2020屆人教高考物理一輪穩(wěn)優(yōu)提優(yōu)題：機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波、光、電磁波、相對(duì)論練習(xí)

人教高考物理一輪穩(wěn)優(yōu)提優(yōu)題：機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波、光、電磁波、相對(duì)論練習(xí)及答案**專題：機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波、光、電磁波、相對(duì)論**一、選擇題1、如圖所示，甲圖為沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波動(dòng)圖象，乙圖為參與波動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，則下列判斷正確的是。A．該波的傳播速率為4m/sB．該波的傳播方向沿x軸正方向C．經(jīng)過(guò)0.5s，質(zhì)點(diǎn)P沿波的傳播方向向前傳播2mD．該波在傳播過(guò)程中若遇到4m的障礙物，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象89E．經(jīng)過(guò)0.5s時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)P的位移為零，路程為0.4mQUOTE【答案】ADE2、如圖所示為同一地點(diǎn)的兩單擺甲、乙的振動(dòng)圖象，下列說(shuō)法中正確的是()A．甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)相等B．甲擺的振幅比乙擺大C．甲擺的機(jī)械能比乙擺大D．甲擺的周期比乙擺大解析：選AB．可從題圖上看出甲擺振幅大，B正確．由題圖知兩擺周期相等，則擺長(zhǎng)相等，因兩擺球質(zhì)量關(guān)系不明確，無(wú)法比較它們的機(jī)械能的大小，A正確，C、D錯(cuò)誤．3、如圖甲所示，一列機(jī)械波沿直線ab向右傳播，ab＝2m，a、b兩點(diǎn)的振動(dòng)情況如圖乙所示，下列說(shuō)法中正確的是()A．波速可能是eq\f(2,43)m/s B．波長(zhǎng)可能是eq\f(8,3)mC．波速可能是eq\f(3,7)m/s D．波速可能是eq\f(2,7)m/s解析：選ABD．由振動(dòng)圖象可看出t＝0時(shí)刻，點(diǎn)a在波谷，點(diǎn)b在平衡位置且向上振動(dòng)，所以ab＝2m＝eq\f(3,4)λ＋nλ(n＝0、1、2、3…)，解得λ＝eq\f(8,4n＋3)m(n＝0、1、2、3…)①，所以波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(2,4n＋3)m/s(n＝0、1、2、3…)②，②式中當(dāng)n＝10時(shí)，A項(xiàng)正確；①式中當(dāng)n＝0時(shí)，B項(xiàng)正確；②式中當(dāng)n＝1時(shí)，D項(xiàng)正確．4、如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向E點(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)，已知入射方向與邊AB的夾角為θ＝30°，E、F分別為邊AB、BC的中點(diǎn)，則()A．該棱鏡的折射率為eq\r(3)B．光在F點(diǎn)發(fā)生全反射C．光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長(zhǎng)變小D．從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束平行解析：選AC．在E點(diǎn)作出法線可知入射角為60°，折射角為30°，折射率為eq\r(3)，選項(xiàng)A正確；由光路的可逆性可知，在BC邊上的入射角小于臨界角，不會(huì)發(fā)生全反射，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由關(guān)系式λ介＝eq\f(λ空氣,n)，可知選項(xiàng)C正確；從F點(diǎn)出射的反射光線與法線的夾角為30°，折射光線與法線的夾角為60°，由幾何關(guān)系知，不會(huì)與入射到E點(diǎn)的光束平行，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．5、以下說(shuō)法中正確的是()A．對(duì)于同一障礙物，波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光越容易繞過(guò)去B．白光通過(guò)三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的一種干涉現(xiàn)象C．紅光由空氣進(jìn)入水中，波長(zhǎng)變長(zhǎng)、顏色不變D．用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉解析：選AD．對(duì)于同一障礙物，它的尺寸d不變，波長(zhǎng)λ越長(zhǎng)的光越容易滿足d≤λ，會(huì)產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，越容易繞過(guò)障礙物，所以A項(xiàng)正確．白光通過(guò)三棱鏡出現(xiàn)彩色條紋是光的色散現(xiàn)象，B項(xiàng)錯(cuò)誤．波的頻率由波源決定，波速由介質(zhì)決定，所以紅光從空氣進(jìn)入水中，頻率f不變，波速v變小，由v＝λf得，波長(zhǎng)λ變小，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤．檢查平面的平整度是利用了光的干涉，所以D項(xiàng)正確．6、愛(ài)因斯坦1905年提出狹義相對(duì)論，1915年提出廣義相對(duì)論，使人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了光的本性．下列關(guān)于光的說(shuō)法中正確的是()A．光能在彎曲的光導(dǎo)纖維中傳播，說(shuō)明光在同種均勻介質(zhì)中是沿曲線傳播的B．白光照射到DVD片表面時(shí)出現(xiàn)彩色是因?yàn)楣饩哂胁▌?dòng)性C．某參考系中的兩處同時(shí)發(fā)光，在另一慣性參考系中觀察一定也是同時(shí)發(fā)光D．真空中的光速在不同慣性參考系中相同，因此光的頻率與參考系無(wú)關(guān)解析：選B．光在光導(dǎo)纖維中傳播是利用了全反射原理，A錯(cuò)誤；白光照射到DVD片上時(shí)發(fā)生了薄膜干涉，因此呈彩色，只有波才能發(fā)生干涉，故B正確；某參考系中的兩處同時(shí)發(fā)光，但如果發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這兩處在另一慣性參考系中不一定同時(shí)發(fā)光，C錯(cuò)誤；在任何參考系中光速都是相同的，但光的頻率與參考系有關(guān)，D錯(cuò)誤．7、在學(xué)校運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上50m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號(hào)發(fā)生器帶動(dòng)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(zhǎng)為5m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)10m．在此過(guò)程中，他聽(tīng)到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為()A．2 B．4C．6 D．8解析：選B．根據(jù)波的干涉的加強(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(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，該點(diǎn)為振動(dòng)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5m的整數(shù)倍，也就是說(shuō)這位同學(xué)每向前運(yùn)動(dòng)2．5m，就為一個(gè)聲音加強(qiáng)點(diǎn)，10m內(nèi)共有4個(gè)點(diǎn)，故選B．8、平衡位置處于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S在y軸上振動(dòng)，產(chǎn)生頻率為50Hz的簡(jiǎn)諧橫波向x軸正、負(fù)兩個(gè)方向傳播，波速均為100m/s．平衡位置在x軸上的P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨波源振動(dòng)著，P、Q的x軸坐標(biāo)分別為xP＝3．5m、xQ＝－3m．當(dāng)S位移為負(fù)且向－y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)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、速度方向相同解析：選D．由題意可知，此波的波長(zhǎng)為λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(100,50)m＝2m，xP＝3．5m＝λ＋eq\f(3,4)λ，當(dāng)波源位移為負(fù)且向－y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，P質(zhì)點(diǎn)位移為負(fù)，速度沿＋y方向；|xQ|＝3m＝λ＋eq\f(λ,2)，故Q質(zhì)點(diǎn)位移為正，速度沿＋y方向，故D正確．9、直線P1P2過(guò)均勻玻璃球球心O，細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對(duì)稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖，a、b光相比()A．玻璃對(duì)a光的折射率較大B．玻璃對(duì)a光的臨界角較小C．b光在玻璃中的傳播速度較小D．b光在玻璃中的傳播時(shí)間較短解析：選C．由圖可知a、b兩入射光線的入射角i1＝i2，折射角r1＞r2，由折射率n＝eq\f(sini,sinr)知玻璃對(duì)b光的折射率較大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)玻璃對(duì)光的臨界角為C，sinC＝eq\f(1,n)，a光的臨界角較大，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；光在介質(zhì)中的傳播速度v＝eq\f(c,n)，則a光的傳播速度較大，b光的傳播速度較小，故選項(xiàng)C正確；b光的傳播速度小，且通過(guò)的路程長(zhǎng)，故b光在玻璃中傳播的時(shí)間長(zhǎng)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．10、關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說(shuō)法正確的是()A．電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息B．手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波C．太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D．遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng)相同解析：選B．聲波、電磁波都能傳遞能量和信息，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在手機(jī)通話過(guò)程中，既涉及電磁波又涉及聲波，B項(xiàng)正確；可見(jiàn)光屬于電磁波，“B超”中的超聲波是聲波，波速不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；紅外線波長(zhǎng)較X射線波長(zhǎng)長(zhǎng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．二、非選擇題1、一列簡(jiǎn)諧波波源的振動(dòng)圖象如圖所示，則波源的振動(dòng)方程y＝________cm；已知這列波的傳播速度為1．5m/s，則該簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為_(kāi)_______m．解析：由圖可得振動(dòng)方程為y＝－10sinπtcm；由圖可得周期為2s，則λ＝vT＝1．5×2m＝3m．答案：－10sinπt3一個(gè)三棱柱由某種透明材料制作而成，為測(cè)量此材料折射率，現(xiàn)將三棱柱置于坐標(biāo)紙上，如圖三角形ABC為其橫截面，頂點(diǎn)坐標(biāo)為A(0，150mm)、B(－200mm，0)、C(200mm，0)。在紙上a、b兩點(diǎn)插針，視線透過(guò)AC面觀察a、b的像，并先后插上c、d兩針使它們都擋住a、b的像。測(cè)得四針位置坐標(biāo)a(－350mm，33mm)、b(－250mm，33mm)、c(200mm，99mm)、d(300mm，99mm)。(1)請(qǐng)確定經(jīng)過(guò)a、b的光線入射到BC面上時(shí)入射點(diǎn)的坐標(biāo)；(2)請(qǐng)計(jì)算此材料折射率?！緟⒖冀馕觥?i)根據(jù)題意做出光路如圖，設(shè)光路在D點(diǎn)的入射角、折射角為α1、α2，在F點(diǎn)的入射角、折射角為β1、β2，由折射定律有：eq\f(sinα1,sinα2)=\f(sinβ2,sinβ1)=n由幾何關(guān)系sinα1=sinβ2=0.8α2