2010届高三物理一轮复习《机械振动__机械波__光电磁振荡电磁波相对论》

-1-（命题范围：选修3-4机械振动机械波光、电磁振荡、电磁波、相对论）说明：本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共150分；答题时间120分钟．第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）1．下列关于电磁波的说法中正确的是（）A．麦克斯韦电磁场理论预言了电磁波的存在B．电磁波从真空传入水中，波长将变长C．雷达可以利用自身发射电磁波的反射波来对目标进行定位D．医院中用于检查病情的“B超”利用了电磁波的反射原理2．如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后，两物块都做简谐运动，在运动过程中（）A．甲的振幅大于乙的振幅B．甲的振幅小于乙的振幅C．甲的最大速度小于乙的最大速度D．甲的最大速度大于乙的最大速度3．如图所示是一列简谐横波某时刻0t的图象．经过st2.1时间，恰好第三次重复出现图示的波形．根据以上信息，能确定下面的哪项？（）A．波的传播速度的大小B．st2.1时间内质元P经过的路程C．st6.0时刻质元P的速度方向D．st6.0时刻的波形4．如图所示，一个透明玻璃球的折射率为2，一束足够强的细光束在过球心的平面内，以45°入射角由真空射入玻璃球后，在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射，从各个方向观察玻璃球，能看到从玻璃球内射出的光线的条数是（）A．2B．3C．4D．55．太赫兹辐射是指频率从0．3THz（1THz=1012Hz），波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射，辐射所产生的T射线在物体成像、医疗诊断、环境检测、通讯等方面具有广阔的应用前景．最近，科学家终于研制出以红外线激光器为基础的首台可产生4．4THz的T射线激光器，从而使T射线的有效利用成为现实．关于4．4THz的T射线下列说法中正确的是（）A．它的波长比可见光短B．它是原子内层电子受激发产生的C．与红外线相比，T射线更容易发生衍射现象D．与X射线相比，T射线更容易表现出粒子性6．一列简谐波沿x轴正方向传播，某时刻波形图如图甲所示，a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置．如再过23个周期，其中某质点继续振动的图象如图乙所示，则该质点是（）A．a处质点B．b处质点C．c处质点D．d处质点7．假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是（）A．当汽车向你驶来时，听到喇叭声音的频率大于300HzB．当汽车向你驶来时，听到喇叭声音的频率小于300Hz-2-C．当汽车和你擦身而过后，听到喇叭声音的频率大于300HzD．当汽车和你擦身而过后，听到喇叭声音的频率小于300Hz8．如图所示为一内侧面与外侧面平行、中间部分为空气的三棱镜，将此三棱镜放在空气中，让一束单色光沿平行于底边BC的方向入射到AB面上，光从AC面射出，在图示的出射光线中（光线②平行于BC边）正确的是（）A．只能是①B．只能是②C．只能是③D．①②③都有可能9．如图电路中，L是电阻不计的电感器，C是电容器，闭合电键S，待电路达到稳定状态后，再打开电键S，LC电路将产生电磁振荡．如果规定电感L中的电流方向从a到b为正，打开电键的时刻为t=0，那么下图中能正确的表示电感中的电流i随时间t变化规律的是（）10．一复色光中只含有a、b两种单色光，用该复色光照射一竖直理想透明薄膜（膜层厚度从零开始，上薄下厚）时，得到如图甲所示的干涉图样．若用此复色光通过玻璃半球射向空气时，下列四个光路图中可能符合实际情况的是（）第Ⅱ卷（非选择题，共110分）二、本题共2小题，共20分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答．11．（8分）学校开展研究性学习，某研究性学习小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一个圆形木盘上过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF，在半径OA上垂直圆盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2的位置不变，每次测量时，让圆盘的BFC部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2．同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值。这样只要根据P所插的位置，就可直接读出液体折射率的值．则（1）若30AOF，OP3与OC的夹角为30，则P3处所对应的折射率的值为________．（2）图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大？__________．（3）作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率的值应为_________．12．（12分）将一单摆装置竖直挂于某一深度h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的程度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离为l，并通过改变l而测出对应的周期T，再以T2为纵轴、l为横轴作出函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度．-3-（1）利用单摆测重力加速度时，为了减小误差，我们利用秒表来测量单摆多次全振动的时间，从而求出振动周期．除了秒表之外，现有如下工具，还需的测量工具为A．天平B．毫米刻度尺C．螺旋测微器（2）如果实验中所得到的T2-L关系图象如图乙所示，那么真正的图象应是a、b、c中的__________．（3）由图象可知，小筒的深度h=_________m，当地的g=_____________m/s2．（4）某次秒表计时得的时间如图丙所示，则总时间为____________s．三、本题共6小题，共90分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．13．（9分）一电子具有200m·s－1的速率，动量的不确定范围为0．01%，我们确定该电子的位置时，有多大的不确定范围？14．（15分）如图所示的电路中，电容器电容C=1μF，线圈的自感系数L=0．1mH，先将电键S拨至a，这时电容器内有一带电液滴恰保持静止．然后将电键S拨至b，经过t=3．14×10－5s，油滴的加速度是多少？当油滴的加速度a/为何值时，LC回路中的振荡电流有最大值？（g=10m/s2，研究过程中油滴不与极板接触）15．（16分）如图所示，用波长为的光照射金属板N时，灵敏电流表指针发生偏转．在M、N间加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向与两板平行，调整M、N间的距离d，电流表指针恰好不偏转．设光电子的质量为m、电荷量为e，普朗克常量为h，真空中光速为c．求该金属的逸出功．16．（16分）如图所示，一等腰直角棱镜，放在真空中，AB=AC=d．在棱镜侧面AB左方有一单色光源S，从S发出的光线SD以60°入射角从AB侧面中点射入，当它从侧面AC射出时，出射光线偏离入射光线的偏向角为30°，若测得此光线传播的光从光源到棱镜面AB的时间跟在棱镜中传播的时间相等，那么点光源S到棱镜AB侧面的垂直距离是多少？17．（16分）如图（a）所示，一只昆虫水平飞向一个原来静止悬挂着的单摆，并抱住摆球，结果使单摆做简谐运动，其振动图象丙-4-如图（b）所示，已知摆球的质量是昆虫质量的5倍，求：昆虫飞来时速度的大小．18．（18分）如图所示，将质量为mA=100g的平台A连接在劲度系数k=200N/m的弹簧上端，弹簧下端固定在地上，形成竖直方向的弹簧振子．在A的上方放置mB=mA的物块B，使A、B一起上下振动，弹簧原长l0=5cm，A的厚度可忽略不计，g取10m/s2．求：（1）当系统做小振幅简谐运动时，A的平衡位置离地面C的高度；（2）若A、B一起做简谐运动，其振幅为0．5cm，则B对A的最大压力是多少；（3）为了使B在振动中始终与A接触，振幅不能超过多少？参考答案1．答案：AC电磁波从真空进入水中，传播速度变小，而电磁波的频率不变，因此波长变小；“B超”本质是超声波，而不是电磁波．2．答案：C由题意知，在细线未断之前，两个弹簧受的弹力是相等的，所以当细线断开后，甲、乙两物体做简谐运动的振幅是相等的，A、B均错；两物体在平衡位置时速度最大，此时的动能等于弹簧刚释放时的弹性势能，所以两物体的最大动能是相等的，则质量大的速度小，D错，C对．3．答案：ABD从图象中可知波长m8，经过st2.1时间，恰好第三次重复出现图示的波形，因此可知周期sT4.0，从而确定波速和st2.1时间内质元P经过的路程为cmAs12034，st6.0时由于不知波的传播方向，因此无法确定质元P的振动方向，Tst5.16.0，因此可以确定st6.0的波形图．综上本题答案为ABD．4．答案：B如图所示，在第一个入射点A，入射角i=45°，根据n=sini/sinr，n=2，解得，r=30°，在A点有一条反射光线，反射光线与法线的夹角为45°；A点的折射光线射到玻璃球与真空的交界面B处发生反射和折射，入射角为30°，反射角为30°，折射角为45°，在B点有一条从玻璃球内射出的折射光线；B点反射光线射到玻璃球与真空的交界面C处发生反射和折射，入射角为30°，反射角为30°，折射角为45°，在C处有一条从玻璃球内射出的折射光线；C点的反射光线射到玻璃球与真空的交界面恰好射到A处发生反射和折射，入射角为30°，反射角为30°，折射角为45°，折射角恰好与第一次的反射光线重合．所以，从各个方向观察玻璃球，能看到3条从玻璃球内射出的光线．5．答案：C电磁波中波长从长到短依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线．由已知条件，T射线介于无线电波和红外线之间，可见它的波长比可见光长，A错；原子内层电子受激发产生的是X射线，B错；波长越长的电磁波，更容易表现出波动性，所以C对，D错．6．答案：D再过23个周期，质点经平衡位置向下振动，从而可以判断出只有d处质点符合要求．7．答案：AD由多普勒效应可知，声源与观察者相对靠近过程中，观察者接收到的频率增大；相对观察者远离过程中，观察者接收到的频率减小．8．答案：B根据光的折射定律，画出从AB面进入三棱镜后的光路图，由于内侧面和外侧面平行，光从三棱镜的AC面射出后一定与入射光线平行，故B正确．9．答案：B在S断开前ab段短路，电容器不带电．断开时，ab中产生自感电动势，阻碍电流减小给电容器充电，此时电流正-5-向最大．给电容器充电的过程，电容器电量最大时ab中电流减为零，此后LC发生电磁振荡形成交变电流，故B选项正确．10．答案：A首先从甲图上可以看出a、b两束光的波长大小，然后再根据波长和频率、折射率的关系即可得到正确答案．11．答案：（1）1．73（3分）（2）P4（3分）（3）1（2分）12．答案：（1）B（2分）（2）a（2分）（3）0．30（3分）9．86（3分）（4）66．3（2分）解析：（1）为了测量出周期，需要秒表，为测量程度的改变需要刻度尺，故还需要的测量工具为B；（2）根据单摆的周期公式，gLT2得ghlgLT22244，显然若以l为自变量，则当地l=0时T20，所以真正的图象是a；（3）由（2）的分析可以确定，筒的深度为0．30m，a图象的斜率为30.020.142gk，所以当地的重力加速度为9．86m/s2．（4）66．3s对于秒表读数，应注意小表盘上的每格是1min，大表盘上每小格保持0．1s．13．解析：电子的动量为p＝mv＝9．1×10－31×200kg·m·s－1＝1．8×10－28kg·m·s－1（2分）动量的不确定范围为Δp＝0．01%×p＝1．0×10－4×1．8×10－28kg·m·s－1＝1．8×10－32kg·m·s－1（3分）由不确定关系式，得电子位置的不确定范围为Δx＝ph4＝3234108.1