2019高考物理一轮复习典型题新题《机械振动、机械波、光学、电磁波、相对论》)精品试题(含答案)

2019一轮好卷高考物理
《机械振动、机械波、光学、电磁波、相对论》学思卷一mechanical vibration、Mechanical wave、optics、electromagnetic wave、Relativity
1．(多选)如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。

以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y＝0.1 sin(2.5πt)m。

t＝0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t＝0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度。

取重力加速度的大小g＝10 m/s2。

以下判断正确的是。

()
A．h＝1.7 m
B．简谐运动的周期是0.8 s
C．0.6 s内物块运动的路程是0.2 m
D．t＝0.4 s时，物块与小球运动方向相反
2．一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动。

可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s。

当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。

地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船。

在一个周期内，游客能舒服登船的时间是() A．0.5 s B．0.75 s C．1.0 s D．1.5 s
3．在实验室可以做“声波碎杯”的实验，用手指轻弹一只玻璃酒杯，可以听到清脆声音，测得这声音的频率为500 Hz。

将这只酒杯放在一个大功率的声波发生器前，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉。

下列说法中正确的是()
A．操作人员必须把声波发生器输出的功率调到很大
B．操作人员必须使声波发生器发出频率很高的超声波
C．操作人员必须同时增大声波发生器发出声波的频率和功率
D．操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz，且适当增大其输出功率
4．用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。

(1)(多选)组装单摆时，应在下列器材中选用________(选填选项前的字母)。

A．长度为1 m左右的细线
B．长度为30 cm左右的细线
C．直径为1.8 cm的塑料球
D．直径为1.8 cm的铁球
(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝________(用L、n、t表示)。

(3)下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。

请计算出第3组实验中的T＝________ s，g＝_________m/s2。

(4)用多组实验数据作出T2-L图象，也可以求出重
力加速度g。

已知三位同学作出的T2-L图线的示意图
如图2中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c
都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度
的值。

则相对于图线b，下列分析正确的是________(选
填选项前的字母)。

A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端
的距离记为摆长L
B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值
(5)某同学在家里测重力加速度。

他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图3所示。

由于家里只有一根量程为30 cm的刻度尺。

于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O
到A点间的细线长度小于刻度尺量程。

保持该标记
以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度
以改变摆长。

实验中，当O、A间细线的长度分别
为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2。

由此
可得重力加速度g＝________(用l1、l2、T1、T2表
示)。

5．某同学利用单摆测量重力加速度。

(1)(多选)为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是
________。

A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球
B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线
C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
D．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大
(2)如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1 m的单摆。

实验时，由于仅有量程为20 cm、精度为1 mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上的两标记点之间的距离ΔL。

用上述测量结果，写出重力加速度
的表达式g＝________。

6．一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有
一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸，
当振子上下振动时，以速率v水平向左匀
速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所
示的图象。

y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的
位置坐标。

由此图求振动的周期和振幅。

《机械振动、机械波、光学、电磁波、相对论》学思卷三mechanical vibration、Mechanical wave、optics、electromagnetic wave、Relativity
1．周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播，
该波在某时刻图象如图所示，此时质点P沿y
轴负方向运动，则该波()
A．沿x轴正方向传播，波速v＝20 m/s
B．沿x轴正方向传播，波速v＝10 m/s
C．沿x轴负方向传播，波速v＝20 m/s
D．沿x轴负方向传播，波速v＝10 m/s
2．(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐
横波在t＝0时刻的波形如图所示，质点P
的x坐标为3 m。

已知任意振动质点连续2
次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s。

下列说法正确的是()
A．波速为4 m/s B．波的频率为1.25 Hz
C．x坐标为15 m的质点在t＝0.6 s时恰好位于波谷
D．x坐标为22 m的质点在t＝0.2 s时恰好位于波峰
E．当质点P位于波峰时，x坐标为17 m的质点恰好位于波谷
3．平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰。

这列水面波()
A．频率是30 Hz B．波长是3 m C．波速是1 m/s D．周期是0.1 s 4．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为x a＝2 m和x b＝6 m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。

下列说法正确的是()
A．该波沿＋x方向传播，波速为1 m/s
B．质点a经4 s振动的路程为4 m
C．此时刻质点a的速度沿＋y方向
D．质点a在t＝2 s时速度为零
5．简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v。

若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是()
6．(多选)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比()
A．波速变大B．波速不变C．频率变高D．频率不变
7．(多选)图甲为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x＝2 m的质点。

下列说法正确的是()
A．波速为0.5 m/s
B．波的传播方向向右
C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cm
D．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动
E．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置
8．(多选)图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x ＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图象。

下列说法正确的是()
A．在t＝0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动
B．在t＝0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同
C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 m
D．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm
E．质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin10πt(国际单位制)
9．(多选)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2
的相干简谐横波相遇。

下列说法正确的是()
A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|
B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始
终为A1＋A2
C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅
10．用2×106 Hz的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250 m/s和1500 m/s，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的________倍。

用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时________(选填“容易”或“不容易”)发生衍射。

11．甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为v＝25 cm/s。

两列波在t＝0时的波形曲线如图所示。

求：
(1)t＝0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标；
(2)从t＝0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－16 cm的质点的时间。

12．平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)、P与O的距离为35 cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间。

已知波源自t＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T＝1 s，振幅A＝5 cm。

当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置。

求：
(1)P、Q间的距离；
(2)从t＝0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程。

《机械振动、机械波、光学、电磁波、相对论》学思卷三 mechanical vibration 、Mechanical wave 、optics 、electromagnetic wave 、Relativity
1．(多选)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱
形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射
出a 、b 两束光线。

则( )
A ．在玻璃中，a 光的传播速度小于b 光的传播速度
B ．在真空中，a 光的波长小于b 光的波长
C ．玻璃砖对a 光的折射率小于对b 光的折射率
D ．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a 首先消失
E ．分别用a 、b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a 光的干涉条纹间距大于b 光的干涉条纹间距
2．如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB 面上，经AB 和AC 两个面折射后从AC 面进入空气。

当出射角i ′和入射角i 相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为θ。

已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为( )
A.sin α＋θ2sin α2
B.sin α＋θ2sin θ2
C.sin θsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ－α2
D.sin αsin ⎝ ⎛⎭
⎪⎫α－θ2
3．直线P 1P 2过均匀玻璃球球心O ，细光束a 、b 平行且关于P 1P 2对称，由空气射入玻璃球的光路如图。

a 、b 光相比( )
A ．玻璃对a 光的折射率较大
B ．玻璃对a 光的临界角较小
C ．b 光在玻璃中的传播速度较小
D ．b 光在玻璃中的传播时间较短
4．如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，则()
A．λa＜λb，n a＞n b
B．λa＞λb，n a＜n b
C．λa＜λb，n a＜n b
D．λa＞λb，n a＞n b
5．中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐
人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映
日而为虹”。

从物理学角度看，虹是太阳光经过雨
滴的两次折射和一次反射形成的。

如图是彩虹成因
的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两光()
A．在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定大于b光
B．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大
C．分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光也一定能
D．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是a光
6．在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm的光，在距双缝1.00 m 的屏上形成干涉图样。

图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm，则双缝的间距为()
A．2.06×10－7 m B．2.06×10－4 m C．1.68×10－4 m D．1.68×10－3 m
7．(多选)关于下列光学现象，说法正确的是()
A．水中蓝光的传播速度比红光快
B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射
C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深
D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽
8．“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上
放好玻璃砖，aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两
个界面，如图所示。

在玻璃砖的一侧插上两枚大头
针P1和P2，用“＋”表示大头针的位置，然后在
另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和
P4。

在插P3和P4时，应使________(选填选项前的
字母)。

A．P3只挡住P1的像
B．P4只挡住P2的像
C．P3同时挡住P1、P2的像
9．在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比，Δx1________Δx2(填“＞”“＝”或“＜”)。

若实验中红光的波长为630 nm，双缝与屏幕的距离为1.00 m，测得第1条到第6条亮
条纹中心间的距离为10.5 mm，则双缝之间的距离为
________mm。

10. 人造树脂是常用的眼镜镜片材料。

如图所示，
光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面
上的P点。

已知光线的入射角为30°，OA＝5 cm，AB＝20 cm，PB＝12 cm，求该人造树脂材料的折射率n。

11．一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示，玻璃的折射率为n＝2。

(1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都要从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？
(2)一细束光线在O点左侧与O相距
3
2R处垂直于AB从下方入射，求此光
线从玻璃砖射出点的位置。

12．一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面。

在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。

已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率。

13．蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。

电子显微镜下鳞片结构的示意图见下图。

一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射。

设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h。

取光在空气中的速度为c，求光从a到b 所需的时间t。

《机械振动、机械波、光学、电磁波、相对论》学思卷四
mechanical vibration 、Mechanical wave 、optics 、electromagnetic wave 、Relativity
1．利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通(IC 卡)的工作原理及相关问题。

IC 卡内部有一个由电感线圈L 和电容C 构成的LC 振荡电路，公交卡上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波。

刷卡时，IC 卡内的线圈L 中产生感应电流，给电容C 充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。

下列说法正确的是( )
A ．IC 卡工作所需要的能量来源于卡内的电池
B ．仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，I
C 卡才能有效工作
C ．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈L 中不会产生感应电流
D ．IC 卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息
2．英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会
在空间激发感生电场。

如图所示，一个半径为r 的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B ，环上套一带电荷量为＋q 的小球。

已知磁感应强度B 随时间均匀增加，其变化率为k ，若小球
在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是( )
A ．0 B.1
2r 2qk C ．2πr 2qk D ．πr 2qk
3．电磁波已广泛运用于很多领域。

下列关于电磁波的说法符合实际的是( )
A ．电磁波不能产生衍射现象
B ．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
C ．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
D ．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同 4．(多选)下列判断正确的是( )
A ．水底同一深度并列红、黄、绿、紫四个小球，从水面上方观察紫球最浅
B ．太阳光穿过偏振片后，光的强度不变，且和医院“B 超”中的超声波传
播速度相同
C．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场
D．用手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波
5．(多选)下列说法正确的是()
A．波的传播过程中，质点的振动频率等于波源的振动频率
B．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
C．当某列声波产生多普勒效应时，相应声源的振动频率一定发生变化
D．物体做受迫振动时，驱动力的频率越高，受迫振动的物体振幅越大
E．X射线的频率比无线电波的频率高
《机械振动、机械波、光学、电磁波、相对论》单元通关卷
mechanical vibration 、Mechanical wave 、optics 、electromagnetic wave 、Relativity
时间：45分钟
一、选择题(每小题6分，共60分)
1．关于电磁波的性质和用途，下列说法正确的是( ) A ．微波宜用地波传播 B ．无线电选台的过程就是调制
C ．在广播电视中，声音和图象信号可以利用电磁波传递
D ．真空中电磁波的传播速度对不同惯性参考系是不同的
2．两束单色光线a 、b 以相同的角度从某种玻璃射入空气，发现a 发生了全反射，b 没有发生全反射，则下列说法中正确的是( )
A ．光线a 的波长较长
B ．玻璃对光线a 的折射率较大
C ．光线b 的临界角较小
D ．光线b 在玻璃中的速度较小
3．(多选)一位于x ＝0处、振动周期为T 的波源从平衡位置O 开始沿y 轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x 轴正方向传播，波速为v ，关于x ＝5v T 2
处的质点P ，下列说法正确的是( )
A ．质点P 的振动周期为T ，速度的最大值为v
B ．若某时刻质点P 的速度方向沿y 轴负方向，则该时刻波源速度方向沿y 轴正方向
C ．质点P 开始振动的方向沿y 轴正方向
D ．若某时刻波源在波峰，则质点P 一定在波谷
E ．若某时刻波源在波谷，则质点P 一定在波谷
4．如图，与地面拴接的轻质弹簧上端连接一质量为m 的小球，小球在竖直方向上做振幅为A 的简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，则小球在振动过程中( )
A ．小球最大动能应等于mgA
B ．弹簧的弹性势能与小球动能之和保持不变
C ．弹簧最大弹性势能等于2mgA
D ．小球在最低点的弹力大于2mg
5．如图所示，折射率n ＝2的半圆形玻璃砖置于光屏MN 的上方，其平面AB 与MN 的距离h ＝10 cm 。

一束单色光沿图示方向射向圆心O ，经玻璃砖后射到光屏上的O ′点。

现使玻璃砖绕圆心O 点逆时针转动，下列关于光屏上光点的移动方向、距O ′点的最远距离的说法，正确的是( )
A ．向右移动，最远距离10 cm
B ．向左移动，最远距离10 cm
C ．向右移动，最远距离10 2 cm
D ．向左移动，最远距离10 2 cm
6．(多选)下列说法正确的是( )
A ．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象
B ．在电磁波接收过程中，使声音信号或图象信号从高频电流中还原出来的过程叫调制
C ．一简谐横波以速度v 沿x 轴正方向传播，t ＝0时传播到坐标原点，此质点正从平衡位置以速度v 0向下振动，已知质点的振幅为A ，振动角频率为ω，则x 轴上横坐标为34λ处质点的振动方程为y ＝－A sin ω⎝ ⎛⎭
⎪⎫
t －3λ4v
D ．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄
E ．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系
7．如图所示，一底端有挡板的斜面体固定在水平面上，其斜面光滑，倾角为θ。

一个劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与物块A连接在一起，物块B紧挨着物块A静止在斜面上。

某时刻将B迅速移开，A将在斜面上做简谐运动。

已知物块A、B的质量分别为m A、m B，若取沿斜面向上为正方向，移开B的时刻为计时起点，则A的振动位移随时间变化的图象是()
8．(多选)如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x＝2 m 处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象。

下列说法正确的是()
A．这列波的传播方向是沿x轴正方向
B．这列波的传播速度是20 m/s
C．经过0.15 s，质点P沿x轴的正方向传播了3 m
D．经过0.1 s，质点Q的运动方向沿y轴正方向
E．经过0.35 s，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
9．(多选)一列简谐横波振幅为a，沿x轴正方向传播。

在t＝0与t＝0.8 s 两时刻，x轴上－3～3 m区间内的两波形图正好重合，如图所示。

则下列说法中正确的是()
A．质点振动周期一定是0.8 s的整数倍
B．该波的波速可能为10 m/s
C．在t＝0.3 s时刻，x＝－2 m处质点的位移可能为－a
D．在t＝0.3 s时刻，x＝－2 m处质点的位移可能为零
10．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到P点，t＝0.6 s时恰好传到Q点，波形如图中虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点。

下列说法正确的是()
A．当t＝0.6 s质点a速度沿y轴负方向
B．质点P在这段时间内沿x轴正方向移动了30 m
C．质点c在这段时间内通过的路程为30 cm
D．当t＝0.5 s时，质点b、P的位移相同
二、非选择题(共37分)
11．(6分)如图所示，光滑圆弧轨道ABC在C点与水平面相切，AC所对圆心角小于5°，且AB＝BC，两小球P、Q分别从轨道上的A、B两点由静止释放，P、Q两球到达C点所用的时间分别为t P、t Q，速率分别为v P、v Q，则t P________t Q，v P________v Q。

(填“>”“<”或“＝”)
12．(10分)如图，足够长的平行玻璃砖厚度为d ，底面镀有反光膜，顶面涂有长为23
3d 的遮光物质AB 。

一束光线以45°的入射角由遮光物质A 端入射，经底面反射后，恰能从遮光物质B 端射出。

已知真空中的光速为c ，求：
(1)光在玻璃中的传播速度；
(2)为使各种角度入射的光都不能由顶面射出，遮光物质AB 至少多长？
13．(9分)波源S 的振动图象如图甲所示，由此产生的简谐波向右传播，已知波上两点S 、P 相距1.5 m ，如图乙所示，波速v ＝6 m/s ，求：
(1)作出t ＝0.25 s 时S 、P 间的波形图； (2)在t ＝0到t ＝0.5 s 内，P 点运动的路程。

14．(12分)如图所示，半径为R 的半圆柱形玻璃砖，放置在直角坐标系xOy 中，圆心与坐标系原点O 重合。

在第二象限中坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫
－1.5R ，32R 的A 点处，
放置有一个激光器(图中未画出)，发出两束细激光束a 和b ，其中，激光束a 平行于x 轴射向玻璃砖，激光束b 沿AO 方向射向玻璃砖。

已知激光在玻璃砖中的折射率为3。

(1)作出光束a 和b 通过玻璃砖的光路图，并证明a 和b 射出玻璃砖后是否相交；
(2)求出激光束a 射出玻璃砖后与x 轴交点的坐标。

2019高考物理一轮好卷
《机械振动、机械波、光学、电磁波、相对论》学思卷一
mechanical vibration 、Mechanical wave 、optics 、electromagnetic wave 、Relativity
参考答案
1． 答案 AB
解析 由小物块的运动方程可知，2π
T
＝2.5 π，T ＝0.8 s ，故B 正确；0.6 s 内物块
运动了3
4个周期，故路程应为0.3 m ，C 错。

t ＝0.4 s 时物块运动了半个周期，正向下运动，
与小球运动方向相同，故D 错；t ＝0.6 s 时，物块的位移y ＝－0.1 m ，小球下落距离H ＝
1
2
gt 2＝1.8 m ，由题图可知，h ＝H ＋y ＝1.7 m ，故A 正确。

2．答案 C
解析 根据题意，甲板振动的振幅A ＝20 cm ，周期T ＝3.0 s ，甲板的振动表达式y ＝20 sin 2π
3t cm ，当y >10 cm 时，符合题目要求，根据三角函数知识可知，在一个周期内，
满足t 的范围为0.25 s ～1.25 s ，时长为1 s, C 项正确。

3．答案 D
解析 由题可知用手指轻弹一只酒杯，测得这声音的频率为500 Hz ，就是酒杯的固有频率。

当物体发生共振时，物体振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体。

将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，将酒杯碎掉是利用的共振现象，而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，而酒杯的固有频率为500 Hz ，故操作人员要将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz ，使酒杯产生共振，从而能将酒杯碎掉。

故D 正确。

4．答案 (1)AD (2)4π2n 2
L t
2
(3)2.01 9.76 (4)B (5)4π
2
l 1－l 2
T 21
－T 22
解析 (1)单摆模型需要满足的条件是，摆线的长度远大于小球直径，小球的密度越大越好，这样可以忽略空气阻力，所以选A 、D 。

(2)周期T ＝t
n ，结合T ＝2π
L g ，推出g ＝4π2n 2
L t 2。

(3)周期T ＝t n ＝100.5 s
50
＝2.01 s ，由T ＝2π
L g
，解出g ＝9.76 m/s 2。

(4)由T ＝2π
L g
，两边平方后可知T 2
­L 是过原点的直线，b 为正确的图象，a 与b 相比，周期相同时，摆长更短，说明a 对应测量的摆长偏小，A 选项错误；c 与b 相比，摆长
相同时，周期偏小，可能是多记录了振动次数，B 正确；图线c 斜率小于图线b 斜率，图线
c 对应的g 值大于图线b 对应的g 值，C 错误。

(5)设A 到铁锁重心的距离为l ，则第1、2次的摆长分别为l ＋l 1、l ＋l 2，由T 1＝2π
l ＋l 1
g ，T 2＝2π l ＋l 2g ，联立解得g ＝4π2
l 1－l 2
T 21－T 22。

5．答案 (1)BC (2)4π2
ΔL
T 21－T 22
解析 (1)为了减小实验误差，应选用密度大，体积小的摆球，A 项错误；摆线应选用不易伸缩的轻线，B 项正确；实验时摆球应在同一竖直面内摆动，而不能做成圆锥摆，C 项正确；摆长一定的情况下，摆角不能超过10度，因此摆的振幅不能过大，D 项错误。

(2)由单摆周期公式得T 1＝2πL
g ，T 2＝2π L －ΔL g ，解得g ＝4π2
ΔL
T 21－T 22。

6．答案
2x 0v y 1－y 2
2
解析 设周期为T ，振幅为A 。

由题意知一个周期内记录纸的位移为2x 0，由x ＝vT 得T ＝2x 0v ，振幅A ＝y 1－y 2
2。

《机械振动、机械波、光学、电磁波、相对论》学思卷二
mechanical vibration 、Mechanical wave 、optics 、electromagnetic wave 、Relativity
参考答案
1．答案 B
解析 P 点沿y 轴向负方向运动，由“上下坡”法可知，该波沿x 轴正方向传播。

由图可知波长λ＝20 m ，因周期T ＝2.0 s ，故波速v ＝λT ＝20 m
2.0 s
＝10 m/s ，B 正确。

2．答案 BDE
解析 任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s ，可知振动周期T ＝0.8 s ，频率f ＝1
T
＝1.25 Hz ，B 正确；从题图中可以看出波长λ＝4 m ，根据v ＝λf 得v ＝5 m/s ，
A 错误；由于波在传播过程中具有空间周期性，x 坐标为15 m 处的质点运动规律与x ＝3 m。