（新課標(biāo)）2023年高考物理一輪復(fù)習(xí)第十四章機械振動與機械波光電磁波與相對論章末過關(guān)檢測

PAGEPAGE1第十四章機械振動與機械波光電磁波與相對論章末過關(guān)檢測(十四)(建議用時：60分鐘總分值：100分)一、選擇題(此題共8小題，每題6分，共48分．每題至少一個選項符合題意)1．對如下圖的圖片、示意圖或?qū)嶒炑b置圖，以下判斷正確的選項是()A．甲圖是小孔衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑〞B．乙圖是薄膜干預(yù)的應(yīng)用，用來檢測平面的平整程度C．丙圖是雙縫干預(yù)原理圖，假設(shè)P到S1、S2的路程差是半波長的偶數(shù)倍，那么P處是亮紋D．丁圖是薄膜干預(yù)現(xiàn)象的實驗裝置圖，在附有肥皂膜的鐵絲圈上，出現(xiàn)豎直干預(yù)條紋E．戊圖是波的振動圖象，其振幅為8cm，振動周期為4解析：選BCE.題圖甲是小孔衍射的圖樣，但不是“泊松亮斑〞，故A錯．題圖丁是薄膜干預(yù)現(xiàn)象的實驗裝置圖，但其干預(yù)條紋應(yīng)為水平的，故D錯．2．一列橫波沿x軸正方向傳播，在ts與(t＋0.8)s兩時刻，在x軸上－3～3m區(qū)間內(nèi)的兩波形圖正好重合，A．質(zhì)點振動周期一定為0.8sB．該波的波速可能為10mC．從t時刻開始計時，x＝1m處的質(zhì)點比x＝－1D．在(t＋0.4)s時刻，x＝－2mE．該波的波速可能為15m解析：選BDE.由題意分析得知，nT＝0.8s，n＝1，2，3，…，周期T＝eq\f(0.8,n)s，所以質(zhì)點振動周期不一定為0.8s，故A錯誤；由題圖讀出波長為λ＝4m，當(dāng)n＝1時，波速v＝eq\f(λ,T)＝5m/s，當(dāng)n＝2時，v＝10m/s，故B正確；當(dāng)n＝3時，v＝15m/s，故E正確；簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t時刻，x＝1m處的質(zhì)點振動方向沿y軸負(fù)方向，x＝－1m處的質(zhì)點振動方向沿y軸正方向，所以x＝－1m處的質(zhì)點先到達波峰位置，故C錯誤；t時刻到(t＋0.4)時刻經(jīng)過時間為0.4s，而0.4s與周期的關(guān)系為N＝eq\f(0.4s,T)＝eq\f(1,2)n，由于n為整數(shù)，所以該時刻x＝－2m處的質(zhì)點不可能在平衡位置，位移不可能為零，故D正確．3．(2022·阜陽模擬)勁度系數(shù)為20N/cm的彈簧振子，它的振動圖象如下圖，在圖中A點對應(yīng)的時刻()A．振子所受的彈力大小為0.5N，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0～4s內(nèi)振子做了2次全振動D．在0～4s內(nèi)振子通過的路程為4cm，E．振子將向上做加速度逐漸增大的減速運動解析：選CDE.由題圖可知A點在t軸上方，此時振子位移x＝0.25cm，所以彈力F＝－kx＝－5N，即彈力大小為5N，方向指向x軸負(fù)方向，A錯誤；過A點作圖象的切線，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動，B錯誤、E正確；在0～4s內(nèi)振子完成兩次全振動，C正確；由于t＝0時刻和t＝4s時刻振子都在最大位移處，所以在0～4s內(nèi)振子的位移為零，又由于振幅為0.5cm，在0～4s內(nèi)振子通過的路程為2×4×0.5cm＝44.一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時零點，質(zhì)點A的振動圖象如下圖．O、A的平衡位置相距0.9mA．波長為1.2B．波源起振方向沿y軸正方向C．波速大小為0.4mD．質(zhì)點A的動能在t＝4s時最大解析：選AB.由于以波源開始振動為計時起點，因此波傳到A點需要的時間由題圖可以看出為3s，O、A兩點平衡位置的距離為0.9m，根據(jù)v＝eq\f(x,t)可求得波的傳播速度為0.3m/s，再根據(jù)波長公式λ＝vT可求得波長為1.2m，因此選項A正確、C錯誤；由于A點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，應(yīng)選項B正確；質(zhì)點A在t＝4s時處在最大位移處，因此動能最小，所以選項D錯誤．5．在學(xué)校運動場上50m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號發(fā)生器帶動的兩個相同的揚聲器．兩個揚聲器連續(xù)發(fā)出波長為5m的聲波．一同學(xué)從該跑道的中點出發(fā)，向某一端點緩慢行進10mA．2B．4C．6 D．8E．解析：選B.根據(jù)波的干預(yù)的加強點和減弱點的條件，可知當(dāng)某點與兩個波源距離差為波長的整數(shù)倍時，該點為振動加強點，即聲音加強點，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5m的整數(shù)倍，也就是說這位同學(xué)每向前運動2.5m，就為一個聲音加強點，10m內(nèi)共有4個點，6.某彈簧振子在水平方向上做簡諧運動，其位移x＝Asinωt，振動圖象如下圖，那么()A．彈簧在第1s末與第5s末的長度相同B．簡諧運動的頻率為eq\f(1,8)HzC．第3s末，彈簧振子的位移大小為eq\f(\r(2),2)AD．第3s末與第5s末彈簧振子的速度方向相同E．第5s末，振子的加速度與速度方向相同解析：選BCD.在水平方向上做簡諧運動的彈簧振子，其位移x的正、負(fù)表示彈簧被拉伸或壓縮，所以彈簧在第1s末與第5s末時，雖然位移大小相同，但方向不同，彈簧長度不同，選項A錯誤；由圖象可知，T＝8s，故頻率為f＝eq\f(1,8)Hz，選項B正確；ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(π,4)rad/s，那么將t＝3s代入x＝Asineq\f(π,4)t，可得彈簧振子的位移大小x＝eq\f(\r(2),2)A，選項C正確；第3s末至第5s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，故速度方向相同，選項D正確；第5s末加速度與速度反向，E錯誤．7.如下圖，半圓形玻璃磚按圖中實線位置放置，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點上．使玻璃磚繞O點逆時針緩慢地轉(zhuǎn)過角度θ(0°＜θ＜90°)，觀察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移動．在玻璃磚轉(zhuǎn)動過程中，以下說法正確的選項是()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θE．當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)至θ＝45°時，恰好看不到折射光線．那么此玻璃磚的折射率n＝eq\r(2)解析：選BCE.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A錯誤；隨著入射角增大，反射光增強，而折射光減弱，故折射光斑的亮度逐漸變暗，選項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，那么折射角一定大于反射角，選項C正確；根據(jù)反射定律和幾何知識知，玻璃磚轉(zhuǎn)過θ角，那么反射光線轉(zhuǎn)過2θ角，選項D錯誤；當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)至θ＝45°時，恰好看不到折射光線，恰好發(fā)生了全反射，那么臨界角C＝45°，由臨界角公式sinC＝eq\f(1,n)，解得折射率n＝eq\r(2)，選項E正確．8.(2022·福州質(zhì)檢)如下圖為兩個單擺的受迫振動的共振曲線，那么以下說法正確的選項是()A．假設(shè)兩個受迫振動分別在月球上和地球上進行，且擺長相同，那么圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線B．假設(shè)兩個受迫振動是在地球上同一地點進行，那么兩個擺長之比LⅠ∶LⅡ＝25∶4C．圖線Ⅱ假設(shè)是在地面上完成的，那么該單擺擺長約為1mD．假設(shè)擺長均為1m，那么圖線Ⅰ是在地面上完成的E．假設(shè)兩個單擺在同一地點均發(fā)生共振，圖線Ⅱ表示的單擺的能量一定大于圖線Ⅰ表示的單擺的能量解析：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＝0.2Hz，fⅡ＝0.5Hz.當(dāng)兩擺在月球和地球上分別做受迫振動且擺長相等時，根據(jù)公式f＝eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,L))可知，g越大，f越大，所以gⅡ>gⅠ，又因為g地>g月，因此可推知圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線，A正確；假設(shè)在地球上同一地點進行兩次受迫振動，g相同，擺長長的f小，且有eq\f(fⅠ,fⅡ)＝eq\f(0.2,0.5)，所以eq\f(LⅠ,LⅡ)＝eq\f(25,4)，B正確；fⅡ＝0.5Hz，假設(shè)圖線Ⅱ是在地面上完成的，根據(jù)g＝9.8m/s2，可計算出LⅡ約為1m，C正確，D錯誤．單擺的能量除與振幅有關(guān)，還與擺球質(zhì)量有關(guān)，故E錯誤．二、非選擇題(此題共3小題，共52分，按題目要求作答．計算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)9．(14分)(2022·合肥模擬)(1)在“用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣权暤膶嶒炛?，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1m的不可伸長的細(xì)線，半徑約1B．約0.1m的不可伸長的細(xì)線，半徑約1C．約0.1m的不可伸長的細(xì)線，半徑約1D．約1m的不可伸長的細(xì)線，半徑約1(2)測量小球直徑時游標(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eq\r(L)為縱坐標(biāo)，以周期T為橫坐標(biāo)，作出如下圖的圖象，該圖線的斜率為k＝0.500，那么重力加速度為________m/s2.(結(jié)果保存三位有效數(shù)字，π＝3.14)解析：(1)本實驗應(yīng)選擇細(xì)、輕又不易伸長的線，長度一般在1m左右，小球應(yīng)選用直徑較小、密度較大的金屬球，應(yīng)選(2)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為：8mm＋18×0.05mm＝8.90mm(3)由單擺的周期公式知T＝2πeq\r(\f(L,g))，所以eq\r(L)＝eq\f(\r(g),2π)T，可見k＝eq\f(\r(g),2π)，將k＝0.500代入知g≈9.86m/s2.答案：(1)A(2)0.890(3)9.8610．(18分)某波源S發(fā)出一列簡諧橫波，波源S的振動圖象如下圖.在波的傳播方向上有A、B兩點，它們到S的距離分別為45m和55m．測得A、B兩點開始振動的時間間隔為1.0s．(1)波長λ＝________m；(2)當(dāng)B點離開平衡位置的位移為＋6cm時，A點離開平衡位置的位移是________解析：(1)A、B振動間隔時間為1.0s＝eq\f(T,2)，那么在這段時間內(nèi)，波向前傳播半個波長，所以λ＝2×(55－45)m＝20m(2)A、B間距半個波長，所以它們的位移總是大小相等、方向相反的，當(dāng)B點離開平衡位置的位移為＋6cm時，A點離開平衡位置的位移為－6答案：(1)20(2)－611．(20分)(2022·河北保定模擬)如下圖，一個半圓形玻璃磚的截面圖，AB與OC垂直，半圓的半徑為R.一束平行單色光垂直于AOB所在的截面射入玻璃磚，其中距O點距離為eq\f(R,2)的一條光線自玻璃磚右側(cè)折射出來，與OC所在直線交于D點，OD＝eq\r(3)R.求：(1)此玻璃磚的折射率是多少？(2)假設(shè)在玻璃磚平面AOB某區(qū)域貼上一層不透光的黑紙，平行光照射玻璃磚后，右側(cè)沒有折射光射出，黑紙在AB方向的寬度至少是多少？解析：(1)連接O、E并延長至H，作EF垂直O(jiān)D于F，光線與AB的交點為G，由