《三維設(shè)計》2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)-第一階段-專題七-專題特輯-課下-針對高考押題訓(xùn)練

[課下——針對高考押題訓(xùn)練]1．(2022·北京海淀期中)如圖1甲所示，一個單擺做小角度搖擺，從某次擺球由左向右通過平衡位置時開頭計時，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10m/s2。對于這個單擺的振動過程，下列說法中正確的是()圖1A．單擺的位移x隨時間t變化的關(guān)系式為x＝8sin(πt)cmB．單擺的擺長約為1.0mC．從t＝2.5s到t＝3.0s的過程中，擺球的重力勢能漸漸增大D．從t＝2.5s到t＝3.0s的過程中，擺球所受回復(fù)力漸漸減小解析：選ABD由題圖乙可知，單擺周期T＝2s，故ω＝eq\f(2π,T)＝πrad/s，故x＝8sin(πt)cm，A正確；由T＝2πeq\r(\f(l,g))可求得l≈1.0m，B正確；從t＝2.5s到t＝3.0s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＝2.5s到t＝3.0s的過程中漸漸減小，D正確。2．(2022·四川高考)a、b兩種單色光組成的光束從介質(zhì)進入空氣時，其折射光束如圖2所示。用a、b兩束光()A．先后照射雙縫干涉試驗裝置，在縫后屏上都能毀滅干涉條紋，由此確定光是橫波B．先后照射某金屬，a光照射時恰能逸出光電子，b光照射時也能逸出光電子圖2C．從同一介質(zhì)以相同方向射向空氣，其界面為平面，若b光不能進入空氣，則a光也不能進入空氣D．從同一介質(zhì)以相同方向射向空氣，其界面為平面，a光的反射角比b光的反射角大解析：選C依據(jù)題圖可知，此介質(zhì)對a光的折射率大于對b光的折射率，即na>nb。橫波和縱波在確定的條件下都能發(fā)生雙縫干涉現(xiàn)象，故A選項錯誤；依據(jù)na>nb可得νa>νb，由于a光剛好能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，即a光的頻率等于該金屬的極限頻率，又νa>νb，則b光不能使該種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故B選項錯誤；依據(jù)發(fā)生全反射的臨界角與頻率的關(guān)系sinC＝eq\f(1,n)可得Ca<Cb，當(dāng)a、b光從同一介質(zhì)以相同的方向(入射角相同)射入空氣，其界面為平面，若b光發(fā)生全反射，說明入射角大于或等于b光發(fā)生全反射的臨界角，則入射角確定大于a光發(fā)生全反射的臨界角，即a光也不能進入空氣，故C選項正確；依據(jù)光的反射定律可知：反射角確定等于入射角，則a、b光從同一介質(zhì)以相同的方向(入射角相同)射入空氣，其界面為平面，a光的反射角等于b光的反射角，故D選項錯誤。3．(2022·天津高考)沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在t＝0時刻的波形如圖3所示，M為介質(zhì)中的一個質(zhì)點，該波的傳播速度為40m/s，則t＝eq\f(1,40)s時()A．質(zhì)點M對平衡位置的位移確定為負值圖3B．質(zhì)點M的速度方向與對平衡位置的位移方向相同C．質(zhì)點M的加速度方向與速度方向確定相同D．質(zhì)點M的加速度方向與對平衡位置的位移方向相反解析：選CD由波形圖可知，波長為λ＝4m，波動周期為T＝λ/v＝0.1s。依據(jù)題圖，t＝0時刻，質(zhì)點M向上運動，在t＝eq\f(1,40)s＝T/4時，質(zhì)點M對平衡位置的位移為正值，其速度方向沿y軸負方向，與位移方向相反，選項A、B錯誤；質(zhì)點M的加速度方向向下，沿y軸負方向，與速度方向相同，選項C正確；質(zhì)點M的加速度方向與對平衡位置的位移方向相反，選項D正確。4．(2022·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4所示。已知水的折射率為eq\f(4,3)，為了保證表演成功(在水面上看不到大頭針)，大頭針末端離水面的最大距離h為()A.eq\f(\r(7),3)r B.eq\f(4,3)r圖4C.eq\f(3,4)r D.eq\f(3\r(7),7)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：sinC＝eq\f(1,n)，sinC＝eq\f(r,\r(r2＋h2))，解得h＝eq\f(\r(7),3)r，故A正確。5．(2022·南通調(diào)研)(1)以下是有關(guān)波動和相對論內(nèi)容的若干敘述，其中正確的有________。A．光速不變原理是：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的B．兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，則振動加強區(qū)域與減弱區(qū)域交替變化C．光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波D．夜視儀器能在較冷的背景上探測出較熱物體的紅外輻射(2)一束光從空氣射向折射率為eq\r(3)的某種介質(zhì)，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為________。真空中的光速為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為________。(3)將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，下端系上質(zhì)量為m的物塊，將物塊向下拉離平衡位置后松開，物塊上下做簡諧運動，其振動周期恰好等于以物塊平衡時彈簧的伸長量為擺長的單擺周期。請由單擺周期公式推算出物塊做簡諧運動的周期T。解析：(1)兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，振動加強區(qū)和振動減弱區(qū)是固定的，B錯誤，其余選項均正確。(2)由圖可知，α＋β＝90°，eq\f(sinα,sinβ)＝n，解得α＝60°。由n＝eq\f(c,v)可知，v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(3),3)c。(3)平衡時，kl＝mg，單擺的周期T＝2πeq\r(\f(l,g))，解得T＝2πeq\r(\f(m,k))。答案：(1)ACD(2)60°eq\f(\r(3),3)c(3)2πeq\r(\f(m,k))6．(2022·江蘇高考)(1)如圖5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兩點光的強度變化狀況是________。圖5A．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(2)“測定玻璃的折射率”試驗中，在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩個大頭針A、B，在另一側(cè)再豎直插兩個大頭針C、D，在插入第四個大頭針D時，要使它________。圖6是在白紙上留下的試驗痕跡，其中直線a、a′是描在紙上的玻璃磚的兩個邊。依據(jù)該圖可算得玻璃磚的折射率n＝________。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)地震時，震源會同時產(chǎn)生兩種波，一種是傳播速度約為3.5km/s圖6的S波，另一種是傳播速度約為7.0km/s的P波。一次地震發(fā)生時，某地震監(jiān)測點記錄到首次到達的P波比首次到達的S波早3min。假定地震波沿直線傳播，震源的振動周期為1.2s，求震源與監(jiān)測點之間的距離x和S波的波長λ。解析：(1)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，而且強度不變，所以A點的光的強度不變，當(dāng)自然光通過偏振片P后變?yōu)槠窆猓偻ㄟ^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點光的強度會發(fā)生變化。所以只有C正確。(2)測定玻璃折射率的試驗是利用大頭針得到進入玻璃的入射光線，在另一側(cè)插入大頭針攔住前面的A、B的像來確定C，同樣插入大頭針D攔住C及A、B的像，C和D確定了出射光線，利用入射點和出射點的連線來確定折射光線，作出法線，用量角器量出入射角θ1和折射角θ2，從而利用折射定律n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)確定玻璃的折射率。(3)設(shè)P波的傳播時間為t，則x＝vPt，x＝vS(t＋Δt)解得x＝eq\f(vPvS,vP－vS)Δt，代入數(shù)據(jù)得x＝1260km。由λ＝vST，解得λ＝4.2km。答案：(1)C(2)攔住C及A、B的像1.8(1.6～1.9都算對)(3)1260km4.2km7．(2022·蘇北四市一模)(1)下列說法正確的是________。A．X射線的頻率比無線電波的頻率高B．用同一裝置觀看光的雙縫干涉現(xiàn)象，藍光的相鄰條紋間距比紅光的小C．依據(jù)狹義相對論，地面上的人看到高速運行的列車比靜止時變短且矮D．做簡諧運動的單擺擺長增大為原來的2倍，其周期也增大為原來的2倍(2)一列簡諧橫波在t＝0時的波形圖如圖7所示。介質(zhì)中x＝3m處的質(zhì)點P沿y軸方向做簡諧運動的表達式為y＝5sin(5πt)cm。則此波沿x軸________(選填“正”或“負”)方向傳播，傳播速度為________m/s。圖7(3)如圖8所示，折射率n＝eq\r(2)的半圓形玻璃磚置于光屏MN的上方，其平面AB到MN的距離為h＝10cm。一束單色光沿圖示方向射向圓心O，經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的O′點?，F(xiàn)使玻璃磚繞圓心O點順時針轉(zhuǎn)動，光屏上的光點將向哪個方向移動？光點離O′點最遠是多少？圖8解析：(1)運動的列車變短了但不變矮，C錯誤，由T＝2πeq\r(\f(l,g))知，l增為原來的2倍，周期T變?yōu)樵瓉淼膃q\r(2)倍，D錯誤；由Δx＝eq\f(l,d)λ，λ藍<λ紅知，B正確；X射線的頻率比無線電波的頻率高，A正確。(2)由P的振動位移表達式y(tǒng)＝5sin(5πt)cm可知，t＝0時，P沿＋y方向振動，此波沿x軸負方向傳播，由5π＝eq\f(2π,T)得，T＝0.4s，則v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(4,0.4)m/s＝10m/s。(3)光屏上的光點將向右移動。如圖所示，設(shè)玻璃磚轉(zhuǎn)過α角時間點離O′點最遠，記此時間點位置為O″，此時間線在玻璃磚的平面上恰好發(fā)生全反射，臨界角為C。由折射定律有sinC＝eq\f(1,n)。由幾何關(guān)系知，全反射的臨界角C＝α＝45°，光點O″到O′的距離xO″O′＝eq\f(h,tanα)＝h＝10cm。答案：(1)AB(2)負10(3)向右10cm8.(2022·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9所示，介質(zhì)中質(zhì)點P、Q分別位于x＝2m、x＝4m處。從t＝0時刻開頭計時，當(dāng)t＝15s時質(zhì)點Q剛好第4次到達波峰。①求波速。圖9②寫出質(zhì)點P做簡諧運動的表達式(不要求推導(dǎo)過程)。(2)如圖10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10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＝4m。由題意知t＝3T＋eq\f(3,4)T ①v＝eq\f(λ,T) ②聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)得v＝1m/s ③②質(zhì)點P做簡諧運動的表達式為y＝0.2sin(0.5πt)m ④(2)①設(shè)光線BM在M點的入射角為i，折射角為r，由幾何學(xué)