2023版高考物理一轮复习单元质量评估十四机械振动机械波光电磁波与相对论.docx

单元质量评估(十四)机械振动、机械波、光、电磁波与相对论(选修34)12021·全国乙卷，34物理选修34(15分)(1)(5分)图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过0.3 s后，其波形曲线如图中虚线所示已知该波的周期T大于0.3 s若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为_ m/s，周期为_ s；若波是沿x轴负方向传播的，该波的周期为_ s(2)(10分)用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖折射率，实验中A、B两个大头针确定入射光路，C、D两个大头针确定出射光路O和O分别是入射点和出射点，如图(a)所示测得玻璃砖厚度为h15.0 mm；A到过O点的法线OM的距离AM10.0 mm，M到玻璃砖的距离MO20.0 mm，O到OM的距离为s5.0 mm.()求玻璃砖的折射率；()用另一块材料相同，但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的截面如图(b)所示光从上表面入射，入射角从0逐渐增大，达到45°时，玻璃砖下表面的出射光线恰好消失求此玻璃砖上下表面的夹角2物理选修34(15分)(1)(5分)关于光的折射、全反射以及光的波动性，下列说法中正确的是_A光由光密介质射入光疏介质一定会发生全反射B光在两种不同介质的界面上发生折射时，光速一定发生改变C光的偏振现象说明光是一种纵波D不同色光通过棱镜，光的频率越大，折射率越大，偏折角度越大E利用激光可以测距(2)(10分)如图甲所示是一列简谐横波在均匀介质中传播时t0时刻的波动图象，质点A的振动图象如图乙所示A、B两点皆在x轴上，两者相距s20 m求：()此简谐横波的传播速度；()t20 s时质点B运动的路程3物理选修34(15分)(1)(5分)如图甲所示是小刘同学做“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置在实验中应该在B处放_(选填“单缝”或“双缝”).经过一系列的调试，得到了亮度较好、清晰的干涉图样，但在放大镜视野中出现如图乙所示的现象，调整方法是_一次实验测量完成后，小刘同学将红色滤光片改为绿色，则观察到干涉条纹的间距_(选填“变大”“变小”或“不变”).(2)(10分)水波是常见的机械波，水面上水波的速度跟水深度有关，其关系式为v，式中h为水的深度，g为重力加速度如图甲所示是某水域的剖面图，两部分深度不同，图乙是从上往下俯视点O处于两部分水面分界线上方，M和N分别处在A和B两区域水面上的两点t0时刻O点从平衡位置向上振动，形成以O点为波源向左和向右传播的水波(可看作是简谐横波).t1.25 s时，O点第二次到达波峰，此时M点第一次到达波峰已知B区域水波振幅为A6 cm，水深为hB0.90 m，OM间距离为2.0 m，ON间距离为3.0 m，g10 m/s2，求：()A区域的水深hA；()N点在t2 s时的振动方向及它在t0至t2 s时间内通过的路程4物理选修34(15分)(1)(5分)(多选)一列简谐横波沿直线传播t0时刻波源O由平衡位置开始振动，在波的传播方向上平衡位置距O点0.9 m处有一质点A，其振动图象如图所示下列说法正确的是()A波源起振方向沿y轴正方向B该简谐波波长为4 mC该简谐波周期为4 sD该简谐波波速大小为12 m/sE从振源起振开始，17 s内质点A通过的路程为2.8 m(2)(10分)如图所示，甲、乙两块透明介质，折射率不同，截面为圆周，半径均为R，对接成半圆一光束从A点垂直射入甲中，OAR，在B点恰好发生全反射，从乙介质D点(图中未画出)射出时，出射光线与BD连线间夹角为15°.已知光在真空中的速度为c.求：()乙介质的折射率；()光由B到D传播的时间单元质量评估（十四）机械振动、机械波、光、电磁波与相对论（选修34）1解析：（1）从图中可以看出波长20 cm，若波沿x轴正方向传播，则0.3 sTnT（n0，1，2），解得T s，因为T>0.3 s，所以T0.4 s，波速为v50 cm/s0.5 m/s；若波沿x轴负方向传播，则0.3 sTnT（n0，1，2，），解得T s，因为T>0.3 s，所以T1.2 s.（2）（）设光线在平行玻璃砖上表面的入射角和折射角分别为1、2则sin 1sin 2sin 1n sin 2联立并代入数据解得n（）如图所示为光线入射角为45°时，光线在不平行玻璃砖中传播的光路图，设玻璃砖上下表面的夹角为.由几何关系有32由折射定律有sin 45°n sin 2设全反射临界角为C，则n sin C1当光线从玻璃射入空气，满足3C时发生全反射由题意，当光线在玻璃砖上表面的入射角为45°时，3C，联立式得15°答案：（1）0.50.41.2（2）（）（）15°2解析：（1）只有光由光密介质射入光疏介质，且入射角大于等于临界角时，才会发生全反射，选项A错误；不同介质折射率不同，根据v可知光速不同，选项B正确；光的偏振现象说明光是一种横波，选项C错误；不同色光通过棱镜，光的频率越大，折射率越大，偏折角度越大，选项D正确；激光方向性好，平行度高，可以远距离测距，选项E正确（2）（）由题图甲、乙可知此波的波长为4 m，周期T0.4 s所以v10 m/s根据t0时刻质点A的振动方向可知，此波沿x轴正方向传播（）此波传播到B点所需的时间t11.8 s由题图可知此波的振幅A0.1 m，质点B每个周期运动的路程为0.4 m所以t20 s时质点B运动的路程为s×0.4 m18.2 m答案：（1）BDE（2）（）10 m/s，沿x轴正方向传播（）18.2 m3解析：（1）根据“用双缝干涉测量光的波长”实验的原理可知，光源发出的光经过滤光片后，需要先经过单缝，再经过双缝，最后到达光屏应该调节测量头使分划板中心刻线与条纹平行将红色滤光片改为绿色，即波长变短，根据公式x可知，干涉条纹的间距将变小（2）（）对O点的振动分析，知tT1.25 s对M点的振动分析，知A区域水波波长为AOM2 m则有：vA2 m/s由v代入数据求得：hA0.40 m（）由v，代入数据求得vB m/s3 m/s波传到N点的时间t1 s1 s所以t2 s时，N点刚好完成一个全振动，可知其在平衡位置向上振动，路程x4A24 cm答案：（1）单缝调节测量头使分划板中心刻线与条纹平行变小（2）（）0.40 m（）向上24 cm4解析：（1）波传播过程中，所有质点起振的方向都与波源的起振方向相同，由图知，t3 s时质点A开始振动，振动方向沿y轴正方向，故波源的起振方向沿y轴正方向，A项正确；由图知，该简谐波的周期t4 s，C项正确；3 s内该简谐波传播了0.9 m，即0.9 m，则1.2 m，B项错误；该简谐波的波速v0.3 m/s，D项错误；从波源起振开始，17 s内质点A振动了14 s，则质点A通过的路程s×4A×4×0.2 m2.8 m，E项正确（2）（）如图，由几何关系知，甲介质中，临界角为C甲45°甲介质折射率n甲解得n甲乙介质中，光束在D点发生折射，入射角i45°，折射角r60°得乙介质折射率n乙（）光在甲介质中传播速度为v甲c光在甲介质中传播距离为x甲R光在甲介质中的传播时间为t甲解得t甲光在乙介质中传播速度为v乙c光在乙介质中传播距离为x乙R光在乙介质中传播时间为t乙解得t乙因此光由A到D传播的总时间为tt甲t乙答案：（1）ACE（2）（）（）