2014高考物理一輪復(fù)習(xí)-機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論(精)

1、章末限時(shí)練第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論（滿分：100 分時(shí)間：90 分鐘）、選擇題（每小題 4 分，共 40 分）1.下列說法正確的是（）A .彈簧振子從平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)的過程中，振子做勻減速運(yùn)動(dòng)B .火車鳴笛向我們駛來時(shí)，我們聽到的笛聲頻率將比聲源發(fā)聲的頻率高C.當(dāng)水波通過障礙物時(shí)，若障礙的尺寸與波長差不多，或比波長小時(shí)，將發(fā)生明顯的 衍射現(xiàn)象D .用兩束單色光 A、B,分別在同一套裝置上做干涉實(shí)驗(yàn)，若A 光的條紋間距比 B 光的大，則說明 A 光波長大于 B 光波長答案 BCD2.下列說法正確的是（）A .根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，在

2、變化的磁 場周圍一定產(chǎn)生變化的電場B .發(fā)射電磁波的兩個(gè)重要條件是采用高頻和開放性LC 電路C.用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象D .當(dāng)物體以較小的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變化十分微小，經(jīng)典力學(xué)理論仍然適用，只有當(dāng) 物體以接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變化才明顯，故經(jīng)典力學(xué)適用于低速運(yùn)動(dòng)，而不適用 于高速運(yùn)動(dòng)答案 BD3.兩束平行的光斜射到平行玻璃磚，經(jīng)玻璃磚折射后如圖 則關(guān)于這兩束光的說法中正確的是（）.A . A 光的折射率比 B 光的折射率小B. A 光在水中的傳播速度比 B 光在水中的傳播速度小C. 從玻璃磚下表面射出的兩束光可能不平行D. 若分別將這兩束光用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),答

3、案 BD1 所示,則 A 光在光屏上形成的條紋間距小4.下列說法中正確的是（）A .光的偏振現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性，但并非所有的波都能發(fā)生偏振現(xiàn)象B. 變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場；變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場C. 在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變窄D .火車過橋要慢行，目的是使驅(qū)動(dòng)力頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率，以免發(fā)生共振損壞橋梁答案 ACD5.如圖 2 所示，兩束單色光 a、b 從水面下射向 A 點(diǎn)，光線經(jīng)折射后合成一束光 c,則下列說法正確的是（）A 用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置分別以a、b 光做實(shí)驗(yàn)，a 光的干涉條紋間距大于 b 光的干涉條紋間距圖 2B. 用

4、a、b 光分別做單縫衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)它們的衍射條紋寬度都是均勻的C. 在水中 a 光的速度比 b 光的速度小D 在水中 a 光的臨界角大于 b 光的臨界角答案 AD解析 由題圖可知 a 光的折射率較小，所以 a 的波長大，在介質(zhì)中傳播速度快，C 錯(cuò)誤;丄干涉條紋間距Ax= d 入所以 a 光的干涉條紋間距大，A 正確；衍射條紋間距不等，B1錯(cuò)誤；根據(jù) sin C = 知 a 光臨界角大，D 正確.6.在同一介質(zhì)中兩列連續(xù)傳播的簡諧橫波，在 t= 0時(shí)刻的波形圖象如圖 3 所示已知甲波向左傳播，乙波向右傳播請(qǐng)根據(jù)圖中信息判斷以下說法正確的是（ ）A .由于兩波振幅不等，故兩列波相遇時(shí)不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象

5、B. 兩列波同時(shí)傳到坐標(biāo)原點(diǎn)C.在 x= 0.2 cm 處的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向?yàn)閥 軸的負(fù)方向D 兩列波相遇時(shí)會(huì)發(fā)生干涉，坐標(biāo)原點(diǎn)處始終為振動(dòng)減弱的點(diǎn)答案 BD7.一列簡諧橫波向右傳播，在其傳播路徑上每隔L = 0.1 m 選取一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，如圖 4 甲所示，t= 0 時(shí)刻波恰傳到質(zhì)點(diǎn) 1,并立即開始向上振動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間程=0.3 s,所選取的 19號(hào)質(zhì)點(diǎn)間第一次出現(xiàn)如圖乙所示的波形，則下列判斷正確的是（）2345&78 9甲/2346S/乙圖 4A . t = 0.3 s 時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn) 1 向上運(yùn)動(dòng)B.t = 0.3 s 時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn) 8 向下運(yùn)動(dòng)C. t = 0 至 t = 0.3 s 內(nèi)

6、，質(zhì)點(diǎn) 5 運(yùn)動(dòng)的時(shí)間只有 0.2 sD .該波的周期為 0.2 s,波速為 4 m/s 答案 BCD& 一列簡諧橫波在 x 軸上傳播，其波速為 40 m/s,某時(shí)刻的波形如圖 5 所示,介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)c 質(zhì)點(diǎn)正向下運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是A .這列波向左傳播B. a 的加速度正在增大C.該時(shí)刻以后，b 比 c 先到達(dá)平衡位置D 再過 0.075 s 質(zhì)點(diǎn) b 回到平衡位置答案 BD9.沿 x 軸正方向傳播的簡諧橫波在t1= 0 s 時(shí)的波形如圖 6 所示,此時(shí)波剛好傳播到 x= 2 m 處的質(zhì)點(diǎn) B,質(zhì)點(diǎn) A 恰好位于波谷位置，C、D 兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別位于 x= 3 m

7、和 x = 5 m處；當(dāng) t2= 0.2 s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn) A 恰好第一次（從計(jì)時(shí)后算起）位于波峰位置，則下列判斷正確的是A .該波的波速等于 5 m/sB .當(dāng) t= 1.0 s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn) C 在平衡位置處且向下運(yùn)動(dòng)C.當(dāng) t= 0.9 s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn) D 的位移為2 cmD當(dāng)質(zhì)點(diǎn) D 第一次位于波谷位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B 也恰好位于波谷位置答案 AC解析 由波形圖可知，波長 心 2 m,從開始計(jì)時(shí)到 t2= 0.2 s,質(zhì)點(diǎn) A 從波谷第一次到答案314T= 7 s,質(zhì)點(diǎn) O 已經(jīng)走過的路程為 7A= 35 cm, B 對(duì)；1 s 的時(shí)間，振動(dòng)傳到 P、P 處，再過 1 s,兩質(zhì)點(diǎn)均達(dá)到波峰， 再過 1

8、 s 的時(shí)間，兩質(zhì)點(diǎn)均經(jīng)平衡位置向下運(yùn)動(dòng),D 均錯(cuò).二、非選擇題（共 60 分）11.（6 分）某實(shí)驗(yàn)小組在利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中:（1）用游標(biāo)卡尺測定擺球的直徑，測量結(jié)果如圖8 所示，則該擺達(dá) 波峰位置，則 T= 0.4 s,該波的波速 v=5 m/s，選項(xiàng) A 正確；波從B 傳到 C 所用時(shí)BC間 tBc= V = 0.2 s,再經(jīng)過 0.8 s,質(zhì)點(diǎn) C 正好完成 2 次全振動(dòng)，所以當(dāng)t = 1.0 s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn) C 在平衡位置處且向上運(yùn)動(dòng)， 選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；波從 B 傳到 D 所用時(shí)間BDtBD= V = 0.6 s,3再經(jīng)過 0.3 s，質(zhì)點(diǎn) D 振動(dòng)了 4T,所以當(dāng) t

9、= 0.9 s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn) D的位移為一 2 cm，選項(xiàng) C3正確；質(zhì)點(diǎn) B、D 在空間上相差 2 入振動(dòng)情況完全相反，選項(xiàng)D 錯(cuò)誤.P、0、P、Q 質(zhì)點(diǎn)，相并產(chǎn)生分10如圖 7 甲所示，一條水平張緊的彈性長繩上有等間距的Q、鄰兩質(zhì)點(diǎn)間距離為 1 m, t= 0 時(shí)刻質(zhì)點(diǎn) O 從平衡位置開始沿 y 軸正方向振動(dòng),別向左向右傳播的簡諧橫波，質(zhì)點(diǎn)O 振動(dòng)圖象如圖乙所示，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)O 第一次到達(dá)正方向最大位移時(shí)A .這列波的波長為 2 m,傳播速度為2 m/sB.當(dāng)質(zhì)點(diǎn) Q 第二次達(dá)到正向最大位移時(shí)，質(zhì)點(diǎn)O 已經(jīng)走過 35 cm 路程C. t = 3 s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P、P均在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)D. t =

10、2 s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P 位于波峰，解析由乙圖可得,T= 4 s,由當(dāng)質(zhì)點(diǎn) O 第一次達(dá)到正方向最大位移時(shí)，質(zhì)點(diǎn) P 剛開始振動(dòng), 可知傳播速度v = 1 m/s,4 m, A 錯(cuò)；質(zhì)點(diǎn) Q第二次達(dá)到正向最大位移需要2 cmIII山I05 10v/cmn1圖 7球的直cm.4（2）小組成員在實(shí)驗(yàn)過程中有如下說法，其中正確的是_ （填選項(xiàng)前的字母）A 把單擺從平衡位置拉開30。的擺角，并在釋放擺球的同時(shí)開始計(jì)時(shí)tB .測量擺球通過最低點(diǎn)100 次的時(shí)間 t,則單擺周期為 100C.用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值 偏大D 選擇密度較小的擺球，測得的重力加速度值誤

11、差較小答案（1）0.97（2）C解析（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)=主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)=9 mm + 7X0.1 mm = 0.97 cm（2）要使擺球做簡諧運(yùn)動(dòng)，擺角應(yīng)小于5 應(yīng)選擇密度較大的擺球，阻力的影響較小，測得重力加速度誤差較小，A、D 錯(cuò)；擺球通過最低點(diǎn) 100 次，完成 50 次全振動(dòng)，周td期是 50, B 錯(cuò)；擺長應(yīng)是 L + 2,若用懸線的長度加直徑作為擺長，則測出的重力加速度值偏大.12. （9 分）用某種單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，已知雙縫間距離d= 0.20 mm，雙縫到毛玻璃屏間的距離為 I = 75.0 cm，如圖 9 甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)圖乙所示的測量頭上的手輪，使 與卡尺游

12、標(biāo)相連的分劃線對(duì)準(zhǔn)如圖丙所示的第1 條明條紋，此時(shí)卡尺的主尺和游標(biāo)的位置如圖戊所示，則游標(biāo)尺上的讀數(shù)X1=_mm，然后再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使與卡尺游標(biāo)相連的分劃線向右邊移動(dòng)，直到對(duì)準(zhǔn)第 5 條明條紋，如圖丁所示，此時(shí)卡尺的主尺和游標(biāo)的位置如圖己所示， 則游標(biāo)卡尺上的讀數(shù) X2=_ mm ,由以上已知數(shù)據(jù)和測量答案 0.39.6 6.2X10數(shù)據(jù)，則該單色光的波長是1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1| 1 r 111 r 1 n * r r 11 1 ri i |IIIII12 3 4 5丙乙imi解析 xi= 0.3 mm , X2= 9 m

13、m+ 0.6 mm = 9.6 mm丄d 0.29.6 0.34則由Ax= d 入得 入=l& =75x10X4 mm = 0.000 62 mm = 6.2x10mm三、計(jì)算題(共 4 小題，共 45 分)13.(10 分)如圖 10 所示，等腰三角形 OAB 為玻璃三棱柱的橫截面，/OAB = 30 C 點(diǎn)為底邊 AB 的中點(diǎn).一平行于底邊 AB 的光線射到 OA 邊的中點(diǎn)上，經(jīng) OA 折射的光線恰 射向 C 點(diǎn)，最終光線從玻璃三棱柱射出.(1) 求介質(zhì)的折射率；(2) 畫出光線傳播的光路圖，并標(biāo)明出射光線與界面OB 的夾角.答案，3見解析圖解析 依題意作出光路圖sinBi根據(jù)折射

14、定律得 n= sin92=. 3光線在 C 點(diǎn)發(fā)生全反射，則光路圖如圖所示.14. (11 分)如圖 11 所示，MN 為半圓形玻璃磚的對(duì)稱軸.O 為玻璃磚圓心，某同學(xué)在與MN平行的直線上插上兩根大頭針Pi、P2，在 MN 上插大頭針 P3,從 P3一側(cè)透過玻璃磚觀察 Pi、P2的像，調(diào)整 P3位置使 P3能同時(shí)擋住 Pi、P2的像，確定了的 P3位置如圖所示,他測得玻璃磚直徑 D = 8 cm , Pi、P2連線與 MN 之間的距離 di= 2 cm , P3到 O 的距離(1)由幾何知識(shí)可知入射角0= 60 折射角 = 30 d2= 6.92 cm.取 3= 1.73圖 ii答案 1.73

15、解析光路圖如圖所示,AB1sin i= OA=2，得 i =3030貝 OAB= 60_ 3OB = OA sin 60 =4 x 2 cm=3.46 cm根據(jù)幾何關(guān)系有P3B = d2 OB = (6.92 3.46) cm = 3.46 cmBP33.46tan/ BAP3= T = 1.73,得/ BAP3= 60 AB因此 r = 180 / OAB / BAP3= 60sin r據(jù)折射定律得n n= sin i，解得n n= j7315.(12 分)一列簡諧橫波沿 x 軸雙向傳播，波源位于原點(diǎn)O,振動(dòng)方程為 y= 4sinn(cm),兩質(zhì)點(diǎn) P、Q 分別位于 X1= 6 m 和 X2

16、= 2 m 處，波源振動(dòng)后右側(cè)某時(shí)刻波形如圖12所示，求：4.oZ.r-6-4-2n-4xy/1=4 血圖 12(1)從波源起振后到質(zhì)點(diǎn)P 到達(dá)波谷的所有可能時(shí)間；從波剛傳到質(zhì)點(diǎn) Q 開始，當(dāng) Q 通過的路程為 s= 44 cm 時(shí)，質(zhì)點(diǎn) P 通過的路程是多 少？答案(1)4.5 + 2n(n = 0,1,2)(2)28 cm(2)A 燈經(jīng)水面反射所成的像進(jìn)入人眼，有/ ADC =ZEDF ,2n解析由題圖可知 心 4m，由振動(dòng)方程可知質(zhì)點(diǎn)周期T=-=2s波速 v= T = 2 m/s兇|從波源起振后到 P 點(diǎn)開始振動(dòng)所用時(shí)間 ti= V = 3 s3再經(jīng)(n + 4)周期后 P 點(diǎn)到達(dá)波谷，

17、所有可能時(shí)間為3t= ti+ (n + 4)T = 4.5+ 2n(n= 0,1,2.)s 3Q 點(diǎn)振動(dòng)次數(shù) ni= 4A= 24由圖可知 P 點(diǎn)落后 Q 點(diǎn)一個(gè)周期，所以3P 點(diǎn)全振動(dòng)次數(shù) n2= ni 1 = 143P 點(diǎn)通過的路程 s = 14X4A = 28 cm16. (12 分)夏日晚上，一觀察者站在游泳池邊發(fā)現(xiàn)對(duì)岸標(biāo)桿上有一燈 A,水下池壁上有一彩燈B,如圖 13 所示(B 燈在圖中A未畫出)他調(diào)整自己到岸邊的距離，直到他看到A 燈經(jīng)水面反射所成的像與 B 燈在水下的像重合，此時(shí)人到對(duì)岸距 離 L = 10 m，人眼 E 距水面高 H= 2 m, A 燈距水面高為 0.54m,水的折射率 n= 3.(1) 畫出觀