《2019年高中物理专题12阶段检测_提高篇含解析人教版选修选修3_420190715112.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高中物理专题12阶段检测_提高篇含解析人教版选修选修3_420190715112.pdf（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、阶段检测提高篇阶段检测提高篇 一、单选题一、单选题 1摆长为l的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(即取t0)，当振动至t时，摆球恰具有负 3 2 l g 向最大速度，则单摆的振动图象是图中的( ) 【答案】D 【解析】tT，最大速度时，单摆应在平衡位置，y0，v方向为y，即沿y轴负方向，故 D 选 3 2 l g 3 4 项正确。 2如图所示，a、b两束以不同的入射角由介质射向空气，结果有相同的折射角，下列说法正确的是( ) Ab在介质中的折射率比a大 B若用b光做单缝衍射实验，要比用a中央条纹更宽 C用a更易观察泊松亮斑 D做双缝干涉实验时，用a光比用b光条纹间距更大 【答案】B 【解析】
2、由题可知，a光的折射率大，故 A 选项错误；a、b两光a光的频率高，即a光波长小于b光波长， 故 B 选项正确，CD 选项错误 3光线从折射率为的介质中射向空气，如果入射角为 60.如下图所示光路中可能正确的是( )2 【答案】C 【解析】当光线由光密介质射到光疏介质，而且入射角大于临界角，则发生全反射，由 sinC 可得光线由 1 n 折射率n的介质射入空气时发生全反射的临界角Carcsin，小于 60，故当入射角为 60时已发2 2 2 生全反射，C 选项正确 4.如图所示，MN 为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球 A 放在 MN 的圆心处，再把另一小球 B 放在 MN 上离最低点
3、C 很近的 B 处.今使两球同时释放，则在不计空气阻力时有（） A.A 球先到达 C 点 B.B 球先到达 C 点 C.两球同时到达 C 点 D.无法确定哪一个球先到达 C 点 【答案】A 【解析】A 球做自由落体运动，很容易求出到达 C 点的时间，而 B 球在 MN 上摆动，在振幅很小的情况下， 做简谐振动，周期与单摆周期类似，为，其中 l 为 MN 所在圆的半径，所以 B 球从 B 到 C 的时间 g l T2 为，从而比较 A、B 两球到达 C 点时间的长短. 4 T 5.如图是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振时间比a位置的质点晚 0.5 s，b和c 之间的距离是
4、5 m，则此列波的波长和频率应分别为( ) A5 m,1 Hz B10 m,2 Hz C5 m,2 Hz D10 m,1 Hz 【答案】A 【解析】 由题图可知， 波长等于bc之间的距离，5 m， 因b位置的质点起振时间比a位置的质点晚 0. 5 s，故波沿x轴正方向传播，T0.52 s1 s，f 1 Hz，A 正确。 1 T 6图甲为一列简谐横波在t0 时刻的波形图象，图乙为横波中x6m 处质点P的振动图象，则下列说法 中正确的是( ) A波的传播方向沿x轴正方向 B在t1s 时刻，x2m 的质点加速度最小 C在t3s 时刻，图甲中质点P相对平衡位置的位移为20cm D从t0 时刻开始到t6
5、s，P质点的路程为 20cm 【答案】C 【解析】在乙图上读出t0 时刻P质点的振动方向沿y轴正方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴 负方向。故 A 错误。由乙图读出周期为T4s，则在t1sT时刻，x2m 的质点到达最低点，加速度最 1 4 大，选项 B 错误；由振动图象可知，在t3s 时刻，图甲中质点P相对平衡位置的位移为20cm，选项 C 正确；从t0 时刻开始到t6s1.5T，P质点的路程为 1.54A120cm，选项 D 错误。 7如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气，当出 射角i和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度
6、为，已知棱镜顶角为，则计算棱镜 对该色光的折射率表达式为( ) A B sin 2 sin 2 sin 2 sin 2 C D sin sin 2 sin sin 2 【答案】A 【解析】由折射定律可知，n；因入射角和出射角相等，即ii sini sin 故由几何关系可知，；i； 2 2 2 故折射率n；故选 A。 sin 2 sin 2 8一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t0 时刻的波形如下图所示此时平衡位置位于x3 m 处的质点 正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa2.5 m，xb5.5 m，则( ) A当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷 BtT/4 时，a质点正在向y轴
7、负方向运动 Ct3T/4 时，b质点正在向y轴负方向运动 D在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同 【答案】C 【解析】 由图可知该波波长为 4 m，x3 m 的质点向上运动， 则波沿x轴负向传播，xa2.5 m 处的质点t0 时刻，位移为负值，向y轴正向运动，到波峰的时间大于 时间而xb5.5 m 处的质点t0 时位移为负值， T 4 向y轴负向运动，到达波谷经过时间小于 ，故 A 选项错误 T 4 画出经 、T的波形图如图所示 T 4 3 4 图线为t0 时的波形图，图线为经过 时的波形图，图线为经T的波形图，由图可知t 时a质点 T 4 3 4 T 4 正向y轴正向运动，故 B 选
8、项错误，tT时，b质点正向y轴负向运动，故 C 选项正确，ab两点相距， 3 4 3 4 故 D 选项错误 二、多选题二、多选题 9如下图所示是水波干涉示意图，S1，S2是两波源，A、D、B三点在一条直线上，两波源频率相同，振幅 相等，下列说法正确的是( ) A质点A一会儿在波峰，一会儿在波谷 B质点B一会儿在波峰，一会儿在波谷 C质点C一会儿在波峰，一会儿在波谷 D质点D一会儿在波峰，一会儿在波谷 【答案】ABD 【解析】由题意可知，A、B、D是振动加强的点，C为振动减弱的点，故 C 选项错误 10 如图所示，S是波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可以左右移动，两板中间有一狭缝，此时
9、A 点没有明显振动，为了使A点能发生明显振动可采用的方法是( ) A增大波源的频率B减小波源的频率 C将N板向右移D将N板向左移 【答案】 BD 【解析】 A点要发生明显振动，就是要出现明显的衍射现象，而发生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔 的尺寸比波长小或者跟波长差不多，当狭缝距离不变时，必须增大波长，而v是一定的，由vf可知， 要增大则要减小f，故 B 正确当波长不变时，将N板左移，使狭缝距离d减小，也能产生明显衍射， 故 D 正确故本题应选 B、D. 11一列简谐波在 t0 时刻的波形图如图(a)所示，图(b)表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的 振动图象，则( ) A若波沿 x
10、轴正方向传播，(b)图应为 a 点的振动图象 B若波沿 x 轴正方向传播，(b)图应为 b 点的振动图象 C若波沿 x 轴正方向传播，(b)图应为 c 点的振动图象 D若波沿 x 轴正方向传播，(b)图应为 d 点的振动图象 【答案】B 【解析】 根据(b)图首先判定出此质点在 0 时刻的位置和振动方向， 然后在波形图中寻找符合条件的点 在(b) 的振动图象中，t0 时质点在平衡位置且向 y 轴正方向运动，在平衡位置的点只有 b、d，故选项A、C错误 ； 因题干中未给出波的传播方向，此时还不知 b、d 的运动方向若波沿 x 正向传播，波在左侧，b、d 两点都 是在其左侧点的带动下振动的，b 左
11、侧的点在其上方，因此 b 质点正向上运动，符合要求，选项B正确；d 左侧的点在其下方，d 质点正向下运动，不合要求，选项D错误 12 OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN， 在棱镜侧面OM、ON 上反射和折射的情况如图所示。由此可知( )。 A棱镜内a光的传播速度比b光的小 B棱镜内a光的传播速度比b光的大 Ca光的波长比b光的长 Da光的频率比b光的高 【答案】BC 【解析】 根据对称性可知：a、b分别在界面处入射角相等，由于a未发生全反射，说明a光对应的临界 角大， 根据sin C，nanb，v， 棱镜内a光的传播速度比b光的大， 根据f可得n 1
12、 n c n cv 空介 ， 已知nanb，可得ab，fafb。 c v 空 介 13如图所示，一列简谐横波在x轴上传播，图甲和图乙分别为x轴上a、b两质点的振动图象，且xab6 m。下列判断正确的是( ) A波长可能是 8 m B波长可能是 10 m C波速可能是 1.2 m/s D波速可能是 3.6 m/s 【答案】AC 【解析】若波是从b向a传播，则a、b的振动相差n 个周期，距离相差n 个波长，则n16 m， 3 4 3 4 3 4 即1 m(n0,1,2,3，)， 同理， 波从a向b传播时，2 m(n0,1,2，)， 由此知选项 A 正 24 4n3 24 4n1 确，B 错误；根据
13、波速公式v，波对应的传播速度分别为v1 m/s(n0,1,2，)，v2 T 6 4n3 6 4n1 m/s(n0,1，2，)，由此知选项 C 正确，D 错误。 14.一列波的波源S在O点做竖直方向、频率为 10Hz 的简谐运动，t0时刻，向右传播的波形如图所示，向 左传播的波形未画出。下列说法正确的是( ) At0时刻，x1m 处的质点振动方向向上 Bt0时刻，x2m 处的质点振动方向向上 Ct00.175s 时刻，x1m 处的质点处在波谷位置 Dt00.125s 时刻，x1m 处的质点处在波峰位置 【答案】AC 【解析】由波的方向向右则波形向右平移，可知x1m 处的质点向上运动，故 A 正确
14、；t0时刻，x2m 处 的质点与t0时，x2m 处的质点振动方向相同，振动方向向下，故 B 错误。波的周期为 ：T s0.1s， 1 f 1 10 则t00.175s 为又经过了 1T，x1m 处的介质点与 1T时刻x1m 的位置相同，处于波谷，故 C 正确； 3 4 3 4 在t00.125s 为往前推了 1T，x1m 处的质点处于波谷，故 D 错误。 1 4 三、实验题三、实验题 15.如图 13114，标有直角坐标系 xOy 的白纸放在水平桌面上，半圆形玻璃砖放在白纸上，圆心在坐标的 原点，直径与 x 轴重合，OA 是画在白纸上的直线，P1、P2是竖直插在直线 OA 上的两枚大头针，P3
15、是竖直插 在白纸上的第三枚大头针， 是直线 OA 与 y 轴正方向的夹角， 是直线 OP3与 y 轴负方向的夹角，只要直 线 OA 画得合适，且 P3的位置取得正确，测得角 和 便可求得玻璃的折射率 n.某同学用上述方法测量 玻璃的折射率，在他画出的直线 OA 上竖直插上了 P1、P2两枚大头针，但在 y0 的区域内，不管眼睛放在 何处，都无法透过玻璃砖看到 P1、P2的像 (1)他应该采取的措施是_ (2)若他已透过玻璃砖看到了 P1、P2的像，确定 P3位置的方法是_ (3)若他已正确地测得了 、 的值，则玻璃的折射率 n_ 【答案】 (1)减小 (2)用 P3挡住 P1和 P2的像(3)
16、sin sin 【解析】 在 y0 的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到 P1、P2的像，是因为发生了全反 射现象，故要减小 .(2)插针法就是要用 P3挡住 P1和 P2的像(3)介质的折射率等于空气中折射角正弦与 介质中入射角正弦之比 16.利用单摆做简谐运动的周期公式,可以很精确地测量当地的重力加速度。如图甲所示,利用一根长细线, 一个带孔的小铁球,一个铁架台组成一个简单的单摆,再利用毫米刻度尺测出单摆的摆长,用秒表测出单摆 的周期,最后通过计算就可以求出当地的重力加速度的值。 (1)根据所给情景,单摆摆长应该如何测量? (2)单摆周期的测量往往是先测出若干个周期(如 50
17、个周期)的时间,再求出一个周期。在测量时间时,开始 计时(也是停止计时)的位置应选在哪里? (3)下表是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据: 摆长l/m 0.5 0.6 0.8 1.1 周期T2/s21.9 2.4 3.2 4.8 利用上述数据在图坐标系中描出l-T2图象。 利用图线可知,取T2=4.2 s2时,l= m,重力加速度g= m/s2。 【答案】(1)见解析 (2)平衡位置 (3)如图所示 1.05 9.86 【解析】(1)先测量出悬挂点到小球的细线长度l,再测出小球的直径D,则摆长l=l+。 (2)测量时间的开始位置应该是单摆的平衡位置,因为小球通过该位置时速度最快。 (3
18、)l-T2图象如图丙所示。 T2=4.2 s2时,从图丙中画出的直线上可读出其摆长l=1.05 m,将T2与l代入公式g=得g=9.86 m/s2。 42l T2 四、计算题四、计算题 17如图所示的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经 0.2s后，其波形如图中虚线所示设该波的 周期 T 大于 0.2s，求： (1)由图中读出波的振幅和波长； (2)如果波向右传播，波速是多大，波的周期是多大 【答案】(1)10cm 0.24m (2)0.9m/s 0.27s 【解析】(1)振幅 A10cm，波长 0.24m (2)若波向右传播， TnTt，所以 T. 3 4 t n3 4 因为 T0.2s
19、，故 n0. 则 T t 0.2ss0.27s 4 3 4 3 4 15 波速 vm/s0.9 m/s. x t 0.18 0.2 18(2014全国卷)一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面在玻 璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上已知圆纸片恰好能完 全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率 【答案】 1( h Rr) 2 【解析】 根据全反射规律，圆形发光面边缘发出的光线射到玻璃板上表面时入射角为临界角(如图所示) 设为，且 sin . 1 n 根据几何关系得： sin L h2L2 而LRr 联立以上
20、各式，解得n.1( h Rr) 2 19 有一折射率为n的长方体玻璃砖ABCD， 其周围是空气， 如右图所示， 当入射光线从它的AB面以入射角 射入时， (1)要使光线在BC面发生全反射，证明入射角应满足的条件是 sin(BC面足够长)n21 (2)如果对于任意入射角的光线都能产生全反射，则玻璃砖的折射率应取何值？ 【答案】sin，故nn212 【解析】(1)要使光线在BC面发生全反射(见下图)，首先应满足 sin ， 1 n 式中为光线射到BC面的入射角，由折射定律，有 n -90sin sin 0 将两式联立得 sin.n21 (2)如果对于任意入射角的光线都能产生全反射，即 090都能产生全反射，则只有当1n21 才能满足上述条件，故n2