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小題狂刷 高考專題特訓
綜合練習(三)
一、選擇題(本大題共10小題,每小題4分,共40分) A. 在0.015s時,速度和加速度都為-x 方向
1.(多選)惠更斯利用擺的等時性發(fā)明了帶擺的計 B.在0.01至0.03s內(nèi),速度與加速度先反方向后
時器,叫擺鐘.擺鐘運行時克服摩擦力所需的能量由重 同方向,且速度是先減小后增大,加速度是先增大后減
錘的勢能來提供,運行的速率由鐘擺控制.旋轉(zhuǎn)鐘下端 小.
的螺母可以使擺上圓盤沿擺桿上下移動,如圖所示,則 C. 在第八個0.01s內(nèi),速度與位移方向相同,且
( ) 都在不斷增大
D. 在每1s內(nèi),回復力的瞬時功率有100次為零
6.(多選)一列沿x 軸傳播的簡諧橫波某時刻的
波形如圖甲所示,若從此時刻開始計時,則圖乙表示
a、b、c、d 中的 ( )
A. 當擺鐘不準確時需要調(diào)整圓盤位置
B. 擺鐘快了應(yīng)使圓盤沿桿上移
C. 由冬季變?yōu)橄募緯r應(yīng)使圓盤沿桿上移 甲 乙
D. 把擺鐘從武漢拿到北京應(yīng)使圓盤沿桿上移 A.若波沿x 軸正方向傳播,則圖乙表示a點的振
2.(多選)下列說法中,正確的是 ( ) 動圖象
A. 孔的尺寸比波長大得多時不會發(fā)生衍射現(xiàn)象 B.若波沿x 軸正方向傳播,則圖乙表示b點的振
B. 孔的尺寸比波長小才發(fā)生衍射現(xiàn)象 動圖象
C. 只有孔的尺寸跟波長相差不多或者比波長更 C. 若波沿x 軸負方向傳播,則圖乙表示c點的振
小時,才能觀察到明顯衍射現(xiàn)象 動圖象
D. 只有波才有衍射現(xiàn)象 D. 若波沿x 軸負方向傳播,則圖乙表示d 點的
3. 根據(jù)麥克斯韋電磁理論,下列敘述正確的是 振動圖象
( ) 7. 如圖所示,兩個彈簧振子懸掛在同一個支架
A. 在電場周圍一定產(chǎn)生磁場,磁場周圍一定產(chǎn)生 上,已知甲彈簧振子的固有頻率為8Hz,乙彈簧振子
電場 的固有頻率為72Hz,當支架在受到豎直方向且頻率
B. 在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,變化 為9Hz的驅(qū)動力作用而做受迫振動時,則兩個彈簧振
的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場 子的振動情況是 ( )
C. 均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場
D. 振蕩的電場一定產(chǎn)生同頻率振蕩的磁場
4. 關(guān)于狹義相對論,下列說法不正確的是 ( )
A. 狹義相對論認為在不同的慣性參考系中,一切
物理規(guī)律都是相同的
B. 狹義相對論認為在一切慣性系中,光在真空中 A. 甲的振幅較大,且振動頻率為8Hz
的速度都等于c,與光源的運動無關(guān) B. 甲的振幅較大,且振動頻率為9Hz
C. 狹義相對論只涉及無加速運動的慣性系 C. 乙的振幅較大,且振動頻率為9Hz
D. 狹義相對論任何情況下都適用 D. 乙的振幅較大,且振動頻率為72Hz
5.(多選)質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示,則該 8.一列簡諧橫波沿直線ab向右傳播,a、b兩點之
質(zhì)點 ( ) 間的距離為2m,如圖甲所示,a、b兩點的振動情況如
圖乙所示,下列說法中正確的是 ( )
甲
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物理·選修2
二、填空題(本題共2個小題,共20分)
11.(10分)某同學做“用單擺測定重力加速度”的
實驗時:
(1)如果他測得的g 值偏小,可能的原因是
.
乙
A. 測擺線長時測了懸線的總長度
A. 波長可能大于3m
B. 擺線上端未牢固地系于懸點,振動中出現(xiàn)松
B. 波長可能等于2m
動,使擺線長度增加了,使周期變大了
8
C. 波速可能等于13m
/s C. 開始計時時,秒表過遲按下.
2 D. 實驗中誤將49次全振動數(shù)次數(shù)記為50次
D. 波速可能等于 m/7 s
9.(多選)一玻璃磚橫截面如圖所示,其中 ABC
為直角三角形(AC 邊未畫出),AB 為直角邊,∠ABC
=45°;ADC 為一圓弧,其圓心在BC 邊的中點.此玻璃
的折射率為1.5.P 為一貼近玻璃磚放置的、與AB 邊
垂直的光屏.若一束寬度與AB 邊長度相等的平行光 圖1 圖2
從AB 邊垂直射入玻璃磚,則 ( ) (2)為了提高實驗精度,在實驗中可改變幾次擺長
l并測出相應(yīng)的周期T,從而得出一組對應(yīng)的l與T2
的數(shù)據(jù)如圖1所示,再以l為橫坐標,T2為縱坐標將所
得數(shù)據(jù)連成直線,并求得該直線的斜率為k,則重力加
速度g= .(用k表示)
A.從BC 邊折射出一束寬度與BC 邊長度相等的 (3)此同學用游標卡尺測一小球直徑如圖2,已知
平行光 游標尺為20等份,則讀數(shù)應(yīng)為 .
B. 屏上有一亮區(qū),其寬度小于AB 邊的長度 12.(10分)學校開展研究性學習,某研究小組的
C. 屏上有一亮區(qū),其寬度等于AC 邊的長度 同學根據(jù)所學的光學知識,設(shè)計了一個測量液體折射
D.當屏向遠離玻璃磚的方向平行移動時,屏上亮 率的儀器,如圖所示.在一圓盤上,過其圓心O 作兩條
區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大 互相垂直的直徑BC、EF,在半徑OA 上,垂直盤面插
10. 在研究材料A 的熱膨脹特性時,可采用如圖 下兩枚大頭針P1、P2,并保持P1、P2位置不變,每次測
所示的干涉實驗法.A 的上表面是一光滑平面,在A 的 量時讓圓盤的下半部分豎直進入液體中,而且總使得
上方放一個透明的平行板B,B 與A 上表面平行,在它 液面與直徑BC 相平,EF 作為界面的法線,而后在圖
們中間形成一厚度均勻的空氣膜,現(xiàn)在用波長為λ 的 中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像,并在圓周上插上大頭
單色光垂直照射,同時對A 緩慢加熱,在B 上方觀察 針P3,使P3正好擋住P1、P2的像,同學們通過計算,
到B 板的亮度發(fā)生周期性變化.當溫度為t 預(yù)先在圓周1時最亮,然 EC 部分刻好了折射率的值,這樣只要根
后亮度逐漸減弱至最暗;當溫度升到t 時,亮度再一次 據(jù)P3所插的位置,就可直接讀出液體折射率的值,則:2
回到最亮.則 ( )
A. 出現(xiàn)最亮時,B 上表面反射光與A 上表面反 (1)若∠AOF=30°,OP3與OC 的夾角為30°,則
射光疊加后加強 P3處所對應(yīng)的折射率的值為 .
B. 出現(xiàn)最亮時,B 下表面反射光與A 上表面反射 (2)圖中P3、P4兩位置哪一處所對應(yīng)的折射率的
光疊加后相抵消 值大
λ
C. 溫度從t1升至t2過程中,A 的高度增加4 (3)作AO 的延長線交圓周于K,K 處所對應(yīng)的折
λ 射率值應(yīng)為 .
D. 溫度從t1升至t2過程中,A 的高度增加2
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三、計算題(本大題共4小題,共40分,要有必要的文 15.(10分)如圖所示,透明介質(zhì)球球心位于O,半
字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的注明單位) 徑為R,光線 DC 平行于直徑AOB 射到介質(zhì)球的C
13.(8分)在光滑水平面上有一彈簧振子,彈簧的 3
, , , 點,DC 與AB 的距離H= R,若DC 光線進入介質(zhì)勁度系數(shù)為k 振子質(zhì)量為 M 振動的最大速度為v 2
如圖所示,當振子在最大位移為A 的時刻把質(zhì)量為m 球后經(jīng)一次反射再次回到介質(zhì)球的界面時,從球內(nèi)折
的物體輕放其上,則: 射出的光線與入射光線平行,作出光路圖,并計算出介
(1)要保持物體和振子一起振動,二者間動摩擦因 質(zhì)的折射率.
數(shù)至少是多少
(2)一起振動時,二者通過平衡位置的速度多大
振幅又是多大
14.(12分)一列橫波沿一直線在空間傳播,某一 16.(2022·衡陽一模)(10分)如圖所示,在 MN
時刻直線上相距為s的A、B 兩點均處于平衡位置,且 的下方足夠大的空間是玻璃介質(zhì),其折射率為n= 3,
AB 之間僅有一個波峰,如圖所示.若經(jīng)過時間t,B 恰 玻璃介質(zhì)的上邊界 MN 是屏幕.玻璃中有一正三角形
好第一次達到波峰,則該列波可能的波速為多大 空氣泡,其邊長l=40cm,頂點與屏幕接觸于C 點,底
邊AB 與屏幕平行.激光a垂直于AB 邊射向AC 邊的
中點O,結(jié)果在屏幕 MN 上出現(xiàn)兩個光斑.
(1)畫出光路圖;
(2)求兩個光斑之間的距離L.
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物理·選修2
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λ2= m 綜合練習(三)7
一、1. 答案:AC
40 40
因v=λ/T,所以v1= / 或3 ms v2= m
/
7 s. 【解析】 圓盤到擺桿最上端的距離為擺鐘的擺
15. 答案;2 長,調(diào)整圓盤位置即調(diào)整擺鐘的周期,當擺鐘快了應(yīng)使
【解析】 如圖所示,由題意在內(nèi)芯和外套分界面 圓盤沿桿下移,慢了應(yīng)使圓盤沿桿上移;冬季變?yōu)橄募?br/>上要發(fā)生全反射 時由于熱脹冷縮,桿要變長,應(yīng)使圓盤沿桿上移;從武
漢到北京重力加速度g 增大,應(yīng)使圓盤沿桿下移.
2. 答案:CD
【解析】 波繞過障礙物的現(xiàn)象稱為波的衍射現(xiàn)
,
當在端面上的入射角i最大(i =90°)時,折射角 象 發(fā)生明顯的衍射的條件是孔或障礙物尺寸跟波長m
r也最大,在內(nèi)芯與外套分界面上的入射角i'最小,如 相差不多或者比波長更小.孔徑大并不是不衍射
,只是
此時入射角等于臨界角則恰能保證信號不會通過外套 更突出原波的傳播,波面只有邊緣有變化.換句話說,
“泄漏”,這時i' 波的衍射現(xiàn)象不明顯,所以A、B項錯,C項正確;衍射min=C=90°-rm
得r =30° 現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象,所以D項正確.m
sin90° 3. 答案:D
在端面上im=90°時,由n1=sinrm 【解析】 變化的電場周圍才會產(chǎn)生磁場,恒定的
得n1=2 電場周圍不會產(chǎn)生磁場,同理,恒定的磁場周圍也不會
所以,當n1=2時在所有情況中從端面入射到光 產(chǎn)生電場,所以選項 A錯.隨時間做均勻變化的電場,
纖中的信號都不會通過外套“泄漏”出去. 其變化率是常量,故周圍產(chǎn)生的磁場是恒定的,同理,
16. 答案:6.28×10-2m2 均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是恒定的,所以選
【解析】 畫出兩條邊緣光線的光路圖如圖所示. 項B、C錯.電場周期性變化,其周圍產(chǎn)生的磁場一定隨
之周期性變化,且變化周期相同,所以選項D正確.
4. 答案:D
【解析】 由狹義相對論原理可知D錯誤.
5. 答案:BD
6. 答案:BD
7. 答案:B
對于光線①,入射角為90°,折射角為臨界角C 【解析】 根據(jù)受迫振動發(fā)生共振的條件可知甲的
1
sinC= 振幅較大,因為甲的固有頻率接近驅(qū)動力的頻率,做受n
迫振動的物體的頻率等于驅(qū)動力的頻率,所以B選項
解得C=45°,此光線恰不能從球的右側(cè)射出.
正確.
對于光線②,光線從空氣進入透明介質(zhì)后恰好與
8. 答案:D
內(nèi)表面相切
【解析】 由圖知,周期T=4s,a、b兩點之間的距
sinα
sin =n ( 3β 離為x= n+ )λ,
4x 8
波長λ= = ,(n=0、1、4 4n+3 4n+3
a
sinβ=b 2、
8 8 8
3、…),波長可能值為 m、 m、 m、….所以A、3 7 11
解得β=30°,α=45°,此光線能從球的右側(cè)射出.
λ 2
當平行光射向此球時有一部分光經(jīng)過球的折射能 B錯誤;波速v= = m/s(n=0、1、2、3、…),波T 4n+3
從球右側(cè)射出,由對稱性可知,這部分平行入射光束的 2
速可能值為 /、2 /、2 /、2 / 等等,所
橫截面積S=πb2-π(bsinα)2代入數(shù)據(jù)得S=6.28× 3 ms 7 ms11ms15ms
10-2m2. 以C錯誤,D正確.
9. 答案:BD
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【解析】 設(shè)光在玻璃磚BC 面與AC 弧面上的臨 s
1 2 4 s
界角為C,則有sinC= = ,顯然C<45°,故光在整 圖(c)中,若波向右傳播v5= =n 3 t 4t
個BC 面上發(fā)生全反射,也會在AC 弧面上靠近A 點 3s
4 3s
和C 點附近區(qū)域發(fā)生全反射.D 點附近折射出的光線 若波向左傳播v6=t=4t
形成會聚光束照到光屏P 上.由以上分析可知B、D選 s
項正確. () , 2 s圖 d 中 若波向右傳播v7= =
10. 答案:D t 2t
【 】 , s解析 出現(xiàn)最亮時 B 下表面反射光與A 上表 6 s
面反射光疊加后加強,設(shè)溫度從t 升至t 過程中,A 的 若波向左傳播v8=1 2 t=6t.
高度增加h,由題知2h=λ,故h=λ/2. s s s
綜上可知,有以下幾種可能的速度: 、 、 、
2 6t 4t 2t
二、 4π11. 答案:(1)B (2) ()k 324.20mm 3s、3s.
12.答案:(1)3 (2)P4對應(yīng)的折射率的值大
4t2t
(3)1 15. 答案:光路圖見解析 折射率n= 3
【解析】 本題考查利用插針法測定液體的折射率 【解析】 光路圖如圖,光線經(jīng)反射后到達介質(zhì)與
和對折射率的理解. 空氣的界面時,入射角θ3=θ2,由折射定律可得折射角
sinθ θ4=θ1,折射光線PQ 與入射光線DC 平行,則∠POA(1)根據(jù)折射定律n 1= ,題中sinθ θ1=60°
,θ2=
2 H 3
=∠COA=θ1,sinθ1= = ,所以θ1=60°,由幾何
, sin60°
R 2
∠AOF=30°所以n=sin30°= 3. θ 1
知識知折射角θ 1= =30°,sinθ = ,所以介質(zhì)的折
(2)
2 2
圖中P4對應(yīng)的入射角大于P3所對應(yīng)的入射 2 2
角,所以P4對應(yīng)的折射率大. sinθ射率n 1= = 3.
(3)因A、O、K 在一條直線上,入射角等于折射 sinθ2
角,所以K 處對應(yīng)的折射率應(yīng)為1.
、 kA M三 13. 答案:(1)( (M+m)g 2
)v M+m A
s
14. 答案: 、
s、s、3s、3s
6t4t2t4t2t
【解析】 A、B 間可能的波形如圖所示.
16. 答案:(1)畫出光路圖如圖所示. (2)兩個光
斑之間的距離L 為40cm.
(a) (b)
(c) (d)
s
圖(a)中,
2 s
若波向右傳播v1= = 【解析】 (1)畫出光路圖如圖所示.t 2t
(2)在界面AC,a光的入射角i=60°.
3s
2 3s
若波向左傳播v = = 由光的折射定律有:
sini
2 t 2t sinr
=n
3s 代入數(shù)據(jù),求得折射角r=30°
4 3s 由光的反射定律得,反射角() , i'=60°.圖 b 中 若波向右傳播v3=t=4t 由幾何關(guān)系易得:△ODC 是邊長為0.5l的正三角
s 形,△COE 為等腰三角形,CE=OC=0.5l.
4 s
若波向左傳播v4= = 故兩光斑之間的距離t 4t L=DC+CE=l=40cm.
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