2021届高考物理二轮复习专题限时集训(B卷)(十五)-力学实验与创新-Word版含解析.docx

1．(2022·成都质检)下列说法中正确的是(　　)
A．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关
B．泊松亮斑是光的干涉现象，玻璃中的气泡看起来特殊光明是光的全反射现象
C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观看者的运动无关
D．各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样，为3×105 m/s
2．图(a)为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图(b)为质点Q的振动图像。下列说法正确的是(　　)

A．在t＝0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动
B．在t＝0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同
C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴正方向传播了6 m
D．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm
3．(2022·攀枝花质检)关于下列光学现象，说法正确的是(　　)
A．水中蓝光的传播速度比红光快
B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射
C．在岸边观看前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要浅
D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉试验，用红光时得到的条纹间距更宽
4．(2022·宜宾模拟)下列说法中不正确的是(　　)
A．泊松亮斑的本质是光绕过盘的边缘产生的衍射现象
B．在同一种物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越短，波速越小
C．全息照相是利用了光的衍射原理，这就要求参考光和物光有很高的相干性
D．经典力学的时空观就是一个确定的时空观，时间与空间、物体的运动无关
5．(2022·湖北重点中学联考)波速均为v＝2 m/s的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播，某时刻波的图像分别如图甲、乙所示，其中P、Q处的质点均处于波峰。关于这两列波，下列说法正确的是(　　)

A．甲波中的M处质点比P处质点先回到平衡位置
B．从图示的时刻开头，经过1.0 s，P质点通过的位移为2 m
C．从图示的时刻开头，P处质点比Q处质点先回到平衡位置
D．此时刻，M点的运动方向沿x轴正方向
6．属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中(　　)
A．真空中光速不变
B．时间间隔具有相对性
C．物体的质量不变
D．物体的能量与质量成正比
解析：选A　由爱因斯坦狭义相对论基本假设可知选项A正确。
7．(2022·广元模拟)下列说法中正确的是(　　)
A．交通警察通过放射超声波测量车速，利用了波的干涉原理
B．电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
C．单缝衍射中，缝越宽，衍射现象越明显
D．地面上测得静止的直杆长为L，则在沿杆方向高速飞行的火箭中的人测得杆长应小于L
8．(2022·安徽六校联考)公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯，在晚上观看不同颜颜色灯的深度和水面上被照亮的面积，下列说法正确的是(　　)
A．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较小
B．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较小
C．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较大
D．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较大
9．(2022·九江联考)下列物理现象中：
(1)在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；
(2)“闻其声而不见其人”；
(3)同学围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；
(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。
这些物理现象分别属于波的(　　)
A．反射、衍射、干涉、多普勒效应
B．折射、衍射、多普勒效应、干涉
C．反射、折射、干涉、多普勒效应
D．衍射、折射、干涉、多普勒效应
10．(2022·上海虹口期末)小河中有一个实心桥墩P，A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，俯视如图所示，小河水面安静。现在S处以某一频率拍打水面，使形成的水波能带动树叶A振动起来，可以接受的方法是(　　)

A．提高拍打水面的频率
B．降低拍打水面的频率
C．无论怎样拍打，A都不会振动起来
D．无需拍打，A也会振动起来
11.(2022·唐山模拟)某学习小组在探究三棱镜对光的色散的试验中，用一束含有两种A、B不同颜色的光束以肯定的角度从三棱镜的一边射入并从另一面射出，如图所示。由此我们可以知道(　　)

A．在同种介质中，A光的波长比B光的波长长
B．从空气中以相同的入射角射入同样的介质，A光的折射角比B光的小
C．A、B两种光在水中的速度一样大
D．A、B两种光从相同的介质入射到空气中，渐渐增大入射角，B光先发生全反射
12．光纤通信接受的光导纤维是由内芯和外套组成，如图所示，其中内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，下列说法正确的是(　　)

A．内芯和外套的折射率应满足n1＞n2
B．内芯和外套的折射率应满足n1＜n2
C．从左端面入射的光线，其入射角θ必需大于某值，全部光才能被传导
D．从左端面入射的光线，其入射角θ必需小于某值，全部光才能被传导
13．(2022·焦作一模)下列说法中正确的是(　　)
A．光的偏振现象说明光是纵波
B．人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射
C．光的双缝干涉试验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距肯定变大
D．光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理
14．(2022·遂宁模拟)“隔墙有耳”现象是指隔着墙，也能听到墙另一侧传来的声音，由于声波(　　)
A．发生了干涉，听者处于振动加强处
B．发生了干涉，听者处于振动减弱处
C．波长较短，无法发生明显衍射
D．波长较长，发生了明显衍射
15．(2022·成都摸底)如图所示为条纹总宽度相同的4种明暗相间的条纹，其中有两种是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样，还是两种是黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹)。则图中从左向右排列，亮条纹的颜色依次是(　　)

A．红黄蓝紫 B．红紫蓝黄
C．蓝紫红黄 D．蓝黄红紫

1．解析：选C　做简谐运动的质点，其振动能量与振幅有关，A错误；泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特殊光明是光的全反射现象，B错误；真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观看者的运动无关，C正确；各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样，为3×108 m/s，D错误。
2．解析：选B　由振动图像可知，在t＝0.10 s时，质点Q向y轴负方向运动，A错误；结合波形图及质点运动方向与波的传播方向的“上坡下、下坡上”规律可知，波沿x轴负方向传播，题图(a)中质点P经Δt＝0.25 s－0.10 s＝0.15 s＝T时间，位移变为负值，即此时质点P的加速度方向沿y轴正方向，B正确；波在Δt＝0.15 s＝T时间内沿x轴负方向传播λ＝6 m，C错误；任意质点在半个周期内通过的路程为2倍振幅，即20 cm，从平衡位置或最大位移处开头，T时间内通过的路程等于振幅，而题图(a)中质点P在半个周期后，已经过平衡位置并向负的最大位移处运动，T时间内通过的路程小于振幅，D错误。
3．解析：选D　光在介质中的传播速度v＝，其中n是折射率，由于水对蓝光的折射率大于水对红光的折射率，所以在水中蓝光传播速度比红光慢，A错误；光从光密介质射入光疏介质时，才有可能发生全反射，B错误；视深h和实际深度H的关系为h＝，所以鱼的实际深度比看到的要深，C错误；双缝干涉试验中条纹间距Δx＝λ，由于红光波长大于蓝光波长，所以用红光时得到的条纹间距更宽，D正确。
4．解析：选C　泊松亮斑的本质是光绕过盘的边缘产生的衍射现象A正确；在同一种物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越短，波速越小，B正确；全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，即两束光频率必需相同，要求参考光和物光有很高的相干性，C错误；经典力学的时空观就是一个确定的时空观，时间与空间、物体的运动无关，D正确。
5．解析：选C　依据上下坡法可知甲图中M点正向上振动，需要大于四分之一周期时间才能回到平衡位置，P点正通过最大振幅向下振动，需要四分之一周期回到平衡位置，故P处的质点比M处质点先回到平衡位置，A、D错误；由图知，λ甲＝4 m，λ乙＝8 m，由v＝解得T甲＝2 s，T乙＝4 s，故P处的质点经过1 s振动了二分之一周期，振动到了波谷位置，即通过的位移为0.2 m，B错误；P、Q处的质点要想回到平衡位置，最小需要四分之一周期，即P处的质点需要0.5 s，Q处的质点需要1 s，故从图示的时刻开头，P处质点比Q处质点先回到平衡位置，C正确。
6．解析：选A　由爱因斯坦狭义相对论基本假设可知选项A正确。
7．解析：选BD　交警通过放射超声波测量车速，利用了多普勒效应，A错误；电磁波能携带的信息量与其频率有关，频率越高，能携带的信息量就越大，选项B正确；由发生明显衍射条件知，选项C错误；依据爱因斯坦相对论可知，运动的物体长度变短，选项D正确。
8．解析：选D　光从水里射入空气发生折射，入射角相同时，折射率越大，折射角越大，从水面上看光源越浅，红灯发出的红光的折射率最小，看起来最深；设光源的深度为d，光的临界角为C，则光能够照亮的水面面积大小为S＝π(dtan C)2，可见，临界角越大，照亮的面积越大，各种色光中，红光的折射率最小，临界角最大，所以红灯照亮的水面面积较大，选项D正确。
9．解析：选A　在春天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，属于声波的反射；“闻其声而不见其人”属于声波的衍射；同学围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉；当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应。正确选项是A。
10．解析：选B　使形成的水波能带动树叶A振动起来，必需使水面形成的波波长足够长，衍射现象明显，可以接受的方法是降低拍打水面的频率，选项B正确。
11. 解析：选AD　由图可知，B光折射率较大，B光的频率大。在同种介质中，A光的波长比B光的波长长，选项A正确；从空气中以相同的入射角射入同样的介质，A光的折射角比B光的大，选项B错误；A、B两种光在水中的速度，A光较大，选项C错误；由于B光的折射率较大，B光的全反射临界角较小，A、B两种光从相同的介质入射到空气中，渐渐增大入射角，B光先发生全反射，选项D正确。
12．解析：选AD　光纤通信是利用光的全反射原理来工作的，光只有从光密介质进入光疏介质中时，才能发生全反射，因而内芯和外套的折射率应满足n1＞n2。从图中看由左端面入射的光线，其入射角越小，进入介质后，在n1与n2的界面上入射角越大，越易发生全反射，故A、D正确。
13．解析：选BD　光的偏振现象说明光是横波，选项A错误；人耳能听见的声波波长比超声波波长长，所以人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射，选项B正确；光的双缝干涉试验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距肯定变小，选项C错误；光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理，D正确。
14．解析：选D　“隔墙有耳”现象是指隔着墙，也能听到墙另一侧传来的声音，由于声波波长较长，发生了明显衍射，D正确。
15．解析：选B　由双缝干涉条纹间距公式可知，左侧第一个是红光通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样，第三个是蓝光通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样；由单缝衍射可知，左侧其次个是紫光通过同一个单缝形成的衍射图样，左侧第四个是黄光通过同一个单缝形成的衍射图样，所以B正确。