(新課標(biāo))2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題強(qiáng)化訓(xùn)練15 選考3-4(含解析)

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1、專題強(qiáng)化訓(xùn)練(十五)一、選擇題(共9個小題,79為多選,其余為單項選擇題,每題5分,共45分)1一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,t0時波形圖如下圖中實線所示,此時波剛好傳到c點(diǎn);當(dāng)t0.6 s時波恰好傳到e點(diǎn),波形如圖中虛線所示,a、b、c、d、e是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)下列說法正確的是()A這列波的周期T0.4 sB質(zhì)點(diǎn)d在這段時間內(nèi)通過的路程為20 cmC當(dāng)t0.6 s時,質(zhì)點(diǎn)e將要沿x軸正方向運(yùn)動D當(dāng)t0.6 s時,質(zhì)點(diǎn)a速度沿y軸負(fù)方向答案B解析由圖知波長40 m,振幅為10 cm.設(shè)s為c和e之間的距離,由圖知s30 m,波速v m/s50 m/s,周期T0.8 s,故A項錯誤;由圖知經(jīng)過個周期

2、即0.2 s后波才傳到d點(diǎn),0.2 s至0.6 s相當(dāng)于個周期,質(zhì)點(diǎn)d在這段時間內(nèi)通過的路程為410 cm20 cm,故B項正確;質(zhì)點(diǎn)振動方向沿y軸,故C項錯誤;波向右傳播,當(dāng)t0.6 s時,質(zhì)點(diǎn)a速度沿y軸正方向,故D項錯誤故選B項2圖a為一列簡諧橫波在t0.10 s時刻的波形圖,P是平衡位置在x1.0 m處的質(zhì)點(diǎn),Q是平衡位置在x4.0 m處的質(zhì)點(diǎn);圖b為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象,下列說法正確的是()A在t0.10 s時,質(zhì)點(diǎn)Q向x軸正方向運(yùn)動B在t0.25 s時,質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向相反C從t0.10 s到t0.25 s,該波沿x軸負(fù)方向傳播了6 mD從t0.10 s到t0.25 s,

3、質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30 cm答案C解析圖b為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象,則知在t0.10 s時,質(zhì)點(diǎn)Q正從平衡位置向波谷運(yùn)動,所以點(diǎn)Q向x軸負(fù)方向運(yùn)動,故A項錯誤;在t0.10 s時,質(zhì)點(diǎn)Q沿x軸負(fù)方向運(yùn)動,根據(jù)波形平穩(wěn)法可知該波沿x軸負(fù)方向傳播,此時P點(diǎn)正向上運(yùn)動由圖b讀出周期T0.2 s,從t0.10 s到t0.25 s經(jīng)過的時間為t0.15 sT,則在t0.25 s時,質(zhì)點(diǎn)P位于x軸下方,加速度方向與y軸正方向相同,故B項錯誤;由圖a知波長8 m,則波速為:v m/s40 m/s,從t0.10 s到t0.25 s經(jīng)過的時間為t0.15 s,該波沿x軸負(fù)方向傳播的距離為xvt400.15 m6 m,

4、故C項正確;從t0.10 s到t0.25 s經(jīng)過的時間為t0.15 sT,由于t0.10 s時刻質(zhì)點(diǎn)P不在平衡位置、波峰或波谷處,所以質(zhì)點(diǎn)P通過的路程不是30 cm,故D項錯誤故選C項3如圖所示,半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方一束白光沿半徑方向從A點(diǎn)射入玻璃磚,在O點(diǎn)發(fā)生反射和折射,折射光在光屏上呈現(xiàn)七色光帶若入射點(diǎn)由A向B緩慢移動,并保持白光沿半徑方向入射到O點(diǎn),觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失在光帶未完全消失之前,反射光的強(qiáng)度變化以及光屏上最先消失的光分別是()A減弱,紅光B增強(qiáng),紅光C減弱,紫光 D增強(qiáng),紫光答案D解析光線從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì),入射點(diǎn)由A向B緩慢移動時,入射角增大,反射光的

5、強(qiáng)度將增強(qiáng);因紫色光的折射率最大,發(fā)生全反射的臨界角最小,故紫光最先發(fā)生全反射,在光屏上最先消失,故D項正確,A、B、C三項錯誤故選D項4如圖甲,讓激光束通過一個狹縫,觀察到光屏上出現(xiàn)單色條紋圖樣現(xiàn)保持激光器與狹縫到光屏的距離不變,將光屏向狹縫處適當(dāng)移動,下面關(guān)于本實驗說法正確的是()A將會觀察到乙圖樣B光屏上條紋更寬C移動后,條紋變得模糊D該現(xiàn)象說明光具有波動性答案D解析讓激光束通過一個狹縫,觀察到光屏上出現(xiàn)單色條紋圖樣是光的衍射圖樣,衍射條紋的中央亮條紋的寬度最大,將會觀察到丙圖樣,故A項錯誤;當(dāng)保持激光器與狹縫到光屏的距離不變,將光屏向狹縫處適當(dāng)移動,光屏上條紋更窄,條紋變得清晰,故B項

6、錯誤,C項錯誤;光的衍射現(xiàn)象說明光具有波動性,故D項正確故選D項5如圖甲所示,在平靜的水面下有一個點(diǎn)光源S,它發(fā)出的是兩種不同顏色的a光和b光,在水面上形成了一個被照亮的圓形區(qū)域,該區(qū)域的中間為a、b兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光的圓形區(qū)域,周邊為環(huán)狀區(qū)域,且為a光的顏色(見圖乙)則以下說法中正確的是()Aa光的頻率比b光的頻率大B水對a光的折射率比b光大C在真空中,a光的傳播速度比b光大D在同一裝置的楊氏雙縫干涉實驗中,a光的干涉條紋間距比b光的寬答案D解析在被照亮的圓形區(qū)域邊緣光線恰好發(fā)生了全反射,入射角等于臨界角,由于a光照射的面積較大,知a光的臨界角較大,根據(jù)sinC,知a光的折射率較小,故

7、B項錯誤折射率越大,光的頻率越大,則知a光的頻率比b光小,故A項錯誤;在真空中,光的傳播速度都相等,故C項錯誤;a光的折射率小,頻率小,波長較長,根據(jù)干涉條紋間距公式x,a光波長長則條紋間距較寬,故D項正確故選D項6如下圖,左邊為豎直彈簧振動系統(tǒng),振子連接一根水平很長的軟繩,沿繩方向取x軸振子從平衡位置O以某一初速度向A端開始運(yùn)動,經(jīng)t1 s后,x5 cm處的繩開始振動,則下列說法正確的是()A此繩的周期為4 sB繩上各質(zhì)點(diǎn)都沿x軸方向運(yùn)動,因此繩波為橫波C繩上產(chǎn)生的波的傳播速度決定于彈簧振子振動的頻率D若振子振動頻率f10 Hz,則繩波波長為0.5 cm答案D解析由題意可知,繩波的波速為v

8、m/s0.05 m/s,由于不知波長,所以無法求出周期,故A項錯誤;繩上各質(zhì)點(diǎn)只會在各自平衡位置附近振動,并不會沿繩運(yùn)動,故B項錯誤;波在介質(zhì)中的傳播速度取決于介質(zhì),與波源頻率無關(guān),故C項錯誤;由vf得: m0.005 m0.5 cm,故D項正確故選D項7一水平長繩上系著一個彈簧和小球組成的振動系統(tǒng),小球振動的固有頻率為2 Hz,現(xiàn)在長繩兩端分別有一振源P、Q同時開始以相同振幅A上下振動了一段時間,某時刻兩個振源在長繩上形成波形如圖所示,兩列波先后間隔一段時間經(jīng)過彈簧振子所在位置,觀察到小球先后出現(xiàn)了兩次振動,小球第一次振動時起振方向向上,且振動并不顯著,而小球第二次發(fā)生了共振現(xiàn)象,則下列說法

9、正確的是()A由P振源產(chǎn)生的波先到達(dá)彈簧處B兩列波可能形成穩(wěn)定干涉C由Q振源產(chǎn)生的波的波速較接近4 m/sD繩上不會出現(xiàn)振動位移大小為2A的點(diǎn)答案AC解析由“上下坡”法知P振源起振方向向上,Q振源起振方向向下,故先到達(dá)彈簧是P波,故A項正確;兩列機(jī)械波的波長不同,所以振動的頻率一定不同,所以不能發(fā)生干涉,故B項錯誤;Q晚到達(dá)彈簧振子所在位置,且小球產(chǎn)生了較強(qiáng)烈的振動,即共振,故Q的振動頻率接近2 Hz,則周期接近0.5 s,波速v m/s4 m/s,故C項正確;由于兩列波的頻率不同,不會產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象,根據(jù)波的疊加原理,兩列波相遇時,有4個時刻繩上會出現(xiàn)振動位移大小為2A的點(diǎn),故D項錯誤;故

10、選A、C兩項8.如圖所示,一光束包含兩種不同頻率的單色光,從空氣射向兩面平行玻璃磚的上表面,玻璃磚下表面有反射層,光束經(jīng)兩次折射和一次反射后,從玻璃磚上表面分為a、b兩束單色光射出下列說法正確的是()Aa光頻率大于b光的頻率B在空氣中a光的波長大于b光的波長C出射光束a、b一定相互平行Da、b兩色光從同種玻璃射向空氣時,a光發(fā)生全反射的臨界角大答案AC解析作出光路圖如圖所示,可知光從空氣射入玻璃時a光的偏折程度較大,則a光的折射率較大,頻率較大,故A項正確;a光的頻率較大,則波長較小,故B項錯誤;因為a、b兩光在上表面的折射角與反射后在上表面的入射角分別相等,根據(jù)幾何知識可知出射光束一定相互平

11、行,故C項正確;因為a光的折射率較大,根據(jù)sinC,則知a光的臨界角小,故D項錯誤故選A、C兩項9一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波源在坐標(biāo)原點(diǎn),波速v10 m/s,己知在t0時刻的波形如下圖所示,此時波剛好傳播到x5 m處下列說法中正確的是()A這列波的振幅為10 cmB這列波的周期為4 sC這列波的波長為4 mD0.2 s后,質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動到質(zhì)點(diǎn)b現(xiàn)在所處的位置答案AC解析由波形圖可得:振幅A10 cm,波長4 m,故A、C兩項正確;由波速、波長和周期的關(guān)系可知,周期為T0.4 s,故B項錯誤;圖示橫波上質(zhì)點(diǎn)只在y方向上下振動,不會沿x軸運(yùn)動,故質(zhì)點(diǎn)a不能到達(dá)質(zhì)點(diǎn)b現(xiàn)在所處的位置,故D項錯誤故選

12、A、C兩項三、實驗題(共3小題,每題8分,共24分)10甲同學(xué)根據(jù)單擺周期公式,測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣热鐖D所示,將細(xì)線的上端固定在鐵架臺上,下端系一小鋼球,就做成了單擺并設(shè)計如下實驗步驟:A擺線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的,井且盡可能長一些B擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的C用天平測量小球的質(zhì)量D用米尺測量從懸點(diǎn)到球最高點(diǎn)的長度,用游標(biāo)卡尺測量小球直徑,準(zhǔn)確算出單擺擺長E拉開擺球,使擺線偏離平衡位置10以內(nèi),在釋放擺球的同時開始計時,記錄擺球完成50次全振動的時間tF根據(jù)公式T計算單擺周期,并利用單擺周期公式求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣?,多次測量取平均甲同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑,如圖乙所示,讀數(shù)為_ m

13、m.乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)設(shè)計的實驗方案中_(填步驟前的字母)是沒有必要的,還認(rèn)為某操作步驟錯誤,并對其加以更正為_答案18.6C拉開擺球,使擺線偏離平衡位置5以內(nèi),在穩(wěn)定振動后,在小球運(yùn)動到最低點(diǎn)開始計時,記錄擺球完成50次全振動的時間t解析游標(biāo)卡尺是10分度的,其分度值為0.1 mm,則圖示讀數(shù)為:18 mm60.1 mm18.6 mm.本實驗不用稱量擺球的質(zhì)量,故實驗方案中的C是沒有必要的步驟;錯誤的步驟為E,并對其加以更正為:拉開擺球,使擺線偏離平衡位置5以內(nèi),在穩(wěn)定振動后,在小球運(yùn)動到最低點(diǎn)開始計時,記錄擺球完成50次全振動的時間t.11在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,為了測量紅光的波長

14、,將實驗器材按要求安裝在光具座上,如下圖所示在實驗前已獲知的數(shù)據(jù)有,雙縫間的間距為d,雙縫到光屏的距離為L.(1)為了達(dá)到實驗?zāi)康?,根?jù)已標(biāo)明的實驗器材,可判斷出M處的實驗器材是_(2)經(jīng)測量,紅光產(chǎn)生干涉時,相鄰兩條亮條紋間距的距離為x,請據(jù)此寫出更夠反映紅光波長大小的表達(dá)式_(用d、L、x表示)(3)若分別用紅、綠兩束單色光做該實驗,在距雙縫相同距離的屏上分別得到如下圖所示的干涉圖樣,由圖樣可判定_(填“甲”或“乙”)是由紅光得到的圖樣答案(1)單縫(2)(3)甲解析(1)為獲取單色線光源,白色光源后面要有濾光片、單縫,然后讓單色線光源通過雙縫在光屏上形成干涉圖樣,M處的實驗器材是單縫(2

15、)根據(jù)x得,紅光波長的表達(dá)式.(3)若分別用紅、綠兩束單色光做該實驗,由于紅光波長長,在距雙縫相同距離的屏上得到的干涉條紋寬,甲是由紅光得到的圖樣12(2019天津)某小組做測定玻璃的折射率實驗,所用器材有:玻璃磚,大頭針,刻度尺,圓規(guī),筆,白紙(1)下列哪些措施能夠提高實驗準(zhǔn)確程度_A選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚B選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚C選用粗的大頭針完成實驗D插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些(2)該小組用同一套器材完成了四次實驗,記錄的玻璃磚界線和四個大頭針扎下的孔洞如下圖所示,其中實驗操作正確的是_(3)該小組選取了操作正確的實驗記錄,在白紙上畫出光線的徑跡,以入射點(diǎn)O為圓

16、心作圓,與入射光線、折射光線分別交于A、B點(diǎn),再過A、B點(diǎn)作法線NN的垂線,垂足分別為C、D點(diǎn),如圖所示,則玻璃的折射率n_(用圖中線段的字母表示)答案(1)AD(2)D(3)解析(1)為了作圖誤差更小,應(yīng)選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚,故A項正確;根據(jù)折射定律可知,如果兩個光學(xué)面不平行,不影響入射角與折射角的值,所以對折射率的測定結(jié)果不產(chǎn)生影響,故B項錯誤;為了準(zhǔn)確測量光路圖,應(yīng)選用較細(xì)的大頭針來完成實驗,故C項錯誤;插在玻璃磚同側(cè)的大頭針之間的距離適當(dāng)大些時,相同的距離誤差情況下引起的角度誤差會減小,故D項正確故選A、D兩項(2)因玻璃的折射率較大,故在玻璃中的折射角一定小于入射角;實驗作出

17、的入射角一定大于折射角;并且光線從玻璃中出來后,應(yīng)與入射光平行,因此只有D圖正確,A、B、C三項均錯誤故選D項(3)折射率n,其中:sini,sin,故n.三、計算題(共2小題,13題15分,14題16分,共31分)13如下圖所示,一列簡諧橫波沿x軸傳播,t0.2 s時刻的波形如下圖中實線所示,t0.5 s時刻的波形如圖中虛線所示,t0時刻,x2 m處的質(zhì)點(diǎn)正處在波谷,周期T0.5 s,求:(1)這列波傳播的方向及傳播的速度;(2)從t0時刻開始,波傳播3 s后,x2 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程為3 m,則該質(zhì)點(diǎn)的振幅為多大?t2.5 s時的位移為多少?答案(1)沿x軸正方向傳播10 m/s(2)

18、m解析(1)周期T0.5 s,因此從實線到虛線的時間間隔t0.3 sT,假設(shè)波沿x軸負(fù)方向傳播,則T0.3 s,得T0.48 s.因此假設(shè)不成立,則這列波沿x方向傳播則T0.3 s,求得T0.8 s,波傳播的速度v10 m/s.(2)t3 s3T,振動的路程s34A3 m,解得A0.2 m,該質(zhì)點(diǎn)的振動方程為y0.2cost m.當(dāng)t2.5 s時,質(zhì)點(diǎn)的位移為y m.14如圖所示,半圓形玻璃磚的半徑R2 cm,折射率為n,直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點(diǎn)激光a以入射角i30射向半圓形玻璃磚的圓心O,結(jié)果在豎直放置的屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑(1)求兩個光斑之間的距離;(2)逐漸增大入射角,使屏MN上只剩一個光斑,求另一光斑剛消失時此光斑離A點(diǎn)的距離答案(1)(26) cm(2)2 cm解析(1)設(shè)折射角為r,根據(jù)折射定律得:n,解得:r45.由幾何知識兩個光斑PQ之間的距離為:PQPAAQRtan45Rtan60(26) cm.(2)入射角增大的過程中,當(dāng)恰好發(fā)生全反射時光斑P消失,入射角等于臨界角C,即iC,由sinC得C45,光斑Q離A點(diǎn)的距離QARtan452 cm.12

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