高考物理一輪復(fù)習(xí)鞏固提升第14章章末過(guò)關(guān)檢測(cè)(十四) (含解析)

章末過(guò)關(guān)檢測(cè)(十四)(時(shí)間：45分鐘分值：100分)1.(15分)(1)一列橫波沿x軸正方向傳播，在ts與(t＋0.8)s兩時(shí)刻，在x軸上－3～3m區(qū)間內(nèi)的兩波形圖正好重合，如圖所示．則下列說(shuō)法中正確的是________．A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期一定為0.8sB．該波的波速可能為10m/sC．從t時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)比x＝－1m處的質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)波峰位置D．在(t＋0.4)s時(shí)刻，x＝－2m處的質(zhì)點(diǎn)位移不可能為零E．該波的波速可能為15m/s(2)如圖所示，一個(gè)半圓形玻璃磚的截面圖，AB與OC垂直，半圓的半徑為R.一束平行單色光垂直于AOB所在的截面射入玻璃磚，其中距O點(diǎn)距離為eq\f(R,2)的一條光線自玻璃磚右側(cè)折射出來(lái)，與OC所在直線交于D點(diǎn)，OD＝eq\r(3)R.求：①此玻璃磚的折射率是多少？②若在玻璃磚平面AOB某區(qū)域貼上一層不透光的黑紙，平行光照射玻璃磚后，右側(cè)沒(méi)有折射光射出，黑紙?jiān)贏B方向的寬度至少是多少？解析：(1)由題意分析得知，nT＝0.8s，n＝1，2，3，…，周期T＝eq\f(0.8,n)s，所以質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期不一定為0.8s，故A錯(cuò)誤；由題圖讀出波長(zhǎng)為λ＝4m，當(dāng)n＝1時(shí)，波速v＝eq\f(λ,T)＝5m/s，當(dāng)n＝2時(shí)，v＝10m/s，故B正確；當(dāng)n＝3時(shí)，v＝15m/s，故E正確；簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t時(shí)刻，x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，x＝－1m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向沿y軸正方向，所以x＝－1m處的質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)波峰位置，故C錯(cuò)誤；t時(shí)刻到(t＋0.4)時(shí)刻經(jīng)過(guò)時(shí)間為0.4s，而0.4s與周期的關(guān)系為N＝eq\f(0.4s,T)＝eq\f(1,2)n，由于n為整數(shù)，所以該時(shí)刻x＝－2m處的質(zhì)點(diǎn)不可能在平衡位置，位移不可能為零，故D正確．(2)①連接O、E并延長(zhǎng)至H，作EF垂直O(jiān)D于F，光線與AB的交點(diǎn)為G，由幾何關(guān)系可知∠EOD＝30°，∠DEH＝60°所以此玻璃磚的折射率n＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3).②設(shè)光線IJ恰好發(fā)生全反射，則∠IJO為臨界角，所以有sin∠IJO＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),3)根據(jù)幾何關(guān)系有sin∠IJO＝eq\f(OI,OJ)求得OI＝eq\f(\r(3),3)R，所以黑紙寬至少是eq\f(2\r(3),3)R.答案：(1)BDE(2)①eq\r(3)②eq\f(2\r(3),3)R2．(15分)(1)(2019·石嘴山市第三中學(xué)模擬)彈簧振子在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，把小鋼球從平衡位置向左拉一段距離，放手讓其運(yùn)動(dòng)．從小鋼球通過(guò)平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，其振動(dòng)圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是________．A．鋼球振動(dòng)周期為1sB．在t0時(shí)刻彈簧的形變量為4cmC．鋼球振動(dòng)半個(gè)周期，回復(fù)力做功為零D．鋼球振動(dòng)一個(gè)周期，通過(guò)的路程等于10cmE．鋼球振動(dòng)方程y＝5sinπtcm(2)如圖所示，在MN的下方足夠大的空間是玻璃介質(zhì)，其折射率n＝eq\r(3)，玻璃介質(zhì)的上邊界MN是屏幕，玻璃中有一個(gè)正三角形空氣泡，其邊長(zhǎng)l＝40cm，頂點(diǎn)與屏幕接觸于C點(diǎn)，底邊AB與屏幕平行，一束激光a垂直于AB邊射向AC邊的中點(diǎn)O，結(jié)果在屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)光斑．①求兩個(gè)光斑之間的距離x；②若任意兩束相同的激光同時(shí)垂直于AB邊向上射入空氣泡，求屏幕上相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)光斑之間的距離L.解析：(1)從題圖中可得鋼球振動(dòng)的周期為2s，A錯(cuò)誤；因?yàn)槭窃谒矫嫔险駝?dòng)，所以鋼球振動(dòng)的平衡位置應(yīng)該是彈力為零時(shí)，即平衡位置時(shí)彈簧的形變量為零，t0時(shí)刻在距離平衡位置右方4cm處，則在t0時(shí)刻彈簧的形變量為4cm，故B正確；經(jīng)過(guò)半個(gè)周期后，位移與之前的位移關(guān)系總是大小相等、方向相反；速度也有同樣的規(guī)律，故動(dòng)能不變，根據(jù)動(dòng)能定理，合力做的功為零，即鋼球振動(dòng)半個(gè)周期，回復(fù)力做功為零，C正確；鋼球振動(dòng)一個(gè)周期，通過(guò)的路程等于4×5cm＝20cm，D錯(cuò)誤；ω＝eq\f(2π,T)＝πrad/s，A＝5cm，故鋼球振動(dòng)方程y＝5sinπtcm，E正確．(2)①畫(huà)出光路圖如圖所示．在界面AC，入射角i＝60°，n＝eq\r(3)，由折射定律有n＝eq\f(sini,sinr)解得折射角r＝30°由光的反射定律得反射角θ＝60°由幾何關(guān)系得，△ODC是邊長(zhǎng)為eq\f(1,2)l的正三角形，△OEC為等腰三角形，且CE＝OC＝eq\f(l,2)，則兩個(gè)光斑之間的距離x＝DC＋CE＝40cm.②作出入射點(diǎn)在A、B兩點(diǎn)的光線的光路圖，如圖所示，由圖可得屏幕上相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)光斑之間的距離L＝PQ＝2l＝80cm.答案：(1)BCE(2)①40cm②80cm3．(15分)(1)下列說(shuō)法中正確的是________．A．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)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(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)；變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)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．某人在速度為0.5c的飛船上打開(kāi)一光源，則這束光相對(duì)于地面的速度應(yīng)為1.5cE．火車(chē)過(guò)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(2)平衡位置位于原點(diǎn)O的波源發(fā)出的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播，P、Q為x軸上的兩個(gè)點(diǎn)(均位于x軸正向)，P與O的距離為35cm，此距離介于一倍波長(zhǎng)與二倍波長(zhǎng)之間．已知波源自t＝0時(shí)由平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng)，周期T＝1s，振幅A＝5cm.當(dāng)波傳到P點(diǎn)時(shí)，波源恰好處于波峰位置；此后再經(jīng)過(guò)5s，平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置．求：①P、Q間的距離；②從t＝0開(kāi)始到平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí)，波源在振動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的路程．解析：(1)光的偏振現(xiàn)象能說(shuō)明光是橫波，則光具有波動(dòng)性，但縱波并不能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故A正確；均勻變化的電場(chǎng)則產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，非均勻變化的電場(chǎng)才產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，同理，后者也是這樣的結(jié)論，故B錯(cuò)誤；光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若將入射光由紅光改為綠光，由于波長(zhǎng)變短，則干涉條紋間距變窄，故C正確；在速度為0.5c的飛船上打開(kāi)一光源，根據(jù)光速不變?cè)恚瑒t這束光相對(duì)于地面的速度應(yīng)為c，故D錯(cuò)誤；火車(chē)過(guò)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，選項(xiàng)E正確．(2)①由題意，O、P兩點(diǎn)間的距離與波長(zhǎng)λ之間滿足OP＝eq\f(5,4)λ ①波速v與波長(zhǎng)的關(guān)系為v＝eq\f(λ,T) ②在t＝5s的時(shí)間間隔內(nèi)，波傳播的路程為vt.由題意有vt＝PQ＋eq\f(λ,4) ③式中，PQ為P、Q間的距離．由①②③式和題給數(shù)據(jù)，得PQ＝133cm. ④②Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí)，波源運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1＝t＋eq\f(5,4)T ⑤波源從平衡位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過(guò)eq\f(T,4)，波源運(yùn)動(dòng)的路程為A.由題給條件得t1＝25×eq\f(T,4) ⑥故t1時(shí)間內(nèi)，波源運(yùn)動(dòng)的路程為s＝25A＝125cm. ⑦答案：(1)ACE(2)①133cm②125cm4．(15分)(1)(2019·重慶市巴蜀中學(xué)模擬)兩列簡(jiǎn)諧橫波的振幅都是10cm，傳播速度大小相同．實(shí)線波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳播；虛線波沿x軸負(fù)方向傳播．某時(shí)刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇，則________．A．在相遇區(qū)域會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象B．實(shí)線波和虛線波的頻率之比為3∶2C．平衡位置為x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度為零D．平衡位置為x＝8.5m處的質(zhì)點(diǎn)此刻位移y>10cmE．從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)0.25s，平衡位置為x＝5m處的質(zhì)點(diǎn)的位移y<0(2)半徑為R、介質(zhì)折射率為n的透明圓柱體，過(guò)其軸線OO′的截面如圖所示．位于截面所在的平面內(nèi)的一細(xì)束光線，以角i0由O點(diǎn)入射，折射光線由上邊界的A點(diǎn)射出．當(dāng)光線在O點(diǎn)的入射角減小至某一值時(shí)，折射光線在上邊界的B點(diǎn)恰好發(fā)生全反射．求A、B兩點(diǎn)間的距離．解析：(1)兩列波波速大小相同，波長(zhǎng)不同，根據(jù)v＝λf，頻率不同，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；兩列波波速相同，波長(zhǎng)分別為4m、6m，根據(jù)v＝λf，頻率之比為3∶2，故B正確；平衡位置為x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)此刻位移為零，兩列波單獨(dú)引起的速度均向上，故合速度不為零，故C錯(cuò)誤；平衡位置為x＝8.5m處的質(zhì)點(diǎn)，實(shí)線波引起的位移為eq\f(\r(2),2)A、虛線波引起的位移為eq\f(1,2)A，故合位移大于振幅A，故D正確；傳播速度大小相同，實(shí)線波的頻率為2Hz，其周期為0.5s，可知虛線波的周期為0.75s，從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)0.25s，實(shí)線波在平衡位置為x＝5m處的質(zhì)點(diǎn)處于波谷，而虛線波處于y軸上方，但不在波峰處，所以質(zhì)點(diǎn)的位移y＜0，故E正確．(2)當(dāng)光線在O點(diǎn)的入射角為i0時(shí)，設(shè)折射角為r0，由折射定律得eq\f(sini0,sinr0)＝n①設(shè)A點(diǎn)與左端面的距離為dA，由幾何關(guān)系得sinr0＝eq\f(R,\r(deq\o\al(2,A)＋R2)) ②若折射光線恰好發(fā)生全反射，則在B點(diǎn)的入射角恰好為臨界角C，設(shè)B點(diǎn)與左端面的距離為dB，由折射定律得sinC＝eq\f(1,n) ③由幾何關(guān)系得sinC＝eq\f(dB,\r(deq\o\al(2,B)＋R2)) ④設(shè)A、B兩點(diǎn)間的距離為d，可得d＝dB－dA ⑤聯(lián)立①②③④⑤式得d＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,\r(n2－1))－\f(\r(n2－sin2i0),sini0)))R.答案：(1)BDE(2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,\r(n2－1))－\f(\r(n2－sin2i0),sini0)))R5．(20分)(1)(2016·高考全國(guó)卷Ⅰ)某同學(xué)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(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過(guò)身下的時(shí)間間隔為15s．下列說(shuō)法正確的是()A．水面波是一種機(jī)械波B．該水面波的頻率為6HzC．該水面波的波長(zhǎng)為3mD．水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去E．水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移(2)如圖，三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點(diǎn)，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自O(shè)以角i入射，第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反射．已知θ＝15°，BC邊長(zhǎng)為2L，該介質(zhì)的折射率為eq\r(2).求：①入射角i；②從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時(shí)間(設(shè)光在真空中的速度為c，可能用到：sin75°＝eq\f(\r(6)＋\r(2),4)或tan15°＝2－eq\r(3))．解析：(1)水面波是機(jī)械波，選項(xiàng)A正確；根據(jù)第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過(guò)身下的時(shí)間間隔為15s可知，該水面波的周期為T(mén)＝eq\f(15,9)s＝eq\f(5,3)s，頻率為f＝eq\f(1,T)＝0.6Hz，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；該水面波的波長(zhǎng)為λ＝vT＝1.8×eq\f(5,3)m＝3m，選項(xiàng)C正確；水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng)，不隨波遷移，但能量會(huì)傳遞出去，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，E正確．(2)①根據(jù)全反射定律可知，光線在AB面上P點(diǎn)的入射角等于臨界角C，由折射定律得sinC＝eq\f(1,n) ①代入數(shù)據(jù)得C＝45° ②設(shè)光線在BC面上的折射角為r，由幾何關(guān)系得r＝30° ③由折射定律得n＝eq\f(sini,sinr) ④聯(lián)立③④式，代入數(shù)據(jù)得i＝45°. ⑤②在△OPB中，根據(jù)正弦定理得eq\f(OP,sin75°)＝eq\f(L,sin45°) ⑥設(shè)所用時(shí)間為t，光線在介質(zhì)中的速度為v，得OP＝vt ⑦v＝eq\f(c,n) ⑧聯(lián)立⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)得t＝eq\f(\r(6)＋\r(2),2c)L.答案：(1)ACE(2)①45°②eq\f(（\r(6)＋\r(2)）L,2c)6．(20分)(1)(2019·云南玉溪一中模擬)下列說(shuō)法正確的是________．A．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種電磁波B．無(wú)線電波的發(fā)射能力與頻率有關(guān)，頻率越高發(fā)射能力越強(qiáng)C．一個(gè)單擺在海平面上的振動(dòng)周期為T(mén)，那么將其放在某高山之巔，其振動(dòng)周期一定變大D．根據(jù)單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))，在地面附近，如果l→∞，則其周期T→∞E．利用紅外攝影可以不受天氣(陰雨、大霧等)的影響，因?yàn)榧t外線比可見(jiàn)光波長(zhǎng)長(zhǎng)，更容易繞過(guò)障礙物(2)如圖所示為某種透明介質(zhì)的截面圖，ACB為半徑R＝10cm的二分之一圓弧，AB與水平面屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)．由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)亮斑．已知該介質(zhì)對(duì)紅光和紫光的折射率分別為n1＝eq\f(2\r(3),3)、n2＝eq\r(2).①判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的