的变化规律如图乙所示，则（）

A.L时刻，电容器充电完毕

B.J时刻，线圈中的磁场最弱

C.乙~4过程中，电容器极板间的电压变大

D.彳~4过程中，线圈中的自感电动势变大

3.（2024•江西九江•校联考二模）10月6日，杭州第19届亚运会艺术体操个人全能资格赛暨个人团体决

赛在黄龙体育中心体育馆举行。中国队以总分313.400获团体铜牌。下图为中国队选手赵槌进行带操比赛。

某段过程中彩带的运动可简化为沿工轴方向传播的简谐横波，i=L0s时的波形图如图甲所示，质点Q的振

动图像如图乙所示。下列判断正确的是（）

A.简谐波沿x轴负方向传播

B.该时刻。点的位移为5&m

C.再经过0.25s,尸点到达平衡位置

D.质点。的振动方程为y=10sin（m）cm

4.（2024•安徽黄山•统考一模）噪场上有两个完全相同的喇叭，分别安装在A、B两点,AB=60m.操场

的人口和出口分别为C、。两点，如图所示，8C=45m。喇叭中播放声音的频率为440Hz.已知声音在空气

中传播的速度为330m/s,下列说法不正确的是（）

A--------------------------B

\•P\

II

II

II

DC

A.这列声波的波长为0.75m

B,出口和入口处的同学听到的声音是加强的

C.出口和入口的连线上，有40处的声音是减弱的

D.在矩形区域正中间的P点，声音是加强的

5.（2024•甘肃•统考一模）图为两单摆的振动图像，0为摆线偏离竖直方向的角度伊＜5。）。两单摆的摆球

质量相同，则（）

L9

B.摆长之比装二彳

D.摆球的最大动能之比言=:

£9

6.（2024•重庆•统考一模）如图甲为一列简谐横波在厂0.2s时的波形图，如图乙为该波上A质点的振动图

A.这列波的波速为5m/s

B.这列波沿x轴正向传播

C.若此波遇到另一列简谐波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为25Hz

D.若该波遇到一障碍物能发生明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸可能为20cm

7.（2024•湖北•校联考模拟预测）如图（a）,矩形AECD处于均匀介质中，4B=3m,8c=4m。A、B、C三

处有三个完全相同的波源，J=0,三个波源同时开始振动，振动图像均如图（b）所示，振动方向与人8C。

平面垂直。已知这三列波的波速均为0.25m/s,则下列说法正确的是（）

（b）

A.经足够长时间，。点既不是振动加强点也不是振动减弱点，故。点不可能做简谐振动

B.Z=15s时，D点的质点才开始振动

C.r=18s时，。点的质点沿y轴负方向运动

D.。的起振方向沿），轴负方向

8.（2024•全国•校联考模拟预测）光的干涉现象在技术中有重要应用，例如检查平面的平整程度。如图甲

所示，把一标准透明板压在另一被检测透明板上，一端用两张纸片垫起，构成空气劈尖，让单色光。、〃分

别从上方射入，得到明暗相间的条纹如图乙所示。下列说法正确的是（）

imu^^

乙丙

A.单色光〃的波长比单色光万的波长大

B.若抽掉一张纸片，条纹间距会变小

C.若出现图丙的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的

D.若单色光a刚好能让某金属发生光电效应，则单色光b一定能让该金属发生光电效应

9.（2024•广东惠州•统考三模）图中有一直杆竖直插入水深为1.2m水池池底，恰好有一半露出水面，太阳

光以与水平面成37。角射在水面上，测得直杆在池底的影长EC为2.5m,已知sin37M）.6,则下列说法正确

的是（）

A.直杆在池底的影长中午比早晨更长

B.直杆在水面的影长为0.9m

4

c.水的折射率为:

D.当太阳光和水面的夹角变化时，在水面上有可能发生全反射

10.（2024•吉林•校联考模拟预测）夏季常出现如图甲所示的口晕现象，口晕是太阳光通过卷层云时，受到

冰晶的折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，〃、〃为其折射出的光线中的

两种单色光，比较。、人两种单色光，下列说法正确的是（）

A.在冰晶中，力光的波速比。光大

B.通过同•仪器发生双缝干涉，。光的相邻明条纹间距较大

C.〃光比。光更容易发生明显衍射现象

D.A〃两种光分别从水射入空气发生全反射时，。光的临界角比匕光的小

11.（2024•湖南邵阳•统考一模）双缝干涉实验装置的截面图如图所示，光源S到加、S2的距离相等，。点

为距、S?连线中垂线与光屏的交点，光源S发出的波长为4的光，经S出射后垂直穿过玻璃片传播到。点,

经&出射后直接传播到。点，由，到。点与由邑到。点，光传播的时间差为4。玻璃片厚度为52,玻璃

对该波长光的折射率为1.5,空气中光速为〜不计光在玻璃片内的反射。下列说法正确的是（)

A.=,。点为壳条纹

2c

B.4=半，。点为暗条纹

2c

c

。52

-五,。点为亮条纹

加52

D.-五,。点为暗条纹

12.（2024•辽宁•校联考一模）光纤准直器是光通讯系统中的一种重要组件，它的作用是将光纤内传输来的

发散光转变成准直光（平行光），其简化工作原理如图所示，棱镜的横截面为等腰三角形，从光纤一端射出

三束相同的单色光。、b、c,〃光与棱镜的中心线重合，。、c光恰好分别入射到上、下侧面的中点，经棱镜

折射后与中心线平行。已知棱镜横截面的底角和入射光与中心线的夹角均为30,棱镜底边长为4光在真

空中的传播速度为c，则（）

A.棱镜对光的折射率为〃B.棱镜对光的折射率为〃=&

3

C.〃光通过棱镜需要的时间为/=返D.。光通过棱镜需要的时间为1

6c4c

13.（2024•云南曲靖•统考一模）半圆形玻璃砖在光学中有许多重:要应用，可以用来做许多光学实验.如图

所示，一束光由半圆形玻璃砖的左侧面沿半径射入，经43界面折射后分为外力两束光，则下列说法正确的

A.玻璃对〃光的折射率大于对〃光的折射率

B.现将入射光绕。点顺时针转动，则力光光消失

C.在半圆形玻璃中，〃光的传播时间大于〃光的传播时间

D.分别用公光在同一个装置上做双缝干涉实验，。光的干涉条纹间距小于〃光的干涉％纹间距

二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求

的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

14.（2024•新强乌鲁木齐•统考一模）“波”字最早用于描述水纹起伏之状，唐代诗人有“微风动柳生水波”的

描述。图甲为一列可看成简谐横波的水波在，=0.5s时的波形图，P、。是介质中的两个质点，图乙为质点尸

A.水波沿x轴负方向传播B.水波的波速为。.72nVs

A

C./=L0s时，质点。的位移为5D.质点尸的平衡位置坐标Xp=4cm

15.（2024•辽宁•校联考一模）一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，它可视为由半径为。R的四分之一圆弧

OP0与直角三角形OPM组成，NOPM=90o,NOMP=60°。现有一束单色光从边上的S点以入射角

/=45。射入玻璃砖，折射光线恰好与OP垂直，接着经圆弧面PQ发射后从N点垂直边界OQ射出。已知光

在真空中的速率为c，则（）

A.该单色光在玻璃砖中的折射率为近B.ON=—R

2

9R

c.OSD.该单色光在玻璃砖中的传播时间为2+

.和2c

非选择题部分

三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）

16.（2024•广东佛山•统考一模）某研究性学习小组利用光电门传感器、天平、刻度尺研究单摆的周期与摆

球质量、摆长之间的关系。实验装置如图甲所示，实验时，将小球拉起一定角度后释放（小于5。），利用光

电门测出小球摆动的周期。

—细线

（1）该实验采用的实验方法为（选填”控制变量法”或“理想实验法

（2）如果实验组用该装置分别在北京和顺德两地进行探究“单摆的周期7与摆长L的关系”的实验，然后将

实验数据绘制成尸-心图像，如图乙所示，则在顺德测得的实验结果对应的图线是（选填"A”或

（3）某次实验中，小组成员小明想用该装置测当地重力加速度，已知绳长为L,小球直径为d,摆球摆动

过程中光电门接收到光信号强度/随时间1的变化如图丙所示，乙和乙均为己知量，由此可知此次实验单摆

的周期为，当地重力加速度大小的计算表达式8=（用上述已知的物理量表示）.

17.（2024•吉林•校联考模拟预测）在实验室用双缝干涉测光的波长，实验装置如图所示

（1）双缝、光屏、单缝，依次是图中的（填图中的字母）,

Po___

IIIHIHII••••»

ABCD

①②③

（2）①图是实验得到的红光双缝干涉图样照片，根据该图可判断双缝干涉的亮条纹间距（填'湘等”

或“不相等”）。

（3）在某次测量中，观察分划板中心线与乙图亮条纹。中心对齐时的情形，如图②所示。然后转动测量头

手轮，当分划板中心线与亮条纹。中心对齐时，目镜中观察到的图应为③图中的。

（4）已知单缝与光屏间距乙，双缝与光屏的间距右,单缝与双缝间距为4,双缝间距4,图①中分划板

中心线与亮条纹p中心对齐时手轮读数为为，与亮条纹。中心对齐时手轮读数为“2（与＞~），则实验测得该

光的波长的表达式为。

四、计算题（本大题共4小题，9分+10分+10分+12分共41分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的

物理演算过程，只写出最终结果的不得分）

18.（2024•江苏连云港•统考一模）1二0时亥1」，波源。从平衡位置开始持续振动，t=0.2s时第一次回到平

衡位置，形成的简谐横波在介质中恰好传播到A点，如图所示。求：

（1）波在该介质中的波速大小w

（2）x=15m处的质点第一次到达波谷的时刻

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