1、【 精品教育资源文库 】 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 综合过关规范限时检测 满分： 100 分 考试时间： 60 分钟 一 、 选择题 (本题共 8 小题 ， 每小题 6 分 ， 共计 48 分 。 1 4 题为单选 ， 5 8 题为多选 ，全部选对的得 6 分 ， 选对但不全的得 3 分 ， 错选或不选的得 0 分 ) 1 (2018 湖南衡阳检测 )分析下列物理现象： (1)夏天里在一次闪电过后 ， 有时雷声轰鸣不绝； (2)“ 闻其声而不见其人 ” ； (3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音； (4)当正在鸣笛的火车朝着我们急驶而来时 ， 我们听到汽笛声
2、的音调变高 。 这些物理现 象分别属于波的 导学号 21993533 ( A ) A 反射 、 衍射 、 干涉 、 多普勒效应 B 折射 、 衍射 、 多普勒效应 、 干涉 C 反射 、 折射 、 干涉 、 多普勒效应 D 衍射 、 折射 、 干涉 、 多普勒效应 解析 (1)夏天里在一次闪电过后 ， 有时雷声轰鸣不绝 ， 是由于声音在云层间来回传播 ， 这属于声音的反射； (2)“ 闻其声而不见其人 ” ， 听到声音 ， 却看不见人 ， 这属于声音的衍射； (3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音 ， 音叉发出的两个频率相同的声波相互叠加 ， 从而出现加强区与减弱区 ， 这属于声音
3、的干涉； (4)当正在鸣笛的火车朝着我们急驶而来时 ， 我们听到汽笛声的音调变高 ， 音调变高就是频率变高 ， 这属于多普勒效应 。 故选 A。 2.(2018 河北沧州月考 )如图 ， 在一直立的光滑管内放置一劲度系数为 k 的轻质弹簧 ，管口上方 O 点与弹簧上端初位置 A 的距离为 h， 一质量为 m 的小球从 O 点由静止下落 ， 压缩弹簧至最低点 D， 弹簧始终处于弹性限度内 ， 不计空气阻力 。 小球自 O 点下落到最低点 D 的过程中 ， 下列说法中正确的是 导学号 21993534 ( C ) A 小球最大速度的位置随 h 的变化而变化 【 精品教育资源文库 】 B 小球的最
4、大速度与 h 无关 C 小球的最大加速度大于重力加速度 D 弹簧的最大压缩量与 h 成正比 解析 小球速度最大的位置 ， 加速度为零 ， 即重力等于弹力 ， 有 mg kx， 所以 x 不变 ， 则最大速度位置不变 ， 与 h 无关 ， 故 A 错误；小球从下落点到平衡位置 ， 重力和弹簧做功 ， 下落的高度不同 ， 小球的最大速度不同 ， 故 B 错误；若小球在 A 点释放 ， 根据简谐运动的对称性 ， 在最低点加速度为 g， 方向向上 ， 若小球在 O 点释放 ， 最低点位置会下降 ， 则最大加速度大于 g， 故 C 正确；在最低点弹簧的压缩量最大 ， 根据能量守恒定律可得 mg(h x)
5、 12kx2， 故弹簧的 最大压缩量与 h 有关 ， 但不是成正比关系 ， 故 D 错误 。 3.质点以坐标原点 O 为中心位置在 y 轴上做简谐运动 ， 其振动图象如图所示 ， 振动在介质中产生的简谐横波沿 x 轴正方向传播 ， 波速为 1.0m/s， 起振后 0.3s， 此质点立即停止运动 ， 再经过 0.1s 后的波形图为 导学号 21993535 ( A ) 解析 根据振动图象得知 ， t 0 时刻质点沿 y 轴正方向振动 ， 即波源的起振方向沿 y 轴正方向 ， 则介质中各质点的起振方向均沿 y 轴正方向 ， 与波源质点振动方向相同 。 起振后0.3s 此质点立即停止运动 ， 形成
6、34 的波形 。 由振动图象读出周期 T 0.4s， 波长 vT 0.4m， 则再经过 0.1s 后 ， 即 t 0.4s 时波总共传播的距离为 s vt 0.4m， 传到 x 0.4m处 ， 故 A 正确， B、 C、 D 错误 。 4 (2018 江苏如皋调研 )如图甲所示 ， 在平静的水面下有一个点光源 S， 它发出的是两种不同颜色的 a 光和 b 光 ， 在水面上形成了一个被照亮的圆形区域 ， 该区域中间为由 a、b 两种单色光所构成的复色光的圆形区域 ， 周边为环状区域 ， 且为 a 光的颜色 (如图乙所示 )。则下列说法中正确的是 导学号 21993536 ( C ) 【 精品教
7、育资源文库 】 A a 光的频率比 b 光的大 B 水对 a 光的折射率比 b 光的大 C a 光在水中的传播速度比 b 光的大 D 在同一装置的杨氏双缝干涉实验中 ， a 光的干涉条纹间距比 b 光的窄 解析 a 光照射的面积较大 ， 知 a 光的临界角较大 ， 根据 sinC 1n， 知 a 光的折射率较小 ， 频率较小 ， 所以 a 光的频率小于 b 光的 ， 故 A、 B 错误；根据 v cn， 知 a 光在水中传播的速度较大 ， 故 C 正确； a 光在水中传播的速度较大 ， 则 a 光的波长较长 ， 由干涉条纹间距公式 x Ld ， 得 a 光的干 涉条纹间距较宽 ， 故 D 错误
8、 。 5 (2018 湖北武汉月考 )如图甲所示是一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t 0 时刻的波形图 ， P 是参与波动的 、 离原点 x1 2m 处的质点 ， Q 是参与波动的 、 离原点 x2 4m 处的质点 。 图乙是参与波动的某一质点的振动图像 (所有参与波动的质点计时起点相同 )。 由图可知 导学号 21993537 ( ACE ) A 从 t 0 到 t 6s， 质点 P 通过的路程为 0.6m B 从 t 0 到 t 6s， 质点 Q 通过的路程为 1.2m C 这列波的传播速度为 v 2m/s D 从 t 0 起 ， 质点 P 比质 点 Q 先到达波峰 E 图乙可能是图
9、甲中质点 Q 的振动图像 解析 由题图乙可知周期为 2s,6s 3T， 每个周期内质点运动的路程为 4A， 因此从 t 0 到 t 6s， 质点 P 通过的程为 12A 60cm 0.6m， 选项 A 正确；质点 Q 通过的路程也为0.6m， 选项 B 错误；由题图甲可知波长为 4m， 这列波的波速为 v T 2m/s， 选项 C 正确；质点 P 在 t 0 时正沿 y 轴负方向运动 ， 质点 Q 正沿 y 轴正方向运动 ， 因此质点 Q 比质点 P先到达波峰 ， 选项 D 错误；由于质点 Q 在 t 0 时正沿 y 轴正方向运动 ， 因此题图乙可能是题图甲中 质点 Q 的振动图像 ， 选项
10、E 正确 。 【 精品教育资源文库 】 6 (2018 吉林长春质检 )下列说法正确的是 导学号 21993538 ( ACE ) A 肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象 ， 露珠呈现的彩色是光的色散现象 ， 通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象 B 光纤通信 、 全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理 C 做双缝干涉实验时 ， 用绿光照射单缝 ， 在光屏 P 上观察到干涉条纹 ， 用红光代替绿光照射单缝将得到相邻条纹间距更大的干涉图样 D 相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了 E 在真空中传播的电磁波 ， 当它的频率增大时 ， 它的传播速度不变 ， 波长变短 解析
11、 肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象 ， 露珠呈现的彩色是光的色散现象 ， 通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象 ， 选项 A 正确；全息照相不是利用全反射 ， 是利用光的干涉 ， 选项 B 错误；红光的波长比绿光的长 ， 由 x Ld 可知 ， 用红光代替绿光照射单缝 ， 将得到相邻条纹间距更大的干涉图样 ， 选项 C 正确；相对论认为：高速运动的物体在运动方向上 ， 长度变短 ， 选项 D 错误；在真空中传播的电磁波 ， 传播速度不变 ， 由 c f 得 ，当它的频率增大时 ， 波长变短 ， 选项 E 正确 。 7 (2018 广东广州月考 )如图 ， A、 B 为振幅相同的相干波源 ，
12、且产生的机械波向外传播过程中振幅衰减不计 ， 图中实线表示波峰 ， 虚线表示波谷 ， 则下列叙述正确的是导学号 21993539 ( BCD ) A Q 点始终处于波峰位置 B R、 S 两点始终处于静止状态 C P、 Q 连线上各点振动始终最强 D P 点在图中所示的时刻处于波谷 ， 再过 14周期处于平衡位置 E 如果 A、 B 两波源频率不同 ， 也能产生类似的稳定的干涉现象 解析 Q 点是峰峰相遇点 ， 是振动加强点 ， 但并不是始终处于波峰位 置 ， 选项 A 错误；R、 S 两点是峰谷相遇点 ， 是振动减弱点 ， 位移为零 ， 则始终处于静止状态 ， 选项 B 正确； P、Q 两点
13、都是振动加强点 ， 故 P、 Q 连线上各点振动始终最强 ， 选项 C 正确； P 点是振动加强点 ，在题图所示的时刻处于波谷 ， 再过 14周期处于平衡位置 ， 选项 D 正确；如果 A、 B 两波源频率不同 ， 则不能产生类似的稳定的干涉现象 ， 选项 E 错误 。 【 精品教育资源文库 】 8 (2018 江西上饶月考 )如图 ， 在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜 ，里面是空气 ， 一束光 A 从棱镜的左边射入 ， 从棱镜的右边射出时发生了色散 ， 射出的可见光分布在 a 点 和 b 点之间 ， 以下说法正确的是 导学号 21993540 ( BDE ) A 从 a 点射出
14、的是红光 ， 从 b 点射出的是紫光 B 从 a 点射出的是紫光 ， 从 b 点射出的是红光 C 从 a 点和 b 点射出的都是红光 ， 从 ab 中点射出的是紫光 D 若蓝光能使某金属发生光电效应 ， 则从 a 点射出的光也能使其发生光电效应 E 光在 ab 面上不可能发生全反射 解析 由于三棱镜里面是光疏介质 ， 外面是光密介质 ， 因此光线经三棱镜后向顶角偏折 ， 折射率越大 ， 偏折程度越大 ， 因此从 a 点射出的是紫光 ， 从 b 点射出的是红光 ， 选项 A、C 错误 ， B 正 确；若蓝光能使某金属发生光电效应 ， 则射到 a 点的光也能使其发生光电效应 ，选项 D 正确；光从
15、光疏介质射向光密介质 ， 不可能发生全反射 ， 选项 E 正确 。 二 、 非选择题 (共 3 小题 ， 共 52 分 。 计算题解答时请写出必要的文字说明 、 方程式和重要的演算步骤 ， 只写出最后答案的不得分 ) 9 (15 分 )(2018 天津第一中学检测 )甲 、 乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度 。 导学号 21993541 (1)甲组同学采用图 1 所示的实验装置 。 A 由于没有游标卡尺 ， 无法测小球的直径 d， 实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长 l， 测得多组周期 T 和 l 的数据 ， 作出 T2 l 图象 ， 如图 2 所示 。 实验得到的 T2 l 图象是 _c_； 小球的直径是 _1.2_cm； B 在测量摆长后 ， 测量周期时 ， 摆球振动过程中悬点 O 处摆线的固定出现松动 ， 摆长【 www.163w
