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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一階段專題五 專題特輯 課下 針對高考押題訓(xùn)練
1.如圖1甲所示,一個單擺做小角度擺動,從某次擺球由左向右通過平衡位置時開始計時,相對平衡位置的位移x隨時間t變化的圖象如圖1乙所示。不計空氣阻力,g取10 m/s2。對于這個單擺的振動過程,下列說法中錯誤的是( )
圖1
A.單擺的位移x隨時間t變化的關(guān)系式為x=8sin(πt) cm
B.單擺的擺長約為1.0 m
C.從t=2.5 s到t=3.0 s的過程中,擺球的重力勢能逐漸增大
D.從t=2.5 s到t=3.0 s的過程中,擺球所受回復(fù)力逐漸減小
解析:選C 由題圖乙可知,單擺周期T=2
2、s,故ω==π rad/s,故x=8 sin(πt) cm,A正確;由T=2π可求得l≈1.0 m,B正確;從t=2.5 s到t=3.0 s的過程中,位移x減小,故擺球動能增大,重力勢能減小,C錯誤;擺球的回復(fù)力為重力沿圓弧切向的分力,可知回復(fù)力在t=2.5 s到t=3.0 s的過程中逐漸減小,D正確。
2.(xx·四川高考)在xOy平面內(nèi)有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,波速為2 m/s,振幅為A。M、N是平衡位置相距2 m的兩個質(zhì)點,如圖2所示。在t=0時,M通過其平衡位置沿y軸正方向運動,N位于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于1 s。則( )
A.該波的周期為 s
3、 圖2
B.在t= s時,N的速度一定為2 m/s
C.從t=0到t=1 s,M向右移動了2 m
D.從t= s到t= s,M的動能逐漸增大
解析:選D 根據(jù)v=和T>1 s可得λ>2 m,又根據(jù)M、N兩質(zhì)點的距離和振動情況可知,M、N兩質(zhì)點的距離等于波長的四分之三,即2 m=λ,可得λ= m,又根據(jù)v=可得T= s,故A選項錯誤;t= s時,N位于它做簡諧運動的平衡位置,速度為最大,但不一定為2 m/s(與波的傳播速度無關(guān)),故B選項錯誤;質(zhì)點只在其平衡位置附近做簡諧運動,不會隨波移動,故C選項錯誤
4、;從t= s至t= s過程中,M從其平衡位置上方最大位移處向其平衡位置處運動,M的速度逐漸增大,則其動能也逐漸增大,故D選項正確。
3.(xx·北京東城期末)一列簡諧橫波以1 m/s的速度沿繩子由A向B傳播,A、B間的距離為3 m,如圖3甲所示。若質(zhì)點B的振動圖象如圖乙所示,則質(zhì)點A的振動圖象為圖4中的( )
圖3
圖4
解析:選D 由質(zhì)點B的振動圖象可知,周期為4 s。波長為4 m。由A、B間的距離為3 m,質(zhì)點A振動比B超前3T/4,畫出AB之間的波形圖,由波形圖可知,質(zhì)點A的振動圖象為圖中的D。
4.(xx·丹東聯(lián)考)一列簡諧波沿x軸正方向傳播,某時刻波形圖如圖5甲所
5、示,a、b、c、d是波傳播方向上的四個振動質(zhì)點的平衡位置。如再過3/2個周期,其中某質(zhì)點繼續(xù)振動的圖象如圖乙所示,則該質(zhì)點是( )
圖5
A.a(chǎn)處質(zhì)點 B.b處質(zhì)點
C.c處質(zhì)點 D.d處質(zhì)點
解析:選D 畫出再過3/2個周期后的波形圖,a處質(zhì)點處于波谷,c處質(zhì)點處于波峰,b處質(zhì)點處于平衡位置且向下運動,d處質(zhì)點處于平衡位置且向上運動,所以圖乙是d處質(zhì)點的振動圖象,選項D正確。
5.(xx·浙江調(diào)研)為了表演“隱形的大頭針”節(jié)目,某同學(xué)在半徑為r的圓形軟木片中心垂直插入一枚大頭針,并將其放入盛有水的碗中,如圖6所示。已知水的折射率為,為了保證表演成功(在水面
6、上看不到大頭針),大頭針末端離水面的最大距離h為( )
A.r B.r 圖6
C.r D.r
解析:選A 當(dāng)大頭針末端發(fā)出的光線射到圓形軟木片邊緣時的入射角恰好等于臨界角C時,大頭針末端離水面的距離h最大,此時有:sin C=,sin C=,解得h=r,故A正確。
6.(xx·上海高考)下圖7為紅光或紫光通過雙縫或單縫所呈現(xiàn)的圖樣,則( )
圖7
A.甲為紫光的干涉圖樣
B.乙為紫光的干涉圖樣
C.丙為紅光的干涉圖樣
D.丁為紅光的干涉圖樣
解析:選B 光通過雙縫產(chǎn)生干涉圖樣,通過單縫產(chǎn)生衍射圖樣,選項C、D錯誤。而干涉圖樣為
7、明暗相間的條紋,且條紋間距為Δx=λ,光的波長越長,條紋間距越大,紫光的波長短,因而紫光干涉圖樣的條紋間距小,選項B正確。
7.(xx·江蘇高考)如圖8所示,白熾燈的右側(cè)依次放置偏振片P和Q,A點位于P、Q之間,B點位于Q右側(cè)。旋轉(zhuǎn)偏振片P,A、B兩點光的強(qiáng)度變化情況是( )
圖8
A.A、B均不變 B.A、B均有變化
C.A不變,B有變化 D.A有變化,B不變
解析:選C 因白熾燈發(fā)出的光為自然光,含各個方向的偏振光,且各個方向的偏振光的強(qiáng)度都相同,偏振片P和Q都只允許特定方向的偏振光通過,不管偏振片P旋轉(zhuǎn)到任何位置都有光線通過,而且強(qiáng)度不變,所以A點的光的強(qiáng)度
8、不變,當(dāng)自然光通過偏振片P后變?yōu)槠窆?,再通過偏振片Q,旋轉(zhuǎn)偏振片P,當(dāng)偏振片P和Q允許通過的方向相同,則B點最亮,當(dāng)偏振片P和Q允許通過的方向垂直時,B點最暗,所以B點光的強(qiáng)度會發(fā)生變化。所以只有C正確。
8. (xx·威海一模)只含有a、b兩種單色光的復(fù)色光由某種介質(zhì)射向真空,光路如圖9所示,則下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)光在玻璃磚中的傳播速度比b光小
B.a(chǎn)光的頻率比b光小 圖9
C.a(chǎn)光的臨界角比b光小
D.a(chǎn)、b通過相同的雙縫干涉實驗裝置,a光的條紋間距比b光小
解析:選B 由
9、光路圖可知,b光折射率大,a光在玻璃磚中的傳播速度比b光大,a光的頻率比b光小,選項A錯誤B正確;由全反射臨界角公式可知,a光的臨界角比b光大,選項C錯誤;由雙縫干涉條紋間距公式,a、b通過相同的雙縫干涉實驗裝置,a光的條紋間距比b光大,選項D錯誤。
9.(xx·寧波聯(lián)考)如圖10所示是一觀察太陽光譜簡易裝置,一加滿清水的碗放在有陽光的地方,將平面鏡M斜放入水中,調(diào)整其傾斜角度,使太陽光經(jīng)水面折射再經(jīng)水中平面鏡反射,最后由水面折射回空氣射到室內(nèi)白墻上,即可觀察到太陽光譜的七色光帶。逐漸增大平面鏡 圖10
的傾斜角度,各色光將陸續(xù)消失,則此七色光帶從上到下的排列順序以及最先
10、消失的光分別是( )
A.紅光→紫光,紅光 B.紫光→紅光,紅光
C.紅光→紫光,紫光 D.紫光→紅光,紫光
解析:選C 由于可見光中紅光折射率最小,全反射臨界角最大,所以七色光從上到下的排列順序為紅光→紫光,最先消失的是紫光,選項C正確。
10. (xx·煙臺一模)如圖11所示,波源S從平衡位置y=0開始振動,運動方向豎直向上(y軸的正方向),振動周期T=0.01 s,產(chǎn)生的簡諧波向左、右兩個方向傳播,波速均為v=80 m/s。經(jīng)過一段時間 圖11
后,P、Q兩點開始振動,已知SP=1.2 m、SQ=2.6 m。若以Q點開始振動的時刻作為計時的零點
11、,則在下圖的4個振動圖象中,依次能正確描述P、Q兩點振動情況的是( )
圖
A.甲圖和乙圖 B.乙圖和丙圖
C.丁圖和乙圖 D.丁圖和甲圖
解析:選D 波傳到Q點經(jīng)歷時間為t1,則t1==0.0325 s,故t1=3T;波傳到P經(jīng)歷的時間為t2,則t2==0.015 s,故t2=1T,綜上可知當(dāng)波傳播到Q點時,P質(zhì)點已經(jīng)振動了1T,故開始計時時P質(zhì)點在負(fù)的最大位移處,丁圖為P的振動圖象;而Q質(zhì)點在平衡位置向上振動,甲圖為Q質(zhì)點的振動圖象,D正確。
11. (xx·孝感模擬)兩束平行的光斜射到平行玻璃磚,經(jīng)玻璃磚折射后如圖13所示,則關(guān)于這兩束光的說法中正確的是(
12、 )
A.A光的折射率比B光的折射率小
B.A光在水中的傳播速度比B光在水中的傳播速度小 圖13
C.從玻璃磚下表面射出的兩束光可能不平行
D.增大A光在上界面的入射角,則進(jìn)入玻璃磚的光線在下界面可能發(fā)生全反射
解析:選B A光的折射率比B光的折射率大,A光在水中的傳播速度比B光在水中的傳播速度小,選項A錯誤B正確;從玻璃磚下表面射出的兩束光平行,選項C錯誤;增大A光在上界面的入射角,則進(jìn)入玻璃磚的光線在下界面不可能發(fā)生全反射,選項D錯誤。
12.(xx·山東高考)(1)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0時刻的波形如圖14所示,介質(zhì)中質(zhì)點P、Q
13、分別位于x=2 m、x=4 m處。從t=0時刻開始計時,當(dāng)t=15 s時質(zhì)點Q剛好第4次到達(dá)波峰。
圖14
①求波速。
②寫出質(zhì)點P做簡諧運動的表達(dá)式(不要求推導(dǎo)過程)。
(2)如圖15所示,一玻璃球體的半徑為R,O為球心,AB為直徑。來自B點的光線BM在M點射出,出射光線平行于AB,另一光線BN恰好在N點發(fā)生全反射。已知∠ABM=30°,求
①玻璃的折射率。
②球心O到BN的距離。 圖15
解析:(1)①設(shè)簡諧橫波的波速為v,波長為λ,周期為T,由圖象知,λ=4 m。由題意知
t=3T+T①
v=②
聯(lián)立①②式,代入數(shù)據(jù)得
v=1 m/s③
②質(zhì)點P做簡諧運動的表達(dá)式為
y=0.2 sin(0.5πt)m④
(2)①設(shè)光線BM在M點的入射角為i,折射角為r,由幾何知識可知,i=30°,r=60°,根據(jù)折射定律得
n=⑤
代入數(shù)據(jù)得
n=⑥
②光線BN恰好在N點發(fā)生全反射,則∠BNO為臨界角C
sin C=⑦
設(shè)球心到BN的距離為d,由幾何知識可知
d=Rsin C⑧
聯(lián)立⑥⑦⑧式得
d=R⑨
答案:(1)①1 m/s ②y=0.2 sin(0.5πt)m (2)①?、赗