高考物理新一轮总复习 阶段示范性测试12（选修34）（含解析）.doc

阶段示范性金考卷(十二)本卷测试内容：选修34本试卷分为第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，共110分。测试时间90分钟。第卷(选择题，共50分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1、4、5、6、7、8小题，只有一个选项正确；第2、3、9、10小题，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)1. 下列物理现象中：(1)春天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的()a. 反射、衍射、干涉、多普勒效应b. 折射、衍射、多普勒效应、干涉c. 反射、折射、干涉、多普勒效应d. 衍射、折射、干涉、多普勒效应解析：春天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，是声波的反射；“闻其声而不见其人”是声波的衍射；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是声波的干涉；当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高是多普勒效应，故选项a正确。答案：a2. 在双缝干涉实验中，下列说法正确的是()a. 用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹b. 用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹c. 用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹d. 用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹解析：用白光作为光源，屏上将呈现彩色条纹，选项a错；红光双缝干涉的图样为红黑相间的条纹，选项b正确；红光和紫光频率不同，不能产生干涉图样，选项c错；遮住一条狭缝时，紫光将发生单缝衍射，形成衍射图样，选项d正确。答案：bd3. 2014湖北襄阳市3月质检下列说法中正确的是()a. 做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关b. 泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象c. 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关d. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用10 cm长的细线和小铁球e. 各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样，为3.0108 m/s解析：做简谐运动的质点，其振动能量与振幅有关，选项a错误；泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象，选项b正确；根据相对性原理，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关，选项c正确。在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用约100 cm长的细线和小铁球，选项d错误。各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样，为3.0108 m/s，选项e正确。答案：bce4. 一列简谐横波以1 m/s的速度沿绳子由a向b传播。质点a、b间的水平距离x3 m，如图所示。若t0时质点a刚从平衡位置开始向上振动，其振动方程为y2sint(cm)。则b点的振动图象为下图中的()解析：由a点的振动方程可知：a2 cm，t4 s。振动由a传播至b所用时间为t，解得t3 s，可见b点在t3 s时起振，因a点的起振方向向上，故b点的起振方向也向上，所以b点的振动图象为b。答案：b5. 为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直，如图所示。从圆柱底面中心看出去，可以看到门外入射光线与轴线间的最大夹角称为视场角。已知该玻璃的折射率为n，圆柱长为l，底面半径为r，则视场角的正弦是()a. b. c. d. 解析：光路图如图所示n，sin所以sininsin，选项b正确。答案：b6. 如图，a光束由红光和蓝光组成经过半圆形玻璃砖后分为p、q两束，关于p、q两束光下列叙述正确的是()a. p光束只有蓝光b. p光束只有红光c. q光束只有蓝光d. q光束只有红光解析：蓝光折射率大，易发生全反射，由图可知，只有一条折射光线，说明蓝光发生了全反射，q光束只有红光；有折射就有反射，p光束为红光和蓝光组成的复色光。答案：d7. 2015安徽望江高三月考一束复色光由空气射入一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b。已知a光的频率小于b光的频率。下面的几个图中哪个光路图可能是正确的是()解析：由于a光的频率小于b光的频率，可知a光的折射率小于b光的折射率。在上表面a、b两束单色光的入射角相同，由折射定律可判断出a光的折射角大于b光的折射角，在下表面光线由玻璃射向空气，光线折射率应为折射角正弦值比入射角正弦值，故下表面的折射角应与上表面的入射角相同，即通过玻璃砖后的出射光线应与原入射光线平行。b正确。答案：b8. 2014天津河西区期末 一列简谐横波沿x轴负方向传播，a、b为波上的两个质点，某时刻的波形图如图甲所示，从此时刻开始计时，图乙是a、b两个质点中某一质点的振动图象，下列判断正确的是( )a. 波速为1.0 m/s，图乙是质点a的振动图象b. 波速为1.0 m/s，图乙是质点b的振动图象c. 波速为0.16 m/s，图乙是质点a的振动图象d. 波速为0.16 m/s，图乙是质点b的振动图象解析：由图甲可知机械波的波长0.4 m，由图乙可知质点振动周期t0.4 s，则波速v m/s1.0 m/s。根据波的传播规律与质点振动之间的关系可知，该时刻质点a向下振动，质点b向上振动，因此图乙是质点b的振动图象，b正确。答案：b9. 以下说法正确的是 ()a. 在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，为减小偶然误差，应测出单摆做n次全振动的时间t，利用t求出单摆的周期b. 如果质点所受的合力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动c. 变化的磁场一定会产生变化的电场d. x射线是比紫外线频率高的电磁波e. 在同种均匀介质中传播的声波，频率越高，波长越短解析：在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，应测出单摆做n次全振动的时间t，利用t求出单摆的周期，这样可以减小偶然误差，选项a正确；如果质点所受的合力总是指向平衡位置，且满足fkx，质点的运动就是简谐运动，选项b错误；均匀变化的磁场会产生稳定的电场，选项c错误；x射线是比紫外线频率高的电磁波，选项d正确，在同种均匀介质中传播的声波，波速相同，因此频率越高，波长越短，选项e正确。答案：ade10. 如图甲所示，现有一束白光从图示位置射向棱镜，在足够大的光屏m上形成彩色光谱，下列说法中正确的是()a. 屏m自上而下分布的色光的波长由小到大b. 在各种色光中，红光通过棱镜的时间最长c. 若入射白光绕入射点顺时针旋转，在屏m上最先消失的是紫光d. 若在棱镜和屏m间放置与棱镜完全相同的棱镜，相对面平行(如图乙所示)，则在屏m上形成的是彩色光谱解析：光线经三棱镜后向底部偏折，折射率越大，偏折越明显，故屏m自上而下分布的色光的波长由大到小；红光的折射率最小，在介质中速度最大，传播时间最短；紫光的折射率最大，临界角最小，最易发生全反射；将两个三棱镜合在一起，可看成平行玻璃砖，中间空气的两面也是平行的，平行介质不改变光线的方向，只是使光线侧移，折射率不同侧移量不同。答案：cd第卷(非选择题，共60分)二、实验题(本题共3小题，共22分)11. (6分)如图所示，平静的水面下同一竖直线上有两个点光源sa、sb，可分别发出a、b两种不同颜色的单色光。在光源的正上方放置一个圆形的遮光板，在水面上方同时恰好看不到两个光源。则a光的频率_(选填“”“”或“”，下同)b光的频率；若用同一装置做杨氏双缝干涉实验，a光的干涉条纹宽度_b光的干涉条纹宽度。解析：由题意可知a光的临界角大于b光的临界角，根据折射率与临界角的关系可知水对a光的折射率小于水对b光的折射率，根据频率与折射率的关系可知a光的频率小于b光的频率。根据波速公式可知a光在真空中的波长大于b光在真空中的波长，根据n可知a光在水中的波长大于b光在水中的波长，若用同一装置做杨氏双缝干涉实验，a光的干涉条纹宽度大于b光的干涉条纹宽度。答案：12. (8分)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自利用先进的dis系统较准确地探究了“单摆的周期t与摆长l的关系”，他们通过校园网交换了实验数据，并由计算机绘制了t2l图象，如图甲所示。去北大的同学所测实验结果对应的图线是_(选填“a”或“b”)。另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象(如图乙)，由图可知，两单摆摆长之比_。解析：由t2得，t2l，根据图甲可知，即gagb，因北大更靠近北极，其所在地的重力加速度更大些，应选b；根据图甲可知，由图乙可得，由t2l得，2。答案：b213. (8分)实验室有一块长方体透明介质，截面如图中abcd所示。ab的长度为l1，ad的长度为l2，且ab和ad边透光，而bc和cd边不透光，且射到这两个边的光线均被全部吸收。现让一平行光束以入射角1射到ab面上，经折射后ad面上有光线射出，甲、乙两同学分别用不同方法测量该长方体介质的折射率。(1)甲同学的做法是：保持射到ab面上光线的入射角不变，用遮光板由a点沿ab缓慢推进，遮光板前端推到p时，ad面上恰好无光线射出，测得ap的长度为l3，则长方体介质的折射率可表示为n_。(2)乙同学的做法是：缓慢调节射到ab上光线的入射角，使ad面也恰好无光线射出，测得此时射到ab面上光线的入射角为2，则长方体介质的折射率可表示为n_。(3)1和2的关系为：1_2(填“”或“”)。解析：(1)由题意可知，过p点入射光线的折射光线恰好过d点，设此时折射角为1，则sin1，n。(2)由题意可知，射到ad面上的光线在ad面上恰好发生全反射，设在ab面上的折射角为2，则在ad面上的入射角为临界角，且c902，由n解得：n。(3)因为在ab面的折射角越小，在ad面的入射角越大，而在ab面入射角越小，折射角越小，故应减小ab面的入射角才能使光线在ad面发生全反射，因此12。答案：(1)(2)(3)三、计算题(本题共4小题，共38分)14. (10分)如图所示，实线为一简谐波该时刻的波形图，虚线是该波经0.2 s后的波形图。(1)若波向左传播，指出此时刻p点的振动方向并求出经0.2 s后波传播的距离；(2)若波向右传播，求它的最大周期；(3)若波速是35 m/s，求波的传播方向。解析：根据波的图象和传播方向通过“带动法”或“微平移法”可得p点的振动方向；根据两个时刻的波形图可得其在0.2 s内传播的距离，根据时空的对应性可得该波周期的通式。(1)若波向左传播，在图中实线波形图对应的时刻p点向上振动由图可知经0.2 s后波传播的距离为x(34n)m(n0,1,2，)(2)若波向右传播，则实线波形图到虚线波形图所经过的时间tnt(n0,1,2，)，当n0时周期有最大值tmax4t0.8 s(3)若波速为35 m/s，则0.2 s内波传播的距离为xvt7.0 m，而4 m，故x1，故波向左传播。答案：(1)见解析(2)0.8 s(3)向左传播15. (8分)如图所示，一透明球体置于空气中，球半径r10 cm，折射率n。mn是一条通过球心的直线，单色细光束沿直线ab且平行于mn射向球体，b点为入射点，ab与mn间距为5 cm，出射光线沿cd方向。(1)补全光路并求出光从b点传到c点的时间；(2)求cd与mn所成的角。(需写出求解过程)解析：(1)连接bc，如图所示，设b点光线的入射角、折射角分别标为i、r，由几何关系可知sini/2，所以i45对b点应用折射定律得nsinr1/2，故r30bc2rcosrtnbc/c2nrcosr/c解得t(/3)109 s(2)由几何关系可知cop15，ocp135，30。答案：(1)图见解析(2)(/3)109 s(2)3016. (10分)2015苏州模拟某有线制导导弹发射时，在导弹发射基地，大地与导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤(像放风筝一样)，它双向传输信号，能达到有线制导作用。光纤由纤芯和包层组成，其剖面如图所示，其中纤芯材料的折射率n12，包层折射率n2，光纤长度为3103m。(已知当光从折射率为n1的介质射入折射为n2的介质时，入射角1、折射角2间满足关系：n1sin1n2sin2)(1)试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去；(2)若导弹飞行过程中，将有关参数转变为光信号，利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹，求信号往返需要的最长时间。 解析：(1)如图所示，由题意在纤芯和包层分界面上全反射临界角c满足n1sincn2sin90。得c60。当在端面上的入射角最大(im90)时，折射角r也最大，在纤芯与包层分界面上的入射角i最小，在端面上im90时，由n1，得rm30这时imin903060c，所以，在所有情况中从端面入射到光纤中的信号都不会从包层中“泄漏”出去。(2)当在端面上入射角最大时所用时间最长，这时光在纤芯中总路程为s，光纤中光速v，时间t8105 s。答案：(1)见解析(2)8105 s17. (10分)2015长沙模拟(1)如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x5 m的m点时开始计时，已知p点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4 s，下面说法中正确的是()a若该波传播中遇到宽约3 m的障碍物，不能发生明显的衍射现象b质点q(x9 m)经过0.5 s第一次到达波谷c质点p在0.1 s内经过的位移大小为10 cmd若在q处放一接收器，接收到的波的频率小于2.5 hz(2)第26届世界大学生运动会跳水比赛在深圳游泳跳水比赛场馆举行，设水池中一点o上下振动，振幅为0.2 m，以o点为圆心形成圆形水波，如图所示，a、b、o三点在一条直线上，oa间距离为4.0 m