2022高考物理一輪復(fù)習第十四章機械振動機械波光學單元質(zhì)檢新人教版

2021高考物理一輪復(fù)習第十四章機械振動機械波光學單元質(zhì)檢新人教版PAGEPAGE17單元質(zhì)檢十四選修3-4(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共7小題,每小題8分,共56分。在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得8分,選對但不全的得4分,有選錯的得0分)1.(2017·河北邢臺模擬)一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示,關(guān)于該質(zhì)點的運動,下列說法正確的是()A.質(zhì)點運動的頻率是4HzB.質(zhì)點振動的周期為4sC.在10s內(nèi),質(zhì)點經(jīng)過的路程是20cmD.第4s末,質(zhì)點的速度是零答案BC解析由題圖可知,質(zhì)點振動的周期為4s;質(zhì)點運動的頻率為14Hz=0.25Hz;在10s內(nèi),質(zhì)點經(jīng)過的路程是2.5×8cm=20cm2.某同學漂浮在海面上,雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8m/s的速率向著海灘傳播,但他并不向海灘靠近。該同學發(fā)現(xiàn)從第1個波峰通過身下到第10個波峰通過身下的時間間隔為15s。下列說法正確的是(A.水面波是一種機械波B.該水面波的頻率為6HzC.該水面波的波長為3mD.水面波沒有將該同學推向岸邊,是因為波傳播時能量不會傳遞出去E.水面波沒有將該同學推向岸邊,是因為波傳播時振動的質(zhì)點并不隨波遷移答案ACE解析水面波是一種機械波,選項A正確;根據(jù)機械波傳播的特點可知選項E正確,D錯誤;根據(jù)題意知,T=53s,f=35Hz,選項B錯誤;由v=fλ知λ=3.(2017·河北衡水中學調(diào)研)如圖所示,一塊上、下表面平行的玻璃磚的厚度為l,玻璃磚的折射率n=3,若光從上表面AB射入,入射角i=60°,光在真空中的光速為c,則()A.折射角γ=30°B.光在玻璃中傳播的時間為2C.光在玻璃中傳播的時間為2D.改變?nèi)肷浣莍,光在下表面CD可能發(fā)生全反射E.光一定能從CD面射出答案ACE解析由n=sinisinγ得sinγ=sinin=sin60°3=0.5,得γ=30°,故A正確;光在玻璃中傳播的速度為v=cn,由幾何知識可知光在玻璃中傳播的路程為s=l4.(2017·湖北八校第一次聯(lián)考)頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點射入一厚玻璃板,其光路如圖所示,下列說法正確的是()A.單色光1的頻率大于單色光2的頻率B.在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度C.可能單色光1是紅光,單色光2是藍光D.無論怎樣增大入射角,單色光1和2都不可能在此玻璃板下表面發(fā)生全反射E.若讓兩束光從同種玻璃射向空氣,單色光1從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃到空氣的全反射臨界角答案ADE解析由n=sinθsinγ可知,單色光1的折射率大一些,單色光1的頻率大于單色光2的頻率,A正確;由v=cn5.(2017·福建龍巖調(diào)研)如圖所示,a、b、c、d四個圖是不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣。分析各圖樣的特點得出的下列結(jié)論錯誤的是()A.a、b是光的干涉圖樣B.c、d是光的干涉圖樣C.形成a圖樣的光的波長比形成b圖樣光的波長短D.形成c圖樣的光的波長比形成d圖樣光的波長短答案BCD解析干涉條紋是等距離的條紋,因此,a、b圖是干涉圖樣,c、d圖是衍射圖樣,故A項正確,B項錯誤;由公式Δx=ldλ6.(2017·寧夏六盤山高級中學期末)以下說法正確的有()A.陽光下肥皂膜上的彩色條紋屬于光的衍射現(xiàn)象B.太陽光通過三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋是由于折射造成的C.一束光由介質(zhì)斜射向空氣,界面上可能只發(fā)生反射現(xiàn)象而沒有折射現(xiàn)象D.水面油膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象,這說明了光是一種波E.未見其人,先聞其聲說明聲波有衍射現(xiàn)象而光波沒有衍射現(xiàn)象答案BCD解析陽光下肥皂膜上的彩色條紋屬于光的干涉現(xiàn)象,A錯誤;太陽光通過三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋是由于折射造成的,B正確;一束光由介質(zhì)斜射向空氣,界面上可能只發(fā)生反射現(xiàn)象而沒有折射現(xiàn)象,C正確;水面油膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象,干涉是波特有的現(xiàn)象,這說明了光是一種波,D正確;未見其人,先聞其聲說明聲波有衍射現(xiàn)象,一切波均能發(fā)生衍射,E錯誤。7.(2017·河南安陽模擬)下列五幅圖分別對應(yīng)五種說法,其中正確的是()A.利用沙擺裝置演示簡諧運動的實驗B.共振曲線C.波的干涉的示意圖D.泊松亮斑E.沿x軸正方向傳播的一列橫波A.圖A中,若勻速拉動木板的速度較大,則由圖象測得簡諧運動的周期較大B.由圖B可知,系統(tǒng)的固有頻率為f0C.圖C中頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動加強,某些區(qū)域的振動減弱,這種現(xiàn)象叫作波的干涉D.圖D中泊松亮斑是小孔衍射形成的圖樣E.圖E中若簡諧波的波速為200m/s,從圖示時刻開始,質(zhì)點a經(jīng)0.01s通過的路程為0.4m答案BCE解析演示簡諧運動的圖象實驗中,若勻速拉動木板的速度較大,會導(dǎo)致圖象的橫坐標變大,但對應(yīng)的時間仍不變,簡諧運動的周期與單擺的固有周期相同,選項A錯誤;由圖B可知當驅(qū)動力的頻率f跟固有頻率f0相同時,才出現(xiàn)共振現(xiàn)象,振幅才最大,距固有頻率f0相差越大,振幅越小,選項B正確;頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動加強,某些區(qū)域的振動減弱,這種現(xiàn)象叫作波的干涉,選項C正確;泊松亮斑是光繞過圓形擋板后衍射形成的圖樣,選項D錯誤;由圖E可知,該波的波長是4m,則周期T=λv=4200s=0.02s,從圖示時刻開始,質(zhì)點a經(jīng)0.01s,即半個周期,二、非選擇題(本題共4小題,共44分)8.(10分)在用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗中,甲、乙、丙三位同學在紙上畫出的界面aa'、bb'與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖①、②和③所示,其中甲、丙兩同學用的是矩形玻璃磚,乙同學用的是梯形玻璃磚。他們的其他操作均正確,且均以aa'、bb'為界面畫光路圖。(1)甲同學測得的折射率與真實值相比(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

(2)乙同學測得的折射率與真實值相比(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

(3)丙同學測得的折射率與真實值相比。

答案(1)偏小(2)不變(3)可能偏大、可能偏小、可能不變解析(1)用圖①測定折射率時,玻璃中折射光線偏折大了,所以折射角增大,折射率變小;(2)用圖②測定折射率時,只要操作正確,與玻璃磚形狀無關(guān);(3)用圖③測定折射率時,無法確定折射光線偏折的大小,所以測得的折射率可能偏大、可能偏小、可能不變。9.(10分)在楊氏干涉實驗中,若單色光的波長λ=5.89×10-7m,雙縫間的距離d=1mm,雙縫到屏的距離l=答案1.178×10-解析相鄰亮條紋的中心間距Δx=ld由題意知,亮條紋中心間距的數(shù)目n=10解得s=nlλd,代入數(shù)據(jù)得s=1.178×10-10.(12分)如圖,玻璃球冠的折射率為3,其底面鍍銀,底面的半徑是球半徑的32;在過球心O且垂直于底面的平面(紙面)內(nèi),有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點,該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A答案150°解析設(shè)球半徑為R,球冠底面中心為O',連接OO',則OO'⊥AB。令∠OAO'=α,有cosα=O'A即α=30°②由題意MA⊥AB所以∠OAM=60°③設(shè)圖中N點為光線在球冠內(nèi)底面上的反射點,所考慮的光線的光路圖如圖所示。設(shè)光線在M點的入射角為i、折射角為r,在N點的入射角為i',反射角為i″,玻璃折射率為n。由于△OAM為等邊三角形,有i=60°④由折射定律有sini=nsinr ⑤代入題給條件n=3得r=30°⑥作底面在N點的法線NE,由于NE∥AM,有i'=30°⑦根據(jù)反射定律,有i″=30°⑧連接ON,由幾何關(guān)系知△MAN≌△MON,故有∠MNO=60°⑨由⑦⑨式得∠ENO=30°于是∠ENO為反射角,ON為反射光線。這一反射光線經(jīng)球面再次折射后不改變方向。所以,經(jīng)一次反射后射出玻璃球冠的光線相對于入射光線的偏角β為β=180°-∠ENO=150°。 11.(12分)一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播,波長不小于10cm。O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=5cm處的兩個質(zhì)點。t=0時開始觀測,此時質(zhì)點O的位移為y=4cm,質(zhì)點A處于波峰位置;t=13s時,質(zhì)點O第一次回到平衡位置;t=1s時,質(zhì)點A(1)簡諧波的周期、波速和波長;(2)質(zhì)點O的位移隨時間變化的關(guān)系式。答案(1)4s7.5cm/s(2)y=0.08cosπt2+π3或y=解析(1)設(shè)振動周期為T。由于質(zhì)點A在0到1s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置,經(jīng)歷的是14個周期,由此可知T=4s由于質(zhì)點O與A的距離5cm小于半個波長,且波沿x軸正向傳播,O在t=13s時回到