2026版《金版教程》高考一轮复习物理第十章 综合测评

高考总复习首选用卷物理第十章综合测评eq\a\vs4\al()时间：75分钟eq\a\vs4\al()满分：100分一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．关于以下四张图片，下列说法正确的是()A．甲图：五颜六色的彩虹是光的干涉现象B．乙图：利用偏振眼镜能观看立体电影，说明光属于纵波C．丙图：电子束穿过铝箔后的衍射图样，说明了电子具有波动性D．丁图：让高频电磁波的振幅随信号强弱而改变的技术叫调谐答案：C解析：五颜六色的彩虹是光的色散现象，属于光的折射，故A错误；利用偏振眼镜能观看立体电影，说明光属于横波，故B错误；电子束穿过铝箔后的衍射图样，说明了电子具有波动性，故C正确；让高频电磁波的振幅随信号强弱而改变的技术叫调幅，故D错误。2．(2023·北京高考)位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t＝0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为y＝Asineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)t))，则t＝T时的波形图为()答案：D解析：由波源的振动方程可知，t＝0时波源从平衡位置沿y轴正方向开始振动，而波传播方向上各质点的起振方向与波源均相同，故t＝T时，波向x轴正方向传播的距离为一个波长，且最右侧质点位于平衡位置，振动方向沿y轴正方向，再由“上下坡法”判断可知，D正确，A、B、C错误。3.如图所示的xOy平面直角坐标系内，半径为R的eq\f(3,4)透明材料圆盘平行纸面放置，位于第一象限的点光源S发出一束光垂直OA面射入该材料，在弧面AB上恰好发生全反射，经过一段时间后从B点射出材料，已知该材料对光的折射率为eq\f(2\r(3),3)，光在真空中的速度为c，则光在介质内传播的时间为()A.eq\f(3\r(3)R,c) B.eq\f(2\r(3)R,c)C.eq\f(3\r(2)R,c) D.eq\f(2\r(2)R,c)答案：A解析：S发出的光线在弧面AB上恰好发生全反射，根据sinC＝eq\f(1,n)，可知光线在弧面AB上的入射角和反射角均为C＝60°；根据几何关系可知，相邻两次全反射的入射点间的圆弧所对圆心角均为60°，又光线垂直OA面射入该材料，从B点射出材料，则光线在弧面AB上第一次发生全反射的入射点D和最后一次发生全反射的入射点E之间的弧面所对圆心角为180°，则O、E点左侧还有2个发生全反射的点，光路如图所示。根据几何关系可知，光在介质中传播的路程s＝4.5R，光在介质中传播的速度v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(3),2)c，光在介质内传播的时间t＝eq\f(s,v)＝eq\f(3\r(3)R,c)，A正确。4．(2025·山东省东营市高三12月月考)劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图甲所示，将一块平板玻璃a放置在另一玻璃板b上，在一端夹入两张纸片，当黄光从上方入射后，从上往下可以观察到如图乙所示的干涉条纹。则()A．任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等B．弯曲条纹中心位置下方的空气膜厚度不相等C．若抽去一张纸片，条纹变密D．若换用蓝光从上方入射，条纹变疏答案：A解析：画出相邻亮条纹中心干涉的示意图如图，设相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差为d，则经空气薄膜上、下面反射的光的路程差Δs＝2d，根据薄膜干涉出现亮条纹的条件可知，Δs＝λ，则可得d＝eq\f(λ,2)，所以任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等，均为eq\f(λ,2)，A正确；根据A项分析可知，弯曲条纹中心位置下方的空气膜厚度相等，B错误；设相邻两条亮条纹中心间距为Δx，两玻璃板夹角为θ，由几何关系可知，Δxtanθ＝d，可解得Δx＝eq\f(λ,2tanθ)，抽去一张纸片后劈形空气薄膜的顶角θ变小，故相邻两条纹之间的距离Δx变大，干涉条纹变稀疏，C错误；换用蓝光从上方入射，蓝光的波长小于黄光的波长，根据Δx＝eq\f(λ,2tanθ)，可知Δx变小，则条纹变密，D错误。5．纵波也可以发生干涉现象。图甲是可以使轻质泡沫颗粒悬浮的声悬浮仪，上、下两圆柱体间的两列振幅相同的同频超声波相遇发生干涉现象。泡沫颗粒能在振幅几乎为零的点附近保持悬浮状态。以上、下两波源的连线为x轴，轴上两列超声波的叠加情况可简化为图乙所示，实线表示振动加强点的位置，虚线表示振动减弱点的位置。已知这两列超声波传播的速度均为340m/s。则下列说法正确的是()A．振动加强点的质点，位移始终最大B．泡沫颗粒能悬浮在x＝0.50cm的M点附近C．该声悬浮仪发出的超声波频率为68000HzD．增大该声悬浮仪所发出的超声波频率，泡沫颗粒可悬浮的点的个数可能增加答案：D解析：振动加强点的质点，其振幅最大，但仍做周期性的振动，因此位移不是始终最大，A错误；根据题意，泡沫颗粒能在振幅几乎为零的点附近保持悬浮状态，而x＝0.50cm的M点是振动加强点，振幅最大，泡沫颗粒在该点附近振动剧烈，不能保持悬浮状态，B错误；由图乙可知，相邻两振动加强点(或相邻两减弱点)之间的距离为Δx＝0.50cm，根据干涉规律可知，2Δx＝λ，可解得两波的波长为λ＝1.0cm，由于波速为v＝340m/s，因此超声波的频率为f＝eq\f(v,λ)＝eq\f(340,1.0×10－2)Hz＝34000Hz，C错误；增大该声悬浮仪所发出的超声波频率，则超声波的波长减小，根据2Δx＝λ，可知Δx减小，则振动减弱点的个数可能增加或不变，因此泡沫颗粒可悬浮的点的个数可能增加，D正确。6．(2024·江苏省南京市高三上学情调研)如图所示，将一等腰直角玻璃棱镜截去棱角，使AD边平行于底面，可制成“道威棱镜”。一束复色光从AB边上的E点射入，最终从DC边射出，甲、乙两束光相比，下列说法正确的是()A．乙光子能量比较小B．在棱镜内传播的速度，乙光较小C．玻璃棱镜对乙光的折射率比对甲光的折射率小D．照射同一狭缝，乙光通过狭缝后的衍射现象更明显答案：B解析：由图可知，在E点乙光的折射角比甲光的折射角小，所以玻璃棱镜对乙光的折射率大于对甲光的折射率，故C错误；由于对于同一种介质，折射率大的光频率大，故乙光的频率大于甲光的频率，乙光的光子能量更大，A错误；玻璃棱镜对乙光的折射率大，结合公式v＝eq\f(c,n)，可知在棱镜内传播的速度，乙光较小，故B正确；由于乙光的频率大于甲光的频率，由c＝λν可知在真空中甲光的波长比乙光的波长大，故照射同一狭缝，甲光通过狭缝后的衍射现象更明显，故D错误。7．如图，学校人工湖水面上x1＝－5m和x2＝5m处有两个稳定的振源S1、S2，它们振动频率相同且步调一致，在水面上产生了两列波长为0.3m、振幅分别为3cm和5cm的水波，一段时间后水面上形成了稳定的干涉图样，下列说法正确的是()A．水波遇到湖中假山时能绕过假山传播到它的后方B．x轴上x＝6m处的质点振幅小于8cmC．y轴上y＝1m处的质点会随水波传播到y＝5m处D．图中方程为eq\f(x2,9)－eq\f(y2,16)＝1的曲线上的A点为振动减弱点答案：B解析：假山的宽度远大于水波波长，水波遇到湖中假山时，不能绕过假山传播到它的后方，故A错误；两波源到x＝6m位置的路程差为Δx＝(6＋5)m－(6－5)m＝10m＝33eq\f(1,3)λ，故x轴上x＝6m处不是振动加强点，质点振幅小于8cm，故B正确；机械波是将波源的振动形式向远处传播，质点不随波迁移，故y轴上y＝1m处的质点不会运动到y＝5m处，C错误；设A点坐标为(x1，y1)，S1、S2到A点的路程差为Δx′，则Δx′＝eq\r(（x1＋5）2＋yeq\o\al(2,1))m－eq\r(（5－x1）2＋yeq\o\al(2,1))m，根据曲线方程有eq\f(xeq\o\al(2,1),9)－eq\f(yeq\o\al(2,1),16)＝1，联立解得Δx′＝6m＝20λ，又S1和S2振动频率相同且步调一致，故A为振动加强点，D错误。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．如图所示，甲图为波源的振动图像，乙图为该波源在某介质中产生的横波t0时刻的波形图像，O点是波源，则下列说法正确的是()A．该波的传播速度为1m/sB．再经过0.3s，乙图中质点Q刚好开始振动，Q的起振方向沿y轴负方向C．当乙图中质点Q第一次到达波峰时，质点P正处于平衡位置向下振动D．从该时刻到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.3m答案：AB解析：由甲图可知该波的周期为T＝0.2s，由乙图可知该波的波长为λ＝0.2m，则该波的传播速度v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(0.2,0.2)m/s＝1m/s，A正确；由乙图可知t0时刻波刚好传播到x＝0.2m处，再经过t＝0.3s，波传播的距离x＝vt＝1×0.3m＝0.3m，可知x＝0.2m＋0.3m＝0.5m处的质点Q刚好开始振动，结合甲图可知Q的起振方向沿y轴负方向，故B正确；由B项分析可知波传播到x＝0.5m处的质点Q后，质点Q第一次到达波峰还需要的时间为t′＝eq\f(3,4)T＝0.15s，即从t0时刻起，经过的时间为t＋t′＝0.45s＝2eq\f(1,4)T，由同侧法可知，t0时刻质点P正在平衡位置处向y轴正方向运动，经过2eq\f(1,4)T后，质点P正处于波峰位置，故C错误；从t0时刻到质点Q开始振动，经过的时间为t＝0.3s＝eq\f(3,2)T，质点P运动的路程s＝eq\f(3,2)×4A＝0.12m，故D错误。9．(2025·广东省佛山市高三模拟)如图a所示，下端附有重物的粗细均匀木棒浮在水中，已知水的密度为ρ，木棒的横截面积为S，重力加速度大小为g，将木棒向下按压一段距离后释放，木棒所受的浮力F随时间周期性变化，如图b所示，下列说法正确的是()A．木棒做简谐运动，重力充当回复力B．0～0.25s内木棒的加速度逐渐减小C．木棒和重物的重力之和等于F1－F2D．木棒所受合外力大小与偏离初始位置的距离成正比答案：BD解析：设木棒和重物的总质量为m，木棒在平衡位置时，木棒与重物排开水的体积为V0，则在平衡位置时，由平衡条件可得mg＝ρgV0，以竖直向下为正方向，在偏离平衡位置位移x时，木棒所受合外力为F合＝－(ρgV0＋ρgxS－mg)＝－ρgxS，即木棒所受合外力大小与偏离初始位置的距离成正比，且比值为ρgS，木棒做简谐运动，回复力是水的浮力与木棒和重物总重力的合力，故A错误，D正确；0～0.25s内木棒的浮力减小，则木棒从最低点向平衡位置运动，其所受合力逐渐减小，则其加速度逐渐减小，故B正确；根据简谐运动的特点可知，木棒和重物在最高点和最低点的位置加速度大小相等，故在最低点有F1－mg＝ma，在最高点有mg－F2＝ma，联立可得mg＝eq\f(1,2)(F1＋F2)，故C错误。10．日晕是一种常见的大气光学现象，如图甲所示。太阳光线经卷层云中同一冰晶的两次折射，分散成单色光，形成日晕。冰晶截面可看作正六边形。如图乙所示为一束紫光在冰晶上的折射光路，θ1为冰晶上的入射角，θ2为经过第一个界面的折射角，θ3为光线离开冰晶的折射角，θ4为出射光相对入射光的偏转角。下列说法中正确的是()A．在冰晶内红光的传播速度比紫光的小B．若θ1＝θ3＝60°，则冰晶对紫光的折射率为eq\r(3)C．保持入射角不变，将紫光改为红光，偏转角将增大D．若红光和紫光均能使同一金属发生光电效应，紫光照射产生的光电子的最大初动能大答案：BD解析：由于同一介质对红光的折射率小于对紫光的折射率，根据v＝eq\f(c,n)可知，在冰晶内红光的传播速度比紫光的大，故A错误；作辅助线如图所示，θ1＝θ3＝60°时，根据折射定律可知θ2＝θ5，根据几何关系可知，θ2＝30°，则冰晶对紫光的折射率为n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\r(3)，故B正确；由几何关系知，偏转角θ4＝(θ1－θ2)＋(θ3－θ5)，保持入射角不变，将紫光改为红光，因冰晶对紫光的折射率大于对红光的折射率，则θ2变大，θ5变小，根据eq\f(sinθ3,sinθ5)＝n可知，θ3－θ5减小，则偏转角θ4将减小，故C错误；若红光和紫光均能使同一金属产生光电效应，根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知，由于红光频率小于紫光频率，则紫光照射产生的光电子的最大初动能一定大，故D正确。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11．(6分)某同学在家做“用单摆测量重力加速度”的实验。(1)图甲中有关器材的选择和安装最合理的是________。(2)由于家中没有游标卡尺，无法测小球的直径d，该同学将摆线长度作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出l­T2图像，该同学实验得到的l­T2图像应是图乙中的________(选填“a”“b”或“c”)。该同学利用所作出的l­T2图像的斜率，采用正确的数据处理方法计算出了当地的重力加速度大小，从理论上讲用这种方法得到的当地重力加速度________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。答案：(1)C(2)a准确解析：(1)为了使摆线的质量与摆球相比可以忽略，且尽可能减小空气阻力对摆球运动的影响，摆球应选择密度较大的铁球；摆球摆动过程中，应保证摆长保持不变，故悬点处应固定不动，摆线应选择弹性小的细丝线，故C正确，A、B、D错误。(2)根据题意，该单摆的实际摆长为l＋eq\f(d,2)，根据单摆周期公式可得T＝2πeq\r(\f(l＋\f(d,2),g))，整理得l＝eq\f(g,4π2)T2－eq\f(d,2)，结合数学知识可知，该同学实验得到的l­T2图像应是题图乙中的a。根据l＝eq\f(g,4π2)T2－eq\f(d,2)，可知l­T2图像的斜率为k＝eq\f(g,4π2)，即l­T2图像斜率与小球直径无关，从理论上讲用题述方法得到的当地重力加速度准确。12．(8分)(2024·广东省河源市高三上开学联考)某实验小组欲测定一段圆柱形玻璃砖的折射率，其操作步骤如下：a．将白纸固定在水平桌面上，将圆柱形玻璃砖竖直放在白纸上，用铅笔准确描出玻璃砖底面圆的轮廓。b．将底面圆圆周平分为60等份，并标上相应的数字，如图甲所示，再将玻璃砖竖直放回图甲中的底面圆轮廓上进行实验。c．用激光笔发出细束激光，沿平行于圆直径OO′的方向入射，分别准确记录入射点P和出射点Q(图上未标出)在圆周上对应的读数N1、N2。d．改变入射点位置，重复步骤c。(1)根据圆周上的读数N1、N2可得，激光在入射点P处的，入射角i＝________，折射角γ＝________。(以弧度制表示)(2)若经过多次测量，作出sini­sinγ的图像如图乙所示，则玻璃砖的折射率为n＝________(结果保留三位有效数字)。(3)在本实验的操作过程中，若入射光线发生了如图甲中虚线AB所示的偏离，则折射率的测量值将________(填“偏大”或“偏小”)。答案：(1)eq\f(πN1,30)eq\f(π,2)－eq\f(（N2－N1）π,60)(2)1.50(1.49、1.51也正确)(3)偏小解析：(1)底面圆圆周被分为60等份，则每一等份代表的弧度为eq\f(2π,60)＝eq\f(π,30)，作出激光的光路如图所示，可知激光在入射点P处的入射角i＝∠PO0O＝eq\f(πN1,30)，三角形PQO0中有2γ＋∠PO0Q＝π，且∠PO0Q＝eq\f(πN2,30)－eq\f(πN1,30)，可知折射角γ＝eq\f(π,2)－eq\f(（N2－N1）π,60)。(2)由折射定律n＝eq\f(sini,sinγ)得sini＝nsinγ，则sini­sinγ图像的斜率表示玻璃砖的折射率，故n＝eq\f(0.9,0.6)＝1.50。(3)若入射光线发生如题图甲中虚线所示偏离，根据(1)问分析，则激光在入射点P处的入射角的测量值偏小，折射角的测量值不受影响，则折射率的测量值偏小。13．(10分)一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为eq\f(3,8)l。求(1)波的波长；(2)波的传播速度。答案：(1)eq\f(1,4)l(2)eq\f(1,4)fl解析：(1)如图，设在ac连线上距c点最近的振幅极大的点为d点，a与d的距离为r1，b与d的距离为r2，波的波长为λ，则r2－r1＝λ①由几何关系有r1＝l－eq\f(3,8)l②req\o\al(2,2)＝(r1sin60°)2＋(l－r1cos60°)2③联立①②③式可得λ＝eq\f(1,4)l。④(2)波的频率为f，设波的传播速度为v，则有v＝fλ⑤联立④⑤式可得v＝eq\f(1,4)fl。⑥14.(14分)如图所示，一半径为5r的透明匀质半球置于空气中，某圆柱形单色平行光束垂直于半球底面入射，光束横截面圆心与半球底面圆心重合。若要整束光都不发生全反射，其横截面的半径最大为3r。(1)求该光束在半球中的折射率；(2)若换成半径为3r、在半球中折射率为原光束的k(k>0)倍的另一光束，其他条件不变，求此时可以从半球上侧射出的光束的横截面积。(不考虑反射光的折射)答案：(1)eq\f(5,3)(2)eq\f(9πr2,k2)(k>1)或9πr2(0<k≤1)解析：(1)由题意知，离圆心3r处的光线射到球面上的入射角恰为全反射临界角C，如图所示，有sinC＝eq\f(1,n)且sinC＝eq\f(3r,5r)解得n＝eq\f(5,3)。(2)①若k＞1，则kn>n，设新光束在半球中发生全反射的临界角为C1，有sinC1＝eq\f(1,kn)，则C1＜C由几何关系知，此时可以从半球上侧射出的光束横截面的半径为r1＝5rsinC1此部分光线所对应的横截面积为S1＝πreq\o\al(2,1)联立解得S1＝eq\f(9πr2,k2)；②若0＜k≤1，则kn≤n，设新光束在半球中发生全反射的临界角为C2，有sinC2＝eq\f(1,kn)，则C2≥C此时光束可全部从半球上侧射出，此部分光束所对应的横截面积为S2＝π·(3r)2＝9πr2。