高考物理一轮复习第十三章机械振动与机械波光电磁波与相对论练习含解析新人教版

这是一份高考物理一轮复习第十三章机械振动与机械波光电磁波与相对论练习含解析新人教版，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
满分：100分 考试时间：45分钟
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共计48分。每小题给出的四个选项中，第1～2题只有一项符合题目要求，第3～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1．(2023·天津卷)一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，t＝0时的波形如图所示。t＝eq \f(T,4)时( C )
A．质点a速度方向沿y轴负方向
B．质点b沿x轴正方向迁移了1 m
C．质点c的加速度为零
D．质点d的位移为－5 cm
[解析] 经过eq \f(T,4)周期，波向右传播了eq \f(λ,4)，波形如图所示。由图可知，质点a点恰好运动到平衡位置且沿着y轴正方向运动，A错误；质点b点只在竖直方向上运动不会随波迁移，B错误；质点c恰好运动到平衡，速度最大，加速度为零，C正确；质点d的位移为5 cm，D错误。故选C。
2．(2023·浙江7月选考)如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃圆形表面发生全反射；当入射角θ＝60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则( C )
A．玻璃砖的折射率为1.5
B．OP之间的距离为eq \f(\r(2),2)R
C．光在玻璃砖内传播速度为eq \f(\r(3),3)c
D．光从玻璃到空气的临界角为30°
[解析] 光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射，则sin C＝eq \f(1,n)＝eq \f(OP,R)，当入射角θ＝60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行，作出光路图如图所示，出射光线刚好经过玻璃砖圆形表面的最高点Q，设在P点的折射角为θ1，则n＝eq \f(sin θ,sin θ1)，由几何关系可知，OP＝R tan θ1，联立解得n＝eq \r(3)，A错误；O、P之间的距离为eq \f(\r(3),3)R，B错误；光在玻璃砖内的传播速度v＝eq \f(c,n)＝eq \f(\r(3),3)c，C正确；光从玻璃到空气的临界角C满足sin C＝eq \f(1,n)＝eq \f(\r(3),3)，D错误。
3．(2023·上海华师大二附中高三月考)如图所示为在同一绳上相向传播的甲、乙两列简谐横波某时刻的波形图，其中a、b是甲波上的两个点。下列说法正确的是( ADE )
A．这两列波相遇时不能发生干涉现象
B．甲波的速度v甲比乙波的速度v乙大
C．质点a比质点b先回到平衡位置
D．若v甲＝20 m/s，再经t＝0.15 s，位于原点的质点位移是10 cm
E．若v甲＝20 m/s，再经t＝0.2 s，质点c运动的路程是0.2 m
[解析] 波速是由介质决定的，可知两列波的波速相等，根据相邻波峰或波谷间的距离等于波长，由图知，甲波的波长比乙波的大，由波速公式v＝λf知，两波的频率不等，不能发生干涉现象，故A正确，B错误；甲波向右传播，由上下坡法可知，此时质点a正向上运动，质点b正向下运动，所以质点a比质点b后回到平衡位置，故C错误；若v甲＝20 m/s，则v乙＝20 m/s，再经t＝0.15 s，则两列波分别传播x＝vt＝3 m，此时由甲波在坐标原点处的质点引起的位移为10 cm，乙波在坐标原点处的质点引起的位移为0，则此时位于原点的质点位移是10 cm，选项D正确；波长λ甲＝8 m, 若v甲＝20 m/s，则周期为T甲＝eq \f(λ甲,v甲)＝eq \f(8,20) s＝0.4 s，则再经t＝0.2 s＝eq \f(1,2)T，质点c运动的路程是s＝2A＝2×10 cm＝0.2 m，选项E正确。
4．(2023·浙江杭州期中)如图所示，将透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，a、b两种单色细光束从P点射入，入射角θ＝45°， eq \\ac(AP,\s\up10(︵)) ＝eq \f(1,2) eq \\ac(AD,\s\up10(︵)) ，若a光折射后恰好射至AD面上，b光从CD面射出，则( ACD )
A．在介质中b光的速度比a光的速度小
B．该介质对a光的折射率n＝eq \f(\r(5),2)
C．该介质对a光的折射率n＝eq \f(\r(10),2)
D．若要a光在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足eq \f(π,4)＜θ≤eq \f(π,2)
E．改变入射角θ的大小，b光一定可以从AD面射出
[解析] 本题考查折射和全反射，由题意可知，a光的折射角大于b光的折射角，由折射定律可知，该介质对b光的折射率大于对a光的折射率，由v＝eq \f(c,n)可知在介质中b光的速度比a光的速度小，选项A正确；由题意可知，a光折射后恰好射至AD面上D点，如图所示，根据几何关系可知sin α＝eq \f(AP,\r(AP2＋AD2))＝eq \f(AP,\r(AP2＋2AP2))＝eq \f(\r(5),5)，该介质对a光的折射率n＝eq \f(sin θ,sin α)＝eq \f(\f(\r(2),2),\f(\r(5),5))＝eq \f(\r(10),2)，选项B错误，C正确；若要a光在AD面上发生全反射，则有sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)－α))＞eq \f(1,n)，可得cs α＞eq \f(\r(10),5)，sin α＝eq \r(1－cs2 α)＜eq \f(\r(15),5)，由n＝eq \f(sin θ,sin α)可得eq \f(\r(2),2)＜sin θ＜eq \f(\r(6),2)，可知eq \f(π,4)＜θ≤eq \f(π,2)，选项D正确；该介质对b光的折射率大于对a光的折射率，由sin C＝eq \f(1,n)可知，b光的临界角小于a光的临界角，但不确定b光临界角的范围，因此，改变入射角θ的大小，b光不一定可以从AD面射出，选项E错误。
5．下列说法正确的是( ABE )
A．在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置高
B．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大
C．水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生全反射
D．全息照相机主要利用了光的衍射现象
E．沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的折射＋全反射现象
[解析] 岸边物体的反射光经过水的折射进入鱼的眼睛，根据折射定律，折射角小于入射角，鱼看到的虚像将在实像之上，故A正确；光纤通信是应用光的全反射来传播信号的，为了保证光在光导纤维中发生全反射，内芯的折射率要比外壳的大，B正确；光线从气泡射向水中时是从光疏介质到光密介质，不能发生全反射，C错误；全息照相机主要利用了光的干涉现象，D错误；大气在竖直方向密度不同，折射率不同，光线会发生折射，当入射角增大至临界角后发生全反射，出现蜃景，E正确。
6．(2023·全国卷Ⅲ)水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇，在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是( BDE )
A．不同质点的振幅都相同
B．不同质点振动的频率都相同
C．不同质点振动的相位都相同
D．不同质点振动的周期都与振动片的周期相同
E．同一质点处，两列波的相位差不随时间变化
[解析] 两列波相遇叠加产生干涉，一些质点的振动加强，一些质点的振动减弱，即振幅不同；各质点的振动频率、周期都与振动片相同；不同质点的振动相位不同(不是同时到达正的最大位移)；两列波到达某点时相位差恒定。故选项B、D、E正确。
7．宾馆饭店大部分都安装了自动门，当有人靠近时，门会实现自动打开，人走后自动关闭，但是如果人站着不动，自动门并没有反应。这类自动门实际上是安装了雷达波感应器。雷达波感应器不停地发射雷达波，根据多普勒效应，被人反射回来的雷达波的频率随之发生改变，而变化量与人移动的速率成正比。雷达波感应器中的接收器敏锐地捕捉到这一变化，并将这一变化转换成相对应的电信号的变化，该信号经放大以后输入至经过编程的微控制器，控制器控制门的打开和关闭。下面的说法中正确的是( AC )
A．当有人靠近自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大
B．当有人远离自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大
C．当有人站着不动时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率不变
D．被人反射回来的雷达波的传播速度变快
[解析] 雷达波感应器不停地发射雷达波，人体把雷达波反射回去，如果人不动，反射回去的雷达波的频率不变，如果人靠近自动门，单位时间内反射回去的波的个数增加，也就是频率变大，相反，人远离自动门，单位时间内反射回去的波的个数减少，也就是频率变小，故A、C对，B错；被反射回来的雷达波的传播速度不变，故D错。
8．(2023·山东潍坊月考)一束复色光由空气斜射向平行玻璃砖，入射角为θ，从另一侧射出时分成a、b两束单色光，如图所示，下列说法正确的是( ACE )
A．在该玻璃中a光的传播速度比b光的大
B．a光在真空中的传播速度比b光在真空中的传播速度大
C．a光比b光更容易发生明显的衍射现象
D．增大θ(θ