1、【 精品教育资源文库 】 单元检测十四 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 考生注意： 1.本试卷共 4 页 . 2.答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上 . 3.本次考试时间 90 分钟，满分 100 分 . 4.请在密封线内作答，保持试卷清洁完整 . 一、单项选择题 (本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分 .在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确，选对得 4 分，选错得 0 分 ) 1.(2016 北京理综 15) 如图 1 所示，弹簧振子在 M、 N 之间做简谐运动 .以平衡位置 O 为原点，建立 Ox 轴 .向右为 x 轴
2、正方向 .若振 子位于 N 点时开始计时，则其振动图象为 ( ) 图 1 2.关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法中正确的是 ( ) A.位移减小时，加速度减小，速度也减小 B.位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同 C.物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同 D.物体向负方向运动时，加速度方向与速度方向相同；向正方向运动时，加速度方向与速度方向相反 3.图 2 中 S 为在水面上振动的波源， M、 N 是水面上的两块挡板，其中 N 板可以上下移动，两板中间有一狭缝， 此时测得 A 处水面没有振动，为使 A 处水面也能发生
3、振动，可采用的方法是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 图 2 A.使波源的频率增大 B.使波源的频率减小 C.移动 N 使狭缝的间距增大 D.移动 N 使其紧贴 M 挡板 4.(2016 四川理综 5) 某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率 n.如图 3 甲所示， O 是圆心， MN 是法线， AO、 BO 分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径 .该同学测得多组入射角 i 和折射角 r，作出 sin isin r 图象如图乙所示 .则 ( ) 图 3 A.光由 A 经 O 到 B， n 1.5 B.光由 B 经 O 到 A， n 1.5 C.光由 A 经 O 到 B， n 0
4、.67 D.光由 B 经 O 到 A， n 0.67 5.在实验室可以做 “ 声波碎杯 ” 的实验，用手指轻弹一只玻璃酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为 500 Hz.将这只酒杯放在一个大功率的声波发生器前，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉 .下列说法中正确的是 ( ) A.操作人员必须把声波发生器输出的功率调到很大 B.操作人员必须使声波发生器发出频率很高的超声波 C.操作人员必须同时增大声波发生器发出声波的频率和功率 D.操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到 500 Hz，且适当增大其输出功率 6.(2017 北京理综 14) 如图 4 所示，一束可见光穿过平行
5、玻璃砖后，变为 a、 b 两束单色光 .如果光束 b 是蓝光，则光束 a 可能是 ( ) 图 4 A.红光 B.黄光 C.绿光 D.紫光 7.(2015 福建理综 13) 如图 5，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光 a、 b，波长分别为 a、 b，该玻璃对单色光 a、 b 的折射率分别为 na、 nb，则 ( ) 【 精品教育资源文库 】 图 5 A. a b， na nb B. a b， na nb C. a b， na nb D. a b， na nb 二 、多项选择题 (本题共 5 小题，每小题 5 分，共 25 分 .在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对的
6、得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分 ) 8.关于折射率，下列说法正确的是 ( ) A.根据 n sin 1sin 2可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比 B.根据 n sin 1sin 2可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比 C.根据 n cv可知，介质的折射率与光在该介质中的速度成反比 D.同一频率的光由真空进入某种介质时，折 射率与光在介质中的波长成反比 9.甲、乙两弹簧振子的振动图象如图 6 所示，则可知 ( ) 图 6 A.两弹簧振子完全相同 B.两弹簧振子所受回复力最大值之比 F 甲 F 乙 21 C.振子甲速度为零时，振子乙速度最大 D.两振子的振动频率之比
7、 f 甲 f 乙 21 E.振子乙速度为最大时，振子甲速度不一定为零 10.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，周期为 T.在 t 0 时的波形如图 7 所示，波上有 P、 Q两点，其纵坐标分别为 yP 2 cm， yQ 2 cm，下列说法中正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 图 7 A.P 点的振动形式传到 Q 点需要 T2 B.P、 Q 在振动过程中，位移的大小总相等 C.在 5T4 内， P 点通过的路程为 20 cm D.经过 3T8 ， Q 点回到平衡位置 E.在相等时间内， P、 Q 两质点通过的路程相等 11.如图 8 所示，图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介
8、质中 x 2 m 处的质点P 以此时刻为计时起点的振动图象，质点 Q 的平衡位置位于 x 3.5 m.下列说法正确的是( ) 图 8 A.在 0.3 s 时间内，质点 P 向右移动了 3 m B.这列波的传播速度是 20 m/s C.这列波沿 x 轴正方向传播 D.t 0.1 s 时，质点 P 的加速度大于质点 Q 的加速度 E.t 0.25 s 时， x 3.5 m 处的质点 Q 到达波谷位置 12.(2018 河南豫南九校质量测评 )如图 9 所示是一玻璃球体，其半径为 R， O 为球心， AB 为水平直径， M 点是玻璃球的最高点 .来自 B 点的光线 BD 从 D 点射出，出射光线平行
9、于 AB，已知 ABD 30 ，光在真空中的传播速度为 c，则 ( ) 图 9 【 精品教育资源文库 】 A.此玻璃的折射率为 3 B.光线从 B 到 D 需用时 3Rc C.若增大 ABD，光线不可能在 DM 段发生全反射现象 D.若减小 ABD，从 AD 段射出的光线均平行于 AB E.若 ABD 0 ，则光线从 A 点射出，传播方向不变，光速增大 三、非选择题 (本题共 7 小题，共 47 分 ) 13.(7 分 )在 “ 用单摆测定重力加速度 ” 的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时，且计数为 1，到第 n 次经过最低点所用的时间为 t；在测量单摆的摆长
10、时，先用毫米刻度尺测得悬挂摆球后的摆线长为 l，再用游标卡尺测得摆球的直径为 d. (1)该单摆的摆长为 _. (2)该单摆的周期为 _. (3)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式： g _. (4)实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的_. A.单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了 B.把 n 次摆动的时间误记为 (n 1)次摆动的时间 C.以摆线长作为摆长来计算 D.以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算 14.(4 分 )用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离 d 0.20 mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为 L 75.0
11、 cm，如图 10 甲所示，实验时先转动如图乙所 示的测量头上的手轮，使与卡尺游标相连的分划线对准如图丙所示的第 1 条明条纹，此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示，则游标卡尺的读数 x1 _ mm，然后再转动手轮，使与卡尺游标相连的分划线向右边移动，直到对准第 5 条明条纹，如图丁所示，此时卡尺的主尺和游标的位置如图己所示，则游标卡尺的读数 x2 _ mm，由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是 _ mm. 【 精品教育资源文库 】 图 10 15.(6 分 )一列简谐波沿 x 轴正方向传播， t 0 时波形如图 11 所示，已知在 0.6 s 末， A 点恰第四次 (图中为第一次
12、)出现波峰，求： 图 11 (1)该简谐波的波长、波速分别为多少？ (2)经过多长时间 x 5 m 处的质点 P 第一次出现波峰？ (3)如果以该机械波到质点 P 开始计时，请画出 P 点的振动图象，并标明必要的横、纵坐标值，至少画出一个周期的图象 . 16.(6 分 )(2017 江淮十校三模 )如图 12 所示，在真空中有一个折射率为 n、半径为 r 的质地均匀的小球 .细激光束在真空中沿 BC 传播， BC 与小球球心 O 的距离为 l(lr)，光束于小球表面的 C 点经折射进入小球 (小球成为光传 播的介质 )，并于小球表面的 D 点 (图中未标出 )又经折射进入真空 .设光在真空中传
13、播的速度为 c，求： 【 精品教育资源文库 】 图 12 (1)光在 C 点发生折射的折射角的正弦值； (2)细激光束在小球中传播的时间 . 17.(8 分 )(2017 河南三市二模 )如图 13 所示， ABC 为一透明材料制成的柱形光学元件的横截面，该种材料的折射率 n 3， AC 是一半径为 R 的 14圆弧， O 为圆弧的圆心， ABCO 构成正方形，在 O 处有一点光源 .从点光源射到圆弧 AC 的光线进入透明材料后首次射向 AB 或 BC 界面时 ，有一部分不能从 AB 或 BC 界面直接射出 .下面的问题只研究进入透明材料后首次射向 AB或 BC 界面的光线，已知 AB 面上
14、的 P 点到 A 点的距离为 33 R.求： 图 13 (1)从 P 点射出的光线的折射角； (2)AB 和 BC 截面上没有光线射出部分的总长度 . 【 精品教育资源文库 】 【 精品教育资源文库 】 18.(8 分 )一列简谐横波图象如图 14 所示， t1时刻的波形如图中实线所示， t2时刻的波形如图中虚线所示，已知 t t2 t1 0.5 s. 图 14 (1)求这列波的可能的波速表达式； (2)若波沿 x 轴负方向传播，且 3T t4T，则波速为多大？ (3)若波速 v 68 m/s，则波向哪个方向传播 . 19.(8 分 )(2018 广东东莞模拟 )如图 15 所示，某潜水员
15、在检查装有透明液体的圆柱体容器，当潜水员的眼睛在容器中心轴位置且在液面下 h2 1 m 处时，他看到容器口处所有景物都出现在一个顶角为 60 的倒立圆锥里，已知容器口距离液面的距离 h1 1 m，圆柱体的横切面半径 r 43 3 m. 图 15 (1)求容器中液体的折射率； 【 精品教育资源文库 】 (2)若有一个身高 h3 1 m 的小孩站在 离容器口边缘 x 43 3 m 远的位置，小孩恰好能看到对面的容器底部，则容器中液体的深度约为多少？ 答案精析 1.A 2.C 位移减小时，加速度减小，速度增大， A 错误；位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向有时相同，有时相反， B、 D 错误， C 正确 . 3.B 4.B 5
