2020高考物理章末质量检测(十四)机械振动机械波光电磁波相对论(含解析)鲁科版

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1、机械振动机械波光电磁波相对论(时间:50分钟)1.(1)(5分)两列沿绳传播的简谐横波(虚线表示甲波,实线表示乙波)在某时刻的波形图如图1所示,M为绳上x=0.2m处的质点,则下列说法中正确的是__________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)图1A.图示时刻质点M的速度为零B.M点是振动加强点C.甲波的传播速度v1比乙波的传播速度v2大D.由图示时刻开始,再经甲波的周期,质点M将位于波峰E.位于坐标原点的质点与M点的振动方向总是相反的(2)(10分)如图2所示是一个透明的玻璃圆柱体的横截面,其半径R=20cm,AB是过

2、圆心的一条水平直径。从激光源S发出一条与AB平行的细光束,入射到玻璃圆柱体上,光束到顶部的距离h=2.68cm,折射光束恰好过B点,经B点反射后从圆柱体中射出。已知光在真空中的传播速度为c=3×108m/s,=1.732。图2(ⅰ)求玻璃的折射率;(ⅱ)求此光束从射入圆柱体到射出圆柱体所用的时间(只考虑一次反射)。解析 (1)由图可知甲、乙两波在质点M处同时向下振动,故速度不为零,又因为甲、乙两波在同一绳上传播,速度相同,由图可知,两波波长相同,故周期相同,故M点为振动加强点,选项A、C错误,B正确;图示时刻M点正向下运动,再经甲波的周期,M将位于波峰,选项D正确;位于原点的质点与M点相距半

3、个波长,振动方向总是相反的,选项E正确。(2)(ⅰ)光线SC折射后经过B点,光路如图所示,由折射定律有=n(2分)由几何关系知α=2β(1分)sinα=(1分)解得α=60°,β=30°玻璃的折射率为n=(1分)(ⅱ)根据对称性知CB=BD=2Rcosβ(2分)光在玻璃中传播的速度为v=(2分)光束从射入圆柱体到射出圆柱体所用的时间为t==4×10-9s(1分)答案 (1)BDE (2)(ⅰ) (ⅱ)4×10-9s2.(1)(5分)下列说法正确的是__________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.偏振光可以是横波,也

4、可以是纵波B.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象C.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理D.X射线在磁场中能偏转、穿透能力强,可用来进行人体透视E.声源与观察者相对靠近时,观察者所接收的频率大于声源振动的频率(2)(10分)如图3所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波,实线是t=0时刻的波形图,虚线是t=0.2s时刻的波形图。图3(ⅰ)若波沿x轴负方向传播,求它传播的速度;(ⅱ)若波沿x轴正方向传播,求它的最大周期;(ⅲ)若波速是25m/s,求t=0时刻P点的运动方向。解析 (1)偏振光是横波而不是纵波,选项A错误;光学镜头前的增透膜的厚度为绿光在介质中波长的四分之

5、一,利用的是光的干涉现象,选项B正确;光纤通信和医用纤维式内窥镜利用的是光的全反射原理,选项C正确;X射线穿透力强,可以进行人体透视,由于不带电,在磁场中不会发生偏转,选项D错误;根据多普勒效应,当声源与观察者相对靠近时,观察者接收到的频率大于声源的振动频率,选项E正确。(2)(ⅰ)波沿x轴负方向传播时,传播的距离可能为Δx=(n+)λ=(4n+3)m(n=0,1,2,3,…)(2分)传播的速度为v==(20n+15)m/s(n=0,1,2,3,…)(1分)(ⅱ)波沿x轴正方向传播,传播的时间与周期关系为Δt=(n+)T(n=0,1,2,3,…)(2分)得T==s(n=0,1,2,3,…)当

6、n=0时周期最大,即最大周期为0.8s(1分)(ⅲ)波在0.2s内传播的距离Δx=vΔt=5m=λ,波形图平移了λ的距离(2分)由题图知波沿x轴正方向传播所以P点在t=0时刻沿y轴负方向运动。(2分)答案 (1)BCE (2)(ⅰ)(20n+15)m/s(n=0,1,2,3,…) (ⅱ)0.8s (ⅲ)沿y轴负方向运动3.(1)(5分)一列简谐横波沿直线传播。t=0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0.9m处有一质点A,其振动图象如图4所示。下列说法正确的是____________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,

7、最低得分为0分)图4A.波源起振方向沿y轴正方向B.该简谐波波长为4mC.该简谐波周期为4sD.该简谐波波速大小为12m/sE.从振源起振开始,17s内质点A通过的路程为2.8m(2)(10分)如图5所示,直角梯形玻璃砖ABCD,其中BCDE是正方形,∠A=30°,BC=a。现有一束单色光从AD的中点M平行AB边射入,折射光线恰好过E点。求:图5(ⅰ)该玻璃砖的折射率n;(ⅱ)光线第一次从玻璃砖射出的点到B点

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