2019年高考物理一輪復(fù)習(xí)第13章機(jī)械振動與機(jī)械波光電磁波與相對論新人教版

1、第十三章機(jī)械振動與機(jī)械波 光電磁波與相對論綜合過關(guān)規(guī)范限時(shí)檢測滿分：100 分 考試時(shí)間：60 分鐘一、選擇題(本題共 8 小題，每小題 6 分，共計(jì) 48 分。14 題為單選，58 題為多選, 全部選對的得 6 分，選對但不全的得 3 分，錯選或不選的得 0 分)1. (2018 湖南衡陽檢測)分析下列物理現(xiàn)象：(1) 夏天里在一次閃電過后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕；(2) “聞其聲而不見其人”；(3) 學(xué)生圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音；(4) 當(dāng)正在鳴笛的火車朝著我們急駛而來時(shí)，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高。這些物理現(xiàn)象分別屬于波的導(dǎo)學(xué)號 21993533 ( A )A. 反射、衍射、干涉

2、、多普勒效應(yīng)B. 折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉C. 反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)D. 衍射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)解析(1)夏天里在一次閃電過后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕，是由于聲音在云層間來回傳 播，這屬于聲音的反射；(2) “聞其聲而不見其人，聽到聲音，去卩看不見人，這屬于聲音 的衍射；(3)學(xué)生圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音，音叉發(fā)出的兩個(gè)頻率相同 的聲波相互疊加，從而出現(xiàn)加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)，這屬于聲音的干涉；(4)當(dāng)正在鳴笛的火車朝著我們急駛而來時(shí)，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高，音調(diào)變高就是頻率變高，這屬于多普勒效應(yīng)。故選 Ao2.(2018 河北滄州月考)如圖，在一直立的光滑管內(nèi)放置一勁度

3、系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，管口上方O點(diǎn)與彈簧上端初位置A的距離為h, 質(zhì)量為m的小球從O點(diǎn)由靜止下落，壓縮 彈簧至最低點(diǎn)D,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力。小球自O(shè)點(diǎn)下落到最低點(diǎn)D的 過程中，下列說法中正確的是 |導(dǎo)學(xué)號 21993534 |( C )2A.小球最大速度的位置隨 h 的變化而變化B. 小球的最大速度與 h 無關(guān)3C. 小球的最大加速度大于重力加速度D. 彈簧的最大壓縮量與 h 成正比解析小球速度最大的位置，加速度為零，即重力等于彈力，有mg= kx，所以x不變，則最大速度位置不變，與h無關(guān)，故 A 錯誤；小球從下落點(diǎn)到平衡位置，重力和彈簧做 功，下落的高度不同，小球的最大速度不

4、同，故B 錯誤；若小球在A點(diǎn)釋放，根據(jù)簡諧運(yùn)動的對稱性，在最低點(diǎn)加速度為g,方向向上，若小球在O點(diǎn)釋放，最低點(diǎn)位置會下降，則最大加速度大于g,故 C 正確；在最低點(diǎn)彈簧的壓縮量最大，根據(jù)能量守恒定律可得mgh+x）12=2kx2，故彈簧的最大壓縮量與h有關(guān)，但不是成正比關(guān)系，故 D 錯誤。3.質(zhì)點(diǎn)以坐標(biāo)原點(diǎn)0為中心位置在y軸上做簡諧運(yùn)動，其振動圖象如圖所示，振動在介質(zhì)中產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為1.0m/s，起振后 0.3s，此質(zhì)點(diǎn)立即停止運(yùn)軸正方向，則介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的起振方向均沿y軸正方向，與波源質(zhì)點(diǎn)振動方向相同。0.3s 此質(zhì)點(diǎn)立即停止運(yùn)動，形成孑入的波形。由振動圖象讀出周期T=

5、 0.4s，波長 入=vT=0.4m ,則再經(jīng)過 0.1s 后，即t= 0.4s 時(shí)波總共傳播的距離為s=vt= 0.4m,傳到x= 0.4m處，故 A 正確，B、C D 錯誤。4.（2018 江蘇如皋調(diào)研）如圖甲所示，在平靜的水面下有一個(gè)點(diǎn)光源S,它發(fā)出的是兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個(gè)被照亮的圓形區(qū)域，該區(qū)域中間為由a、b兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光的圓形區(qū)域，周邊為環(huán)狀區(qū)域，且為a光的顏色（如圖乙所示）。則下列說法中正確的是導(dǎo)學(xué)號 21993536 （ C ）解析根據(jù)振動圖象得知，t=0 時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向振動，即波源的起振方向沿y起振后動，再經(jīng)過4A. a光的頻率比b光的大

6、B.水對a光的折射率比b光的大C. a光在水中的傳播速度比b光的大D.在同一裝置的楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，a光的干涉條紋間距比b光的窄1解析a光照射的面積較大，知a光的臨界角較大，根據(jù) sinC=-,知a光的折射率n較小，頻率較小，所以a光的頻率小于b光的，故AB 錯誤；根據(jù)v=C，知a光在水中傳n播的速度較大，故 C 正確；a光在水中傳播的速度較大，則a光的波長較長，由干涉條紋間距公式x=d入，得a光的干涉條紋間距較寬，故D 錯誤。5.（2018 湖北武漢月考）如圖甲所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t= 0 時(shí)刻 的波形圖，P是參與波動的、離原點(diǎn)xi= 2m 處的質(zhì)點(diǎn)，Q是參與波動的、離原

7、點(diǎn)X2= 4m 處的 質(zhì)點(diǎn)。圖乙是參與波動的某一質(zhì)點(diǎn)的振動圖像（所有參與波動的質(zhì)點(diǎn)計(jì)時(shí)起點(diǎn)相同）。 由圖可 知 | 導(dǎo)學(xué)號 21993537（ ACE ）A. 從t= 0 到t= 6s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為 0.6mB. 從t= 0 到t= 6s，質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程為 1.2mC. 這列波的傳播速度為v= 2m/sD. 從t= 0 起，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q先到達(dá)波峰E.圖乙可能是圖甲中質(zhì)點(diǎn)Q 的振動圖像解析由題圖乙可知周期為 2s,6s = 3T,每個(gè)周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程為4A,因此從t=0 到t= 6s,質(zhì)點(diǎn)P通過的程為 12A= 60cm= 0.6m，選項(xiàng) A 正確；質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程也為 0.6m，

8、選項(xiàng) B 錯誤；由題圖甲可知波長為4m,這列波的波速為v=* = 2m/s，選項(xiàng) C 正確；質(zhì)點(diǎn)P在t= 0 時(shí)正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)Q正沿y軸正方向運(yùn)動，因此質(zhì)點(diǎn)Q比質(zhì)點(diǎn)P先到達(dá)波峰，選項(xiàng) D 錯誤；由于質(zhì)點(diǎn)Q在t= 0 時(shí)正沿y軸正方向運(yùn)動，因此題圖乙可能是 題圖甲中質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖像，選項(xiàng) E 正確。6. （2018 吉林長春質(zhì)檢）下列說法正確的是|導(dǎo)學(xué)號 21993538 丨（ACE ）5A. 肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的干涉現(xiàn)象，露珠呈現(xiàn)的彩色是光的色散現(xiàn)象，通過狹縫看 太陽光呈現(xiàn)的彩色是光的衍射現(xiàn)象B. 光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理C.做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，用

9、綠光照射單縫，在光屏P 上觀察到干涉條紋，用紅光代替綠 光照射單縫將得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣D. 相對論認(rèn)為：豎直向上高速運(yùn)動的球在水平方向上變扁了E. 在真空中傳播的電磁波，當(dāng)它的頻率增大時(shí)，它的傳播速度不變，波長變短解析肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的干涉現(xiàn)象，露珠呈現(xiàn)的彩色是光的色散現(xiàn)象，通過狹縫看太陽光呈現(xiàn)的彩色是光的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng) A 正確；全息照相不是利用全反射，是利用光的干涉，選項(xiàng) B 錯誤；紅光的波長比綠光的長，由x=入可知，用紅光代替綠光照射單縫，將得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，選項(xiàng)C 正確；相對論認(rèn)為：高速運(yùn)動的物體在運(yùn)動方向上，長度變短，選項(xiàng) D 錯誤；在真空中傳播的電磁波

10、，傳播速度不變，由c=入f得,當(dāng)它的頻率增大時(shí)，波長變短，選項(xiàng)E 正確。7. (2018 廣東廣州月考)如圖，A、B為振幅相同的相干波源，且產(chǎn)生的機(jī)械波向外傳 播過程中振幅衰減不計(jì)，圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，則下列敘述正確的是導(dǎo)學(xué)號 21993539 ( BCD )A. Q點(diǎn)始終處于波峰位置B. R、S兩點(diǎn)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)C. P、Q連線上各點(diǎn)振動始終最強(qiáng)1D.P 點(diǎn)在圖中所示的時(shí)刻處于波谷，再過 周期處于平衡位置4E.如果A、B兩波源頻率不同，也能產(chǎn)生類似的穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象解析Q點(diǎn)是峰峰相遇點(diǎn)，是振動加強(qiáng)點(diǎn)，但并不是始終處于波峰位置， 選項(xiàng) A 錯誤；R S兩點(diǎn)是峰谷相遇點(diǎn)， 是振動減弱

11、點(diǎn)，位移為零，則始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，選項(xiàng) B 正確；P、Q兩點(diǎn)都是振動加強(qiáng)點(diǎn)， 故P、Q連線上各點(diǎn)振動始終最強(qiáng)， 選項(xiàng) C 正確；P點(diǎn)是振動加強(qiáng)點(diǎn)，1在題圖所示的時(shí)刻處于波谷，再過 4 周期處于平衡位置，選項(xiàng) D 正確；如果A、B兩波源頻率不同，則不能產(chǎn)生類似的穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，選項(xiàng)E 錯誤。6& (2018 江西上饒?jiān)驴?如圖，在水中有一厚度不計(jì)的薄玻璃片制成的中空三棱鏡，里面是空氣，一束光A從棱鏡的左邊射入， 從棱鏡的右邊射出時(shí)發(fā)生了色散，射出的可見光分布在a點(diǎn)和b點(diǎn)之間，以下說法正確的是 |導(dǎo)學(xué)號 21993540 |( BDE )7A.從a點(diǎn)射出的是紅光，從b點(diǎn)射出的是紫光B.從a

12、點(diǎn)射出的是紫光，從b點(diǎn)射出的是紅光C.從a點(diǎn)和b點(diǎn)射出的都是紅光，從ab中點(diǎn)射出的是紫光D.若藍(lán)光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則從 a 點(diǎn)射出的光也能使其發(fā)生光電效應(yīng)E.光在ab面上不可能發(fā)生全反射解析由于三棱鏡里面是光疏介質(zhì)， 外面是光密介質(zhì)，因此光線經(jīng)三棱鏡后向頂角偏折，折射率越大，偏折程度越大，因此從a點(diǎn)射出的是紫光，從b點(diǎn)射出的是紅光，選項(xiàng) A、C 錯誤，B 正確；若藍(lán)光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)， 則射到a點(diǎn)的光也能使其發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng) D 正確；光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)，不可能發(fā)生全反射，選項(xiàng)E 正確。二、非選擇題(共 3 小題，共 52 分。要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分9. (

13、15 分)(2018 天津第一中學(xué)檢測度。|導(dǎo)學(xué)號 21993541(1)甲組同學(xué)采用圖 1 所示的實(shí)驗(yàn)裝置。d,實(shí)驗(yàn)中將懸點(diǎn)到小球最低點(diǎn)的距離作為 擺長I，測得多組周期T和I的數(shù)據(jù)，作出T2-l圖象，如圖 2 所示。實(shí)驗(yàn)得到的T2-1圖象是_c_；小球的直徑是_1.2_cm ;B.在測量擺長后，測量周期時(shí)，擺球振動過程中懸點(diǎn)O 處擺線的固定出現(xiàn)松動，擺長略微變長，這將會導(dǎo)致所測重力加速度的數(shù)值偏小(填“偏大” “偏小”或“不變”)。(2)乙組同學(xué)在圖 1 所示裝置的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)速度傳感器，如圖3 所示。將擺球拉計(jì)算題解答時(shí)請寫出必要的文字說A 由于沒有游九舄賓興：a a m圖 48開一小

14、角度使其做簡諧運(yùn)動，速度傳感器記錄了擺球振動過程中速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖 4 所示的vt圖線。A 由圖 4 可知，該單擺的周期T=2.0 s ;9B.更換擺線長度 I 后，多次測量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)作出線長)，并根據(jù)圖線擬合得到方程T1 2= 4.04I+ 0.024，由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=_9.76_m/s2。(取n2= 9.86，結(jié)果保留 3 位有效數(shù)字)解析1求波源的振動周期；2從t= 0 時(shí)刻起經(jīng)多長時(shí)間位于x=- 81m 處的質(zhì)點(diǎn)N(圖中未畫出)第一次到達(dá)波峰位置？并求出在此過程中質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動的路程。答案：(1)1.2s(2)7.8s5.2m解析波在 0.1s 內(nèi)

15、傳播了 1m 波速v= 10m/s,由波動方程y= 20sinwx可知該波的波長 入=12m,T2-l圖線(I為擺(1)由單擺的周期公式10則由數(shù)學(xué)關(guān)系得斜率k= 芒，縱截距為b=著因T2-I圖象的縱截距為正，則圖象應(yīng) 為c。由圖象c的縱截距可得d= 2b= 2x0.6cm= 1.2cm。繩子松動導(dǎo)致擺長變長，但測量值偏小，由T= 2n.g知重力加速度的測量值偏小。(2)根據(jù)簡諧運(yùn)動的圖線知，單擺的周期T= 2.0s。LT24n2根據(jù)T= 2n、仁，可得k=r= _ = 4.04,J yy2解得g= 9.76m/s。10.(17 分)(2018 -河南鄭州月考)從坐標(biāo)原點(diǎn)O產(chǎn)生的簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，t= 0 時(shí)刻波的圖象如圖所示，此時(shí)波剛好傳播到M點(diǎn)，x= 1m 處的質(zhì)點(diǎn)P的位移為 10cm,再經(jīng)t= 0.1s，質(zhì)點(diǎn)P第一次回到平衡位置。導(dǎo)學(xué)號 2199354211故波源的振動周期T=-= 1.2s ;v(2)t= 0 時(shí)，O點(diǎn)左側(cè)第一個(gè)波峰處于xo=- 3m 處，設(shè)經(jīng)時(shí)間t到達(dá)N點(diǎn)，貝yt=1 X-Xo1= 7.8s = 6.5T,在此過程中P點(diǎn)運(yùn)動的路程為s= 6.5X4A= 5.2m。11.(20 分)(山東德州質(zhì)檢)如圖所示，用折射率n=