2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十五章 機械振動與機械波 光 電磁波與相對論章末綜合測試.doc

第十五章 機械振動與機械波 光 電磁波與相對論章末綜合測試(十五)(時間：60分鐘分數(shù)：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題6分在每小題給出的四個選項中，第14題只有一項符合題目要求，第510題有多項符合題目要求全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)1(2017上海十三校二次聯(lián)考)從牛頓到愛因斯坦，物理學(xué)理論發(fā)生了跨越式發(fā)展，下列敘述中與愛因斯坦相對論的觀點不符合的是()A高速運動中的尺子變長B高速運動中的時鐘變慢C高速運動中的物體質(zhì)量變大D光速是自然界中速度的極限解析：A根據(jù)狹義相對論的尺縮效應(yīng)，在尺子長度方向上運動的尺子比靜止的尺子短，當速度接近光速時，尺子縮成一個點，故A錯誤根據(jù)狹義相對論，運動的鐘比靜止的鐘走得慢，故B正確根據(jù)狹義相對論的基本結(jié)論，質(zhì)量并不是獨立的，而是與運動狀態(tài)相關(guān)的，速度越大，質(zhì)量越大，故C正確根據(jù)相對論可知，光速是自然界中速度的極限，故D正確2.(多選)如圖所示，O1O2是半圓柱形玻璃體的對稱面和紙面的交線，A、B是關(guān)于O1O2軸等距且平行的兩束不同單色細光束，從玻璃體右方射出后的光路圖如圖所示MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不斷左右移動光屏，可在光屏上得到一個光斑P，根據(jù)該光路圖，下列說法正確的是()A該玻璃體對A光的折射率比對B光的折射率小B在真空中，A光的波長比B光的波長長C在該玻璃體中，A光比B光的速度大DA光的頻率比B光的頻率高EA光從空氣進入該玻璃體后，其頻率變高解析：ABCB光的偏折程度比A光大，則B光的折射率大于A光的折射率，說明B光的頻率較高，由cf知，A光的波長較長，故A、B正確，D錯誤；根據(jù)v，A光的折射率較小，則A光在玻璃體中的速度較大，故C正確；光由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時頻率不變，故E錯誤3.(2017上海楊浦調(diào)研)如圖所示，把酒精燈放在肥皂液膜前，從薄膜上可看到明暗相間的條紋，能解釋這一現(xiàn)象產(chǎn)生原因的是示意圖(圖中實線、虛線為光照射到薄膜上時，從膜的前后表面分別反射形成的兩列波)()解析：C肥皂液膜上薄下厚，故A、B錯誤；波峰與波峰、波谷與波谷疊加的點，出現(xiàn)明條紋，波峰與波谷疊加的點，出現(xiàn)暗條紋，故C正確、D錯誤4(2017北京東城期末)如圖1所示，一個有固定轉(zhuǎn)動軸的豎直圓盤轉(zhuǎn)動時，固定在圓盤上的小圓柱帶動一個T形支架在豎直方向運動，T形支架的下面系著一個由彈簧和小球組成的振動系統(tǒng)圓盤靜止時，讓小球做簡諧運動，其振動圖象如圖所示圓盤勻速轉(zhuǎn)動時，小球做受迫振動小球振動穩(wěn)定時，下列說法正確的是()A小球振動的固有頻率是4 HzB小球做受迫振動的周期一定是4 sC圓盤轉(zhuǎn)動周期在4 s附近時，小球振幅顯著增大D圓盤轉(zhuǎn)動周期在4 s附近時，小球振幅顯著減小解析：C從振動圖象可以看出小球的固有周期為4 s，故固有頻率為0.25 Hz，A錯；小球在受迫振動時的頻率決定手圓盤轉(zhuǎn)動的頻率，B錯；圓盤轉(zhuǎn)動周期與小球的固有周期相同時，振幅最大，C對D錯5下列說法正確的是()A泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象B在電磁波接收過程中，使聲音信號或圖象信號從高頻電流中還原出來的過程叫調(diào)制C一簡諧橫波以速度v沿x軸正方向傳播，t0時傳播到坐標原點，此質(zhì)點的振幅為A，振動角頻率為，則x軸上橫坐標為處質(zhì)點的振動方程為yA sin (t)D在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則干涉條紋間距變窄E真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源、觀察者間的相對運動沒有關(guān)系解析：ACE在電磁波接收過程中，使聲音信號或圖象信號從高頻電流中還原出來的過程叫解調(diào)，B錯；在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則干涉條紋間距變寬，D錯6.如圖所示，一束由兩種色光混合的復(fù)色光沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃平面鏡的上表面，得到三束反射光束、，則()A光束仍為復(fù)色光，光束、為單色光，且三束光一定相互平行B增大角且90，光束、會遠離光束C在此玻璃中光束的折射率比光束的折射率大D減小角且>0，光束可能會從上表面消失解析：AC為直接反射的光，為復(fù)色光，、兩束光經(jīng)玻璃的下表面反射和玻璃的上表面折射形成，如圖所示，由光路圖知光束在玻璃中的偏折程度比光束的偏折程度大，光束的折射率比光束的大，光束、為單色光，由光路可逆可知，三束光彼此平行，A、C正確；當90時，反射光與入射光重合，因此當增大時，、光束靠近光束，B錯誤；由于光路可逆，因此只要光能從上表面射入，則一定能以原角度從上表面射出，不會發(fā)生全反射，D錯誤7一列簡諧橫波，沿x軸正方向傳播，傳播速度為10 m/s，在t0時刻的波形圖如圖所示，則下列說法正確的是()A此時x1.25 m處的質(zhì)點正在做加速度減小的加速運動Bx0.7 m處的質(zhì)點比x0.6 m處的質(zhì)點先運動到波峰的位置Cx0處的質(zhì)點再經(jīng)過0.05 s可運動到波峰的位置Dx0.3 m處的質(zhì)點再經(jīng)過0.08 s可運動至波峰的位置Ex1 m處的質(zhì)點在做簡諧運動，其振動方程為y0.4sin(10t) m解析：ACD波沿x軸正方向傳播，由題圖可知x1.25 m處質(zhì)點振動方向向下，向平衡位置運動，所以加速度減小，速度增大，A正確x0.7 m與x0.6 m兩處質(zhì)點振動方向向下，遠離平衡位置，所以x0.6 m處質(zhì)點應(yīng)先運動到波峰的位置，B錯誤T s0.2 s,0.05 s，由題圖可知x0處的質(zhì)點振動方向向上，經(jīng)過到達波峰，C正確x0.3 m處的質(zhì)點與x2.3 m處的質(zhì)點同時到達波峰，x2.3 m處的質(zhì)點經(jīng)t s0.08 s到達波峰，所以D正確x1 m處質(zhì)點的振動方程為y0.4sin(10t) m，E錯誤8.如圖所示，一玻璃磚的橫截面為正三角形，正三角形的邊長為l，AO為三角形的中線現(xiàn)有a、b兩束不同頻率的可見細光束垂直于BC邊從真空射入該三角形玻璃磚，入射時兩束光到O點的距離相等，兩束光經(jīng)玻璃磚折射后相交于中線AO的右側(cè)P處，則以下判斷正確的是()A在真空中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B在真空中，a光波長小于b光波長Ca、b兩束光在玻璃磚中傳播時的頻率與在真空中傳播時的頻率相同Da光通過玻璃磚的時間小于b光通過玻璃磚的時間E若a、b兩束光從同一介質(zhì)射入真空中，則a光發(fā)生全反射的臨界角小于b光發(fā)生全反射的臨界角解析：BCE光在真空中的傳播速度均為光速c，所以選項A錯誤；由題意可知，玻璃磚對a光的折射率na大于對b光的折射率nb，所以a光的頻率a大于b光的頻率b，a光在真空中傳播時的波長a小于b光在真空中傳播的波長b，選項B正確；當光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，光的頻率保持不變，選項C正確；a光在玻璃磚中的傳播速度大小va小于b光在玻璃磚中的傳播速度大小vb，又因為a、b兩束光在該玻璃磚中傳播的距離相等，所以ta>tb，選項D錯誤；當a、b兩束光從同一介質(zhì)射入真空中時，由na>nb，sin C可知，a光發(fā)生全反射的臨界角小于b光發(fā)生全反射的臨界角，選項E正確9(多選)(2017東北三校聯(lián)考)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，已知周期T0.2 s，t0時刻的波形如圖所示，波上有P、Q兩質(zhì)點，其縱坐標分別為yP2 cm，yQ2 cm，下列說法中正確的是()A該波波速為10 m/sB在0.25 s內(nèi)，P點通過的路程為20 cmCP點振動比Q點超前半個周期DP、Q在振動的過程中，位移的大小總相等E在相等的時間內(nèi)，P、Q兩質(zhì)點通過的路程不相等解析：ACD由v m/s10 m/s，可知A正確從t0時刻開始，P點0.05 s內(nèi)通過的路程小于4 cm，而0.2 s內(nèi)通過的路程為44 cm16 cm，所以0.25 s內(nèi)通過的路程小于20 cm，B錯誤t0時刻P、Q關(guān)于平衡位置對稱，振動方向相反，結(jié)合題圖可知P點振動比Q點超前半個周期，C正確振動相差半個周期的兩點總是關(guān)于平衡位置對稱，位移大小相等，所以D正確振動相差半個周期的P、Q兩點速度總是大小相等，方向相反，所以相等時間內(nèi)，通過的路程相等，故E錯誤10某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播，圖甲為t0.25 s時的波面圖，圖乙為P點(x1.5 m處的質(zhì)點)的振動圖象，則下列說法正確的是()A該波向右傳播，波速為2 m/sB質(zhì)點L與質(zhì)點N的運動方向總相反Ct0.75 s時，質(zhì)點M處于平衡位置，并正在往正方向運動Dt1.25 s時，質(zhì)點K向右運動了2 m解析：ABC根據(jù)題圖可知，周期T2 s，波長4 m，波速v2 m/s.根據(jù)題圖乙可知，t0.25 s時刻，P點正向上運動，再結(jié)合題圖甲可知，該波向右傳播，選項A正確；質(zhì)點L與質(zhì)點N相距半個波長，它們的運動方向總相反，選項B正確；t0.25 s時，質(zhì)點M從波谷位置向上運動，再經(jīng)過0.5 s，即在t0.75 s時，質(zhì)點M處于平衡位置，并正在向正方向運動，選項C正確；各質(zhì)點只在平衡位置上下做簡諧運動，并不隨波遷移，選項D錯誤二、非選擇題(本題共3小題，共40分第11題10分，第12、13題每題各15分寫出規(guī)范的解題步驟或文字說明，只有結(jié)果不得分)11.如圖所示，波源S從平衡位置y0處開始豎直向上振動(y軸的正方向)，振動周期為T0.01 s，產(chǎn)生的簡諧波向左、右兩個方向傳播，波速均為v80 m/s.經(jīng)過一段時間后，P、Q兩點開始振動，已知SP1.2 m，SQ2.6 m，則此波的頻率為_ Hz，波長為_m，當Q開始振動時，質(zhì)點P已振動了_個周期解析：由T0.01 s，f得f Hz100 Hz，vT800.01 m0.8 m波源S起振的方向豎直向上，則波傳到P、Q兩點時，P、Q的起振方向均豎直向上，因SP1.2 m1，SQ2.6 m3可見，當Q開始振動時，質(zhì)點P已振動了1T.答案：1000.8112.如圖所示為一種透明材料做成的柱狀體的橫截面，其中AB為半徑為R的四分之一圓周，O為圓心，OBCD為邊長為R的正方形，一單色光可以從圓弧AB上各點沿半徑方向射入，透明材料對該單色光的折射率為n，求光在AD界面發(fā)生全反射的光線從CD界面上射出的寬度以及從CD界面射出的光線與CD界面的最小夾角解析：光沿半徑方向射入，照射到圓心O點，如圖，當sin ，即60時，光恰好在O點發(fā)生全反射照射到CD界面上的E點，60，則30(3分)DEODtan R(3分)增大時，增大，減小，光不會在CD界面發(fā)生全反射，DE段為光線射出的寬度(3分)由折射定律得n(3分)當最大為30時，sin 最大值為，則從CD界面射出的光線與界面的最小夾角為arcsin(3分)答案：arcsin13.如圖所示，一束截面為圓形(半徑R1 m)的平行紫光垂直射向一半徑也為R的玻璃半球的平面，經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個圓形亮區(qū)屏幕S至球心的距離為D(1) m，不考慮光的干涉和衍射，試問：(1)若玻璃半球?qū)ψ瞎獾恼凵渎蕿閚，請你求出圓形亮區(qū)的半徑(2)若將題干中紫光改為白光，在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的邊緣是什么顏色？解析：(1)如圖，紫光剛要發(fā)生全反射時的臨界光線射在屏幕S上的E點，E點到亮區(qū)中心G的距離r就是所求最大半徑設(shè)紫光臨界角為C，由全反射的知識有sin C(2分)由幾何知識可知：ABRsin C(2分)OBRcos CR(1分)BFABtan C(1分)GFD(OBBF) D(1分)(1分)所以有rmGEABDnR1 m(2分)(2)由于白色光中紫光的折射率最大，臨界角最小，故在屏幕S上形成的圖形亮區(qū)的邊緣應(yīng)是紫光(5分)答案：(1)1 m(2)紫色