高考物理一轮复习讲义:章末自测卷(第十四章) Word版含解析
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第六章机械能守恒定律测试卷(考试时间:90分钟试卷满分:100分)注意事项:1.本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分。
答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2.回答第I 卷时,选出每小题答案后,将答案填在选择题上方的答题表中。
3.回答第II 卷时,将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,第9-12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1.成语“簸扬糠秕”常用于自谦,形容自己无才而居前列。
成语源于如图所示劳动情景,在恒定水平风力作用下,从同一高度由静止释放的米粒和糠秕落到地面不同位置。
空气阻力忽略不计,下列说法正确的是()A .从释放到落地的过程中,米粒和糠重力做功相同B .从释放到落地的过程中,米粒和糠风力做功相同C .从释放到落地的过程中,糠秕的运动时间大于米粒的运动时间D .落地时,米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率【答案】D【详解】A .重力做功为G W mgh =可知,重力做功不仅与高度有关,还与物体的质量有关,虽然米粒和糠下落的高度相同,但二者质量不同,因此从释放到落地的过程中,米粒和糠重力做功不相同,故A 错误;B .由于下落过程中,风力水平且大小恒定,但米粒和糠的水平位移不同,根据cos W FL θ=可知,风力对米粒和糠做功不相同,故B 错误;C .由于忽略空气阻力,则米粒和糠在竖直方向均做自由落体运动,而下落高度相同,则可知米粒和糠从释放到落地的过程中运动时间相同,故C 错误;D .根据功率的计算公式可知重力的瞬时功率为G P mgv =米粒和糠在竖直方向均作自由落体运动,且运动时间相同,则可知二者在竖直方向的速度相同,但二者质量不同,米粒的质量大于糠秕的质量,因此可知,落地时,米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率,故D 正确。
2021版高考物理一轮复习第十四章热学章末综合测试章末综合测试(十四)(时刻:60分钟 分数:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10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.如图所示,把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,它的尖端就变钝了.产生这一现象的缘故是( )A .玻璃是非晶体,熔化再凝固后变成晶体B .玻璃是晶体,熔化再凝固后变成非晶体C .熔化的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧D .熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张解析:C 玻璃是非晶体,熔化再凝固后仍旧是非晶体,故A 、B 错误;细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变成球形,是表面张力的作用,因为表面张力具有使液体表面绷紧即减小表面积的作用,而体积相同情形下球的表面积最小,故呈球形,故C 正确,D 错误.2.(2021·湖南师大附中月考)甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体,已知甲、乙容器中气体的压强分别为p 甲、p 乙,且p 甲<p 乙,则( )A .甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度B .甲容器中气体的温度等于乙容器中气体的温度C .甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能D .甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能解析:C 甲、乙两容器中的气体由于质量相等,能够看成同一气体的两个不同状态,则p 甲V 甲T 甲=p 乙V 乙T 乙,由于p 甲<p 乙,V 甲=V 乙,因此T 甲<T 乙,C 正确. 3.(2021·江苏扬州月考)关于饱和汽和相对湿度,下列说法中错误的是( )A .使未饱和汽变成饱和汽,可采纳降低温度的方法B .空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压C .密闭容器中装有某种液体及其饱和蒸汽,若温度升高,同时增大容器的容积,饱和汽压可能会减小D .相对湿度过小时,人会感受空气干燥解析:C 饱和汽压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的性质和温度,温度越高,饱和汽压越大,故C 错误.4.(2021·浙江名校协作体联考)如图所示为一定质量的某种气体在p-V图中的等温线,A、B是等温线上的两点,△OAD和△OBC的面积分别为S1和S2,则( )A.S1>S2B.S1=S2C.S1<S2D.无法比较解析:B △OBC的面积S2=12BC·OC=12p B V B,同理,△OAD的面积S1=12p A V A,依照玻意耳定律p A V A=p B V B,可知两个三角形面积相等.5.(2021·山东泰州期末)如图所示,布满了肥皂膜的金属框架上系有一段质量不计的棉线.现将棉线下部的肥皂膜刺破,刺破后棉线形状最接近( )解析:B 由于蒸发觉象,液体表面的分子数目较少,从而液体表面分子间距大于r0,分子间表现为引力,即液体的表面张力,表面张力的作用成效是:总想使液体的表面积减小,因此若将肥皂膜的下部分用热针刺破,上部分液体由于表面张力作用,表面积缩小将细线绷紧,故出现B所示的形状.6.(2021·重庆西北狼教育联盟月考)如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示.F>0为斥力,F<0为引力.A、B、C、D为x轴上四个特定的位置.现把乙分子从A处由静止开释,选项图中A、B、C、D四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系,其中大致正确的是( )解析:B 速度方向始终不变,A错误;加速度与力成正比,方向相同,故B正确;分子势能不可能增大到正值,故C错误;乙分子动能不可能为负值,故D错误.7.(2021·山东菏泽月考)用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分,A中盛有一定质量的理想气体,B为真空(如图甲),现把隔板抽去,A中的气体自动充满整个容器(如图乙),那个过程称为气体的自由膨胀,下列说法正确的是( )A.在自由膨胀过程中,所有气体分子的运动方向相同B.在自由膨胀过程中,只要把握好隔板插入的时机,全部气体都能到达B部分C.气体充满整个容器后,只要时刻足够长,还能全部自动回到A部分D.气体充满整个容器后,B部分中的某些气体分子有可能再回到A部分解析:ABC 气体分子在永不停息地做无规则运动,在自由膨胀过程中也不例外,选项A错误;在自由膨胀过程中,气体分子将充满所能到达的空间,即整个容器,选项B错误;热力学第二定律指出具有大量分子参与的宏观过程都具有方向性,因此选项C错误;气体充满整个容器后,气体分子朝各个方向运动的机会均等,因此B部分中的某些气体分子有可能再回到A部分,选项D正确.8.(2021·江苏南京调研)某人用原子级显微镜观看高真空的空间,发觉有一对分子A和B围绕一个共同“中心”旋转,如图所示,从而形成一个“类双星”体系,同时发觉此“中心”离A分子较近,这两个分子间的距离用r表示.已知当r=r0时两分子间的分子力为零,则在上述“类双星”体系中,A、B两分子间有( ) A.间距r>r0B.间距r<r0C.A的质量大于B的质量D.A的速率大于B的速率解析:AC 分子A和B围绕一个共同“中心”旋转,分子间引力提供向心力,故分子间距离r >r 0;又F =mω2r ,v =ωr ,而它们的ω相同且r A <r B ,因此有m A >m B 、v A <v B .故A 、C 正确.9.一定质量的理想气体从状态A 通过状态B 变化到状态C ,其V-T 图象如图所示.下列说法正确的有( )A .A →B 的过程中,气体对外界做功B .A →B 的过程中,气体放出热量C .B →C 的过程中,气体压强不变D .A →B →C 的过程中,气体内能增加解析:BC 由题图可知,从A 到B 气体的体积减小,外界对气体做功,A 项错误;从A 到B 过程气体的温度不变,内能不变,依照热力学第一定律可知,气体放出热量,B 项正确;由理想气体状态方程pV =nRT ,V =nR pT 可知,从B 到C 气体发生的是等压变化,气体的温度在降低,内能在减少,C 项正确,D 项错误.10.(2021·天津六校联考)如图所示,玻璃管A 和B 同样粗细,A 的上端封闭,两管下端用橡皮管连通,两管中水银柱高度差为h ,若将B 管慢慢地提起,则( )A .A 管内空气柱将变长B .A 管内空气柱将变短C .两管内水银柱高度差将增大D .两管内水银柱高度差将减小解析:BC 将B 管慢慢提起,A 中气体的压强增大,体积减小,因此A 管内气柱将变短,B 项正确;而p A =p 0+p h ,因此高度差增大,故C 正确.二、非选择题(本题共3小题,共40分.第11题10分,第12、13题每题各15分.有步骤运算的写出规范的解题步骤或文字说明,只有结果不得分)11.(2021·福建四地六校月考)在上海市青青年校外活动营地“东方绿舟”内有一个绿色能区,同学们能够在那个地点做太阳能和风能的研究性实验.某同学为了测定夏季中午单位面积上、单位时刻内获得的太阳能,制作了一个太阳能集热装置,实验器材有:(a)内壁涂黑的泡沫塑料箱一个,底面积为1 m 2;(b)盛水塑料袋一个;(c)温度计一个;(d)玻璃板一块(约1 m 2).如图所示.假设图为一斜坡草地,太阳光垂直照耀到草地表面,请将上述实验器材按实验设计要求画在图中.假如已知水的比热容c,被水吸取的热量Q与水的质量m、水温升高量Δt间的关系是Q=cmΔt,则为了测定中午单位面积上、单位时刻内获得的太阳能,除了需要测量m、Δt 外,还应测量的物理量是________,本实验会有一定误差,试写出一条产生误差的要紧缘故:____________________________________.解析:产生误差的要紧缘故:太阳能没有全部被水吸取(或水吸取的太阳能还一部分缺失等).答案:实验图示见解析时刻T(或t)12.(2021·辽宁沈阳东北育才学校五模)如图所示,上端封闭、下端开口内径平均的玻璃管,管长L=100 cm,其中有一段长h=15 cm的水银柱把一部分空气封闭在管中.当管竖直放置时,封闭气柱A的长度L A=50 cm.现把开口端向下插入水银槽中,直至A端气柱长L A′=37.5cm时为止,这时系统处于静止状态.已知大气压强p0=75 cmHg,整个过程中温度保持不变,求槽内的水银进入管内的长度.解析:对A部分气体,由玻意耳定律有p A L A S=p A′L A′S(2分)及p A=60 cmHg(2分)解得p A′=80 cmHg(2分)对B部分气体p B L B S=p B′L B′S(2分)而L B=L-h-L A=35 cm,p B′=95 cmHg,p B=p0=75 cmHg(2分)解得L B′≈27.6 cm(2分)Δh=L-L A′-h-L B′=19.9 cm(2分)答案:19.9 cm13.(2021·湖北武汉一模)如图所示,一水平旋转的薄壁汽缸,由横截面积不同的两个圆筒连接而成,质量均为m=1.0 kg 的活塞A 、B 用一长度为3L =30 cm 、质量不计的轻细杆连接成整体,它们能够在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气.活塞A 、B 的面积分别为S A =200 cm 2和S B =100 cm 2,汽缸内A 和B 之间封闭有一定质量的理想气体,A 的左边及B 的右边差不多上大气,大气压强始终保持为p 0=1.0×105 Pa.当汽缸内气体的温度为T 1=500 K 时,活塞处于图示位置平稳.问:①现在汽缸内理想气体的压强多大?②当汽缸内气体的温度从T 1= 500 K 缓慢降至T 2=400 K 时,活塞A 、B 向哪边移动?移动的位移多大?解析:①设被封住的理想气体压强为p ,轻细杆对A 和对B 的弹力为F ,对活塞A 有: p 0S A =pS A +F (2分)对活塞B ,有:p 0S B =pS B +F (2分)得:p =p 0=1.0×105 Pa(1分)②当汽缸内气体的温度缓慢下降时,活塞处于平稳状态,缸内气体压强不变,气体等压降温,活塞A 、B 一起向右移动.活塞A 最多移动至两筒的连接处.设活塞A 、B 一起向右移动的距离为x .对理想气体: V 1=2LS A +LS B (1分)T 1=500 K(1分)V 2=(2L -x )S A +(L +x )S B (2分)T 2=400 K(1分)S A =200 cm 2 S B =100 cm 2(1分) 由盖-吕萨克定律:V 1T 1=V 2T 2(2分)解得:x =10 cm(1分) x <2L =20 cm 说明活塞A 未碰两筒的连接处.故活塞A 、B 一起向右移动了10 cm.(1分) 答案:①1.0×105Pa ②向右移10 cm。
第1节机械振动知识点一| 简谐运动的特征1.简谐运动(1)定义:如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比,并且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动。
(2)平衡位置:物体在振动过程中回复力为零的位置。
(3)回复力①定义:使物体返回到平衡位置的力。
②方向:总是指向平衡位置。
③来源:属于效果力,可以是某一个力,也可以是几个力的合力或某个力的分力。
2.简谐运动的两种模型[(1)简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置。
(×)(2)做简谐运动的质点先后通过同一点,回复力、速度、加速度、位移都是相同的。
(3)做简谐运动的质点,速度增大时,其加速度一定减小。
(√)简谐运动的“五个特征”1.动力学特征:F =-kx ,“-”表示回复力的方向与位移方向相反,k 是比例系数,不一定是弹簧的劲度系数。
2.运动学特征:简谐运动的加速度的大小与物体偏离平衡位置的位移的大小成正比,而方向相反,为变加速运动,远离平衡位置时,x 、F 、a、E p 均增大,v 、E k 均减小,靠近平衡位置时则相反。
3.运动的周期性特征:相隔T 或nT 的两个时刻,振子处于同一位置且振动状态相同。
4.对称性特征(1)相隔T 2或(2n +1)2T (n 为正整数)的两个时刻,振子位置关于平衡位置对称,位移、速度、加速度大小相等,方向相反。
(2)如图所示,振子经过关于平衡位置O 对称的两点P 、P ′(OP =OP ′)时,速度的大小、动能、势能相等,相对于平衡位置的位移大小相等。
(3)振子由P 到O 所用时间等于由O 到P ′所用时间,即t PO =t OP′。
(4)振子往复过程中通过同一段路程(如OP 段)所用时间相等,即t OP =t PO 。
5.能量特征:振动的能量包括动能E k 和势能E p ,简谐运动过程中,系统动能与势能相互转化,系统的机械能守恒。
[典例] (多选)如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上,下端连接一物块,物块沿竖直方向以O 点为中心点,在C 、D 两点之间做周期为T 的简谐运动。
第二章相互作用测试卷(考试时间:90分钟试卷满分:100分)注意事项:1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。
答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,将答案填在选择题上方的答题表中。
3.回答第II卷时,将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,第9-12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1.如图所示,浙江某中学学生做化学实验时,水平放置的圆形铁环上放入分液漏斗,两者均处于静止状态,则()A.分液漏斗受到的重力方向一定指向地心B.圆形铁环对分液漏斗的作用力与底角θ无关C.圆形铁环对分液漏斗的弹力是由分液漏斗形变产生的D.若分液漏斗中溶液不断流出,分液漏斗的重心不断下降【答案】B【详解】A.重力是由地球的吸引而产生的,方向竖直向下,而不一定指向地心,A错误;B.圆形铁环对分液漏斗的作用力与分液漏斗的重力平衡,故圆形铁环对分液漏斗的作用力与底角θ无关,B 正确;C.圆形铁环对分液漏斗的弹力是由圆形铁环形变产生的,C错误;D.分液漏斗装满溶液时,重心在几何中心处,溶液不断流出的过程重心下降,当溶液流完后重心又回到球心处,故重心先下降后上升,D错误。
故选B。
2.吊车是工程上常用的一种机械,如图所示为一吊车吊起一批木材,吊车大臂支架顶端固定一定滑轮,一根缆绳绕过定滑轮,一端固定于吊车车身的控制器上,另一端连接一吊钩,吊钩下挂着木材,保持缆绳的长度不变,控制吊车大臂支架绕固定轴转动使木材缓慢升高,在木材缓慢升高的过程中吊钩不会碰到定滑轮,木材也不会接触到大臂。
为了研究问题的方便,不计缆绳和定滑轮的质量及一切摩擦力,则在此过程中下列说法正确的是()A .缆绳上的弹力一直增大B .吊车大臂支架对定滑轮的弹力一直增大C .吊车大臂支架对定滑轮的弹力方向始终沿吊车大臂支架方向D .两缆绳对定滑轮的作用力与竖直方向的夹角不变【答案】B【详解】A .以木材和吊钩整体为研究对象,设木材和吊钩的总质量为m ,根据平衡条件可得缆绳对木材和吊钩整体的弹力F mg =,在木材缓慢升高的过程中木材和吊钩整体处于平衡状态,则缆绳上的弹力大小不变,选项A 错误;BC .以定滑轮为研究对象,设绕过定滑轮的缆绳的夹角为α,根据三力平衡条件可得,大臂支架对定滑轮的弹力方向在缆绳夹角α角平分线的反向延长线上,但不一定沿吊车大臂支架方向,大小为N 2cos 2cos 22F F mg αα==在木材缓慢升高的过程中,与吊钩连接的缆绳一直处于竖直方向,与控制器连接的缆绳与竖直方向的夹角逐渐减小,即缆绳的夹角α逐渐减小,则吊车大臂支架对定滑轮的弹力N F 一直增大,选项B 正确,选项C 错误;D .缆绳对木材和吊钩整体的弹力F mg =,大小不变,两缆绳对定滑轮的作用力为两个弹力的合力,合力方向一定在两缆绳夹角α的角平分线方向上,挂木材的缆绳与竖直方向夹角不变,两缆绳夹角α减小,则两缆绳对定滑轮的作用力与竖直方向的夹角逐渐减小,选项D 错误。
2025届高考物理一轮复习收官模拟黑吉辽卷(试卷满分:100分;考试时间:75分钟)一、选择题:本题共10小题,共46分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.两个质量不同的物体,如果它们的( )A.动能相等,则质量大的动量小B.动能相等,则动量大小也相等C.动量大小相等,则动能也相等D.动量大小相等,则质量大的动能小2.今年夏天天气炎热,同学们喜欢用风扇降温,如图所示,A 、B 为扇片上两点,则( )A. B. C. D.3.某商场推出了用筷子夹金砖的游戏.商家将金砖的竖直剖面设计为等腰梯形,并要求顾客按如图所示方向夹金砖,若筷子与金砖之间的动摩擦因数为0.75(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力),若无论金砖质量如何都不能被夹起,则梯形的底角必须( )A.小于等于53°B.大于等于53°C.小于等于60°D.大于等于60°4.如图甲所示,将一块平板玻璃a 放置在另一块平板玻璃板b 上,在右端夹入两张薄纸片.当单色光从上方垂直射入后,从上往下看可以观察到如图乙所示的干涉条纹.则下列说法正确的是( )A.干涉条纹是由两玻璃板上表面反射的光叠加产生的B.若仅增大垂直射入的单色光波长,则条纹将变疏a b 、A B v v >A B ωω>A B T T <A Ba a <C.将b 缓慢向下平移,则条纹之间的距离将变大D.若抽去一张薄纸片,则条纹将变密5.如图所示,在平行板电容器两板间有一个带电微粒。
开关S 闭合时,该微粒恰好能静止在水平极板的正中间O 。
下列操作能使该微粒移动但在移动过程中重力势能不变的是( )A.保持S 闭合,极板N 上移B.充电后将S 断开,极板N 上移C.电容器绕垂直于纸面的O 轴整体转过一个小角度θD.极板M 和N 分别绕垂直于纸面的和轴沿相同方向转过相同的小角度θ6.如图所示某个孤立点电荷的两条电场线,a 、b 、c 是电场线上的三个点,下列说法正确的是( )A.该点电荷可能带负电B.a 点的电势一定比c 点的电势高C.电子在a 点时的电势能比在b 点时大D.将正的检验电荷从c 点移到b 点,电场力做负功7.某星系中有一颗质量分布均匀的行星,其半径为R ,将一质量为m 的物块悬挂在弹簧测力计上,在该行星极地表面静止时,弹簧测力计的示数为F ;在赤道表面静止时,弹簧测力计。
2019人教版高考物理一轮优练题(14)李仕才1、(匀变速直线运动规律的应用)(2017·湖北武汉调研)如图所示,一汽车装备了具有自动刹车功能的安全系统,系统以50 Hz的频率监视前方的交通状况。
当车速v≤10 m/s 且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即自动刹车,使汽车避免与障碍物相撞。
在上述条件下,若该车在不同路况下的自动刹车的加速度取4~6 m/s2之间的某一值,则自动刹车的最长时间为()A. sB.sC.2.5 sD.12.5 s答案C解析当车速最大v m=10 m/s且加速度取最小值时,自动刹车时间最长。
由速度公式,v=v m-at解得t=2.5 s,选项C正确。
2、(多选)(受力分析)如图,一质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与斜面垂直,则()A.滑块不可能只受到三个力作用B.弹簧可能处于伸长状态C.斜面对滑块的支持力大小可能为零D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg答案BD解析弹簧与竖直方向的夹角为30°,所以弹簧的方向垂直于斜面,因为弹簧的形变情况未知,所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定,所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平衡,此时弹簧弹力为零,处于原长状态,故A错误,B正确;沿斜面方向,根据平衡条件滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力,不为零,有摩擦力必有弹力,所以斜面对滑块的支持力不可能为零,故C错误,D正确。
3、(图象问题)(2018·河北衡水中学一调)如图,穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止。
现对小球沿杆方向施加恒力F0,垂直于杆方向施加竖直向上的力F,且F的大小始终与小球的速度成正比,即F=kv(图中未标出)。
已知小球与杆间的动摩擦因数为μ,小球运动过程中未从杆上脱落,且F0>μmg。
章末自测卷(第十四章)(限时:45分钟)一、单项选择题1.如图1甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以O点为平衡位置,在a、b两点之间做简谐运动,其振动图象如图乙所示,取Ox方向为正方向.由振动图象可以得知()图1A.振子的振动周期等于t1B.在t=0时刻,振子的位置在a点C.在t=t1时刻,振子的速度为零D.从t1到t2,振子正从O点向b点运动答案 D解析由题图振动图象可知振子的振动周期为2t1,选项A错误;在t=0时刻,振子的位移为零,所以振子应该在平衡位置O,选项B错误;在t=t1时刻,振子在平衡位置O,该时刻振子速度最大,选项C错误;从t1到t2,振子的位移沿正向在增加,所以振子正从O点向b 点运动,选项D正确.2.一束单色光经空气射入玻璃,这束光的()A.速度变小,波长变短B.速度不变,波长变短C.频率增大,波长变长D.频率不变,波长变长答案 A3.一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图能正确描述其光路的是()答案 A解析 光从玻璃砖射向空气时,如果入射角大于临界角,则发生全反射;如果入射角小于临界角,则在界面处既有反射光线,又有折射光线,但折射角应大于入射角,选项A 正确,C 错误.当光从空气射入玻璃砖时,在界面处既有反射光线,又有折射光线,且入射角大于折射角,选项B 、D 错误.4.(2016·北京理综·14)下列说法正确的是( ) A.电磁波在真空中以光速c 传播 B.在空气中传播的声波是横波 C.声波只能在空气中传播 D.光需要介质才能传播 答案 A5.(2015·四川理综·2)平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距3 m 的甲、乙两小木块随波上下运动,测得两小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰.这列水面波( ) A.频率是30 Hz B.波长是3 m C.波速是1 m/s D.周期是0.1 s答案 C解析 由题意知T =6030 s =2 s ,f =1T =0.5 Hz ,A 、D 错误;32λ=3 m ,则λ=2 m ,B 错误;v=λT =22m/s =1 m/s ,所以C 正确. 6.如图2甲所示,弹簧振子以O 点为平衡位置,在A 、B 两点之间做简谐运动.取向右为正方向,振子的位移x 随时间t 的变化图象如图乙所示,下列说法正确的是( )图2A.t =0.8 s 时,振子的速度方向向左B.t =0.2 s 时,振子在O 点右侧6 cm 处C.t =0.4 s 和t =1.2 s 时,振子的加速度完全相同D.t =0.4 s 到t =0.8 s 的时间内,振子的速度逐渐减小答案 A解析 从t =0.8 s 时起,再过一段微小时间,振子的位移为负值,因为取向右为正方向,故t =0.8 s 时,速度方向向左,A 正确;由题图乙得振子的位移x =12sin5π4t cm ,故t =0.2 s 时,x =6 2 cm ,故B 错误;t =0.4 s 和t =1.2 s 时,振子的位移方向相反,加速度方向相反,C 错误;t =0.4 s 到t =0.8 s 的时间内,振子的位移逐渐变小,故振子逐渐靠近平衡位置,其速度逐渐变大,故D 错误. 二、多项选择题7.(2018·吉林通化调研)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟,飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢,下列说法正确的有( ) A.飞船上的人观测到飞船上的钟较快 B.飞船上的人观测到飞船上的钟较慢 C.地球上的人观测到地球上的钟较快 D.地球上的人观测到地球上的钟较慢 答案 AC解析 由相对论知识Δt =Δτ1-(vc)2知,Δt >Δτ.则地面上的人观察飞船上的时间进程比地面上慢,即地球上的人观测到地球上的钟较快,同理可知,飞船上的人观测到飞船上的钟较快,A 、C 正确,B 、D 错误.8.把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上,一端用薄片垫起,构成空气劈尖,让单色光从上方射入,如图3所示.这时可以看到明暗相间的条纹.下面关于条纹的说法中正确的是( )图3A.干涉条纹是光在空气尖劈膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B.干涉条纹中的暗条纹是上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C.将上玻璃板平行上移,条纹向着劈尖移动D.观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的另一侧 答案 AC9.明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载:“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象.如图4所示,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a 、b ,下列说法不正确的是( )图4A.若增大入射角i ,则b 光先消失B.在该三棱镜中a 光波长小于b 光C.a 光能发生偏振现象,b 光不能发生D.若a 、b 光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a 光的遏止电压低 答案 ABC解析 如图所示,设b 光折射角为α,在右界面的入射角为β,根据几何关系有:α+β=∠A ,根据折射定律n =sin isin α,增大入射角i ,折射角α增大,β减小,而β增大才可能使b 光发生全反射,故A 错误;由光路图可知,a 光的折射率小于b 光的折射率(n a <n b ),则a 光的波长大于b 光的波长(λa >λb ),故B 错误;光是一种横波,横波都能发生偏振现象,与光的频率无关,故C 错误;根据光电效应方程可知,最大初动能E k =hν-W 0,再根据动能定理:-eU c =0-E k ,即遏止电压U c =h e ν-W 0e ,由于逸出功W 0相同,所以入射光的频率越大,遏止电压就越大,又n a <n b ,则a 光的频率小于b 光的频率(νa <νb ),a 光的遏止电压小于b 光的遏止电压,故D 正确. 10.一列简谐横波沿x 轴正方向传播,t 时刻波形图如图5中的实线所示,此时波刚好传到P 点,t +0.6 s 时刻的波形如图中的虚线所示,a 、b 、c 、P 、Q 是介质中的质点,则下列说法正确的是( )图5A.这列波的波速可能是50 m/sB.质点a 在这段时间内通过的路程一定小于30 cmC.质点c 在这段时间内通过的路程可能为60 cm D 若周期T =0.8 s ,则在t +0.8 s 时刻,质点Q 速度最大 答案 AC解析 由题图波形图可知波长λ=40 m ,且0.6 s =nT +34T (n =0,1,2,…),解得周期T = 2.44n +3s(n =0,1,2,…),当n =0时,T =0.8 s ,波速v =λT =50 m/s ,选项A 正确.由传播方向沿x 轴正方向可知质点a 在t 时刻向上运动,当n =0时,T =0.8 s ,则质点a 在0.6 s 内通过的路程小于30 cm ,当n =1,2,3…时,质点a 在0.6 s 内通过的路程大于30 cm ,选项B 错误.若n =1,则T =1235 s ,波传播到c 点所用时间为14T,0.6 s =7T 4,则0.6 s 内质点c 振动的时间为74T -14T =32T ,故在这段时间内质点c 通过的路程为6A =60 cm ,选项C 正确.若T =0.8 s ,在t +0.8 s 时刻,质点Q 位于正向最大位移处,速度为零,选项D 错误. 三、非选择题11.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,实验装置如图6所示.图6(1)某同学以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节并观察了实验现象后,总结出以下几点: A.灯丝与单缝和双缝必须平行放置 B.干涉条纹与双缝垂直C.干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关D.干涉条纹的间距与光的波长有关 以上几点中,你认为正确的是________.(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时,手轮上的示数如图7甲所示,该读数为________ mm.图7(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图乙所示.则在这种情况下来测量干涉条纹的间距Δx 时,测量值________实际值.(填“大于”“小于”或“等于”) 答案 (1)D (2)0.697 (3)大于12.(2015·新课标全国Ⅰ·34(2))甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播,波速均为v =25 cm/s.两列波在t =0时的波形曲线如图8所示.求:图8(1)t =0时,介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的x 坐标; (2)从t =0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16 cm 的质点的时间. 答案 (1)x =(50+300n ) cm (n =0,±1,±2,±3,…) (2)0.1 s解析 (1)两列波的振幅均为8 cm ,故偏离平衡位置位移为16 cm 的质点应为两列波的波峰相遇处的质点.根据波形图可知,甲、乙的波长分别为 λ乙=60 cm ,λ甲=50 cm则甲、乙两列波的波峰x 坐标分别为x 甲=(50+k 1×50) cm (k 1=0,±1,±2,±3,…) x 乙=(50+k 2×60) cm (k 2=0,±1,±2,±3,…) 综上分析,所有波峰和波峰相遇的质点x 坐标应为 x =(50+300n ) cm (n =0,±1,±2,±3,…)(2)偏离平衡位置位移为-16 cm 对应为两列波的波谷相遇.t =0时,两列波波谷间的x 坐标之差Δx =(50+2n 1+12×60)-(50+2n 2+12×50) (cm)整理可得Δx =10(6n 1-5n 2)+5 (cm),式中n 1、n 2均为整数 波谷之间最小的距离为Δx ′=5 cm 两列波相向传播,相对速度为2v =50 cm/s 所以出现偏离平衡位置位移为-16 cm 的最短时间 t =Δx ′2v=0.1 s.13.(2017·安徽江南十校联考)如图9所示,等腰直角三角形ABC 为某透明介质的横截面,O 为BC 边的中点,位于O 点处的点光源在透明介质内向各个方向发射光线,其中从AC 边上的D 点射出的光线平行于BC ,从E 点射出的光线垂直BC 向上.已知BC 边长为2L .求:图9(1)该光在介质中发生全反射的临界角θ. (2)DE 的长度x .(可能用到sin 15°=2-32或tan 15°=2-3)答案 (1)45° (2)63L 解析 (1)由几何关系可知,题图中∠ODE =60°,故光线OD 在AC 面上的入射角为30°,折射角为45°.根据光的折射定律有 n =sin 45°sin 30°= 2 由sin θ=1n 知θ=45°(2)由l OD sin 45°=Lsin 120°解得l OD =63L 由几何关系可知,光线OE 在AC 面上的折射角为45°,根据光的折射定律有,OE 光线在AC 面上的入射角为30°,故题图中∠OEC =60°,则△ODE 为等边三角形 得x =l OD =63L . 14.如图10所示,有一玻璃圆柱体,横截面半径为R =10 cm ,长为L =100 cm.一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的A 点,与玻璃圆柱体左端面距离d =4 cm ,点光源向各个方向发射单色光,其中射向玻璃圆柱体、从左端面中央半径为r =8 cm 圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出.光速为c =3×108 m/s ;求:图10(1)玻璃对该单色光的折射率;(2)该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间. 答案 (1)355 (2)6×10-9 s解析 (1)由题意可知,光线AB 从圆柱体左端面射入,在柱体侧面发生全反射,如图所示. sin i =r r 2+d 2=25n =sin i sin θ,sin C =1n sin θ=cos C =1-sin 2C联立解得n =355(2)折射光BD 在玻璃圆柱体内传播路程最长,因而传播时间最长,由几何知识得 s =L sin C =nL ,v =c nt =s v =n 2L c=6×10-9 s.。