1、衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 1页 共 10页第 2页 共 10页衡水泰华中学决胜高考物理暑假必刷密卷做题时间：2022 年_月_日,_：_:_实际得分：_家长签字(严禁代签):_光学机械波专练本套知识点：机械振动，机械波，反射全反射注意事项：1.本套密卷满分 100 分，做题所需时间 90 分钟；2.请一律用 0.5 或以上的黑色中性签字笔在规定的答题纸上做答，注意书写规范；3.做题不改错，等于没有做！做完之后，要求依照答案用红笔自判所有主客观题，并算出总得分，请家长签字确认，并在积累本进行认真的错题整改反思，并把本套题的主要收获、主要不足和反思写到每套题所附的反思纸上
2、，开学上交。一、单选题（本题共 8 题，每题 4 分，共 32 分)1如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（）A气泡表面有折射没有全反射B光射入气泡衍射形成“亮斑”C气泡表面有折射和全反射D光射入气泡干涉形成“亮纹”2关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（）A用复色光投射就看不到条纹B明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果C把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹D蓝光干涉条纹的间距比红光的大3如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心 O 点，发现有 a、b、c、d 四条细光束，其中 d是光经折射和反射形成
3、的。当入射光束 a 绕 O 点逆时针方向转过小角度 时，b、c、d 也会随之转动，则（）A光束 b 顺时针旋转角度小于 B光束 c 逆时针旋转角度小于 C光束 d 顺时针旋转角度大于 D光速 b、c 之间的夹角减小了 2 4如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形 MNPQ，2MNNP，其折射率为2。一束单色光在纸面内以45 的入射角从空气射向 MQ 边的中点 O，则该束单色光（）A在 MQ 边的折射角为 60B在 MN 边的入射角为 45C不能从 MN 边射出D不能从 NP 边射出5一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点 P 的说法正确的是（）第 14 套组编人：金亚玲校对
4、人:王娟审核人：王娜衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 3页 共 10页第 4页 共 10页A该时刻速度沿 y 轴正方向B该时刻加速度沿 y 轴正方向C此后 14 周期内通过的路程为 AD 此后 12 周期内沿 x 轴正方向迁移为 12 6如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距 x。套在杆上的小球从中点以初速度v 向右运动，小球将做周期为T 的往复运动，则（）A小球做简谐运动B小球动能的变化周期为 2TC两根弹簧的总弹性势能的变化周期为TD小球的初速度为 2v 时，其运动周期为 2T7一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波，t=2s 时的
5、波形如图（a）所示，x=2m 处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（）A 15 m/sB 25 m/sC 35 m/sD 45 m/s8如图所示，实线和虚线分别为某种波在 t 时刻和 t+t 时刻的波形曲线。B 和 C 是横坐标分别为 d 和 3d 的两个质点，下列说法中正确的是（）A任一时刻，如果质点 B 向上运动，则质点 C 一定向下运动B任一时刻，如果质点 B 速度为零，则质点 C 的速度也为零C如果波是向右传播的，则波的周期可能为 67 tD如果波是向左传播的，则波的周期可能为 613 t二、多选题（共 4 题，每题 5 分）9某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象
6、，狭缝1S，2S 的宽度可调，狭缝到屏的距离为 L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。下列描述正确的是（）A图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射B遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大C照射两条狭缝时，增加 L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D照射两条狭缝时，若光从狭缝1S、2S 到屏上 P 点的路程差为半波长的奇数倍，P 点处一定是暗条纹衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 5页 共 10页第 6页 共 10页10以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。2020 年 11
7、月 10 日，中国载人潜水器“奋斗者”号创造了 10909 米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示。下列说法正确的是（）A“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波B“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波C“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现D“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程11位于0.25mx 的波源 p 从0t时刻开始振动，形成的简谐横波沿 x 轴正负方向传播，在2.0st 时波源停止振动，2.1st 时的部分波形如图所示，其中质点 a 的平衡位置1.75max，质点 b 的平衡位置0
8、.5mbx 。下列说法正确的是（）A沿 x 轴正负方向传播的波发生干涉B0.42st 时，波源的位移为正C2.25st 时，质点 a 沿 y 轴负方向振动D在 0 到 2s 内，质点 b 运动总路程是 2.55m12下端附着重物的粗细均匀木棒，竖直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿竖直方向做频率为1Hz 的简谐运动：与此同时，木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动，如图（a）所示。以木棒所受浮力 F 为纵轴，木棒水平位移 x 为横轴建立直角坐标系，浮力 F 随水平位移 x 的变化如图（b）所示。已知河水密度为 ，木棒横截面积为 S，重力加速度大小为 g。下列说法正确的是（）Ax 从0.05m 到0
9、.15m 的过程中，木棒的动能先增大后减小Bx 从0.21m 到0.25m 的过程中，木棒加速度方向竖直向下，大小逐渐变小C0.35mx 和0.45mx 时，木棒的速度大小相等，方向相反D木棒在竖直方向做简谱运动的振幅为122FFSg三、解答题（共 4 题每题 12 分）13如图所示，一直角棱镜,90,1ABCAAC。从 AB 边界面垂直入射的甲、乙两种不同频率的单色光，在棱镜中传播速度分别为1k c 和2k c（1201,kkc为真空中的光速），甲光第一次到达 BC 边恰好发生全反射。求：（1）该棱镜分别对甲光和乙光的折射率；（2）BC 边的长度。衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高
10、考版第 7页 共 10页第 8页 共 10页14如图，一个半径为 R 的玻璃球，O 点为球心。球面内侧单色点光源 S 发出的一束光在 A 点射出，出射光线 AB 与球直径 SC 平行，=30。光在真空中的传播速度为 c。求：（i）玻璃的折射率；（ii）从 S 发出的光线经多次全反射回到 S 点的最短时间。15一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，0t时刻的波形如图所示，介质中质点 P、Q 分别位于2xm、4xm处从0t时刻开始计时，当15ts时质点 Q 刚好第 4 次到达波峰求波速写出质点 P 做简谐运动的表达式（不要求推导过程）16一列简谐横波在1 s3t 时的波形图如图(a)所示，P、Q 是介
11、质中的两个质点。图(b)是质点Q 的振动图象。求：（1）波速及波的传播方向；（2）质点 Q 的平衡位置的 x 坐标。衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 9页 共 10页第 10页 共 10页衡水泰华中学决胜高考物理暑假必刷密卷第 14 套答题纸13141516衡水泰华决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 6 页共 10 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！参考答案：1C【解析】当光从水中射到空气泡的界面处时，一部分光的入射角大于或等于临界角，发生了全反射现象；还有一部分光折射到内壁然后再折射出去，所以水中的空气泡看起来比较亮。故选 C。2B【解析】A用复
12、色光投射同样能看到条纹，A 错误；B双缝干涉实验中，明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果，B 正确；C由条纹间Lxd 知，把光屏前移或后移，改变了 L，从而改变了条纹间距，但还可能看到明暗相间条纹，C 错误；D由条纹间Lxd 知，且蓝 红，则蓝光干涉条纹的间距比红光的小，D 错误。故选 B。3B【解析】A设入射光线 a 的入射角为，则反射角为，光束 c 的折射角为 ，光束 d 的反射角也为 ，入射光束 a 绕 O 点逆时针方向转过小角度 时，入射角变为 由反射定律可知反射角等于入射角，则光束 b 顺时针旋转角度等于，故 A 错误；B由折射定律有 sin1sinn ，sin()1sin()n 可
13、得 即光束 c 逆时针旋转角度小于，故 B 正确；C光束 d 的反射角变化与光束 c 的折射角变化相等，则光束 d 顺时针旋转角度小于，故 C 错误；D光束 b 顺时针旋转角度等于，光束 c 逆时针旋转角度小于，则光速 b、c 之间的夹角减小的角度小于 2，故 D 错误；故选 B。4C【解析】A光线从 O 点入射，设折射角为 ，由折射定律有sinsinn解得30 即该束单色光在 MQ 边的折射角为 30，故 A 错误；B设边长=NP l，则=2MNl，作出光路图如图所示。由几何关系可知光在 MN 边的入射角为60，故 B 错误；C设光在玻璃砖与空气界面发生全反射的临界角设为 C，有12sin2
14、Cn即45C ，而光在 MN 边的入射角大于 45，所以光在 MN 边发生全反射，不能从 MN 边射出，故 C正确；D根据几何关系可知光在 A 点发生全反射后到达 NP 边的 B 点时的入射角为 30，小于全反射临界角，所以光在 B 点折射出玻璃砖，故 D 错误。故选 C。5A【解析】AB波沿 x 轴正向传播，由“同侧法”可知，该时刻质点 P 的速度方向沿 y 轴正向，加速度沿 y 轴负向，选项 A 正确，B 错误。C在该时刻质点 P 不在特殊位置，则在 14 周期内的路程不一定等于 A，选项 C 错误；D质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项 D 错误。故选 A。6B【解析】A物
15、体做简谐运动的条件是它在运动中所受回复力与位移成正比，且方向总是指向平衡位置，可知小球在杆中点到接触弹簧过程，所受合力为零，此过程做匀速直线运动，故小球不是做简谐运动，A 错误；BC假设杆中点为O，小球向右压缩弹簧至最大压缩量时的位置为 A，小球向左压缩弹簧至最大压缩量时的位置为 B，可知小球做周期为T 的往复运动过程为OAOBO根据对称性可知小球从OAO与OBO，这两个过程的动能变化完全一致，两根弹簧的总弹性势能的变化完全一致，故小球动能的变化周期为 2T，两根弹簧的总弹性势能的变化周期为 2T，B 正确，C 错误；衡水泰华决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 7 页共 10 页一切不按照
16、高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！D小球的初速度为 2v 时，可知小球在匀速阶段的时间变为原来的 2 倍，接触弹簧过程，根据弹簧振子周期公式02mTk可知接触弹簧过程所用时间与速度无关，即接触弹簧过程时间保持不变，故小球的初速度为 2v 时，其运动周期应小于 2T，D 错误；故选 B。7A【解析】根据图 b 可知 t=2s 时 x=2m 处的质点正经过平衡位置向下振动；又因为该波向负方向传播，结合图 a，利用“上下坡”法可知 x=2m 为半波长的奇数倍，即有2122n（n=1，2，3）而由图 b 可知该波的周期为 T=4s；所以该波的波速为121vTn（n=1，2，3）当 n=3
17、时可得波的速率为1 m/s5v 故选 A。8C【解析】AB从图上可以看出，该波不是标准正弦波，波长为 3d，BC 两点间距不是相差半个波长，则速度可能大小相等，也可能不相等，故 AB 错误；C如果波向右传播，时间可能为16tkTT 当 k=1 时67Tt 故 C 正确；D若波向左传播，则波传播的距离为32.5kdd其中 k=0，1，2为该波向左传播的可能整数波的个数，时间可能为56tkTT 当 k=1 时，有611Tt 故 D 错误。故选 C。9ACD【解析】A由图可知，图乙中间部分等间距条纹，所以图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，同时也发生衍射，故 A 正确；B狭缝越小，衍射范围越大，
18、衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，则衍射现象减弱，图丙中亮条纹宽度减小，故 B 错误；C根据条纹间距公式Lxd 可知照射两条狭缝时，增加 L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大，故 C 正确；D照射两条狭缝时，若光从狭缝1S、2S 到屏上 P 点的路程差为半波长的奇数倍，P 点处一定是暗条纹，故 D 正确。故选 ACD。10BD【解析】A由题知，“奋斗者”号与“探索一号”通信是通过水声音通信，由下而上，故信息载体属于纵波，故 A 错误；B由题知，“奋斗者”号与“沧海”号通信是通过水声音通信，由左向右，故信息载体属于横波，故B 正确；C因为太空中没有介质，故机械波无法传播，
19、所以“探索一号”与通信卫星的实时通信只能通过电磁通信来实现，故 C 错误；D在传递信息的过程也是传递能量的过程，故“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程，故 D 正确。故选 BD。11BD【解析】A波从波源发出后，向 x 轴正负方向传播，向相反方向传播的波不会相遇，不会发生干涉，故 A 错误；B由图可知，波的波长1m 由题意可知 0.1s 内波传播四分之一波长，可得0.1s4T 解得0.4sT 根据同侧法可知，波源的振动方向向上，0.42st 即54TTt 时，波源向上振动，位移为正，故 B 正确；C波的波速2.5m/svT波源停止振动，到质点 a 停止振动的时间 11.750
20、.25s0.6s0.25s2.5t衡水泰华决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 8 页共 10 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！即质点 a 还在继续振动，2.1st 到2.25st 经过时间 20.15st 即242TTt，结合图象可知质点 a 位移为正且向 y 轴正方向运动，故 C 错误；D波传到b 点所需的时间 30.75s0.3s2.5t 在 0 到 2s 内，质点b 振动的时间为 4172s0.3s1.7s4tT质点 b 运动总路程17170.15m2.25msA故 D 正确。故选 BD。12ABD【解析】A由简谐运动的对称性可知，0.1m、0.3m、0.5
21、m 时木棒处于平衡位置；则 x 从0.05m到0.15m 的过程中，木棒从平衡位置下方向上移动，经平衡位置后到达平衡位置上方，速度先增大后减小，所以动能先增大后减小，A 正确；Bx 从0.21m 到0.25m 的过程中，木棒从平衡位置上方靠近最大位移处向下运动（未到平衡位置），加速度竖直向下，大小减小，B 正确；C0.35mx 和0.45mx 时，由图像的对称性知浮力大小相等，说明木棒在同一位置，竖直方向速度大小相等，速度方向相反，而两时刻木棒水平方向速度相同，所以合速度大小相等，方向不是相反，C 错误；D木棒在竖直方向的简谐运动可类比于竖直方向的弹簧振子，设木棒长度为 L，回复力系数为 k，
22、平衡位置时木棒重心在水面下方0 x，则有02LgSxMg 木棒重心在平衡位置上方最大位移 A 处时202LMgFMggSxkAA木棒重心在平衡位置下方最大位移 A 处时102LFMggSxMgkAA 可解得 kgS，122FFASgD 正确；故选 ABD。13（1）111nk，221nk；（2）11Lk【解析】（1）由光速与折射率的关系cnv，可得该棱镜对甲光的折射率111nk.2该棱镜对乙光的折射率221nk.2（2）设 BC 边的长度为 L，根据题述甲光第一次到达 BC 边恰好发生全反射，可画出光路图111sinkn.2cossinC.21cosCL.2解得11Lk.21）3n；（2）4
23、6Rtc【解析】（i）根据题意将光路图补充完整，如下图所示根据几何关系可知 i1=30，i2=60根据折射定律有 nsini1=sini2.2解得3n.2（ii）设全反射的临界角为 C，则13sin3Cn.2光在玻璃球内的传播速度有cvn.2根据几何关系可知当=45时，即光路为圆的内接正方形，从 S 发出的光线经多次全反射回到 S 点14（衡水泰华决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 9 页共 10 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！的时间最短，则正方形的边长2xR.2则最短时间为44 6xRtvc.215（1）1/vm s；（2）0.2sin(0.5)yt m【解析
24、】(1)根据波形图得到波长4m；0t时刻，质点 Q 正向下运动；从0t时刻开始计时，当15ts时质点 Q 刚好第 4 次到达波峰，故有334TTt，.1解得4415tTs.1故波速为41/4mvm sTs.2(2)0t时刻，质点 P 正在向上运动，振幅为：0.2Am，.2角速度为：22/42 radsT.2故质点 P 做简谐运动的表达式为：0.22ysint m.416（1）18cm/s，沿 x 轴负方向传播；（2）9cm【解析】（1）由图(a)可以看出，该波的波长为36cm.1由图(b)可以看出，周期为 T2s.1波速为 v T 18cm/s.2由图(b)知，当1 s3t 时，Q 点向上运动
25、，结合图(a)可得，波沿 x 轴负方向传播。（2）设质点 P、Q 平衡位置的 x 坐标分别为Px、Qx 由图(a)知，x0 处 y 2A Asin(30).2因此303cm360Px.2由图(b)知，在 t0 时 Q 点处于平衡位置，经t 13 s，其振动状态向 x 轴负方向传播至 P 点处，可得P、Q 间平衡位置距离为QPxxvt6cm.2则质点 Q 的平衡位置的 x 坐标为Qx 9cm.2衡水泰华决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 10 页共 10 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！第（）套物理暑假必刷密卷专用反思表填表时间：2022 年_月_日,_：_；反思人：_家长签字：_本套暴露的主要问题板块该板块失分对每一分失分的原因反思单选总分 32 分丢了（）分多选总分 20丢了（）分计算总分 48 分丢里（）分本套题的主要收获知识上的收获技巧上的收获本套题的综合反思做题状态做题结果自我提醒
