（江蘇專用）2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 機(jī)械振動與機(jī)械波 光電磁波與相對論章末過關(guān)檢測

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1、（江蘇專用）2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 機(jī)械振動與機(jī)械波 光電磁波與相對論章末過關(guān)檢測 一、選擇題(本題共9小題，每小題6分，共54分．每小題至少一個(gè)選項(xiàng)符合題意) 1．如圖所示為一單擺的共振曲線，由該共振曲線可知(　　) A．該單擺的固有周期為2 s B．該單擺在驅(qū)動力作用下擺動時(shí)，其周期不可能為1 s C．該單擺共振時(shí)的振幅為2 cm D．若該單擺的擺長變小，則要使其發(fā)生共振，驅(qū)動力的頻率應(yīng)小于0.5 Hz 答案：A 2．在白熾燈的照射下從兩塊捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋，通過狹縫觀察發(fā)光的白熾燈也會看到彩色條紋，這兩種現(xiàn)象(　　) A．都是光的衍射現(xiàn)象

2、 B．都是光的干涉現(xiàn)象 C．前者是光的干涉現(xiàn)象，后者是光的衍射現(xiàn)象 D．前者是光的衍射現(xiàn)象，后者是光的干涉現(xiàn)象 解析：選C.根據(jù)干涉和衍射的條件，兩塊玻璃板的空氣層形成薄膜干涉，日光燈發(fā)出的光通過狹縫會發(fā)生衍射現(xiàn)象． 3．一列橫波沿x軸正方向傳播，在t s與(t＋0.8)s兩時(shí)刻，在x軸上－3～3 m區(qū)間內(nèi)的兩波形圖正好重合，如圖所示．則下列說法中正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)振動周期一定為0.8 s B．該波的波速可能為10 m/s C．從t時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)比x＝－1 m處的質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)波峰位置 D．在(t＋0.4)s時(shí)刻，x＝－2 m處的質(zhì)點(diǎn)位移不可能為零

3、解析：選BD.由題意分析得知，nT＝0.8 s，n＝1，2，3，…，周期T＝ s，所以質(zhì)點(diǎn)振動周期不一定為0.8 s，故A錯誤；由題圖讀出波長為λ＝4 m，當(dāng)n＝1時(shí)，波速v＝＝5 m/s，當(dāng)n＝2時(shí)，v＝10 m/s，故B正確；當(dāng)n＝3時(shí)，v＝15 m/s，簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t時(shí)刻，x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)振動方向沿y軸負(fù)方向，x＝－1 m處的質(zhì)點(diǎn)振動方向沿y軸正方向，所以x＝－1 m處的質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)波峰位置，故C錯誤；t時(shí)刻到(t＋0.4)時(shí)刻經(jīng)過時(shí)間為0.4 s，而0.4 s與周期的關(guān)系為N＝＝n，由于n為整數(shù)，所以該時(shí)刻x＝－2 m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．

4、 4．勁度系數(shù)為20 N/cm的彈簧振子，它的振動圖象如圖所示，在圖中A點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻(　　) A．振子所受的彈力大小為 5 N，方向指向x軸的負(fù)方向 B．振子的速度方向指向x軸的負(fù)方向 C．在0～4 s內(nèi)振子做了2次全振動 D．在0～4 s內(nèi)振子通過的路程為4 cm，位移為0 解析：選ACD.由題圖可知A點(diǎn)在t軸上方，此時(shí)振子位移x＝0.25 cm，所以彈力F＝－kx＝－5 N，即彈力大小為5 N，方向指向x軸負(fù)方向，A正確；過A點(diǎn)作圖象的切線，該切線斜率為正值，即振子的速度方向指向x軸的正方向，并且向上做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動，B錯誤；在0～4 s內(nèi)振子完成兩次全振動，C正

5、確；由于t＝0時(shí)刻和t＝4 s時(shí)刻振子都在最大位移處，所以在0～4 s內(nèi)振子的位移為零，又由于振幅為0.5 cm，在0～4 s內(nèi)振子通過的路程為2×4×0.5 cm＝4 cm，D正確． 5．一列簡諧橫波沿直線傳播，以波源O由平衡位置開始振動為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)A的振動圖象如圖所示．已知O、A的平衡位置相距0.9 m．以下判斷正確的是(　　) A．波長為1.2 m B．波源起振方向沿y軸正方向 C．波速大小為0.3 m/s D．質(zhì)點(diǎn)A的動能在t＝4 s時(shí)最大 解析：選ABC.由于以波源開始振動為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，因此波傳到A點(diǎn)需要的時(shí)間由題圖可以看出為3 s，已知O、A兩點(diǎn)平衡位置的距離為0

6、.9 m，根據(jù)v＝可求得波的傳播速度為0.3 m/s，再根據(jù)波長公式λ＝vT可求得波長為1.2 m，因此選項(xiàng)A、C正確；由于A點(diǎn)開始振動的方向沿著y軸正方向，因此波源的起振方向也是沿著y軸正方向，故選項(xiàng)B正確；質(zhì)點(diǎn)A在t＝4 s時(shí)處在最大位移處，因此動能最小，所以選項(xiàng)D錯誤． 6．在學(xué)校運(yùn)動場上50 m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號發(fā)生器帶動的兩個(gè)相同的揚(yáng)聲器．兩個(gè)揚(yáng)聲器連續(xù)發(fā)出波長為5 m的聲波．一同學(xué)從該跑道的中點(diǎn)出發(fā)，向某一端點(diǎn)緩慢行進(jìn)10 m．在此過程中，他聽到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為(　　) A．2　　　　　　　　　　　 B．4 C．6 D．8 解析：選B.根據(jù)波的

7、干涉的加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的條件，可知當(dāng)某點(diǎn)與兩個(gè)波源距離差為波長的整數(shù)倍時(shí)，該點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)，即聲音加強(qiáng)點(diǎn)，由題可知，Δx＝nλ＝5n(n＝0，1，2…)，所以這位同學(xué)距離跑道兩端相差5 m的整數(shù)倍，也就是說這位同學(xué)每向前運(yùn)動2.5 m，就為一個(gè)聲音加強(qiáng)點(diǎn)，10 m內(nèi)共有4個(gè)點(diǎn)，故選B. 7．某彈簧振子在水平方向上做簡諧運(yùn)動，其位移x＝Asin ωt，振動圖象如圖所示，則(　　) A．彈簧在第1 s末與第5 s末的長度相同 B．簡諧運(yùn)動的頻率為 Hz C．第3 s末，彈簧振子的位移大小為A D．第3 s末與第5 s末彈簧振子的速度方向相同 解析：選BCD.在水平方向上做簡諧運(yùn)動的彈

8、簧振子，其位移x的正、負(fù)表示彈簧被拉伸或壓縮，所以彈簧在第1 s末與第5 s末時(shí)，雖然位移大小相同，但方向不同，彈簧長度不同，選項(xiàng)A錯誤；由圖象可知，T＝8 s，故頻率為f＝ Hz，選項(xiàng)B正確；ω＝＝ rad/s，則將t＝3 s代入x＝Asint，可得彈簧振子的位移大小x＝A，選項(xiàng)C正確；第3 s末至第5 s末彈簧振子沿同一方向經(jīng)過關(guān)于平衡位置對稱的兩點(diǎn)，故速度方向相同，選項(xiàng)D正確． 8．如圖所示，半圓形玻璃磚按圖中實(shí)線位置放置，直徑與BD重合．一束激光沿著半圓形玻璃磚的半徑從圓弧面垂直BD射到圓心O點(diǎn)上．使玻璃磚繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)過角度θ(0°＜θ＜90°)，觀察到折射光斑和反射光斑在弧

9、形屏上移動．在玻璃磚轉(zhuǎn)動過程中，以下說法正確的是(　　) A．折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移動 B．折射光斑的亮度逐漸變暗 C．折射角一定大于反射角 D．反射光線轉(zhuǎn)過的角度為θ 解析：選BC.畫出光路圖易知，折射光斑在弧形屏上沿C→D方向移動，選項(xiàng)A錯誤；隨著入射角增大，反射光增強(qiáng)，而折射光減弱，故折射光斑的亮度逐漸變暗，選項(xiàng)B正確；根據(jù)0°＜θ＜90°及折射定律可知，在玻璃磚轉(zhuǎn)動過程中，折射角一定大于入射角，而反射角等于入射角，則折射角一定大于反射角，選項(xiàng)C正確；根據(jù)反射定律和幾何知識知，玻璃磚轉(zhuǎn)過θ角，則反射光線轉(zhuǎn)過2θ角，選項(xiàng)D錯誤． 9．如圖所示為兩個(gè)單擺的受迫振

10、動的共振曲線，則下列說法正確的是(　　) A．若兩個(gè)受迫振動分別在月球上和地球上進(jìn)行，且擺長相同，則圖線 Ⅰ 表示月球上單擺的共振曲線 B．若兩個(gè)受迫振動是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行，則兩個(gè)擺長之比LⅠ∶LⅡ＝25∶4 C．圖線Ⅱ若是在地面上完成的，則該單擺擺長約為1 m D．若擺長均為1 m，則圖線Ⅰ是在地面上完成的 解析：選ABC.圖線中振幅最大處對應(yīng)的頻率應(yīng)與做受迫振動的單擺的固有頻率相等，從圖線上可以看出，兩擺的固有頻率fⅠ＝0.2 Hz，fⅡ＝0.5 Hz.當(dāng)兩擺在月球和地球上分別做受迫振動且擺長相等時(shí)，根據(jù)公式f＝ 可知，g越大，f越大，所以gⅡ>gⅠ，又因?yàn)間地>g月，因

11、此可推知圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線，A正確；若在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行兩次受迫振動，g相同，擺長長的f小，且有＝，所以＝，B正確；fⅡ＝0.5 Hz，若圖線Ⅱ是在地面上完成的，根據(jù)g＝9.8 m/s2，可計(jì)算出LⅡ約為1 m，C正確，D錯誤． 二、非選擇題(本題共3小題，共46分，按題目要求作答．計(jì)算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 10．(14分)(1)在“用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取钡膶?shí)驗(yàn)中，除帶橫桿的鐵架臺、鐵夾、秒表、游標(biāo)卡尺、刻度尺之外，還必須選用的器材，正確的一組是________． A．約1 m的不可伸長的細(xì)線，半徑約1 cm的小鐵球 B．約0.1

12、 m的不可伸長的細(xì)線，半徑約1 cm的小鐵球 C．約0.1 m的不可伸長的細(xì)線，半徑約1 cm的小塑料球 D．約1 m的不可伸長的細(xì)線，半徑約1 cm的小塑料球 (2)測量小球直徑時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為________cm. (3)某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)的步驟中，以為縱坐標(biāo)，以周期T為橫坐標(biāo)，作出如圖所示的圖象，已知該圖線的斜率為k＝0.500，則重力加速度為________m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字，π＝3.14) 解析：(1)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇細(xì)、輕又不易伸長的線，長度一般在1 m左右，小球應(yīng)選用直徑較小、密度較大的金屬球，故選A. (2)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為：8 mm＋18×0.05

13、mm＝8.90 mm＝0.890 cm. (3)由單擺的周期公式知T＝2π ，所以＝T，可見k＝，將k＝0.500代入知g≈9.86 m/s2. 答案：(1)A　(2)0.890　(3)9.86 11．(14分)某波源S發(fā)出一列簡諧橫波，波源S的振動圖象如圖所示. 在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，它們到S的距離分別為45 m和55 m．測得A、B兩點(diǎn)開始振動的時(shí)間間隔為 1.0 s．由此可知 (1)波長λ＝________m； (2)當(dāng)B點(diǎn)離開平衡位置的位移為＋6 cm時(shí)，A點(diǎn)離開平衡位置的位移是________cm. 解析：(1)A、B振動間隔時(shí)間為1.0 s＝，則在這段時(shí)間內(nèi)

14、，波向前傳播半個(gè)波長，所以 λ＝2×(55－45)m＝20 m. (2)A、B間距半個(gè)波長，所以它們的位移總是大小相等、方向相反的，當(dāng)B點(diǎn)離開平衡位置的位移為＋6 cm時(shí)，A點(diǎn)離開平衡位置的位移為－6 cm. 答案：(1)20　(2)－6 12．(18分)(2018·高考江蘇卷)(1)梳子在梳頭后帶上電荷，搖動這把梳子在空中產(chǎn)生電磁波．該電磁波________． A．是橫波 B．不能在真空中傳播 C．只能沿著梳子搖動的方向傳播 D．在空氣中的傳播速度約為3×108 m/s (2)兩束單色光A、B的波長分別為λA、λB，且λA>λB，則________(選填“A”或“B”)在水

15、中發(fā)生全反射時(shí)的臨界角較大．用同一裝置進(jìn)行楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以觀察到________(選填“A”或“B”)產(chǎn)生的條紋間距較大． (3)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在x＝0和x＝0.6 m處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B的振動圖象如圖所示．已知該波的波長大于0.6 m，求其波速和波長． 解析：(1)電磁波傳播方向與電磁場方向垂直，是橫波，A項(xiàng)正確；電磁波傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，B項(xiàng)錯誤；電磁波可以朝任意方向傳播，C項(xiàng)錯誤；電磁波在空氣中的傳播速度接近光速，D項(xiàng)正確． (2)波長較大的單色光頻率較低，而同種介質(zhì)對頻率較低的A光折射率較小；由sin C＝可知，A光的臨界角較大；由Δx＝λ可知，波長較大的A光發(fā)生雙縫干涉時(shí)，相鄰條紋間距較大． (3)由圖象可知，周期T＝0.4 s 由于波長大于0.6 m，由圖象可知，波從A到B的傳播時(shí)間 Δt＝0.3 s 波速v＝，代入數(shù)據(jù)得v＝2 m/s 波長λ＝vT，代入數(shù)據(jù)得λ＝0.8 m. 答案：(1)AD　(2)A　A　(3)2 m/s　0.8 m