《2020届高三全国名校12月月考物理机械振动机械波和光学试题及答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020届高三全国名校12月月考物理机械振动机械波和光学试题及答案（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020届高三全国名校12月月考物理机械振动机械波和光学试题及答案1、（2020山东省威海市文登区高三上学期期末）在弹性绳左右两端垂直绳轻摇一下，产生两个振动方向、振幅和波长都相同的正弦形“孤波”，t=0时刻两孤波传播至如图所示位置，已知左侧孤波向右传播速度大小为=1m/s，下列说法正确的是（）A. t=0时坐标在x=2m处的质点，在t=2s时运动到了O点B. 右侧孤波向左传播的速度大小与不一定相等C. t=2.5s时，O点处的质点位于波峰D. t=3s时，O点处的质点加速度最大【答案】C【解析】A波在介质中传播时，介质中质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波的传播而迁移，故A错误；B在同一
2、介质中，同一种波的传播速度相同，故B错误；C由于两波的传播速度相同，由图可知，t=2.5s时刻，两个孤波的“波峰”这种振动状态传至O点，因此，O点位移向上达到最大，速度为0即波峰位置，故C正确；Dt=0时刻坐标在x=3m和x=+3m处的质点都处于平衡位置且向下运动，由波的平移法可知，其振动形式在t=3s时刻传至O点，此时O点处质点处于平衡位置，加速度为0，故D错误。故选C。2、（2020广西省名校高三上学期12月模拟）如图所示，质量为m的物体被放到劲度系数为k弹簧上，并使其在竖直方向上做简谐运动，当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重量的1.5倍，重力加速度为g。则该简谐运动的平衡位置离O
3、点（弹簧处于原长时其上端的位置）的距离为_；振动过程中物体对弹簧的最小压力为_；要使物体在振动过程中不离开弹簧，振幅不能超过_。【答案】 (1). (2). (3). 【解析】1物体处于平衡位置时，有所以离点的距离为2振动过程中物体对弹簧的最大压力时，弹簧相对平衡位置向下振动最大振幅，此时回复力回复力竖直向上；振动过程中物体对弹簧的最小压力时，弹簧相对平衡位置向上振动最大振幅，有简谐运动对称性可知，此位置回复力方向竖直向下，故此时弹簧受到的弹力由牛顿第三定律可知，振动过程中物体对弹簧的最小压力为；3弹簧所受压力最小为0，回复力，所以振幅最大为。3、（2020湖北省龙泉中学潜江中学高三上学期12
4、月联考）一列沿x轴正向传播的横波在某时刻的波形图如图甲所示，a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上的四个质点，图乙的振动图象描述的是介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是 A. 在t=0时刻，振动图像表示质点b的振动情况B. 在t=0时刻，质点b的速率小于质点c的速率C. 在t=0时刻，质点c的加速度方向沿y轴正方向D. 在t=0时刻，振动图像表示质点c的振动情况E. 在t=时刻，质点c速率为零，加速度的值最大【答案】ACE【解析】A由甲图可知，根据“上下坡”法可知，质点b沿y轴正方向振动，结合乙图可知，在t=0时刻，振动图像表示质点b的振动情况，故A正确；B在t=0时刻，质点b位于平衡位置
5、，质点c振幅处，所以质点b的速率大于于质点c的速率，故B错误；C由甲图可知，在t=0时刻，质点c位于波谷位置，所以质点c的加速度方向沿y轴正方向，故C正确；D在t=0时刻，质点c位于波谷位置，故D错误；E由甲图可知，经过t=质点c位于波峰处，速率为0，加速度最大，故E正确。故选ACE。4、（2020山东省威海市文登区高三上学期期末）图甲为光电效应实验的电路图，保持光的颜色和光照强度不变，移动滑动变阻器滑片位置或对调电源正负极，得到电流表的示数I随电压表的示数U变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（）A. 由能量守恒定律可知，光电子的最大初动能等于入射光子的能量B. 由欧姆定律可知，电压表的示
6、数为零时，电流表的示数也为零C. 保持光的颜色不变，只增加光照强度时，IU图像的纵截距会增大D. 保持光的颜色不变，只增加光照强度时，IU图像的横截距Uc会增大【答案】C【解析】A由爱因斯坦光电效应方程可知，电子的最大初动能等于入射光子的能量与金属逸出功之差，故A错误；B当光电管两端电压0时，即电压表示数为0，此时仍有光电子运动到阳极而形成光电流，则电流且示数不为0，故B错误；CIU图像的纵截距表示光电管两端电压为0时，光电流的大小，保持光的颜色不变，即光电子逸出的最大初动能不变，增加光照强度时单位时间内逸出的光电子数增大，运动到阳极的光电子数增大，则光电流增大，故C正确；DIU图像的横截距U
7、c表示光电管两端加反向电压且使逸出的光电子恰好到达阳极，即由光电效应方程可知，保持光的颜色不变，只增加光照强度时，Uc不变，故D错误。故选C。5、（2020陕西省西安中学高三第一次模拟考试）如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是_A. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B. a比b更容易发生衍射现象C. 在水中a光速度比b光的速度小D. 在水中a光的临界角大于b光的临界角E. 若a光与b光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光【答案】ABD【解析】由图可知，单色光a偏
8、折程度小于b的偏折程度，根据折射定律知，a光的折射率小于b光的折射率，则知a光的波长大根据双缝干涉条纹的间距公式，可得，干涉条纹间距与波长成正比，所以a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故A正确；a光的波长长，波动性强，更容易发生衍射现象，故B正确；由知，在水中a光的速度大，故C错误；由全反射临界角公式，知折射率n越大，临界角C越小，则知在水中a光的临界角大于b光的临界角，故D正确；若a光与b光以相同入射角从水射向空气时，由于在水中a光的临界角大于b光的临界角，所以b光的入射角先达到临界角，则b光先发生全反射，首先消失的是b光，故E错误6、（2020广西省名校高三上学期12月模拟）如图所
9、示为一玻璃圆柱体的截面图，其半径为R，O为圆柱截面的圆心，AB为截面圆的直径。在B点放一个能发某种单色光的点光源，它照射到直径上方的光线中，只有圆弧段AMN有光线折射出来，其中从M点折射出的光线恰好平行于AB。已知。求直线BN长度（用R、表示）。【答案】【解析】设光线在点发生折射对应的入射角为，折射角为。如图则有，根据折射定律得代入数据得光线恰好在点发生全反射，则为临界角，有如图在等腰三角形中，的距离为联立求得7、（2020陕西省西安中学高三第一次模拟考试）如图所示，半径为R的扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角AOB=60.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，折射光线平行于OB
10、且恰好射向M（不考虑反射光线，已知光在真空中的传播速度为c）求从AMB面的出射光线与进入介质的入射光线的偏向角；光在介质中的传播时间【答案】（1）；（2）【解析】试题分析：光路图如图所示：对AO面的折射，由几何知识得：，则介质的折射率：光从M点射出时，有：解得：，从AMB面的出射光线与进入介质的入射光线的偏向角：；设光在介质中的路程为s，则光在介质中的传播速度：则光在介质中传播的时间：联立解得：考点：考查了光的折射定律，光的传播【名师点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律、临界角公式、光速公式，运用几何知识结合解决这类问题8、（2020湖北省龙泉中学潜江中学高三上学期12月联考）
11、在开展深度学习的过程中，某课题研究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，它的示意图如图2所示。在一圆盘上，过圆心O做两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2不变。每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察大头针P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住大头针P1、P2的像。同学们根据计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可以直接读出液体折射率的值。（1）若AOF=，OP3与OC的夹角为，求P3所对应的折射率的值；（2）简要说明P3、P4哪处的折射率较大；（3）做AO的延长线交圆周于K，求K处所对应的液体折射率。【答案】（1）（2）P4处的折射率大（3）1【解析】(1)若AOF=，OP3与OC的夹角为，则折射角为，设此时液体的折射率为n3=(2)由图可知，OP3与OC的夹角大于OP4与OC的夹角，故OP3与法线OE的夹角小于OP4与法线OE的夹角，即OP3的折射角小于OP3的折射角，根据折射率n=可知，P3处的折射率小于P4哪处的折射率。(3)因为AO的延长线交圆周于K，所以OK的折射角等于AO的入射角，根据折射率n=可知，K的折射率等于1。
