2017年高考物理一轮复习精品资料第12章单元测试Word版含解析

1．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。

取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是 ( )
A．t＝0.8s时，振子的速度方向向左
B．t＝0.2s时，振子在O点右侧6cm处
C．t＝0.4s和t＝1.2s时，振子的加速度完全相同
D．t＝0.4s到t＝0.8s的时间内，振子的速度逐渐减小
答案：A
2．平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s。

平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为x P＝3.5 m、x Q＝－3 m。

当S位移为负且向－y方向运动时，P、Q两质点的 ( )
A．位移方向相同、速度方向相反
B．位移方向相同、速度方向相同
C．位移方向相反、速度方向相反
D．位移方向相反、速度方向相同
答案：D
解析：本题考查了波传播中各质点的振动分析。

解题关键结合波的传播规律分析各质点的振
动情况。

由题可知，波动周期为T ＝1f ＝150s ＝0.02s ，波长λ＝vT ＝2m ，则x SQ ＝3m ＝11
2λ，因
此Q 质点与S 质点的振动完全相反，当S 质点位移为负，且向－y 方向运动时，Q 质点的位移为正，且向＋y 方向运动，两质点位移大小相等；x SP ＝3.5m ＝13
4λ，则P 质点的位移也一定为
负，但沿＋y 方向运动，位移大小与S 质点的位移不一定相等，因此P 质点和Q 质点的位移方向相反，速度方向相同，D 项正确，A 、B 、C 项错误。

3．一简谐横波沿x 轴正向传播，图1是t ＝0时刻的波形图，图2是介质中某质点的振动图象，则该质点的x 坐标值合理的是 ( )
A ．0.5m
B ．1.5m
C ．2.5m
D ．3.5m
答案：C
4.如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a 、b 、c 三种色光，下列说法正确的是 ( )
A ．若b 光为绿光，则c 光可能为蓝光
B ．若分别让a 、b 、c 三色光通过一双缝装置，则a 光形成的干涉条纹的间距最小
C ．a 、b 、c 三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小
D ．若让a 、b 、c 三色光以同一入射角，从某介质射向空气，b 光恰能发生全反射，则c 光也一定能发生全反射 答案：B
解析：白光经过色散后，从c 到a 形成红光到紫光的彩色光带，从c 到a 波长在逐渐减小，
因为蓝光的波长小于绿光的波长，所以如果b 是绿光，c 绝对不可能是蓝光，A 错误；c 光的波长最长，a 光波长最短，由于干涉条纹的间距与波长成正比，a 光形成的干涉条纹的间距最小。

故B 正确；由图看出，c 光的折射率最小，a 光的折射率最大，由公式v ＝c n
分析可知，a 、
b 、
c 三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越大，故C 错误；c 光的折射率最小，a 光的
折射率最大，由临界角公式sin C ＝1
n
分析得知，a 光的临界角最小，c 光临界角最大，则若让
a 、
b 、
c 三色光以同一入射角，从某介质射向空气，b 光恰能发生全反射，则c 光一定不能发
生全反射，故D 错误。

5.在直角坐标系的第一、四象限内有一横截面为半圆形的柱状玻璃砖MNP ，两束平行于x 轴且与x 轴等距离的可见单色光a 、b ，从空气中垂直y 轴射入玻璃砖中，在MNP 面上发生反射和折射的实际情况如图所示，由此可知 ( ) A ．a 光在玻璃砖内的频率比在空气中的小 B ．a 光的频率比b 光的小
C ．在玻璃砖内a 光的传播速度比c 大
D ．相同条件下进行双缝干涉实验，a 光的条纹间距比b 光的小 答案：D
6.如图所示，空气中有一折射率为2的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°，半径为R 的扇形NBC 。

该柱体厚度为h ，即MN ＝DC ＝AB ＝h 。

一束刚好覆盖ABNM 面的单色光，以与该面成45°角的方向照射到ABNM 面上。

若只考虑首次入射到ABCD 面上的光，则ABCD 面上有光透出部分的面积为 ( )
A.πRh
6 B ．πRh 4
C.πRh
3
D ．5πRh 12
答案：B
7．一个质点在平衡位置O 点附近做简谐运动，若从O 点开始计时，经过3s 质点第一次经过M 点(如图所示)，再继续运动，又经过2s 它第二次经过M 点；则该质点第三次经过M 点还需的时间是 ( )
A ．8s
B ．4s
C ．14s D.103
s 答案：CD
解析：设题图中a 、b 两点为质点振动过程的最大位移处。

若开始计时时刻质点从O 点向右运动。

O →M 运动过程历时3s ，M →b →M 过程历时2s ，显然T
4
＝4s ，T ＝16s 。

质点第三次经过M
点还需要的时间Δt 3＝T －2s ＝16s －2s ＝14s ，故C 正确。

若开始计时时刻质点从O 点向左运动，O →a →O →M 运动过程历时3s ，M →b →M 运动过程历时2s ，显然，
T ′2＋T ′
4＝4s ，T ′＝16
3
s 。

质点第三次再经过M 点所需要的时间Δt 3′＝T ′－2s ＝163s －2s ＝10
3s ，故D 正确。

8．图(a)为一列简谐横波在t ＝2s 时的波形图，图(b)为媒质中平衡位置在x ＝1.5m 处的质点的振动图象，P 是平衡位置为x ＝2m 的质点。

下列说法正确的是 ( )
A ．波速为0.5m/s
B ．波的传播方向向右
C ．0～2s 时间内，P 运动的路程为8cm
D ．0～2s 时间内，P 向y 轴正方向运动
E ．当t ＝7s 时，P 恰好回到平衡位置 答案：ACE
9．如图所示为在同一绳上传播的两列简谐横波在t ＝0时刻的波形图，已知甲波向右传，乙波向左传。

以下说法正确的是 ( )
A ．甲波的频率比乙波的频率大
B ．两列波同时传到坐标原点
C ．由于两波振幅不等，故两列波相遇时不会发生干涉现象
D ．x ＝0.5cm 处的质点开始振动时的方向向＋y 方向 答案：BD
解析：根据相邻波峰或波谷间的距离等于波长，读出两列波的波长都为λ＝4cm ，波速是由介质决定的，可知两列波的波速相等，由波速公式v ＝λf 分析得知，两列波的频率相等，A 错误。

由于波速相等，所以两列波同时传到坐标原点，B 正确。

两波振幅不等，但频率相等，满足干涉的条件，故两列波相遇时会发生干涉现象，C 错误。

乙波向左传播，图中x ＝0.5cm 处质点的振动方向沿＋y 轴方向，D 正确。

10．固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O 点为圆心，OO ′为直径MN 的垂线。

足够大的光屏
PQ 紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN 。

由A 、B 两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O 点，入
射光线与OO ′夹角θ较小时，光屏NQ 区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ 区域A 光的光斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ 区域B 光的光斑消失，则 ( )
A ．玻璃砖对A 光的折射率比对
B 光的大 B ．A 光在玻璃砖中传播速度比B 光的大
C ．α＜θ＜β时，光屏上只有1个光斑
D ．β＜θ＜π
2时，光屏上只有1个光斑
答案：AD
11．某同学利用单摆测定当地重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方，他仍
将从悬点到球心的距离当作摆长L ，通过改变摆线的长度，测得6组L 和对应的周期T ，画出
L －T 2图线，然后在图线上选取A 、B 两个点，坐标如图所示。

他采用恰当的数据处理方法，则
计算重力加速度的表达式应为g ＝________。

请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将________。

(填“偏大”“偏小”或“相同”)
答案：
4π2
L B －L A
T 2B －T 2
A
相同
12．某校开展研究性学习，某研究小组根据光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器。

如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O 作两条相互垂直的直径BC 、EF 。

在半径OA 上，垂直盘面插上两枚大头针P 1、P 2并保持位置不变。

每次测量时让圆盘的下半部分竖直浸入液体中，而且总使得液面与直径BC 相平，EF 作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P 1、P 2。

同学们通过计算，预先在圆周EC 部分刻好了折射率的值，这样只要根据P 3所插的位置，就可以直接读出液体折射率的值。

(1)若∠AOF ＝30°，OP 3与OC 之间的夹角为45°，则在P 3处刻的刻度值为________。

(2)若在同一液体中沿AO 方向射入一束白光，最靠近OC 边的是________色的光，增大入射角
度，________色的光在刻度盘上先消失。

答案：(1) 2 (2)紫；紫
解析：(1)由图可知，∠AOF 是入射角，∠EOP 3是折射角，但在定义折射率时光是从真空或空气射向介质的，所以用光路的可逆性转化可得n ＝sin∠EOP 3
sin∠AOF ，代入数据可得n ＝2。

(2)由于介质对紫光的折射率最大，所以紫光偏折得最多，故最靠近OC 边的是紫光。

增大入射角，所有单色光的折射角都增大，而紫光的折射角依然最大，故紫光在刻度盘上先消失。

13．(1)(多选)如图所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图，图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是双缝，⑤是光屏。

下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是 ( )
A ．增大③和④之间的距离
B ．增大④和⑤之间的距离
C ．将绿色滤光片改成红色滤光片
D ．增大双缝之间的距离
(2)如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是________(填数字代号)。

(3)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数如图甲所示。

继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读出手轮的读数如图乙所示。

则相邻两亮条纹的间距是________mm 。

(4)如果已经量得双缝的间距是0.30mm 、双缝和光屏之间的距离是900mm ，则待测光的波长是________m 。

(取三位有效数字)
答案：(1)BC (2)②③ (3)1.610 (4)5.37×10－7
14．如图所示，质量为M＝0.5 kg的框架B放在水平地面上。

劲度系数为k＝100 N/m的轻弹簧竖直放在框架B中，轻弹簧的上端和质量为m＝0.2 kg的物体C连在一起，轻弹簧的下端连在框架B的底部，物体C在轻弹簧的上方静止不动。

现将物体C竖直向下缓慢压下一段距离x＝0.03 m后释放，物体C就在框架B中上下做简谐运动。

在运动过程中，框架B始终不离开地面，物体C始终不碰撞框架B的顶部。

已知重力加速度大小为g＝10 m/s2。

试求：当物体C运动到最低点时，物体C的加速度大小和此时物体B对地面的压力。

答案：15m/s210N
15．如图所示为波源O 振动1.5s 时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图，已知波源O 在
t ＝0时开始沿y 轴负方向振动，t ＝1.5s 时它正好第二次到达波谷，问：
(1)何时x ＝5.4m 的质点第一次到达波峰？
(2)从t ＝0开始至x ＝5.4m 的质点第一次到达波峰这段时间内，波源通过的路程是多少？ 答案：(1)11.7s (2)1.95m 解析：(1)由图知λ＝60cm ＝0.6m
由题知1.5s ＝114T ，所以T ＝4×1.5s
5＝1.2s
设经过t ＝1.5s 波传播的距离为x ，则波速
v ＝x t ＝λ
T
所以x ＝λt T ＝0.6×1.5
1.2
m ＝0.75m。