2019年高考物理總復習 機械振動與機械波 光 電磁波與相對論檢測試題 新人教版選修3-4.doc

2019年高考物理總復習 機械振動與機械波 光 電磁波與相對論檢測試題 新人教版選修3-4一、選擇題(40分)1(多選)在白熾燈的照射下從兩塊捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋，通過狹縫觀察發(fā)光的白熾燈也會看到彩色條紋，這兩種現(xiàn)象()A都是光的衍射現(xiàn)象B前者是光的衍射現(xiàn)象，后者是光的干涉現(xiàn)象C前者是光的干涉現(xiàn)象，后者是光的衍射現(xiàn)象D都是光的波動性的表現(xiàn)解析兩玻璃板間將形成空氣薄膜，光照射在空氣薄膜上下表面的反射光發(fā)生干涉，由于是白光，產(chǎn)生了彩色干涉條紋，而從狹縫觀察得到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象，C項正確干涉和衍射都是光的波動性的表現(xiàn)，D項正確答案CD2(單選)如圖所示，夏天，在平靜無風的海面上，向遠方望去，有時能看到山峰、船舶、樓臺、亭閣、集市、廟宇等出現(xiàn)在遠方的空中沙漠里有時也會看到遠處的水源、仙人掌近在咫尺，可望而不可及，這就是“蜃景”下列有關(guān)蜃景的說法中錯誤的是()A海面上上層空氣的折射率比下層空氣的折射率要小B沙面上上層空氣的折射率比下層空氣的折射率要小CA是蜃景，B是景物DC是蜃景，D是景物解析沙漠中下層空氣溫度比上層高，密度比上層小，故沙漠地表附近的空氣折射率從下到上逐漸增大遠處的亭臺樓閣、城墻古堡等發(fā)出的光線射向沙漠地表時，由于不斷被折射，越來越偏離法線方向，進入上層的入射角不斷增大，以致發(fā)生全反射，光線反射回空氣，人們逆著光線看去，就會看到遠方的景物懸在空中，而產(chǎn)生了“海市蜃樓”現(xiàn)象，故沙漠中的“海市蜃樓”現(xiàn)象的形成是由于發(fā)生了全反射故A、C、D正確，B錯誤答案B3(單選)在學習光的色散的時候老師在課堂上做了一個演示實驗，讓某特制的一束復色光由空氣射向一塊平行平面玻璃磚(玻璃較厚)，經(jīng)折射分成兩束單色光a、b，已知a光是紅光，而b光是藍光，你認為下圖中哪個光路圖是正確的()解析玻璃對藍光的折射率大于紅光的折射率，光線射到玻璃磚上表面時，兩束光的入射角1相等，根據(jù)折射定律n，得到紅光的折射角大于藍光的折射角，則a光在b光的右側(cè)光線經(jīng)過玻璃磚上下兩個表面兩次折射后，出射光線與入射光線平行答案B4(單選)如圖所示，P是一偏振片，它的透振方向為豎直方向(圖中用帶箭頭的實線表示)現(xiàn)用四種入射光束分別照射P時，不能在P的另一側(cè)觀察到透射光的是()A太陽光B沿豎直方向振動的光C沿水平方向振動的光D沿與豎直方向成45角振動的光解析太陽光包含垂直傳播方向向各個方向振動的光，當太陽光照射P時能在P的另一側(cè)觀察到偏振光，故A項不符合題意；沿豎直方向振動的光能通過偏振片，故B項不符合題意；沿水平方向振動的光不能通過偏振片，因為它們已經(jīng)相互垂直故C項是符合題意的；沿與豎直方向成45角振動的光也能部分通過偏振片，故D項不符合題意答案C5(單選)(xx原創(chuàng))做簡諧振動的單擺擺長不變，若擺球質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時速度減小為原來的，則單擺振動的()A頻率、振幅都不變B頻率、振幅都改變C頻率不變，振幅改變D頻率改變，振幅不變解析本題考查對單擺的周期公式、簡諧運動的頻率、振幅等概念的理解擺球經(jīng)過平衡位置的速度減小，說明振幅減小了由單擺的周期公式T2可知，單擺的周期和頻率與質(zhì)量、振幅無關(guān)，所以質(zhì)量增加、振幅減小、頻率不變，C項正確答案C6(單選)A、B兩架飛機沿地面上一只足球場的長度方向在其上空高速飛過，且vA>vB，在飛機上的人觀察結(jié)果正確的是()AA飛機上的人觀察到足球場的長度比B飛機上的人觀察到的大BA飛機上的人觀察到足球場的寬度比B飛機上的人觀察到的小C兩飛機上的人觀察到足球場的長度相同D兩飛機上的人觀察到足球場的寬度相同解析因為當一個慣性系的速度比較大時，根據(jù)ll0知，沿著飛行方向長度減小，而且速度越大，長度越小，故A、C項均錯誤；而垂直于運動方向上，寬度是不隨速度而變化的，因此B項錯誤，D項正確答案D7(多選)如圖(a)所示為一個調(diào)諧接收電路，(b)、(c)、(d)為電路中的電流隨時間變化的圖象，則()Ai1是L1的電流圖象Bi1是L2中的電流圖象Ci2是L2中的電流圖象Di3是流過耳機的電流圖象解析L2中由于電磁感應，產(chǎn)生的感應電動勢的圖象是同(b)圖相似的，但是由于L2和D串聯(lián)，所以當L2的電壓與D反向時，電路不通，因此這時L2沒有電流，所以L2中的電流應選(c)圖答案ACD8(單選)為了減少光學元件的反射損失，可在光學元件表面鍍上一層增透膜，利用薄膜的干涉相消來減少反射光如果照相機鏡頭所鍍膜對綠光的折射率為n，厚度為d，它使綠光在垂直入射時反射光完全抵消，那么綠光在真空中的波長0為()A.B.C4d D4nd解析本題考查薄膜干涉設綠光在膜中的波長為，則由d，得4d，則綠光在真空中的波長為0n4nd.答案D9(單選)(xx江西九江七校聯(lián)考)下列物理現(xiàn)象中：(1)春天里在一次閃電過后，有時雷聲轟鳴不絕(2)“聞其聲而不見其人”(3)學生圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音(4)當正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高這些物理現(xiàn)象分別屬于波的()A反射、衍射、干涉、多普勒效應B折射、衍射、多普勒效應、干涉C反射、折射、干涉、多普勒效應D衍射、折射、干涉、多普勒效應解析由(1)(2)(3)(4)描述的物理現(xiàn)象可知A項正確答案A10(多選)如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平薄凸透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說法正確的是()A牛頓環(huán)是由透鏡下表面的反射光和平面玻璃上表面的反射光發(fā)生干涉形成的B牛頓環(huán)是由透鏡上表面的反射光和平面玻璃下表面的反射光發(fā)生干涉形成的C若透鏡上施加向下的壓力，當壓力逐漸增大時，亮環(huán)將向遠離圓心方向平移D若透鏡上施加向下的壓力，當壓力逐漸增大時，亮環(huán)將向靠近圓心方向平移解析牛頓環(huán)是由透鏡下表面的反射光和平面玻璃上表面的反射光發(fā)生干涉形成的，故A正確B錯誤；若透鏡上施加向下的壓力，當壓力逐漸增大時，出現(xiàn)亮條紋的這一厚度向外移，即亮環(huán)向遠離圓心的方向平移，故C正確D錯誤答案AC二、實驗題(20分)11.利用插針法可以測量半圓柱形玻璃磚的折射率實驗方法如下：在白紙上做一直線MN，并做出它的一條垂線AB，將半圓柱形玻璃磚(底面的圓心為O)放在白紙上，它的直邊與直線MN對齊，在垂線AB上插兩個大頭針P1和P2，然后在半圓柱形玻璃磚的右側(cè)插上適量的大頭針，可以確定光線P1P2通過半圓柱形玻璃磚后的光路，從而求出玻璃的折射率實驗室中提供的器材除了半圓柱形玻璃磚、木板和大頭針外，還有量角器等(1)某學生用上述方法測量玻璃的折射率，在他畫出的垂線AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在半圓柱形玻璃磚右側(cè)的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無法透過半圓柱形玻璃磚同時看到P1、P2的像，原因_，他應該采取的措施是_(2)為了確定光線P1P2通過半圓柱形玻璃磚后的光路，在玻璃磚的右側(cè)，最少應插_枚大頭針(3)請在半圓柱形玻璃磚的右側(cè)估計所插大頭針的可能位置，并用“”表示，做出光路圖為了計算折射率，應該測量的量(在光路圖上標出)，有：_，計算折射率的公式是n_.解析在半圓柱形玻璃磚右側(cè)的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無法透過半圓柱形玻璃磚同時看到P1、P2的像，原因是光線P1P2垂直于界面進入半圓柱形玻璃磚后，到達圓弧面上的入射角大于臨界角，發(fā)生全反射現(xiàn)象，光不能從圓弧面折射出米，可以采取減小光線在圓弧面上的入射角，即向上移動半圓柱玻璃磚；因為光線在圓弧面上的出射點已知，只要在玻璃磚的右側(cè)插入1枚大頭針，即可確定出射光線；光路圖如圖所示，為了測量折射率的大小，需測量入射角i和折射角r，則折射率n.答案(1)是光線P1P2垂直于界面進入半圓柱形玻璃磚后，到達圓弧面上的入射角大于臨界角，發(fā)生全反射現(xiàn)象，光不能從圓弧面折射出來；向上移動半圓柱形玻璃磚，使到達圓弧面上光線的入射角小于臨界角(2)1(3)光路圖如下圖，光在圓弧面上D點發(fā)生折射，法線為OD直線，測出入射角i和折射角r，折射率n.12利用圖1中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時，有下面幾種說法：A將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄B將濾光片由藍色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬C將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬D換一個兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄E去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失其中說法正確的是_(2)實驗中使用的雙縫間距為0.025 cm，雙縫與屏的距離為50.00 cm.當屏上出現(xiàn)了干涉圖樣后，通過測微目鏡觀察第一條亮紋的位置如2圖左側(cè)所示x1_mm，第五條亮紋位置如圖2右側(cè)所示實驗中該光波長為_m(兩位有效數(shù)字)解析(1)將屏移近雙縫，L變小，根據(jù)干涉條紋間距公式x，知條紋間距變窄，故A項正確；將濾光片由藍色的換成紅色的，波長變長，根據(jù)干涉條紋間距公式x，知條紋間距變寬，B項正確；將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距不變故C項錯誤；換一個兩縫之間距離較大的雙縫，d增大，根據(jù)干涉條紋間距公式x，干涉條紋間距變窄，D項正確；去掉濾光片，則有不同波長的色光發(fā)生干涉形成彩色條紋，故E項錯誤(2)圖2中左側(cè)螺旋測微器的讀數(shù)為1 mm0.0113.0 mm1.130 mm，圖2中右側(cè)螺旋測微器的讀數(shù)為5.5 mm0.0138.0 mm5.880 mm.根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式x，得 m5.9107 m.答案(1)ABD(2)1.1305.9107 m三、計算題(40分)13.在某介質(zhì)中形成一列簡諧波，t0時刻的波形如圖中的實線所示(1)波向右傳播，零時刻剛好傳到B點，且再經(jīng)過t10.6 s，P點也開始起振，求：該列波的周期T；從t0時刻起到P點第一次達到波峰時止，O點對平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過的路程s0各為多少？(2)若該列波的速度大小為20 m/s，且波形由實線變成虛線需要經(jīng)歷時間0.525 s，則該列波的傳播方向？解析(1)由圖象知，2 m，A2 cm.(1)若波向右傳播，則波速v10 m/s由v，得T0.2 s由t0到P點第一次到達波峰止，經(jīng)歷的時間t20.75 sO點在t0時的振動方向沿y軸正方向，經(jīng)過t2T時間，O點振動到波谷，即y02 cm經(jīng)過的路程s0A7.5 cm(2)當波速v20 m/s時，經(jīng)歷0.525 s時間，波沿x軸傳播的距離為xvt10.5 m，即x(5)，所以波沿x軸負方向傳播答案(1)0.2 sy02 cms07.5 cm(2)沿x軸負方向14(xx銀川調(diào)研)為了表演“隱形的大頭針”節(jié)目，某同學在半徑為r的圓形軟木片中心垂直插入一枚大頭針，并將其放入盛有水的碗中，如圖所示已知水的折射率為，為了保證表演成功(在水面上看不到大頭針)，則大頭針末端離水面的最大距離h為多少？解析只要從大頭針末端發(fā)出的光線射到圓形軟木片邊緣界面處能夠發(fā)生全反射，就從水面上看不到大頭針，如題圖所示，根據(jù)圖中幾何關(guān)系，有sinC，所以hr答案r15.(xx煙臺質(zhì)檢)如圖所示，在坐標原點O處有一波源S，它沿y軸做頻率為50 Hz，振幅為2 cm的簡諧運動，形成的波可沿x軸正、負方向傳播，波速20 m/s.開始振動時S恰好通過O點沿y軸正方向運動(1)當S完成一次全振動時，畫出此時刻的波形圖(2)如果波傳到x12.7 m的M點時，還要經(jīng)歷多少時間才能傳到x22.9 m的N點？波傳到N點時M在什么位置？解析(1)當波源S完成一次全振動時，形成的機械波應向兩邊各傳播一個波長的距離，此時刻的波形圖如圖所示(2)波向兩邊傳播時，速度大小相等，則當波傳播到M點時，在x<0的區(qū)域，波也同時傳播到x2.7 m的位置，則傳播到N點的時間為t0.01 s由T0.02 s當波傳到M點時，質(zhì)點M從平衡位置沿y軸正方向振動，再經(jīng)0.01 s，即再經(jīng)，M點在平衡位置且沿y軸負方向振動答案(1)見解析圖(2)0.01 s平衡位置且沿y軸向方向振動16(xx煙臺質(zhì)檢)如圖所示，有一橫截面為直角三角形的棱鏡，此截面所在平面內(nèi)的一束光線沿MN方向射到棱鏡的AB界面，進入棱鏡后直接射到BC界面上，并剛好能發(fā)生全反射已知入射角的正弦sin10.75，sin370.6，cos370.8，則：(1)求出光在棱鏡中傳播的速率；(2)畫出此束光線透過AC界面射出棱鏡后的出射光線解析(1)如圖所示，根據(jù)折射定律，有n根據(jù)發(fā)生光的全反射的臨界條件有sin3根據(jù)幾何關(guān)系，有2390聯(lián)立以上各式，解得237，353，n1.25由n，得v2.4108 m/s(2)如圖所示，此束光線在BC界面發(fā)生全反射，光線在BC界面的反射光線DE垂直于AC，故光線沿DE方向射出棱鏡時不改變方向，與AC界面垂直答案(1)2.4108 m/s(2)見解析圖