【走向高考2017年高考物理人教版一輪復習 綜合測試題12

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1、 第十二章綜合測試題 本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，考試時間90分鐘。 第Ⅰ卷(選擇題　共40分) 一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1～6題只有一項符合題目要求，第7～10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。) 1．如圖甲所示，彈簧振子以O點為平衡位置，在A、B兩點之間做簡諧運動。取向右為正方向，振子的位移x隨時間t的變化如圖乙所示，下列說法正確的是(　　) A．t＝0.8s時，振子的速度方向向左 B．t＝0.2s時，振子在O點右側(cè)6cm處 C．t＝0.4s和

2、t＝1.2s時，振子的加速度完全相同 D．t＝0.4s到t＝0.8s的時間內(nèi)，振子的速度逐漸減小 答案：A 解析：從t＝0.8s起，再過一段微小時間，振子的位移為負值，因為取向右為正方向，故t＝0.8s時，速度方向向左，A對；由圖象得振子的位移x＝12sint(cm)，故t＝0.2s時，x＝6cm，故B錯；t＝0.4s和t＝1.2s時，振子的位移方向相反，由a＝－kx/m知，加速度方向相反，C錯；t＝0.4s到t＝0.8s的時間內(nèi)，振子的位移逐漸變小，故振子逐漸靠近平衡位置，其速度逐漸變大，故D錯。 2．(2014·天津理綜)平衡位置處于坐標原點的波源S在y軸上振動，產(chǎn)生頻率為50Hz

3、的簡諧橫波向x軸正、負兩個方向傳播，波速均為100 m/s。平衡位置在x軸上的P、Q兩個質(zhì)點隨波源振動著，P、Q的x軸坐標分別為xP＝3.5 m、xQ＝－3 m。當S位移為負且向－y方向運動時，P、Q兩質(zhì)點的(　　) 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：本題考查了波傳播中各質(zhì)點的振動分析。解題關(guān)鍵結(jié)合波的傳播規(guī)律分析各質(zhì)點的振動情況。由題可知，波動周期為T＝＝s＝0.02s，波長λ＝vT＝2m，則xSQ＝3m＝1λ，因此Q質(zhì)點與S質(zhì)點的振動完全相反，當S質(zhì)點位移為負，且向－y

4、方向運動時，Q質(zhì)點的位移為正，且向＋y方向運動，兩質(zhì)點位移大小相等；xSP＝3.5m＝1λ，則P質(zhì)點的位移也一定為負，但沿＋y方向運動，位移大小與S質(zhì)點的位移不一定相等，因此P質(zhì)點和Q質(zhì)點的位移方向相反，速度方向相同，D項正確，A、B、C項錯誤。 3．(2014·安徽理綜)一簡諧橫波沿x軸正向傳播，圖1是t＝0時刻的波形圖，圖2是介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖象，則該質(zhì)點的x坐標值合理的是(　　) A．0.5m　　　　　　　 B．1.5m C．2.5m D．3.5m 答案：C 解析：本題考查波動圖象與質(zhì)點振動圖象的關(guān)系，要明確波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的關(guān)系，順著波的傳播方向看“上坡下”“

5、下坡上”根據(jù)振動圖象中t＝0時刻質(zhì)點所處的位置和振動方向，可以判斷C選項正確。 4.如圖所示，一細束白光通過玻璃三棱鏡折射后分為各種單色光，取其中a、b、c三種色光，下列說法正確的是(　　) A．若b光為綠光，則c光可能為藍光 B．若分別讓a、b、c三色光通過一雙縫裝置，則a光形成的干涉條紋的間距最小 C．a(chǎn)、b、c三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來越小 D．若讓a、b、c三色光以同一入射角，從某介質(zhì)射向空氣，b光恰能發(fā)生全反射，則c光也一定能發(fā)生全反射 答案：B 解析：白光經(jīng)過色散后，從c到a形成紅光到紫光的彩色光帶，從c到a波長在逐漸減小，因為藍光的波長小于綠光的波長，所

6、以如果b是綠光，c絕對不可能是藍光，A錯誤；c光的波長最長，a光波長最短，由于干涉條紋的間距與波長成正比，a光形成的干涉條紋的間距最小。故B正確；由圖看出，c光的折射率最小，a光的折射率最大，由公式v＝分析可知，a、b、c三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來越大，故C錯誤；c光的折射率最小，a光的折射率最大，由臨界角公式sinC＝分析得知，a光的臨界角最小，c光臨界角最大，則若讓a、b、c三色光以同一入射角，從某介質(zhì)射向空氣，b光恰能發(fā)生全反射，則c光一定不能發(fā)生全反射，故D錯誤。 5.在直角坐標系的第一、四象限內(nèi)有一橫截面為半圓形的柱狀玻璃磚MNP，兩束平行于x軸且與x軸等距離的可見單色

7、光a、b，從空氣中垂直y軸射入玻璃磚中，在MNP面上發(fā)生反射和折射的實際情況如圖所示，由此可知(　　) A．a(chǎn)光在玻璃磚內(nèi)的頻率比在空氣中的小 B．a(chǎn)光的頻率比b光的小 C．在玻璃磚內(nèi)a光的傳播速度比c大 D．相同條件下進行雙縫干涉實驗，a光的條紋間距比b光的小 答案：D 解析：光的頻率由光源決定，與介質(zhì)無關(guān)，則a光在玻璃磚內(nèi)的頻率和在空氣中的頻率相等，故A錯誤；由圖知，a光已經(jīng)發(fā)生全反射，而b光沒有發(fā)生全反射，說明a光的臨界角小于b光的臨界角，由公式sinC＝分析可知，a光的折射率大于b光的折射率，則知a光的頻率比b光的大，故B錯誤；由公式v＝，n>1分析可知，a光在玻璃磚內(nèi)的傳

8、播速度v比在空氣中的傳播速度c小，故C錯誤；a光的頻率比b光的大，真空中a光的波長比b光的波長短，因為雙縫干涉條紋的間距與波長成正比，則相同條件下進行雙縫干涉實驗，a光的條紋間距比b光的小，故D正確。 6.如圖所示，空氣中有一折射率為的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為90°，半徑為R的扇形NBC。該柱體厚度為h，即MN＝DC＝AB＝h。一束剛好覆蓋ABNM面的單色光，以與該面成45°角的方向照射到ABNM面上。若只考慮首次入射到ABCD面上的光，則ABCD面上有光透出部分的面積為(　　) A. B． C. D． 答案：B 解析：根據(jù)折射定律有：n＝，得sinr＝＝＝0.5，折射角r＝30

9、°，即光進入玻璃后光線與豎直方向的夾角為30°。過N的光線垂直入射到BC界面上點G射出，G到C之間沒有光線射出；越接近B的光線入射到BC界面上時的入射角越大，發(fā)生全反射的可能性越大。根據(jù)臨界角公式：sinC＝＝，可得臨界角C＝45°，設BC界面上的臨界點為E，此光線由NB界面上點F入射，在三角形NEF中可求得NE與水平方向的夾角為：180°－(120°＋45°)＝15°，所以E到B之間沒有光線射出。由此可得沒有光線射出的圓弧對應圓心角為90°－(30°＋15°)＝45°＝，所以有光透出的部分的弧長為，則ABCD面上有光透出部分的面積為S＝，故A、C、D錯誤，B正確。 7．一個質(zhì)點在平衡位置O

10、點附近做簡諧運動，若從O點開始計時，經(jīng)過3s質(zhì)點第一次經(jīng)過M點(如圖所示)，再繼續(xù)運動，又經(jīng)過2s它第二次經(jīng)過M點；則該質(zhì)點第三次經(jīng)過M點還需的時間是(　　) A．8s B．4s　 C．14s　　　 D.s 答案：CD 解析：設題圖中a、b兩點為質(zhì)點振動過程的最大位移處。若開始計時時刻質(zhì)點從O點向右運動。O→M運動過程歷時3s，M→b→M過程歷時2s，顯然＝4s，T＝16s。質(zhì)點第三次經(jīng)過M點還需要的時間Δt3＝T－2s＝16s－2s＝14s，故C正確。若開始計時時刻質(zhì)點從O點向左運動，O→a→O→M運動過程歷時3s，M→b→M運動過程歷時2s，顯然，＋＝4s，T′＝s。質(zhì)點第三

11、次再經(jīng)過M點所需要的時間Δt3′＝T′－2s＝s－2s＝s，故D正確。 8．(2014·課標全國Ⅰ)圖(a)為一列簡諧橫波在t＝2s時的波形圖，圖(b)為媒質(zhì)中平衡位置在x＝1.5m處的質(zhì)點的振動圖象，P是平衡位置為x＝2m的質(zhì)點。下列說法正確的是(　　) A．波速為0.5m/s B．波的傳播方向向右 C．0～2s時間內(nèi)，P運動的路程為8cm D．0～2s時間內(nèi)，P向y軸正方向運動 E．當t＝7s時，P恰好回到平衡位置 答案：ACE 解析：本題考查對振動圖象、波動圖象的理解及二者的關(guān)系。解題的關(guān)鍵要找出波的傳播方向和質(zhì)點振動方向的關(guān)系。波速v＝＝0.5m/s。A對x＝1.5

12、m的質(zhì)點，在t＝2s時處于平衡位置向下振動，由此判斷波向左傳播，B錯。t＝2s時，P點處于波谷。因此在0～2s即半個周期內(nèi)，P點由波峰振動到波谷C對D錯。當t＝7s＝1T時，P點從圖示位置再振動t1＝5s＝1T，恰好回到平衡位置，E正確。 9．如圖所示為在同一繩上傳播的兩列簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，已知甲波向右傳，乙波向左傳。以下說法正確的是(　　) A．甲波的頻率比乙波的頻率大 B．兩列波同時傳到坐標原點 C．由于兩波振幅不等，故兩列波相遇時不會發(fā)生干涉現(xiàn)象 D．x＝0.5cm處的質(zhì)點開始振動時的方向向＋y方向 答案：BD 解析：根據(jù)相鄰波峰或波谷間的距離等于波長，讀出

13、兩列波的波長都為λ＝4cm，波速是由介質(zhì)決定的，可知兩列波的波速相等，由波速公式v＝λf分析得知，兩列波的頻率相等，A錯誤。由于波速相等，所以兩列波同時傳到坐標原點，B正確。兩波振幅不等，但頻率相等，滿足干涉的條件，故兩列波相遇時會發(fā)生干涉現(xiàn)象，C錯誤。乙波向左傳播，圖中x＝0.5cm處質(zhì)點的振動方向沿＋y軸方向，D正確。 10．(2013·天津高考)固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖，O點為圓心，OO′為直徑MN的垂線。足夠大的光屏PQ緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于MN。由A、B兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向O點，入射光線與OO′夾角θ較小時，光屏NQ區(qū)域出現(xiàn)兩個光斑，逐漸增大θ角，當θ＝α時，

14、光屏NQ區(qū)域A光的光斑消失，繼續(xù)增大θ角，當θ＝β時，光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失，則(　　) A．玻璃磚對A光的折射率比對B光的大 B．A光在玻璃磚中傳播速度比B光的大 C．α＜θ＜β時，光屏上只有1個光斑 D．β＜θ＜時，光屏上只有1個光斑 答案：AD 解析：由題可知A光在玻璃磚中的臨界角為α，玻璃磚對A光的折射率為nA＝，B光在玻璃磚中的臨界角為β，玻璃磚對B光的折射率為nB＝，由于α<β，故nA>nB，A正確；由波速公式v＝可判斷vA

15、光斑，C錯，D對。 第Ⅱ卷(非選擇題　共60分) 二、填空題(共3小題，共18分。把答案直接填在橫線上) 11．(6分)某同學利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣龋l(fā)現(xiàn)單擺靜止時擺球重心在球心的正下方，他仍將從懸點到球心的距離當作擺長L，通過改變擺線的長度，測得6組L和對應的周期T，畫出L－T2圖線，然后在圖線上選取A、B兩個點，坐標如圖所示。他采用恰當?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，則計算重力加速度的表達式應為g＝________。請你判斷該同學得到的實驗結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相比，將________。(填“偏大”“偏小”或“相同”) 答案：　相同 解析：設A、B點擺線長為LA和LB，擺線到重心的距

16、離為L′，所以A、B兩處的擺長分別為LA＋L′和LB＋L′。 根據(jù)周期公式T＝2π，得l＝T2，則 LA＋L′＝ ① LB＋L′＝ ② ②－①，得LB－LA＝－＝ 所以g＝ 從上式可以看出，最終的結(jié)果與重心的位置無關(guān)，所以不影響g的測量。 12．(6分)某校開展研究性學習，某研究小組根據(jù)光學知識，設計了一個測液體折射率的儀器。如圖所示，在一個圓盤上，過其圓心O作兩條相互垂直的直徑BC、EF。在半徑OA上，垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2并保持位置不變。每次測量時讓圓盤的下半部分豎直浸入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2

17、。同學們通過計算，預先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可以直接讀出液體折射率的值。 (1)若∠AOF＝30°，OP3與OC之間的夾角為45°，則在P3處刻的刻度值為________。 (2)若在同一液體中沿AO方向射入一束白光，最靠近OC邊的是________色的光，增大入射角度，________色的光在刻度盤上先消失。 答案：(1)　(2)紫；紫 解析：(1)由圖可知，∠AOF是入射角，∠EOP3是折射角，但在定義折射率時光是從真空或空氣射向介質(zhì)的，所以用光路的可逆性轉(zhuǎn)化可得n＝，代入數(shù)據(jù)可得n＝。 (2)由于介質(zhì)對紫光的折射率最大，所以紫光偏折得最多

18、，故最靠近OC邊的是紫光。增大入射角，所有單色光的折射角都增大，而紫光的折射角依然最大，故紫光在刻度盤上先消失。 13．(6分)(1)(多選)如圖所示是用雙縫干涉測光波波長的實驗設備示意圖，圖中①是光源，②是濾光片，③是單縫，④是雙縫，⑤是光屏。下列操作能增大光屏上相鄰兩條亮紋之間距離的是(　　) A．增大③和④之間的距離 B．增大④和⑤之間的距離 C．將綠色濾光片改成紅色濾光片 D．增大雙縫之間的距離 (2)如果將燈泡換成激光光源，該實驗照樣可以完成，這時可以去掉的部件是________(填數(shù)字代號)。 (3)轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準第1條亮紋，讀出手輪的讀數(shù)

19、如圖甲所示。繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準第10條亮紋，讀出手輪的讀數(shù)如圖乙所示。則相鄰兩亮條紋的間距是________mm。 (4)如果已經(jīng)量得雙縫的間距是0.30mm、雙縫和光屏之間的距離是900mm，則待測光的波長是________m。(取三位有效數(shù)字) 答案：(1)BC　(2)②③　(3)1.610　(4)5.37×10－7 解析：(1)光屏上相鄰兩條亮紋之間距離Δx＝λ，④和⑤之間的距離等于l，增大④和⑤之間的距離可增大相鄰兩條亮紋之間距離，B正確；將綠色濾光片改成紅色濾光片，增大了入射光的波長，相鄰兩條亮紋之間距離增大，C正確；增大雙縫之間的距離d，相鄰兩條亮紋之間距

20、離減小，D錯誤；增大③和④之間的距離，不會改變相鄰兩條亮紋之間的距離，A錯誤。 (2)由于激光是相干光源，故可以去掉的部件是②、③。 (3)甲圖讀數(shù)是0.045mm，乙圖讀數(shù)是14.535mm，它們的差值是14.490mm，中間跨越了10－1＝9個條紋間距，所以相鄰兩亮條紋間距是Δx＝mm＝1.610mm。 (4)光的波長λ＝＝5.37×10－7m。 三、論述計算題(共5小題，共42分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 14．(8分)如圖所示，質(zhì)量為M＝0.5 kg的框架B放在水平地面上。勁度系數(shù)為

21、k＝100 N/m的輕彈簧豎直放在框架B中，輕彈簧的上端和質(zhì)量為m＝0.2 kg的物體C連在一起，輕彈簧的下端連在框架B的底部，物體C在輕彈簧的上方靜止不動。現(xiàn)將物體C豎直向下緩慢壓下一段距離x＝0.03 m后釋放，物體C就在框架B中上下做簡諧運動。在運動過程中，框架B始終不離開地面，物體C始終不碰撞框架B的頂部。已知重力加速度大小為g＝10 m/s2。試求：當物體C運動到最低點時，物體C的加速度大小和此時物體B對地面的壓力。 答案：15m/s2　10N 解析：物體C放上之后靜止時：設彈簧的壓縮量為x0， 對物體C，有：mg＝kx0 解得：x0＝0.02m 當物體C從靜止向下壓縮x后

22、釋放，物體C就以原來的靜止位置為中心上下做簡諧運動，振幅A＝x＝0.03m。 當物體C運動到最低點時， 對物體C，有：k(x＋x0)－mg＝ma 解得：a＝15m/s2 當物體C運動到最低點時，設地面對框架B的支持力大小為F， 對框架B，有：F＝Mg＋k(x＋x0) 解得：F＝10N 所以框架B對地面的壓力大小為10N 15．(8分)(2015·新課標全國卷Ⅱ)平衡位置位于原點O的波源發(fā)出的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播，P、Q為x軸上的兩個點(均位于x軸正向)，P與O的距離為35cm，此距離介于一倍波長與二倍波長之間。已知波源自t＝0時由平衡位置開始向上振動，周期T＝1s

23、，振幅A＝5cm。當波傳到P點時，波源恰好處于波峰位置；此后再經(jīng)過5s，平衡位置在Q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置。求： (1)P、Q間的距離； (2)從t＝0開始到平衡位置在Q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置時，波源在振動過程中通過的路程。 答案：(1)133 cm　(2)125 cm 解析：(1)由題意，O、P兩點的距離與波長滿足：OP＝λ， 波速與波長的關(guān)系為：v＝， 在t＝5s時間間隔內(nèi)波傳播的路程為vt，由題意有： vt＝PQ＋， 綜上解得：PQ＝133cm。 (2)Q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置時，波源運動時間為： t1＝t＋T， 波源由平衡位置開始運動，每經(jīng)過，波源運動

24、的路程為A，由題意可知：t1＝25×， 故t1時間內(nèi)，波源運動的路程為s＝25A＝125cm。 16．(8分)(2014·江蘇單科)Morpho蝴蝶的翅膀在陽光的照射下呈現(xiàn)出閃亮耀眼的藍色光芒，這是因為光照射到翅膀的鱗片上發(fā)生了干涉。電子顯微鏡下鱗片結(jié)構(gòu)的示意圖(如圖)。一束光以入射角i從a點入射，經(jīng)過折射和反射后從b點出射。設鱗片的折射率為n，厚度為d，兩片之間空氣層厚度為h。取光在空氣中的速度為c，求光從a到b所需的時間t。 答案：＋ 解析：設光在鱗片中的折射角為γ，折射定律sini＝nsinγ 在鱗片中傳播的路程l1＝ ，傳播速度v＝，傳播時間t1＝ 解得t1＝ 同理，

25、在空氣中的傳播時間t2＝ 則t ＝t1＋t2＝＋ 17．(8分)如圖所示為波源O振動1.5s時沿波的傳播方向上部分質(zhì)點振動的波形圖，已知波源O在t＝0時開始沿y軸負方向振動，t＝1.5s時它正好第二次到達波谷，問： (1)何時x＝5.4m的質(zhì)點第一次到達波峰？ (2)從t＝0開始至x＝5.4m的質(zhì)點第一次到達波峰這段時間內(nèi)，波源通過的路程是多少？ 答案：(1)11.7s　(2)1.95m 解析：(1)由圖知λ＝60cm＝0.6m 由題知1.5s＝1T，所以T＝＝1.2s 設經(jīng)過t＝1.5s波傳播的距離為x，則波速 v＝＝ 所以x＝＝m＝0.75m 即t＝1.5s時波剛

26、好傳到距離波源0.75m的質(zhì)點，前面距離該質(zhì)點最近的波峰是位于x＝0.3m的質(zhì)點 設再經(jīng)過t′最近的波峰傳到x＝5.4m處，則波速v＝＝ 所以t′＝＝s＝10.2s 故t″＝1.5s＋10.2s＝11.7s時x＝5.4m的質(zhì)點，第一次到達波峰。 (2)由(1)知從t＝0開始至x＝5.4m的質(zhì)點第一次到達波峰經(jīng)歷的時間為11.7s，即歷時9T 所以s源＝4A×9＋3A＝39A＝1.95m。 18．(10分)(2013·山東高考)如圖所示，ABCD是一直角梯形棱鏡的橫截面，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線由O點垂直AD邊射入。已知棱鏡的折射率n＝，AB＝BC＝8 cm，OA＝2 cm，∠O

27、AB＝60°。 (1)求光線第一次射出棱鏡時，出射光線的方向。 (2)第一次的出射點距C______cm。 答案：(1)與豎直方向成45°角斜向下　(2) 解析：(1)根據(jù)公式n＝ 將n＝代入，該玻璃的臨界角為C＝45° 光線從O點垂直AD射入后不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，恰好射到AB的中點，根據(jù)截面的幾何關(guān)系可知，入射角等于60°，大于臨界角，發(fā)生全反射，恰好射到BC的中點，入射角仍等于60°，在此位置再一次發(fā)生全反射，射到CD邊上的O′點，入射角等于30°，設折射角為β。光路圖如圖所示。 由折射定律及光路可逆原理可得： n＝ 解得 β＝45° (2)由光路圖，根據(jù)幾何知識可得：第一次出射點O′距C的距離為 O′C＝tan30°＝ cm