高考物理一轮复习基础测试模拟试题 优秀奖 市赛获奖

1．(6分)以下有关波动和相对论内容的若干叙述正确的是()A．单摆的摆球振动到平衡位置时，所受的合外力为零B．光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的C．波在传播的过程中，介质质点将沿波传播的方向做匀速运动D．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域交替变化解析：单摆的摆球在振动过程中沿圆弧运动，到达平衡位置时受到重力和绳子的拉力作用，两力均沿竖直方向，因物体做圆周运动需要向心力，故摆球所受的合力不为零，故A错误；据狭义相对论的基本假设可知B正确；波在传播的过程中，波源质点及介质质点在各自的平衡位置附近做机械振动，它们并不随波迁移，波传播的是机械振动这种运动形式，故C错误；两列波叠加产生干涉现象时，振动加强的点始终加强，振动减弱的点始终减弱，故D错误．答案：B2．(6分)下列说法正确的是()A．电磁波由真空进入介质时波长变长B．在地面附近有一高速飞过的火箭，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了；火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化．C．一单摆做简谐运动，摆球相继两次通过同一位置时的速度必相同D．变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场解析：电磁波由真空进入介质时频率不变，但波速变小，据v＝λf分析可知其波长将变短，所以A错误；设火箭的速度为v，与火箭相对静止的人认为火箭的长为l0、时间间隔为ΔT，那么地面上的人看到火箭的长度l＝l0eq\r(1－\f(v,c)2)，可知l<l0，火箭变短，又由Δt＝eq\f(ΔT,\r(1－\f(v,c)2))，可知Δt>ΔT，时间进程变慢，而火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化，故B正确；做简谐运动的单摆，摆球相继两次通过同一位置时速度大小相等但方向相反，故C错误；D为麦克斯韦的电磁场理论，D正确．答案：BD3．(10分)(2022年泰安模拟)(1)机械波和电磁波都能传递能量，其中电磁波的能量随波的频率的增大而________；波的传播及其速度与介质有一定的关系，在真空中机械波是________传播的，电磁波是________传播的(填“能”、“不能”或“不确定”)；在从空气进入水的过程中，机械波的传播速度将______，电磁波的传播速度将__________．(填“增大”、“减小”或“不变”)(2)如图所示复合光经过半圆形玻璃后分成a、b两束光，比较a、b两束光在玻璃砖中的传播速度va____vb；入射光线由AO转到BO，出射光线中________最先消失；若在该光消失时测得AO与BO间的夹角为α，则玻璃对该光的折射率为________．解析：(1)电磁波的能量随波的频率的增大而增大；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，而机械波不能在真空中传播；从空气进入水的过程中，机械波的传播速度增大，而电磁波的传播速度减小．(2)由折射率n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)知na＞nb，又n＝eq\f(c,v)，故va＜vb；根据sinC＝eq\f(1,n)可知，a光的临界角较小，当入射光线由AO转到BO时，出射光线中a最先消失．玻璃对a光的折射率n＝eq\f(1,sin90°－α)＝eq\f(1,cosα).答案：(1)增大不能能增大减小(2)＜aeq\f(1,cosα)4．(8分)20世纪80年代初，科学家发明了硅太阳能电池．如果在太空设立太阳能卫星电站，可24h发电，且不受昼夜气候的影响．利用微波——电能转换装置，将电能转换成微波向地面发送，太阳能卫星电站的最佳位置在离地1100km的赤道上空，此时微波定向性最好．飞机通过微波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的．可在地面站附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过．(地球半径R＝6400km)(1)太阳能电池将实现哪种转换________．A．光能—微波B．光能—热能C．光能—电能D．电能—微波(2)微波是________．A．超声波B．次声波C．电磁波D．机械波(3)飞机外壳对微波的哪种作用，使飞机安全无恙________．A．反射B．吸收C．干涉D．衍射(4)微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的________．A．电离作用B．穿透作用C．生物电作用D．热效应解析：(1)太阳能电池实现光能与电能的转换，C对，A、B、D错．(2)微波是某一频率的电磁波，C对，A、B、D错．(3)飞机外壳可以反射微波，使飞机安全，A对，B、C、D错．(4)微波是频率很高的电磁波，在生物体内可引起热效应，由于太阳能卫星电站的功率很大，产生的热量足以将鸟热死．答案：(1)C(2)C(3)A(4)D5.(10分)如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是eq\r(3)，AB是一条直径．今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体．若一条入射光线经折射后恰经过B点，则这条入射光线到AB的距离是多少？解析：设光线P经折射后经过B点，光路如右图所示．根据折射定律n＝eq\f(sinα,sinβ)＝eq\r(3)在△OBC中，eq\f(sinβ,R)＝eq\f(sinα,2R·cosβ)可得β＝30°，α＝60°，所以CD＝Rsinα＝eq\f(\r(3),2)R.答案：eq\f(\r(3),2)R6．(10分)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t＝0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图(b)所示的波形．则该波：(1)波长为多少？(2)质点振动的周期为多少？解析：由图可知该波的波长为8L，由波的传播方向可推知质点9在Δt时刻的振动方向向上，而t＝0时刻波刚传到质点1时其振动方向是向下的，由此可见质点9并非是Δt时刻波的前沿，由题意知(b)所示是经Δt时间第一次出现的波形，可知Δt时刻在质点9的右侧还应有半个波长的波形未画出来，即经Δt波应从质点1传播到质点13.(未画出)传播的距离Δx＝λ＝12L，故波速v＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(12L,Δt)，波的周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(8L,\f(12L,Δt))＝eq\f(2Δt,3).答案：(1)8L(2)eq\f(2Δt,3)7.如图置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体．容器底部靠近器壁处有一竖直旋转的cm长的线光源．靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平旋转的与液面等高的望远镜，用来观察线光源．开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分．将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望过镜刚好可以看到线光源底端．再将线光源沿同一方向移动cm，刚好可以看到其顶端．求此液体的折射率n.解析：如图所示，当线光源上某一点发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时，射到遮光板边缘O的那条光线的入射角最小．若线光源底端在A点时，望远镜内刚好可以看到此光源底端，设过O点液面的法线为OO1，则∠AOO1＝α其中α为此液体到空气的全反射临界角．由折射定律有sinα＝eq\f(1,n)①同理，若线光源顶端在B1点时，通过望远镜刚好可以看到此光源顶端，则∠B1OO1＝α.设此时线光源底端位于B点．由图中几何关系可得sinα＝eq\f(A\x\to(B),AB\x\to(1))②联立①②式得n＝eq\f(\r(A\x\to(B)2＋B\x\to(B)\o\al(2,1)),A\x\to(B))③由题给条件可知Aeq\x\to(B)＝cmBeq\x\to(B)1＝cm代入③式得n＝.答案：8．(8分)一列横波沿x轴正方向传播，在t0＝0时刻的波形如图所示，波刚好传到x＝3m处，此后x＝1m处的质点比x＝－1m处的质点__________(选填“先”、“后”或“同时”)到达波峰位置；若该波的波速为10m/s，经过Δt时间，在x轴上－3m～3m区间内的波形与t0时刻的正好相同，则Δt＝________.解析：横波沿x轴正方向传播，x＝－1m处质点向上振动，经过eq\f(T,4)到达波峰位置，x＝1m处的质点向下振动，经过eq\f(3T,4)到达波峰位置，故x＝1m处质点后到达波峰位置；根据v＝eq\f(λ,T)，可以求出T＝s，而要使经过Δt时间－3m～3m区间内的波形与t0时刻的正好相同，时间必须是周期的整数倍，即Δt＝nT＝(n＝1、2、3、…)．答案：后(n＝1、2、3、…)9．(8分)用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：A.白炽灯，B.单缝，C.光屏，D.双缝，E.滤光片．(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是A、________(A已写好)；(2)正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条亮纹间的距离为b，则一定是a________b(选填“大于”、“小于”或“等于”)．解析：(1)用双缝干涉测光的波长时，光具座上元件安装的顺序应该为白炽灯、滤光片、单缝、双缝、光屏，故顺序应为A、E、B、D、C；(2)Δx＝eq\f(L,d)λ，因只改变光的波长，其他条件不变，而λ红>λ绿，故a>b.答案：(1)E、B、D、C(2)大于10．(5分)如图所示，阳光与水平面的夹角为θ.现修建一个截面为梯形的鱼塘，欲使它在贮满水的情况下，阳光可以照射到整个底部．已知水的折射率为n.则鱼塘右侧坡面的倾角α应满足的条件是________．解析：欲使鱼塘在贮满水的情况下，阳光可以照射到整个底部，折射光线与底部的夹角须大于等于α，故折射角r≤eq\f(π,2)－α；又入射角i＝eq\f(π,2)－θ，根据n＝eq\f(sini,sinr)得n≥eq\f(sin\f(π,2)－θ,sin\f(π,2)－α)，解得n≥eq\f(cosθ,cosα)，即cosα≥eq\f(cosθ,n).答案：cosα≥eq\f(cosθ,n)11．(10分)(2022年高考海南卷)有一种示波器可以同时显示两列波形．对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同．利用此种示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如图1所示：管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接收器所接收．如图2所示为示波器的显示屏，屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接收信号．若已知发射的脉冲信号频率为f＝2000Hz，发射器与接收器的距离为x＝m，求管内液体中的声速．(已知所测声速应在1300～1600m/s之间，结果保留两位有效数字)图1图2解析：设脉冲信号的周期为T，从显示的波形可以看出，图2中横向每一分度(即两条长竖线间的距离)所表示的时间间隔为Δt＝eq\f(T,2)①其中T＝eq\f(1,f)②对比图2中上、下两列波形，可知信号在液体中从发射器传播到接收器所用的时间为t＝(Δt)(2n＋，其中n＝0,1,2…③液体中的声速为v＝eq\f(x,t)④联立①②③④式，代入已知条件并考虑到所测声速应在1300～1600m/s之间，得v＝×103m/s.答案：×103m/s12．(10分)(1)如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏．用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹．则：①减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离将________；②增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离将________；③将绿光换为红光，干涉条纹间的距离将________．(填“增大”、“不变”或“减小”)(2)如图甲所示，横波1沿BP方向传播，B质点的振动图象如图乙所示；横波2沿CP方向传播，C质点的振动图象如图丙所示．两列波的波速都为20cm/质点与B质点相距40cm，P质点与C质点相距50cm，两列波在P质点相遇，则P质点振幅为()A．70cmB．50cmC．35cmD．10cm解析：(1)由Δx＝eq\f(lλ,d)可知，当d减小，Δx将增大；当l增大时，Δx增大；当把绿光