【驕子之路】2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第十二章機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波階段綜合測(cè)評(píng)

/【驕子之路】2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第十二章機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波階段綜合測(cè)評(píng)(時(shí)刻：90分鐘滿分：100分)溫馨提示：1.第Ⅰ卷答案寫在答題卡上，第Ⅱ卷書寫在試卷上；交卷前請(qǐng)核對(duì)班級(jí)、姓名、考號(hào).2.本場(chǎng)考試時(shí)刻為90分鐘，注意把握好答題時(shí)刻.3.認(rèn)真審題，認(rèn)真作答，永久不要以粗心為借口原諒自己．第Ⅰ卷(選擇題，共60分)一、選擇題(本題共12小題，每小題5分，共60分．有的小題給出的幾個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)正確；有的小題給出的幾個(gè)選項(xiàng)中有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全得3分，有錯(cuò)選或不答得0分)1．(2020屆北京市朝陽區(qū)高三期末考試)一列沿直線傳播的簡諧橫波，其傳播速度為80m/s，波源的振動(dòng)圖象如圖所示，則這列波的波長和頻率分別為()A．800m,10Hz B．8m,10HzC．8m,1Hz D．4m,20Hz解析：由題意可知該波的周期T＝s，f＝10Hz，依照v＝eq\f(λ,T)，得λ＝v·T＝8m，故選項(xiàng)B正確．答案：B2．(2020屆保定市高三模擬)如圖所示，一列簡諧橫波在z軸上傳播，t時(shí)刻的波形圖如圖b所示，質(zhì)點(diǎn)A從(t＋s時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，振動(dòng)圖象如圖a所示，若設(shè)＋y方向?yàn)檎駝?dòng)正方向，則下列說法中正確的是()A．該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播B．該簡諧橫波波速為10m/sC．若該波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物或孔的尺寸定比4m大得多D．在(t＋s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A的加速度比質(zhì)點(diǎn)B的大E．從時(shí)刻t再通過s，質(zhì)點(diǎn)A沿x軸正方向遷移0.8m解析：由振動(dòng)圖象可知振動(dòng)周期T＝s，t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A在平穩(wěn)位置，在(t＋s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A在正方向最大位移處，則可知t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A在沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，簡諧波向x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)A正確；依照波速公式可得v＝10m/s，故選項(xiàng)B正確；若該波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物或孔的尺寸比4m小或相差不多，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在(t＋s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A在波谷，質(zhì)點(diǎn)B在平穩(wěn)位置，質(zhì)點(diǎn)A的加速度比質(zhì)點(diǎn)B大，選項(xiàng)D正確；介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．答案：ABD3．(2020屆河南天一大聯(lián)考高三時(shí)期測(cè)試)一列簡諧橫波沿x軸的正向傳播，振幅為2cm，已知在t＝0時(shí)刻相距30m的兩質(zhì)點(diǎn)a、b的位移差不多上1cm，但運(yùn)動(dòng)方向相反，其中質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)向，如圖所示，下列說法正確的是()A．t＝0時(shí)刻，兩質(zhì)點(diǎn)a、b的加速度相同B．兩質(zhì)點(diǎn)a、b的平穩(wěn)位置間的距離為半波長的奇數(shù)倍C．質(zhì)點(diǎn)a的速度最大時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b的速度為零D．質(zhì)點(diǎn)a的速度最大時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b正在向上運(yùn)動(dòng)E．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)b的位移為＋2cm時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a的位移為負(fù)解析：a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做簡諧運(yùn)動(dòng)，t＝0時(shí)刻a、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同，依照簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：a＝－eq\f(kx,m)，得知加速度相同．故選項(xiàng)A正確；圖示時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)位移相同，速度相反，但不是反相點(diǎn)，因此a、b兩質(zhì)點(diǎn)的平穩(wěn)位置間的距離不是半波長的奇數(shù)倍．故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由圖看出，a正向平穩(wěn)位置運(yùn)動(dòng)，速度增大，b正向波峰運(yùn)動(dòng)，速度減小，當(dāng)a通過1cm位移到達(dá)平穩(wěn)位置時(shí)，b還沒有到達(dá)波峰，則a質(zhì)點(diǎn)速度最大時(shí)，b質(zhì)點(diǎn)速度不為零．故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；由上分析可知，當(dāng)b質(zhì)點(diǎn)位移為＋2cm時(shí)，a質(zhì)點(diǎn)位于平穩(wěn)位置下方，位移為負(fù)值．故選項(xiàng)E正確．答案：ADE4．(2020屆江蘇省鹽都市高三質(zhì)檢)下列說法正確的是()A．測(cè)定某恒星特定元素發(fā)光的頻率，對(duì)比地球上該元素發(fā)光頻率，能夠推算該恒星遠(yuǎn)離地球的速度B．無線電波沒有偏振現(xiàn)象C．紅外線比無線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象D．在一個(gè)確定的參考系中觀測(cè)，運(yùn)動(dòng)物體上物理過程的時(shí)刻進(jìn)程跟物體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)解析：依照多普勒效應(yīng)可測(cè)定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率，對(duì)比地球上該元素的發(fā)光頻率，能夠推算該恒星遠(yuǎn)離地球的速度，選項(xiàng)A正確；偏振現(xiàn)象是橫波所特有的現(xiàn)象，無線電波是橫波，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；依照電磁波譜可知紅外線波長比電磁波短因而更不容易發(fā)生干涉和衍射，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；依照愛因斯坦相對(duì)論知，在一個(gè)確定的參考系中觀測(cè)，運(yùn)動(dòng)物體上物理過程的時(shí)刻進(jìn)程跟物體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，故選項(xiàng)D正確．答案：AD5．(2020屆北京市東城區(qū)高三期末考試)一根較長輕質(zhì)柔軟細(xì)繩，用手握住一端連續(xù)上下抖動(dòng)，形成一列波．某一時(shí)刻的波形如圖所示，繩上a、b兩質(zhì)點(diǎn)均處于波峰位置，不考慮能量缺失．下列說法中正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)周期大于質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)周期B．a(chǎn)、b兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離等于半個(gè)波長C．一個(gè)周期后質(zhì)點(diǎn)a將移動(dòng)到質(zhì)點(diǎn)b的位置D．質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先開始振動(dòng)解析：細(xì)繩上各點(diǎn)振動(dòng)的周期相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)之間的距離等于波長，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；細(xì)繩上各點(diǎn)并不隨繩遷移，只是在其平穩(wěn)位置鄰近做簡諧運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)a靠近振源，質(zhì)點(diǎn)b遠(yuǎn)離振源，因此a在b先開始振動(dòng)，選項(xiàng)D正確．答案：D6．(2020屆北京市房山區(qū)高三期末考試)一束單色光從真空斜射向某種介質(zhì)的表面，光路如圖所示．下列說法中正確的是()A．光從真空射入介質(zhì)后，頻率變大B．此介質(zhì)的折射率等于eq\r(2)C．入射角大于45°時(shí)可能發(fā)生全反射現(xiàn)象D．入射角小于30°時(shí)可能發(fā)生全反射現(xiàn)象解析：光在不同介質(zhì)中傳播時(shí)刻的頻率不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；依照n＝eq\f(sin45°,sin30°)＝eq\r(2)，故選項(xiàng)B正確；光線從光疏介質(zhì)入射到光密介質(zhì)不可能發(fā)生全反射，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．答案：B7．光學(xué)現(xiàn)象在實(shí)際生活、生產(chǎn)中有許多應(yīng)用．下列選項(xiàng)利用了“光的干涉現(xiàn)象”的是()A．用光導(dǎo)纖維傳輸信號(hào)B．白光通過三棱鏡變成七色光C．戴上特制眼鏡在電影院看3D電影有立體感D．用透亮的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平坦度解析：用光導(dǎo)纖維傳播信號(hào)是利用光的全反射原理，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；白光通過三棱鏡變成七色光是利用棱鏡對(duì)光的色散，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；戴上特制眼鏡看立體電影是利用了光的偏振，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；用透亮的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢測(cè)平面的平坦度利用了光的薄膜干涉，選項(xiàng)D正確．答案：D8．(2020屆北京市豐臺(tái)區(qū)高三期末考試)如圖所示，MN是空氣與某種液體的分界面，一束紅光由空氣射到分界面，一部分光被反射，一部分光進(jìn)入液體中．當(dāng)入射角是45°時(shí)，折射角為30°.以下說法正確的是()A．反射光線與折射光線的夾角為120°B．該液體對(duì)紅光的折射率為eq\f(\r(2),2)C．該液體對(duì)紅光的全反射臨界角為45°D．當(dāng)紫光以同樣的入射角從空氣射到分界面，折射角也是30°解析：依照n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(sin45°,sin30°)＝eq\r(2)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于入射角為45°，折射角為30°，因此反射光線與折射光線夾角為105°，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；依照sinC＝eq\f(1,n)可知臨界角C＝45°，故選項(xiàng)C正確；紫色光的頻率大于紅光，因此紫光在該種液體中的折射率大于eq\r(2)，當(dāng)入射角為45°時(shí)，折射角小于30°，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：C9．一列自右向左傳播的簡諧橫波，在t＝0時(shí)刻的波形圖如圖所示．已知在t1＝s時(shí)刻，P質(zhì)點(diǎn)首次位于波峰，Q點(diǎn)的坐標(biāo)是(－3,0)，則以下說法正確的是()A．這列波的傳播速度為0.2m/sB．在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)C．在t1＝s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A仍位于波谷D．在t2＝s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q首次位于波峰解析：t＝0時(shí)刻，P質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)t＝s時(shí)，P質(zhì)點(diǎn)首次到達(dá)波峰，則可知Δt＝s＝eq\f(3,4)T，得T＝s，依照v＝eq\f(λ,T)＝eq\f,m/s＝0.10m/s，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；t1＝s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A位于平穩(wěn)位置，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；x＝1cm處質(zhì)點(diǎn)在平穩(wěn)位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，從t＝0到t＝s波向前傳播s＝4cm，剛好傳到Q點(diǎn)，再通過s時(shí)刻Q點(diǎn)剛好到達(dá)波峰，選項(xiàng)D正確．答案：D10．(2020屆河北省邯鄲市高三期末考試)圖甲為某一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t＝s時(shí)刻的波形圖，圖乙為參與波動(dòng)的某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下列說法正確的是()A．該簡諧橫波的傳播速度為4m/sB．從現(xiàn)在刻起，通過2秒，P質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了8cm的路程C．從現(xiàn)在刻起，P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)先回到平穩(wěn)位置D．乙圖可能是甲圖x＝2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象E．現(xiàn)在刻M質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度小于Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度解析：由題意可知，該波的波長λ＝4m，周期T＝1s，則v＝eq\f(λ,T)＝4m/s，選項(xiàng)A正確；從t＝s開始通過ΔT＝2s，P質(zhì)點(diǎn)通過的路程s＝8A＝1.6cm，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；t＝s時(shí)刻，P質(zhì)點(diǎn)在波峰，Q質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，因此P質(zhì)點(diǎn)先回到平穩(wěn)位置，選項(xiàng)C正確；x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)t＝s時(shí)在平穩(wěn)位置且沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；t＝s時(shí)刻，M質(zhì)點(diǎn)在平穩(wěn)位置，其振動(dòng)速度最大，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．答案：ACD11．(2020屆河北省唐山市高三模擬)如圖所示，a、b是水平繩上的兩點(diǎn)，相距42厘米，一列正弦波沿繩傳播，方向從a到b，每當(dāng)a點(diǎn)通過平穩(wěn)位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)正好到達(dá)上方最大位移處，則此波的波長可能是()A．168厘米 B．56厘米C．42厘米 D．厘米E．24厘米解析：由題意可知xab＝42cm，由于波由a向b傳播，則有xab＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))λ，得λ＝eq\f(xab,n＋\f(3,4))，當(dāng)n＝0時(shí)，λ＝56cm，當(dāng)n＝1時(shí)，λ＝24cm，故選項(xiàng)B、E正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤．答案：BE12．(2020屆湖南省郴州市高三二模)一列簡諧橫波，某時(shí)刻的圖象如圖甲所示，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，則以下說法正確的是()A．這列波沿x軸正向傳播B．這列波的波速是25m/sC．質(zhì)點(diǎn)P將比質(zhì)點(diǎn)Q先回到平穩(wěn)位置D．通過Δt＝s，A質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4cmE．通過Δt＝s，A質(zhì)點(diǎn)通過的位移為0解析：由題意可知，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，該波沿x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；依照v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(20,m/s＝25m/s，選項(xiàng)B正確；質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)eq\f(T,4)回到平穩(wěn)位置，質(zhì)點(diǎn)Q比質(zhì)點(diǎn)P先回到平穩(wěn)位置，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；A質(zhì)點(diǎn)通過Δt＝s通過的路程s＝2A＝4m，選項(xiàng)D正確；通過Δt＝s，A質(zhì)點(diǎn)又回到平穩(wěn)位置，其通過的位移為0，選項(xiàng)E正確．答案：BDE第Ⅱ卷(非選擇題，共40分)二、運(yùn)算題(本題共4小題，共40分，解答時(shí)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值運(yùn)算的題，答案中必須明確數(shù)值和單位)13．(10分)(2020屆河北省唐山市高三模擬)直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長線上S點(diǎn)有一點(diǎn)光源，發(fā)出的一條光線由D點(diǎn)射入玻璃磚，如圖所示．光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束通過SD用時(shí)和在玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)刻相等．已知光在真空中的傳播速度為c，BD＝eq\r(2)d，∠ASD＝15°.求：(1)玻璃磚的折射率；(2)SD兩點(diǎn)間的距離．解析：(1)由幾何關(guān)系可知入射角i＝45°，折射角r＝30°，n＝eq\f(sini,sinr)可得n＝eq\r(2).(2)在玻璃磚中光速v＝eq\f(c,n)光束通過SD和玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)刻相等有eq\f(SD,c)＝eq\f(BDsin30°,v)可得SD＝d.答案：(1)eq\r(2)(2)d14．(10分)(2020屆湖南省郴州市高三二模)“道威棱鏡”廣泛地應(yīng)用在光學(xué)儀器當(dāng)中，如圖所示，將一等腰直角棱鏡截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱鏡”，如此就減小了棱鏡的重量和雜散的內(nèi)部反射．從M點(diǎn)發(fā)出的一束平行于底邊CD的單色光從AC邊射入，已知棱鏡玻璃的折射率n＝eq\r(2)，求光線進(jìn)入“道威棱鏡”時(shí)的折射角，并通過運(yùn)算判定光線能否從CD邊射出．解析：由折射定律得：n＝eq\r(2)＝eq\f(sin45°,sinr)光線進(jìn)入“道威棱鏡”時(shí)的折射角：r＝30°全反射臨界角：sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(2),2)即C＝45°如圖所示，光線到達(dá)CD邊時(shí)入射角：θ＝75°＞C光線不能從CD邊射出．答案：30°不能15．(10分)(2020屆山東省煙臺(tái)市高三期末考試)如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R＝10cm，折射率n＝eq\r(3)，直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)．激光束口以入射角i＝60°射向玻璃磚圓心O，結(jié)果在屏幕MN上顯現(xiàn)兩光斑．(1)畫出光路圖；(2)求兩光斑之間的距離L.解析：(1)光路圖如圖(2)設(shè)折射角為r由n＝eq\f(sini,sinr)解得r＝30°反射角β＝60°兩光斑之間的距離L＝Rtan30°＋Rtan60°＝eq\f(40\r(3),3)cm＝23.1cm.答案：(1)見解析(2)23.1cm16．(10分)一列沿－x方向傳播的簡諧橫波，在t＝0時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為10cm.P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(－1,0)和(－9,0)，已知t＝s時(shí)，P點(diǎn)第二次顯現(xiàn)波峰．試運(yùn)算：(1)這列波的傳播速度多大？(2)從t＝0時(shí)刻起，通過多長時(shí)刻Q點(diǎn)第一次顯現(xiàn)波峰？(3)當(dāng)Q點(diǎn)第一次顯現(xiàn)波峰時(shí)，P點(diǎn)通過的路程為多少？