江苏省2024高考物理一轮复习第十四章机械振动光电磁振荡和电磁波5+3+4章末综合能力滚动练含解析

PAGEPAGE1(5＋3＋4)章末综合实力滚动练一、多项选择题1．(2024·广东肇庆市其次次统一检测)下列说法中正确的是()A．做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C．红光与紫光在真空中的传播速度相同D．机械波和电磁波都可以在真空中传播答案BC2．分子间的相互用包括分子间引力F引和分间斥力F斥，则()A．F斥和F引是同时存在的，且随着分子间距离的增大，F斥和F引都减小，只是F斥比F引改变得快B．某一个分子的内能是指其动能和势能之和C．假如甲、乙两个分子相距较远，若把甲固定，乙自由地渐渐向甲靠近，直到不行能再靠近的过程中，乙的加速度先增大、后减小、再增大D．假如分子力做正功，则分子的动能增加答案ACD解析分子间同时存在着引力和斥力，它们的大小都跟分子间距离有关，如图(a)所示，而分子间实际表现出来的作用力F与两分子间距离的关系如图(b)所示，依据牛顿其次定律可以得出分子乙自由运动时加速度改变的特点．内能是指大量分子的动能和势能的总和，是宏观状态的描述量，微观的一个分子根本没有内能的概念．分子力做正功，分子势能减小，动能增加；分子力做负功，分子势能增加，动能减小，而分子的动能与势能之和不变，选项A、C、D正确．3．(2024·陕西榆林市第三次测试)一列简谐横波从左向右以v＝2m/s的速度传播，某时刻的波形图如图1所示．下列说法中正确的是()图1A．A处质点再经过eq\f(3,4)周期将传播到C点B．B处质点正在向上运动C．B处质点再经过eq\f(1,8)T回到平衡位置D．该波的周期T＝0.05s答案BD解析在波的传播过程中，质点不随波传播，A处质点不会传播到C点，故A错误；波向右传播，依据“同侧法”推断质点的振动方向，可知B处质点正在向上振动，故B正确；B处质点向上振动靠近平衡位置平均速度大，所用时间小于八分之一周期，故C错误；T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(10×10－2m,2m/s)＝0.05s，故D正确．4．(2024·陕西宝鸡市质检)下列说法中正确的是()A．在光的双缝干涉试验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽B．水中的气泡看起来特殊光明，是因为光从水中射向气泡时在气泡表面发生了全反射C．两列水波发生干涉时，两列波的波峰相遇点的质点振动位移始终最大D．由于超声波的频率很高，所以超声波不简单发生明显衍射现象答案ABD解析光的双缝干涉试验中，若仅将入射光由绿光改为红光，因波长变长，依据条纹间距公式Δx＝eq\f(L,d)λ，可知干涉条纹间距变宽，故A正确；光束从水中射向气泡，当入射角等于或大于临界角时，出现全反射现象，则水中的气泡看起来特殊光明，故B正确；两列波的波峰相遇点，振动总是加强，但质点的位移不是始终最大，故C错误；超声波的频率很高，波长很小，不易发生明显衍射现象，故D正确．5.(2024·四川德阳市第三次诊断)如图2所示，△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(两束可见单色光关于OO′对称)，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的完整光路如图所示，下列说法中正确的是()图2A．若光束从玻璃棱镜中射向空气，则光束b简单发生全反射B．在玻璃棱镜中，a光的传播速度小于b光的传播速度C．用a、b光在同样的装置中做“双缝干涉”试验，a光的条纹间距更大D．用a、b光照耀同一狭缝，b光衍射现象更明显答案AC解析由光路图看出，b光束在NO面上发生了全反射，而a光束在MO面上没有发生全反射，而入射角相同，说明b光的临界角小于a光的临界角，由sinC＝eq\f(1,n)分析得知，玻璃对a光束的折射率小于对b光束的折射率，由v＝eq\f(c,n)得知，在玻璃砖中a光的传播速度比b光的传播速度大，故A正确，B错误；a光的频率比b光的小，则a光的波长比b光长，a光的条纹间距大，故C正确；波长越长越简单发生明显的衍射现象，故D错误．二、非选择题6．(2024·江苏常州市一模)肯定质量的志向气体，其状态改变的p－V图象如图3所示．已知气体在状态A时的温度为260K，则气体在状态B时的温度为________K，从状态A到状态C气体与外界交换的热量为________J.图3答案780600解析由题可知，TA＝260K，VA＝1×10－3m3，VB＝3×10－3m3，由题图可知，A→B为等压改变，由盖—吕萨克定律得：eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，代入数据解得：TB＝780K．气体状态参量：pA＝3×105Pa，VA＝1×10－3m3，pC＝1×105Pa，VC＝3×10－3m3，由志向气体状态方程得：eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pCVC,TC)，代入数据解得：TC＝TA＝260K．A、C两个状态的温度相等，内能相等，内能改变量ΔU＝0；A到B过程气体体积增大，气体对外做功：W＝－pΔV＝－3×105×(3－1)×10－3J＝－600J，由热力学第肯定律ΔU＝W＋Q得：Q＝ΔU－W＝0－(－600)J＝600J＞0，即气体从外界汲取600J的热量．7．在双缝干涉试验中，分别用红色和绿色的激光照耀同一双缝，在双缝后面的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比，Δx1____Δx2(填“＞”“＝”或“＜”)．若试验中红光的波长为630nm，双缝与屏幕的距离为1.00m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则双缝之间的距离为________mm.答案＞0.3解析双缝干涉条纹间距Δx＝eq\f(l,d)λ，红光波长较长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即Δx18．某同学测量玻璃砖的折射率，打算了下列器材：光源、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖．如图4所示，直尺与玻璃砖平行放置，光源发出的一束细单色光从直尺上O点射向玻璃砖表面，在直尺上视察到A、B两个光点，读出OA间的距离为20.00cm，AB间的距离为6.00cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d1＝10.00cm，玻璃砖厚度d2＝4.00cm.该玻璃的折射率n＝________，光在该玻璃中传播速度v＝________m/s(光在真空中传播速度c＝3.0×108m/s，结果均保留两位有效数字)．图4答案1.22.5×108解析作出光路图如图所示，依据几何学问可得入射角i＝45°，设折射角为r，则tanr＝eq\f(3,4)，故折射率n＝eq\f(sini,sinr)≈1.2，故v＝eq\f(c,n)＝2.5×108m/s.9．(2024·山西临汾市二轮复习模拟)一列沿x轴传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图5所示，介质中x＝6m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y＝0.2cos(4πt)m．求：图5(1)该波的传播速度；(2)介质中x＝10m处的质点Q第一次到达波谷的时间．答案(1)48m/s(2)eq\f(1,3)s或eq\f(1,6)s解析(1)由题图可知，波长λ＝24m，由质点P的振动方程可知，ω＝4πrad/s则周期T＝eq\f(2π,ω)＝0.5s故该波的传播速度v＝eq\f(λ,T)＝48m/s.(2)若波沿＋x方向传播，t＝0时刻，质点Q与左侧相邻的波谷的水平距离为x1＝16m该波谷传播到质点Q处时，质点Q第一次到达波谷，经过时间t＝eq\f(x1,v)＝eq\f(1,3)s若波沿－x方向传播，t＝0时刻，质点Q与右侧相邻的波谷的水平距离为x2＝8m该波谷传播到质点Q处时，质点Q第一次到达波谷，经过时间t′＝eq\f(x2,v)＝eq\f(1,6)s.10．(2024·山东淄博市模拟)简谐横波沿x轴传播，M、N是x轴上两质点，如图6甲是质点N的振动图象．图乙中实线是t＝3s时刻的波形图象，质点M位于x＝8m处，虚线是再过Δt时间后的波形图．图中两波峰间距离Δx＝7.0m．求：图6(1)波速大小和方向；(2)时间Δt.答案见解析解析(1)由题图知T＝6s，λ＝8m则波速大小为：v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(4,3)m/st＝3s时，质点N向下振动，故波沿x轴负方向传播．(2)由题意知，时间Δt＝nT＋eq\f(Δx,v)＝(6n＋eq\f(21,4))s，(n＝0,1,2,3…)．11．(2024·广西桂林、梧州、贵港、玉林、崇左、北海市第一次联合调研)如图7所示，由某种透亮材料制成的直角三棱镜ABC，∠A＝30°，AB长为2m，且在AB外表面镀有水银．一束与BC面成45°角的光线从BC边的中点D射入棱镜．已知棱镜对该光的折射率n＝eq\r(2).求光线从AC面射出棱镜的位置和在该位置对应的折射角．图7答案距C点eq\f(\r(3),4)m处0°解析由折射定律可知：n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\r(2)，解得r＝30°由几何关系可知，光线在AB面的入射角等于30°，所以光线在AB面发生反射后，垂直AC面射出棱镜，即光线射出棱镜时的折射角为0°射出点到C点的距离xCE＝eq\f(BC,2)sin60°＝eq\f(AB,4)sin60°解得：xCE＝eq\f(\r(3),4)m.12．(2024·福建泉州市5月其次次质检)街道上的许多电子显示屏，其最重要的部件就是发光二极管．有一种发光二极管，它由半径为R的半球体介质ABC和发光管芯组成，管芯发光区域是半径为r的圆面PQ，其圆心与半球体介质的球心O重合，如图8所示．图中发光圆面发出的某条光线射向D点，入射角为30°，折射角为45°.图8(1)求半球体介质对该光的折射率n；(2)为使从发光圆面PQ射向半球面上全部的光都能干脆射出，管芯发光区域面积最大值为多少？答案(1)eq\r(2)(2)eq\f(πR2,2)解析(1)依据折射定律