全国通用2019版高考物理一轮复习精选提分综合练单元检测十四机械振动与机械波光电磁波与相对论_

19.(8 分)(2018·广东东莞模拟)如图 15 所示，某潜水员在检查装有透明液体的圆柱体容器， 当潜水员的眼睛在容器中心轴位置且在液面下 h2＝1 m 处时，他看到容器口处所有景物都出 现在一个顶角为 60°的倒立圆锥里，已知容器口距离液面的距离 h1＝1 m，圆柱体的横切面
4 半径 r＝ 3 m.
图3 A.光由 A 经 O 到 B，n＝1.5 B.光由 B 经 O 到 A，n＝1.5 C.光由 A 经 O 到 B，n＝0.67 D.光由 B 经 O 到 A，n＝0.67 5.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，可以听到清脆的声音， 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 6.(2017·北京理综·14)如图 4 所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为 a、b 两束单色光. 如果光束 b 是蓝光，则光束 a 可能是( )
两个选项是正确的，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分)
8.关于折射率，下列说法正确的是( )
sin θ1
A.根据 n＝
可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比
sin θ2
sin θ1
B.根据 n＝
可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比
sin θ2
c C.根据 n＝ 可知，介质的折射率与光在该介质中的速度成反比
4 3T
D.经过 ，Q 点回到平衡位置 8
E.在相等时间内，P、Q 两质点通过的路程相等 11.如图 8 所示，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，质点 Q 的平衡位置位于 x＝3.5 m.下列说法正确的是( )
图8 A.在 0.3 s 时间内，质点 P 向右移动了 3 m B.这列波的传播速度是 20 m/s C.这列波沿 x 轴正方向传播 D.t＝0.1 s 时，质点 P 的加速度大于质点 Q 的加速度 E.t＝0.25 s 时，x＝3.5 m 处的质点 Q 到达波谷位置 12.(2018·河南豫南九校质量测评)如图 9 所示是一玻璃球体，其半径为 R，O 为球心，AB 为 水平直径，M 点是玻璃球的最高点.来自 B 点的光线 BD 从 D 点射出，出射光线平行于 AB，已 知∠ABD＝30°，光在真空中的传播速度为 c，则( )
D.若减小∠ABD，从 AD 段射出的光线均平行于 AB E.若∠ABD＝0°，则光线从 A 点射出，传播方向不变，光速增大 三、非选择题(本题共 7 小题，共 47 分) 13.(7 分)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，从单摆 运动到最低点开始计时，且计数为 1，到第 n 次经过最低点所用的时间为 t；在测量单摆的摆 长时，先用毫米刻度尺测得悬挂摆球后的摆线长为 l，再用游标卡尺测得摆球的直径为 d. (1)该单摆的摆长为________. (2)该单摆的周期为________. (3)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式：g＝________. (4)实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的 ________. A.单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了 B.把 n 次摆动的时间误记为(n＋1)次摆动的时间 C.以摆线长作为摆长来计算 D.以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算 14.(4 分)用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离 d＝0.20 mm，双缝到毛玻璃屏间 的距离为 L＝75.0 cm，如图 10 甲所示，实验时先转动如图乙所示的测量头上的手轮，使与卡 尺游标相连的分划线对准如图丙所示的第 1 条明条纹，此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊 所示，则游标卡尺的读数 x1＝________ mm，然后再转动手轮，使与卡尺游标相连的分划线向 右边移动，直到对准第 5 条明条纹，如图丁所示，此时卡尺的主尺和游标的位置如图己所示， 则游标卡尺的读数 x2＝________ mm，由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是 ________ mm.
图9 A.此玻璃的折射率为 3
3R B.光线从 B 到 D 需用时
c C.若增大∠ABD，光线不可能在 DM 段发生全反射现象
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3
(1)求容器中液体的折射率；
图 15
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v
D.同一频率的光由真空进入某种介质时，折射率与光在介质中的波长成反比
9.甲、乙两弹簧振子的振动图象如图 6 所示，则可知( )
图6 A.两弹簧振子完全相同 B.两弹簧振子所受回复力最大值之比 F 甲∶F 乙＝2∶1 C.振子甲速度为零时，振子乙速度最大 D.两振子的振动频率之比 f 甲∶f 乙＝2∶1 E.振子乙速度为最大时，振子甲速度不一定为零 10.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，周期为 T.在 t＝0 时的波形如图 7 所示，波上有 P、Q 两点，其纵坐标分别为 yP＝2 cm，yQ＝－2 cm，下列说法中正确的是( )
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单元检测十四 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
考生注意： 1.本试卷共 4 页. 2.答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应 位置上. 3.本次考试时间 90 分钟，满分 100 分. 4.请在密封线内作答，保持试卷清洁完整. 一、单项选择题(本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分.在每小题给出的四个选项中只有一个 选项正确，选对得 4 分，选错得 0 分) 1.(2016·北京理综·15)如图 1 所示，弹簧振子在 M、N 之间做简谐运动.以平衡位置 O 为原 点，建立 Ox 轴.向右为 x 轴正方向.若振子位于 N 点时开始计时，则其振动图象为( )
图2
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A.使波源的频率增大 B.使波源的频率减小 C.移动 N 使狭缝的间距增大 D.移动 N 使其紧贴 M 挡板 4.(2016·四川理综·5)某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率 n.如图 3 甲所示，O 是圆 心，MN 是法线，AO、BO 分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径.该同学测得 多组入射角 i 和折射角 r，作出 sin isin r 图象如图乙所示.则( )
图 10
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15.(6 分)一列简谐波沿 x 轴正方向传播，t＝0 时波形如图 11 所示，已知在 0.6 s 末，A 点恰 第四次(图中为第一次)出现波峰，求：
图 12 (1)光在 C 点发生折射的折射角的正弦值；
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(2)细激光束在小球中传播的时间.
17.(8 分)(2017·河南三市二模)如图 13 所示，ABC 为一透明材料制成的柱形光学元件的横截 1
图7
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资料下载来源：全国高中物理教师群：631426780，衡水中学资料群：810663634,B.P、Q 在振动过程中，位移的大小总相等
5T C.在 内，P 点通过的路程为 20 cm
面，该种材料的折射率 n＝ 3，AC 是一半径为 R 的 圆弧，O 为圆弧的圆心，ABCO 构成正方 4
形，在 O 处有一点光源.从点光源射到圆弧 AC 的光线进入透明材料后首次射向 AB 或 BC 界面 时，有一部分不能从 AB 或 BC 界面直接射出.下面的问题只研究进入透明材料后首次射向 AB
图4
A.红光
B.黄光
C.绿光
D.紫光
7.(2015·福建理综·13)如图 5，一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 na、nb，则( )
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图1
2.关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法中正确的是( ) A.位移减小时，加速度减小，速度也减小 B.位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同 C.物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向 与位移方向相同 D.物体向负方向运动时，加速度方向与速度方向相同；向正方向运动时，加速度方向与速度 方向相反 3.图 2 中 S 为在水面上振动的波源，M、N 是水面上的两块挡板，其中 N 板可以上下移动，两 板中间有一狭缝，此时测得 A 处水面没有振动，为使 A 处水面也能发生振动，可采用的方法 是( )
18.(8 分)一列简谐横波图象如图 14 所示，t1 时刻的波形如图中实线所示，t2 时刻的波形如 图中虚线所示，已知 Δt＝t2－t1＝0.5 s.
图 14 (1)求这列波的可能的波速表达式； (2)若波沿 x 轴负方向传播，且 3T<Δt<4T，则波速为多大？ (3)若波速 v＝68 m/s，则波向哪个方向传播.
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图5
A.λa＜λb，na＞nb B.λa＞λb，na＜nb C.λa＜λb，na＜nb D.λa＞λb，na＞nb 二、多项选择题(本题共 5 小题，每小题 5 分，共 25 分.在每小题给出的四个选项中，至少有
3 或 BC 界面的光线，已知 AB 面上的 P 点到 A 点的距离为 R.求：
3
图 13 (1)从 P 点射出的光线的折射角； (2)AB 和 BC 截面上没有光线射出部分的总长度.
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图 11 (1)该简谐波的波长、波速分别为多少？ (2)经过多长时间 x＝5 m 处的质点 P 第一次出现波峰？ (3)如果以该机械波到质点 P 开始计时，请画出 P 点的振动图象，并标明必要的横、纵坐标值， 至少画出一个周期的图象.
16.(6 分)(2017·江淮十校三模)如图 12 所示，在真空中有一个折射率为 n、半径为 r 的质地 均匀的小球.细激光束在真空中沿 BC 传播，BC 与小球球心 O 的距离为 l(l<r)，光束于小球表 面的 C 点经折射进入小球(小球成为光传播的介质)，并于小球表面的 D 点(图中未标出)又经 折射进入真空.设光在真空中传播的速度为 c，求：