专题卷(十六) 机械振动、机械波、光-【鱼跃龙门卷】2025年高三物理二轮复习专题卷（江西专版）

高三二轮复习专题卷 此时封闭气体的压强p{=p,十p.=78.0cmHg, 由理想气体软态方程有兴-学， 解得T1≈305.7K, 即t1=32.7℃. 14.(1)po-pgh sin 0 (2)po-uogh cos 0 【解析】(1)当玻璃管静止时，设被封闭气体的压强为p1,以水银柱为研究对象， 其受力情况如图甲所示， 根据水银柱沿斜面方向受力平衡有p。S=mg sin0十p1S, 而m=pSh,解得p1=p。一ogh sin0。 (2)在玻璃管沿粗糙斜面匀加速下滑过程中，设被封闭气体压强为p2,以玻璃管、水 银柱及封闭气体整体为研究对象，其受力情况如图乙所示， 分别沿垂直于斜面和平行于斜面方向应用力的平衡条件和牛顿第二定律得N'= Mg cos 0,Mg sin 0-f=Ma,y f=uN', 解得a=g(sin0-ucos0), 以水银柱为研究对象，其受力情况如图丙所示， 沿平行于斜面方向应用牛顿第二定律得mg sin0+pzS一p。S=ma, 解得p:=p,+g(a一gsin0), p.S 将m=pSh及上面求出的a值代人该式并整理得p2=p。一pgh cos日。 丙 15.1)抽气2次(2吕p.S 【解析】(1)由题意可知，每次抽气气体的温度不发生变化，即气体发生等温变化，则第一次抽气 有paV。=(V。+V), V 解得p1=V。十VPo, 则对第二次抽气有p:V。=p2(V。+V), 解得：=(v广p,-音r 4 可知抽气2次，助力气室内气压达到P。 (2)启动前制动，助力气室长度压缩为2，该过程发生等温变化，有p,SL。-pS· 2 此时杆AB由受力平衡得F:十pS=p1S十F。, 启动后制动助力气室长度将压缩2，有P,SL,=S· 2 此时杆AB由受力平衡得F2十poS=p2S十F。, 所以驾驶员能节省的力为△F=F1一F2, 联立得△F=吕S。 物理（十六） 1.B【解析】晃动的树枝在风力作用下运动，不是简谐运动，A错误：简谐运动是机械振动的一种， 是最基本、最简单的振动形式，B正确；简谐运动的回复力与偏离平衡位置的位移成正比，是变 ·64· ·物理· 参考答案及解析 力，C错误：物体运动到平衡位置时，所受回复力为零，但合外力不一定为零，比如单摆的平衡位 置在最低点，合外力提供向心力，不为零，D错误。 2.D【解析】物块A做简谐运动，回复力由弹簧弹力和重力的合力提供，选项A错误；在t1时刻 A在平衡位置，此时弹簧被压缩，弹力为2mg,则此时木板B对地面的压力大小为3mg,选项B 错误；物块A在最高点时B与水平面间的作用力刚好为零，此时弹簧弹力为mg,则对A,mg十 2mg=2ma,解得a=1.5g,由对称性可知物块A在最低点时加速度向上，为1.5g,则F-2mg= 2ma,解得弹簧弹力为F=5mg,选项C错误；设物块A的振动方程为y=Asin(t十p)(m),根据 T=1 s,A=10 cm,@= =2s,当1=0时y=5cm,即5=10sin9,可得9=名则物块A的 2π 振动方程为y=0.1sin(2xt+石)(m),选项D正确。 3.D【解析】当吊坠位移为零时，弹簧处于伸长状态，纸弹簧弹性势能不为零，故A错误；吊坠的 回复力F=一kx,可知F-x是过原点的直线，且斜率为负，故B错误；根据牛顿第二定律，加速度 4=F=_:,可知a工是过原点的直线，且斜率为负，故C错误；物体做简谐运动的位移随时间 变化的表达式为x=Asin(ul+p),速度的表达式为u=Acos(ol十p),联立可得无+ v2 w2A 1,可知x图像为椭圆方程，故D正确。 4。A【解标】根据单摆的周期公式T=2x后可得单摆的频率∫=臣，若将此单摆置于竖直 向下的匀强电场中，可知带电小球所受电场力竖直向下，而重力也竖直向下，重力场与电场叠加， 相当于增加了单摆所处空间的重力加速度，因此该单摆的振动频率将增加，故A正确：在悬点O 处放置一个点电荷，根据点电荷之间作用特点可知，两点电荷之间产生的静电力方向始终在两点 电荷的连线上，即沿着绳子方向，可知连接小球的绳子上的拉力将会发生改变，而在小球做简谐 运动时，其回复力为小球重力垂直绳子方向的分力，根据小球做简谐运动的周期公式T=2π 层可得了云层 ，即在小球质量不变的情况下，其振动频率与回复力和位移大小比值的系数 k有关，而点电荷对小球的静电力与回复力无关，故B、C错误；若将此单摆置于垂直摆动平面向 里的匀强磁场中，则在小球从左向右摆动的过程中，其所受洛伦兹力始终沿着摆绳指向摆心，而 从右向左摆动的过程中，其所受洛伦兹力始终沿着摆绳背离摆心，则可知洛伦兹力的出现将使摆 绳上的张力发生改变，但并不会影响摆球的振动频率，故D错误。 5.A【解析】某振子自由振动时的振动图像如图甲中实线所示，设周期为T,,而在某驱动力作用 下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中虚线所示，设周期为T2:由图可知，T,<T2,则有 f>∫2：图乙中c点处发生共振，驱动力频率等于固有频率f1,当受迫振动时，驱动力频率为 f2<f1,故此受迫振动对应的状态可能是图乙中的a点，但一定不是c点和b点。 6.C【解析】根据图乙可知，t=0时刻，质点P向上振动，根据“上下坡”法可知，该简谐波沿x轴 负方向传播，故A错误：根据图甲可知，该波的波长为2m,则波速为v=个=m/s=0.5m/s, 放B错误；由于5s=T+T,则质点P运动的路程为5=4A+A=5A=5×1cm=5cm,故C 正确：介质中的质点只在自己的平衡位置附近振动，而不会随波迁移，故D错误。 7.A【解析】甲图中A、B都是振动加强点，其中A在波峰，B在平衡位置，则A、B两点的竖直高 度差为2A=10cm,故A正确：波的周期为T-}-8。=0.5,从甲图所示时刻开始经0.256 ·65· 高三二轮复习专题卷 =0.5T,B点通过的路程为2×2A=20cm,故B错误；乙图所表示的是波的多普勒效应，故C错 误；在E点单位时间内接收到的波面比F点多，则在E点观察到的频率比在F点观察到的频率 高，故D错误。 *A【解析】光线射入溶液时入射角为，折射角设为3，则从杯底射出时的入射角也为3，射出时的 折射角设为Y,根据光的折射定律，有08二”=0日，可得Y=0,即光线从杯底射出时的光线与 sin B 射入溶液的光线平行，与溶液折射率的大小无关，故A正确：两杯NaCI溶液对光的折射率分别为 sin 0 m月，：-D日，由于B>B,所以1<n2,故甲杯中NaCL溶液的浓度比乙小，根据u=二 n 可知，折射率越小，光在溶液中的速度越大，即光线在甲杯溶液中传播较快，故B、C错误；光线射 入溶液时的入射角0越大，折射角3就越大，从杯底射出时的入射角B也就越大，当入射角0等于 90°时，B等于发生全反射的临界角，但人射角0不可能增大到90°，B也就不可能增大到临界角，也 就是说光线在杯底不可能发生全反射，故D错误。 8.BC【解析】蟾蜍声带的振动产生了在空气中传播的声波和在池塘中传播的水波，无论是声波还 是水波，它们都是由声带振动产生的，所以其频率都应该等于声带的振动频率，而与传播介质无 关，故A错误：池塘水面上的落叶随着水波而振动，做的是受迫振动，故B正确；由已知水波的传 播速度与水的深度成正相关，可知水波的波长与水深有关，深水区的波长大，所以更容易发生衍 射现象，故C正确；蟾蜍的鸣叫频率f=1451Hz,且水波波长入=0.5cm=0.005m,则波速v= f=0.005×1451m/s≈7.3m/s,故D错误。 9.BC【解析】泊松亮斑是光照射在宽度小于或与光源波长相差不大的小圆板或圆珠时，会在之后 的光屏上出现环状的互为同心圆的衍射条纹，故A错误；乙图为肥皂泡薄膜干涉示意图，将框架 顺时针旋转90°，肥皂泡薄膜仍然是上薄下厚，条纹不会跟着旋转，故B正确；丙图为劈尖干涉检 查平整度示意图，由干涉原理可知，若某处凹陷，则对应条纹提前出现，若某处凸起，则对应的条 纹延后出现，因此由条纹可以推断出P处凹陷，Q处凸起，故C正确；相机拍摄时减弱了玻璃表 面的反射光，是在照相机镜头前增加偏振片过滤掉了反射的光，应用了偏振原理，故D错误。 10.AC【解析】根据图甲可知，太阳光（白光）通过三角形玻璃棱镜后，光的人射角相同，但不同波 长的光的折射角不同，根据光的折射定律可知，同样的介质，对不同波长的光折射率不同，故A 正确：根据折射定律m一s_s血，可知折射率越大，偏向角越大，故B错误；通过几何关系 sin ia sin is 有0=i1一i2十i4一i3,i2十ig=A,解得0=i1十i4一A,说明偏向角0与折射率和楼镜顶角A都 有关，故C正确：i3最大为A,若A小于临界角，则不会发生全反射，故D错误。 *AC【解析】由两波源的振动图像可知，两波源起振方向相反，因A点到两振源的距离之差为零， 可知质点A位于振动减弱区，振幅为A,=4m一2m=2m,则质点A的最小位移为0，选项A、C 正确：两列波的波长均为入=T=2m,B点到两波源距离之差△x8=5m一4m=1m=2,则B 点振动加强，而A点振动减弱，但是两质点振动频率仍相同，即质点A与质点B振动的快慢相 同，选项B错误；因B点振动加强，可知振幅为A2=2m十4m=6m,可知0~4s内，质点B的最 大位移为6m,选项D错误。 11.(1)0.8s(2)5+20n(m/s),其中n=0,1,2,… 【解析】(1)由波形图可知，波长入为4m,图中的实线和虚线分别为t1=0和t2=0.2s时的波 形图，则有2一41=4T十nT,其中n=0,1,2,…, 解得工4015，其中n=0,1,2,…, ·66· ·物理· 参考答案及解析 可知，当n取0时，T有最大值，为0.8s,即这列波的最大周期为0.8s。 (2)这列波的传播速度大小为0=产=20m十5(m/9),其中n=01,2,…。 12.(1)2.0m/s(2)40cm 【解析】(1)由题意可知波从x=0.8m传播到x=1.2m经过了0.2s,故波速=1.2一0.8 0.2 m/s=2.0m/s. (2)由图可知从波源起振到波传播到P点过程中Q点已经振动了1个周期，则通过路程为5 4A=40cm. a导R (2)2.74R 【解析】(1)如图，从底面上A处射人的光线，在球面上发生折射时的入射 角为i,当i等于全反射临界角C时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最 大距离为l。 B i=C,由全反射临界角的定义有sinC= 由几何关系有sinC=不， 联立解得1=了· 2R (②)设与光轴相距的光线在球面B点发生折射时的入射角和折射角分别为：，和，由折射定 律有nsin i1=sinr1, 设折射光线与光轴的交点为D,在△OBD中，由正弦定理有in∠D_sin180”-r) R OD 由几何关系有∠D=r1一i1, n,-行联立解得0D-32,2+R2.74R. 5 14.1.5【解析】当sini=时，恰好没有光线从AB边射出，可知光线在E E 点发生全反射，设临界角为C,则sinC= 由几何关系可知，光线在D点的折射角为r=90°-2C, 则in=, sinr 联立可得n=1.5。 15.(1)1.55mm(2)0.35mm 【解析】(1)发光像素单元射到屏障上的光被完全吸收，考虑射到屏障顶端的光射到透明介质和 空气交界面，折射后从界面射向空气，由题意可知0=60，则r=号=30 在介质中的入射角设为i,则加” sin i=n, 1 解得sini= ·67· 高三二轮复习专题卷 2 由几何关系sini= a+罗 解得d=√/2.4mm≈1.55mm。 (2)若可视角度0刚好被扩为180°，则180 =90°，此时光线在界面刚好不发生全反射，此时光线 在界面处的人射角等于临界角C,有sinC,-,, 解得C=30°， 此时发光像素单元发光点距离屏障的距离为x,=danC= -mm, 3 像素单元宽度x最小为x=2(,-台)-(25-)mm0,35mm. ·68·4。如图所示，一带正电的小球用地缘领蝇悬挂干O点，将小球拉开小角废后静 2024一2025学年度高三二轮复习专题卷（十六） 止释放，其运动可提为简新运魂，下列精绝中可使小球限动顿率增加的是 A将此单扭盟于警直下的望电场中 物理·机械振动、机械波、光 民在：悬点)处放置个带正电的点电黄 (考试时可7行分仲，满分100分)》 二在悬点0处效管一个带负电的点电背 D传魔单摆置于看直摆动平面向里的匀强融场中 一、选择题：本题共10小题，共6分。在每小愿给出的四个选项中，第1一7题只有一项符合题日 ,某板子自山最功时的振动图橡如图甲中实线所示，面在某聚动力作用下数受迹张动时，稳定 要求，每小整4分：第8一10盟有备原箱合题目要求，每小题6分，全都选对的得6分，透对但 后的振动图檬如图甲中虚线所示，那么，此受趋景动对应的投态可能是图乙中的图乙，为该最 不全的得3分，有选量的得0分。带■日为怪力置升丽，分值不计入总分。 千的共根鱼登} 1,下列关干萄谐运动的说法正瑞的是 A。在风中见动的何枝的运动是筒普运动 长截简蓝运动的物体一定做视城泰动 C.斋语运动的写复力可以是板力 山，简谐话动的物体在平衡位置时所受合力一定等于零 3,如图甲所示，板量为网的B术酸放在本半前上，缓量为2m的物块A通过一轻弹簧与其相查。 静A一紧直方向上的切速度，当A运动可量高点时，B与水平面同的作用力群好为零。从某 A山点 以.b点 C.c点 以.丝点，击点都可能 时刻开始计时，A的收移随时可变化规律如图乙，已知重力如连度为双，空气阳力不计，下列说 香.一列第清横波沿x射传播，测甲为效在1一0时刻的遣形图，医乙为平衡拉置在1一1m处置 达正确的是 点P的振动图像。下列说正的的是 A.该鲨沿x结正方向传插 B该波的波速为2面/ A.物块A放简普运动，国复力仅由弹餐弹力题供 C青s内，质点Q运动的路程为车世mD目s末，置点P这动到了Q点 长木板B在：时刻对城直的压力大小为四g 7.如图所示，甲图表示S,每5，两相干水被的干莎形样，设两列被各自的根幅均为5cm,且谢示 心物块A在最纸点时弹西弹力为4wg 雀用内振制不变，波喜和技长分别是1m(“程0,5m,B是A、C蓬线的中点：乙图为一逡源 D.指块A的振动方程为y-01in2十后)m 5在司种均匀介颜中戴匀速运动的某一时刻的该山分布情况。甲阅中实线表不凌峰，虚线表 3。如图所示，条弹资灯笼上墙州定，下端是挂吊聚.吊量在经直方向 示凌答。荆下列关于两幅置的说法中正确的是 做板幅较小的简诉污动。和吊虽平而像置处为争标媒点，向下为 正方向：振洋簧弹性身能E,、吊坠的风复力卡，都迪度a,速度r与 位移夏的关名可健正确的是 A甲图中A,B两点的竖直高度差为10cm 民从甲图所示时刻开的经0,5，B点道过的路程为10m C,乙图所表示的是技约m射现象 山.在E点减察到的颜率比在F点藏察别的期率低 物理表·专题餐十六黑1（满8顶 金领地门春 血理B·专脑得（十六（厘2调（秀8顶 +现有一光线以相同的人角Y,分别射人同系不同浓度的N1溶 ·如图甲所示，在y平直内有两个滑：方向像简语运动的点被源5，(0,0)和S,3田，0，两被 清中，折财光设如图所示(，3》，已知N口箱液的所射率面浓 跟的银动图像分别如图Z乙和图丙所示，两列度的弦速约为Q,0里/，1一0时刻两装圈产生的 度增大翼增大，翠略杯子对光线核播的影响。下列说达正确的是 放均已到达点A15m,2m》和B0,4m)处，则 A。从两杯在财出的光提与雀边臭角相等 私光鸳在乙杯溶液中传辑较传 C甲杯中N(溶液的常度比乙大 D.通当增大人射角，乙杯中的光线在杯底可统发生全反射 1】4 8.如图，婚蜍在边转边平静的水直上鸣到，形成了水被。已细衣被的传插凄度 与水的深度成正相关，蜂峰的写国顿率「=|5引Hx。下侧悦达正确的是 A术放从棍水区传人择水区，顿率变大 A暖点A位于素动碱网区 B质点A比质点B限动得快 技德塘水面上的落叶敏的是受迫素动 二0一4内，质点A的最小位移为0 以0一4内，质点B的最大位移为2m C在深水区，水被更荐号发生行射理第 二，非透择题：本题共5小题，共54分。 D山.若水淀再个相都波蜂到面离为0.5m,璃此处水波的度速的为3m/ 11.《8分)一列简番横放沿x箱负方向钙辑，如图所示的实线群虚线分网为，一0程「一0.2s ,如图断示的示意谓或者实验装置都源自于误本，下列说达正确的是 时的波形用求： 《1》这列被的量大观期： 《2》这列被的传罐难度大小。 入.甲图是小孔行材的图样，也被称为泊松亮更 我乙需为健息液薄取干莎亦意闭，将津顺时针良转0，茶纹不会陆着旋转 C丙图为男尖干港检查平植度示意图，由条这可以静断出P处四阳，Q处凸起 以图丁所公为相帆粕摄车衔情风避璃的题片，图中能明梨减到汽车盟精表面反射光是利用 了南旋干渗原理 10,牛拥在匀桥大怀带时，对光的领色月题倾感兴想，于是在166“年初置了一个三角形戒州校 慎，对太闭光遗行了实验研究，牛顿的实铃如图甲所示，太阳瓷过三角形玻璃较镜日，在 光屏上悲发一杀卷色的光带。周乙为其中一种单色是在三角形玻璃棱棱中传插的情花，角 A为棱镜黑角，8称为闲向角。下列说法正输的是 A根据牛钢的实验可知，通种介衢对不闻度长的完的折射界不间 我析对率越大，篇向角母禧小 C,偏向角日与棱镜顶角A有关 D人射角‘，越大，折财角，越大，所以凳一定能够在闲乙中棱镜右侧表置发生全反君 地理B·专题餐[+六里0黄（共8直 金赛地门春 血理B·专脑程（十六（厘4调（秀8顶 12,8分)位干)点的技原A滑￥射做振幅为10m的不连，简普店动，形成沿x抽正方向视 13,1山分)如图，一半径为R的度璃半螺，)点是半球的球心，成践（发了表示光轴《过球心）与 接的机城波，某时刻，孩机城破横好传其P点，O、严间各后点形成的度形如围所示。平宿抱 半球荒童垂直的直规)。已每玻南的岳射率为1,5。观有一束平行光廉直人谢到半球的成面 鞋名 置在r=08向处的质点已经振动了，？.求： 上，有共光馒能从球面射出（不考发装事球的内表面反射日的凳线），求： 1》被在介质中传摇的速度： )从球射出的光线对应的人射光线鲜完轴距离的最大值： (2)质点Q此时已经通过约路醒 个可防的 《公距光抽的入射充找骨球面折射后与光轴的交点到0点的距离。 荐观栏 ↑↑1↑11t 物理B·专题餐[十六|星6（满8顶 金赛地门春 物理B·专酸卷（十六|笔6（典8直 14,I2分一用桌单色光在直角三较装规AB汇的侧面AC上以大角度出D点人射（人射面在棱镜 1五，6分》如图，某种防度屏由透明介质和对凳完全质收的屏降构成，其中解障还直干屏幕平行 的横截雅内，人对角为，经折细后射室AB边的尼点，如图所示，遂渐减小，尼点向B在 搭列，可实珑对擦索单光可税角度的控制（可锐角度：定久为某像索单无发出的光在图示 移动，当i=时，伦好没有究线从AB边射出棱镜，此时DE一DA,求棱链韵折射本。 平霍内折射列竖气后最大折射角的2倍)，透明介质的新射韦心一2，屏障列隙【一0,8mm 发光檬素单元紧贴屏下，位于相邻再屏障的正中同。不考虑允的衍则 ()若把发光檬素单龙悦为点老源，要求可昆角度控制为0，求屏障的高度d: 《2》若漏陵高度d一1.0世m,且发光撞素单元的宽度不储怎略，求像素单元宽度上最小为多 少时，其可视角度母情好装扩为10《只要看到像索单元的任意一点，围视为能看到该掉 素单元) 气 发光成教单元 物理表·专题餐十六星7（满8顶1 金赛地门春 血理B·专脑得（十六（第8调（青8顶1