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高考物理一轮复习单元检测卷14机械振动机械波光电磁波与相对论选修
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这是一份高考物理一轮复习单元检测卷14机械振动机械波光电磁波与相对论选修
机械振动、机械波、光、电磁波与相对论时间：35分钟 满分：60分1．[物理——选修3－4](15分)(1)(5分)(多选)两列沿绳传播的简谐横波(虚线表示甲波，实线表示乙波)在某时刻的波形图如图所示，M为绳上x＝0.2 m处的质点，则下列说法中正确的是( )A．图示时刻质点M的速度为零B．M点是振动加强点C．甲波的传播速度v1比乙波的传播速度v2大D．由图示时刻开始，再经甲波的eq \f(3,4)周期，质点M将位于波峰E．位于坐标原点的质点与M点的振动方向总是相反的(2)(10分)如图所示是一个透明的玻璃圆柱体的横截面，其半径R＝20 cm，AB是过圆心的一条水平直径．从激光光源S发出一条与AB平行的细光束，入射到玻璃圆柱体上，光束到顶部的距离h＝2.68 cm.折射光束恰好过B点，经B点反射后从圆柱体中射出．已知光在真空中的传播速度为c＝3×108 m/s，eq \r(3)＝1.732.①求玻璃的折射率；②求此光束从射入圆柱体到射出圆柱体所用的时间(只考虑一次反射)．2．[物理——选修3－4](15分)(1)(5分)下列说法正确的是________．A．全息照片的拍摄利用了光的衍射原理B．医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点C．通过同一双缝干涉装置后，紫光的干涉条纹间距可能大于红光的D．狭义相对论认为一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同E．自然光包含着垂直于传播方向上的沿一切方向振动的光，且沿各个方向振动的光的强度均相同(2)(10分)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t1＝0时刻的波形图．a、b两质点的坐标分别为(3 m,0)和(7 m,0)，已知t2＝0.3 s时，质点a第一次出现在波峰位置．(ⅰ)求这列波的传播速度和周期．(ⅱ)当质点b第一次出现在波谷位置时，求质点a通过的路程．3．[物理——选修3－4](15分)(1)(5分)(多选)一列简谐横波沿直线传播．t＝0时刻波源O由平衡位置开始振动，在波的传播方向上平衡位置距O点0.9 m处有一质点A，其振动图象如图所示．下列说法正确的是( )A．波源起振方向沿y轴正方向B．该简谐波波长为4 mC．该简谐波周期为4 sD．该简谐波波速大小为12 m/sE．从振源起振开始，17 s内质点A通过的路程为2.8 m(2)(10分)如图所示，直角梯形玻璃砖ABCD，其中BCDE是正方形，∠A＝30°，BC＝a.现有一束单色光从AD的中点M平行AB边射入，折射光线恰好过E点．求：①该玻璃砖的折射率n；②光线第一次从玻璃砖射出的点到B点的距离．4．[物理——选修3－4](15分)(1)(5分)(多选)如图为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，从左到右依次放置①光源、②红色滤光片、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏．下列说法正确的是( )A．③、④分别是双缝、单缝B．减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离C．先放上单缝和双缝，调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心D．若双缝的间距为d，④与光屏的间距为l，用测微目镜测出6条红色条纹间的距离为a，则该红光的波长λ＝eq \f(ad,5l)E．若把此装置置于某液体中测量某单色光的波长，测得结果要比在真空中测得该光的波长短(2)(10分)在图甲中，轻弹簧上端固定，下端系一质量为m＝0.2 kg的小球，现让小球在竖直方向上做简谐运动，小球从最高点释放时开始计时，小球相对平衡位置的位移y随时间t按正弦规律变化，如图乙所示．取g＝10 m/s2.(ⅰ)写出小球相对平衡位置的位移y的表达式；(ⅱ)求0～9.2 s内小球的总路程s，并指出t＝9.2 s时小球的位置．单元检测卷(十四) 1．解析：(1)由图可知甲、乙两波在质点M处同时向下振动，故速度不为零，又因为甲、乙两波在同一绳上传播，速度相同，由图可知，两波波长相同，故周期相同，故M点为振动加强点，A、C两项错误，B项正确；图示时刻M点正向下运动，再经甲波的eq \f(3,4)周期，M将位于波峰，D项正确；位于原点的质点与M点相距半个波长，振动方向总是相反的．E项正确．(2)①光线SC折射后经过B点，光路如图所示，由折射定律有eq \f(sin α,sin β)＝n，由几何关系知α＝2β，sin α＝eq \f(R－h,R)，解得α＝60°，β＝30°.玻璃的折射率为n＝eq \r(3).②根据对称性知CB＝BD＝2R cos β，光在玻璃中传播的速度为v＝eq \f(c,n)，光束从射入圆柱体到射出圆柱体所用的时间为t＝eq \f(CB＋BD,v)＝4×10－9 s.答案：(1)BDE (2)①eq \r(3) ②4×10－9 s2．解析：(1)全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，A错误；激光的亮度高、能量大，医学上常用激光做“光刀”来进行手术，B正确；双缝干涉条纹间距与光的波长成正比，红光的波长比紫光的长，所以红光的双缝干涉条纹间距大于紫光的双缝干涉条纹间距，C错误；根据狭义相对论的基本原理可知一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同，故D正确；自然光包含着垂直于传播方向上的沿一切方向振动的光，且沿各个方向振动的光的强度均相同，E正确．(2)(ⅰ)根据图象可知，该波波长为λ＝4 m，质点a与左侧最近的波峰的水平距离为Δx＝6 m，当该波峰传到质点a时，a质点第一次出现在波峰位置，则该波的传播速度为v＝eq \f(6 m,0.3 s)＝20 m/s由λ＝vT得T＝eq \f(λ,v)＝0.2 s(ⅱ)从t1＝0时刻开始，经过Δt1＝eq \f(Δx1,v)＝0.25 s，质点a开始振动经过Δt2＝eq \f(Δx2,v)＝0.6 s，质点b第一次出现在波谷位置此时质点a已振动的时间为Δt＝Δt2－Δt1＝0.35 s所以质点b第一次出现在波谷位置时，质点a已通过的路程为s＝eq \f(Δt,T)×4A＝7A＝7×5 cm＝35 cm答案：(1)BDE (2)20 m/s 0.2 s 35 cm3．解析：(1)波传播过程中，所有质点起振的方向都与波源的起振方向相同，由图知，t＝3 s时质点A开始振动，振动方向沿y轴正方向，故波源的起振方向沿y轴正方向，A项正确；由图知，该简谐波的周期t＝4 s，C项正确；3 s内该简谐波传播了0.9 m，即eq \f(3,4)λ＝0.9 m，则λ＝1.2 m，B项错误；该简谐波的波速v＝eq \f(λ,T)＝eq \f(1.2 m,4 s)＝0.3 m/s，D项错误；从波源起振开始，17 s内质点A振动了14 s，则质点A通过的路程s＝eq \f(t,T)×4A＝eq \f(14,4)×4×0.2 m＝2.8 m，E项正确．(2)①光线在玻璃砖内的光路图如图所示，由几何关系可知光线在AD面上的折射角为30°.折射率n＝eq \f(sin i,sin r)＝eq \f(sin 60°,sin 30°)＝eq \r(3).②在AB界面上，sin C＝eq \f(1,n)＝eq \f(\r(3),3)
机械振动、机械波、光、电磁波与相对论时间：35分钟 满分：60分1．[物理——选修3－4](15分)(1)(5分)(多选)两列沿绳传播的简谐横波(虚线表示甲波，实线表示乙波)在某时刻的波形图如图所示，M为绳上x＝0.2 m处的质点，则下列说法中正确的是( )A．图示时刻质点M的速度为零B．M点是振动加强点C．甲波的传播速度v1比乙波的传播速度v2大D．由图示时刻开始，再经甲波的eq \f(3,4)周期，质点M将位于波峰E．位于坐标原点的质点与M点的振动方向总是相反的(2)(10分)如图所示是一个透明的玻璃圆柱体的横截面，其半径R＝20 cm，AB是过圆心的一条水平直径．从激光光源S发出一条与AB平行的细光束，入射到玻璃圆柱体上，光束到顶部的距离h＝2.68 cm.折射光束恰好过B点，经B点反射后从圆柱体中射出．已知光在真空中的传播速度为c＝3×108 m/s，eq \r(3)＝1.732.①求玻璃的折射率；②求此光束从射入圆柱体到射出圆柱体所用的时间(只考虑一次反射)．2．[物理——选修3－4](15分)(1)(5分)下列说法正确的是________．A．全息照片的拍摄利用了光的衍射原理B．医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点C．通过同一双缝干涉装置后，紫光的干涉条纹间距可能大于红光的D．狭义相对论认为一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同E．自然光包含着垂直于传播方向上的沿一切方向振动的光，且沿各个方向振动的光的强度均相同(2)(10分)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t1＝0时刻的波形图．a、b两质点的坐标分别为(3 m,0)和(7 m,0)，已知t2＝0.3 s时，质点a第一次出现在波峰位置．(ⅰ)求这列波的传播速度和周期．(ⅱ)当质点b第一次出现在波谷位置时，求质点a通过的路程．3．[物理——选修3－4](15分)(1)(5分)(多选)一列简谐横波沿直线传播．t＝0时刻波源O由平衡位置开始振动，在波的传播方向上平衡位置距O点0.9 m处有一质点A，其振动图象如图所示．下列说法正确的是( )A．波源起振方向沿y轴正方向B．该简谐波波长为4 mC．该简谐波周期为4 sD．该简谐波波速大小为12 m/sE．从振源起振开始，17 s内质点A通过的路程为2.8 m(2)(10分)如图所示，直角梯形玻璃砖ABCD，其中BCDE是正方形，∠A＝30°，BC＝a.现有一束单色光从AD的中点M平行AB边射入，折射光线恰好过E点．求：①该玻璃砖的折射率n；②光线第一次从玻璃砖射出的点到B点的距离．4．[物理——选修3－4](15分)(1)(5分)(多选)如图为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，从左到右依次放置①光源、②红色滤光片、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏．下列说法正确的是( )A．③、④分别是双缝、单缝B．减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离C．先放上单缝和双缝，调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心D．若双缝的间距为d，④与光屏的间距为l，用测微目镜测出6条红色条纹间的距离为a，则该红光的波长λ＝eq \f(ad,5l)E．若把此装置置于某液体中测量某单色光的波长，测得结果要比在真空中测得该光的波长短(2)(10分)在图甲中，轻弹簧上端固定，下端系一质量为m＝0.2 kg的小球，现让小球在竖直方向上做简谐运动，小球从最高点释放时开始计时，小球相对平衡位置的位移y随时间t按正弦规律变化，如图乙所示．取g＝10 m/s2.(ⅰ)写出小球相对平衡位置的位移y的表达式；(ⅱ)求0～9.2 s内小球的总路程s，并指出t＝9.2 s时小球的位置．单元检测卷(十四) 1．解析：(1)由图可知甲、乙两波在质点M处同时向下振动，故速度不为零，又因为甲、乙两波在同一绳上传播，速度相同，由图可知，两波波长相同，故周期相同，故M点为振动加强点，A、C两项错误，B项正确；图示时刻M点正向下运动，再经甲波的eq \f(3,4)周期，M将位于波峰，D项正确；位于原点的质点与M点相距半个波长，振动方向总是相反的．E项正确．(2)①光线SC折射后经过B点，光路如图所示，由折射定律有eq \f(sin α,sin β)＝n，由几何关系知α＝2β，sin α＝eq \f(R－h,R)，解得α＝60°，β＝30°.玻璃的折射率为n＝eq \r(3).②根据对称性知CB＝BD＝2R cos β，光在玻璃中传播的速度为v＝eq \f(c,n)，光束从射入圆柱体到射出圆柱体所用的时间为t＝eq \f(CB＋BD,v)＝4×10－9 s.答案：(1)BDE (2)①eq \r(3) ②4×10－9 s2．解析：(1)全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，A错误；激光的亮度高、能量大，医学上常用激光做“光刀”来进行手术，B正确；双缝干涉条纹间距与光的波长成正比，红光的波长比紫光的长，所以红光的双缝干涉条纹间距大于紫光的双缝干涉条纹间距，C错误；根据狭义相对论的基本原理可知一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同，故D正确；自然光包含着垂直于传播方向上的沿一切方向振动的光，且沿各个方向振动的光的强度均相同，E正确．(2)(ⅰ)根据图象可知，该波波长为λ＝4 m，质点a与左侧最近的波峰的水平距离为Δx＝6 m，当该波峰传到质点a时，a质点第一次出现在波峰位置，则该波的传播速度为v＝eq \f(6 m,0.3 s)＝20 m/s由λ＝vT得T＝eq \f(λ,v)＝0.2 s(ⅱ)从t1＝0时刻开始，经过Δt1＝eq \f(Δx1,v)＝0.25 s，质点a开始振动经过Δt2＝eq \f(Δx2,v)＝0.6 s，质点b第一次出现在波谷位置此时质点a已振动的时间为Δt＝Δt2－Δt1＝0.35 s所以质点b第一次出现在波谷位置时，质点a已通过的路程为s＝eq \f(Δt,T)×4A＝7A＝7×5 cm＝35 cm答案：(1)BDE (2)20 m/s 0.2 s 35 cm3．解析：(1)波传播过程中，所有质点起振的方向都与波源的起振方向相同，由图知，t＝3 s时质点A开始振动，振动方向沿y轴正方向，故波源的起振方向沿y轴正方向，A项正确；由图知，该简谐波的周期t＝4 s，C项正确；3 s内该简谐波传播了0.9 m，即eq \f(3,4)λ＝0.9 m，则λ＝1.2 m，B项错误；该简谐波的波速v＝eq \f(λ,T)＝eq \f(1.2 m,4 s)＝0.3 m/s，D项错误；从波源起振开始，17 s内质点A振动了14 s，则质点A通过的路程s＝eq \f(t,T)×4A＝eq \f(14,4)×4×0.2 m＝2.8 m，E项正确．(2)①光线在玻璃砖内的光路图如图所示，由几何关系可知光线在AD面上的折射角为30°.折射率n＝eq \f(sin i,sin r)＝eq \f(sin 60°,sin 30°)＝eq \r(3).②在AB界面上，sin C＝eq \f(1,n)＝eq \f(\r(3),3)
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