江苏专用2020版高考物理新增分大一轮复习第十三章机械振动与机械波光电磁波与相对论本章综合能力提升练含解析.docx

本章综合能力提升练一、选择题1.(多选)(2019射阳二中月考)下列说法正确的有()A.观察者接近恒定频率波源时，接收到波的频率变小B.物体做受迫振动，当驱动力频率等于固有频率时，振幅最大C.雨后美丽的彩虹是光的干涉现象D.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关答案BD解析当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，间距变小，观察者接收的频率增大，如果二者远离，间距变大，观察者接收的频率减小，故A错误；做受迫振动的物体，当驱动力的频率等于物体固有频率时，物体振幅最大，产生共振现象，故B正确；彩虹是太阳光经过空气中的小水珠，发生色散形成的，色散现象属于光的折射，故C错误；相对论认为时间和空间与物质的运动状态是相联系的，与物体的运动状态有关，故D正确.2.(多选)(2018南通等六市一调)关于振动和波，下列说法正确的是()A.单摆的振动周期与振幅无关，惠更斯利用摆的等时性制作了摆钟B.由于人体内脏的固有频率接近某些次声波频率，因此这些次声波对人体有危害C.隔着墙听和直接听某个声音，声调会有变化D.利用超声波的多普勒效应，可测量心脏血液的流速答案BD解析单摆的振动周期与振幅无关，伽利略利用摆的等时性制作了摆钟，故A错误；由于人体内脏的固有频率接近某些次声波频率，内脏可以与次声波发生共振现象从而对人体产生危害，故B正确；声调由声波的频率决定，在传播过程中不会发生变化，故C错误；用超声波的多普勒效应，可测量心脏血液的流速，故D正确.3.用如图1所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些盐)，图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈.将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，关于观察到的现象，下列说法正确的是()图1A.当金属丝圈旋转30时，干涉条纹同方向旋转30B.当金属丝圈旋转45时，干涉条纹同方向旋转90C.当金属丝圈旋转60时，干涉条纹同方向旋转30D.干涉条纹保持原来状态不变答案D4.(多选)(2018苏锡常镇二模)关于图2四幅图的说法，正确的是()图2A.图甲中C摆开始振动后，A、B、D三个摆中B摆的振幅最大B.图乙为两列水波在水槽中产生的干涉图样，这两列水波的频率一定相同C.图丙是两种光现象图案，上方为光的干涉条纹，下方为光的衍射条纹D.图丁中飞快行驶的火车车厢中央发出一闪光，地面上的人认为光同时到达前、后壁答案BC5.(多选)(2018南通市等七市三模)下列说法中正确的有()A.汽车减震系统的固有周期远大于外界冲击力的周期B.照相机镜头涂有增透膜，各种颜色的可见光能几乎全部透过镜头C.观看3D电影时，观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相平行D.车站行李安检机采用X射线，X射线穿透能力比紫外线强答案AD6.(多选)(2018南京市三模)下列说法正确的是()A.共享单车是“新四大发明”之一，手机和互联网、互联网和单车之间都是通过红外线传递信息的B.我国新型隐形战机J20由于使用了吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很少、很弱，因此很难被发现C.发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于发生沙尘暴时只有波长较长的一部分光才能到达地面D.当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调一定变高答案BC二、填空题7.(2018第二次全国大联考(江苏卷)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t1s时刻的波形如图3所示，再经过0.7s，x7m处的质点P第一次从平衡位置向上振动，则该简谐横波的波速为m/s；写出x1m处的质点开始振动的振动表达式ycm.图3答案102sin10t解析根据题意，经过0.7s，x7m处的质点P第一次从平衡位置向上运动，即波由O处传到P点，可求得波速为vm/s10 m/s；根据题意，该波的周期Ts0.2s，10rad/s.x1m处的质点振动表达式y2sin10tcm.8.(2018泰州中学四模)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t0时刻的波形如图4所示，介质中质点P、Q分别位于x12m、x24m处，此刻Q点的振动方向(选填“向上”或“向下”).从t0时刻开始计时，当t15s时质点Q刚好第4次到达波峰，则这列波的波速为m/s.图4答案向下1解析根据上下坡法可知Q点此时正向下振动，从题图中可知4m，从t0时刻开始计时，Q质点经过T第一次到达波峰，再经过3T，第四次到达波峰，故有T3T15s，解得T4s，故波速为vm/s1 m/s.9.(2018江苏省高考压轴卷)某介质中形成一列简谐波，t0时刻的波形如图5中实线所示.若波向右传播，零时刻刚好传到B点，且再经过0.6s，P点也开始起振，该列波的周期为.从t0时刻起到P点第一次达到波谷的过程中，O点所经过的路程为.若此列波的传播速度大小为20m/s，且波形由实线变为虚线需要经历0.525s时间，该列波的传播方向是.图5答案0.2s0.26m沿x轴负方向解析由题图可知：2 m，A2 cm当波向右传播时，点B的起振方向向下，波速v m/s10 m/s由v得：T0.2 s由t0至P点第一次到达波谷，经历的时间：t2t1T0.65 s(3)T，而t0时O点的振动方向向上，故经t2时间，O点所经过的路程为s4A0.26 m当波速v20 m/s时，经历0.525 s时间，波沿x轴方向传播的距离xvt10.5 m，故波沿x轴负方向传播.三、计算题10.(2018江苏百校12月大联考)一列横波沿x轴正方向传播，在t10时刻的波形图如图6中实线所示，在t21.0s时刻的波形图如图中虚线所示，已知这列波的周期大于1.0s，求这列波传播的波速.图6答案6m/s解析根据题意有：T1.0s，解得：Ts，由波形图可知波长8m，根据v得到：v6m/s.11.(2018盐城市三模)如图7所示，半径为R的玻璃半圆柱体的圆心为O.单色红光射向圆柱面，方向与底面垂直，光线的入射点为C，且AOC30.已知该玻璃对红光的折射率n，求光线从底面射出时出射点与O点间的距离.图7答案R解析由n得：r30，由几何关系可知：dRcos 30Rsin 30tan (60r)R.12.(2018如皋市模拟四)如图8所示，有一四棱镜ABCD，BC90，D75.某同学想测量其折射率，他从BC面上的P点射入一束光，从Q点射出时与AD面的夹角为30，Q点到BC面垂线的垂足为E，P、Q两点到E点的距离分别为a、a，已知真空中光速为c，求：图8(1)该棱镜材料的折射率n；(2)光从P点传播到Q点所需的时间t.答案(1)(2)解析(1)由题意，根据QEBC，QEPE，得PQE30由几何关系可知，光在AD面上的入射角i45，折射角r60，如图所示.由折射定律得，该棱镜材料的折射率n(2)光在棱镜中的传播速度vPQ2a故光从P点传播到Q点所需的时间t，解得t.13.(2018江苏一模)如图9所示，ABCD是某直桶状不透明容器过其中心轴OO、垂直于左右两侧面的剖面图.已知该桶高H2.375m，底面是边长为1m的正方形.容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料.在其左下角B处放一点光源，当容器内装有深为2m的某种透明液体时，人眼沿AO看去时刚好能看到点光源的像，求该液体的折射率.(已知sin370.6，cos370.8)图9答案解析在剖面图内作点光源相对于右侧壁的对称点E，连接EO，交右侧壁于F点，由点光源射向F点的光线，反射后沿FO射向O点，光线在O点的入射角为1，折射角为2，如图所示.由几何关系可知tan 10.75得137tan 2得253设该液体的折射率为n，由折射定律得n解得n.14.(2018金陵中学等三校四模)如图10所示，半径为R的扇形玻璃棱镜OABC，圆心是O，AOB30，BOC90.一单色光垂直于AO射入棱镜，且能射到B点.该玻璃棱镜的折射率为，该单色光在B点能否发生全反射？光在该玻璃棱镜中传播的时间t是多少？真空中光速为c.图10答案见解析解析设该玻璃棱镜的临界角为C，则sinC，解得C45光线射到B点的入射角为60，大于C，所以单色光在B点发生全反射.同理知道，光线射到M点时也发生全反射，光线经过两次全反射射到OC面上，垂直OC面射出棱镜.由几何知识知，OBM是等边三角形，DMOBOM60光在玻璃棱镜中传播的路程为xR2R所以t.