階段示范性金考卷12-選修

1、階段示范性金考卷(十二)本卷測(cè)試內(nèi)容：選修34本試卷分為第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分，共110分。測(cè)試時(shí)間90分鐘。第卷(選擇題，共50分)一、選擇題(本題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1、4、5、6、7、8小題，只有一個(gè)選項(xiàng)正確；第2、3、9、10小題，有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。)1. 下列物理現(xiàn)象中：(1)春天里在一次閃電過(guò)后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕；(2)“聞其聲而不見其人”；(3)學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音；(4)當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來(lái)時(shí)，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高。這些物理現(xiàn)象分

2、別屬于波的()A. 反射、衍射、干涉、多普勒效應(yīng)B. 折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉C. 反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)D. 衍射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)解析：春天里在一次閃電過(guò)后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕，是聲波的反射；“聞其聲而不見其人”是聲波的衍射；學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音是聲波的干涉；當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來(lái)時(shí)，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高是多普勒效應(yīng)，故選項(xiàng)A正確。答案：A2. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是()A. 用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋B. 用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋C. 用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋

3、D. 用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋解析：用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋，選項(xiàng)A錯(cuò)；紅光雙縫干涉的圖樣為紅黑相間的條紋，選項(xiàng)B正確；紅光和紫光頻率不同，不能產(chǎn)生干涉圖樣，選項(xiàng)C錯(cuò)；遮住一條狹縫時(shí)，紫光將發(fā)生單縫衍射，形成衍射圖樣，選項(xiàng)D正確。答案：BD3. 2014·湖北襄陽(yáng)市3月質(zhì)檢下列說(shuō)法中正確的是()A. 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)能量與振幅無(wú)關(guān)B. 泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來(lái)特別明亮是光的全反射現(xiàn)象C. 真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源和觀察者的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)D. 在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)

4、確，應(yīng)選用10 cm長(zhǎng)的細(xì)線和小鐵球E. 各種電磁波在真空中的傳播速度與光速一樣，為3.0×108 m/s解析：做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)能量與振幅有關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來(lái)特別明亮是光的全反射現(xiàn)象，選項(xiàng)B正確；根據(jù)相對(duì)性原理，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源和觀察者的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C正確。在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確，應(yīng)選用約100 cm長(zhǎng)的細(xì)線和小鐵球，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。各種電磁波在真空中的傳播速度與光速一樣，為3.0×108 m/s，選項(xiàng)E正確。答案：BCE4. 一列簡(jiǎn)諧橫波以1 m/s的速度沿繩

5、子由A向B傳播。質(zhì)點(diǎn)A、B間的水平距離x3 m，如圖所示。若t0時(shí)質(zhì)點(diǎn)A剛從平衡位置開始向上振動(dòng)，其振動(dòng)方程為y2sint(cm)。則B點(diǎn)的振動(dòng)圖象為下圖中的()解析：由A點(diǎn)的振動(dòng)方程可知：A2 cm，T4 s。振動(dòng)由A傳播至B所用時(shí)間為t，解得t3 s，可見B點(diǎn)在t3 s時(shí)起振，因A點(diǎn)的起振方向向上，故B點(diǎn)的起振方向也向上，所以B點(diǎn)的振動(dòng)圖象為B。答案：B5. 為了觀察門外情況，有人在門上開一小圓孔，將一塊圓柱形玻璃嵌入其中，圓柱體軸線與門面垂直，如圖所示。從圓柱底面中心看出去，可以看到門外入射光線與軸線間的最大夾角稱為視場(chǎng)角。已知該玻璃的折射率為n，圓柱長(zhǎng)為l，底面半徑為r，則視場(chǎng)角的正弦

6、是()A. B. C. D. 解析：光路圖如圖所示n，sin所以sininsin，選項(xiàng)B正確。答案：B6. 如圖，A光束由紅光和藍(lán)光組成經(jīng)過(guò)半圓形玻璃磚后分為P、Q兩束，關(guān)于P、Q兩束光下列敘述正確的是()A. P光束只有藍(lán)光B. P光束只有紅光C. Q光束只有藍(lán)光D. Q光束只有紅光解析：藍(lán)光折射率大，易發(fā)生全反射，由圖可知，只有一條折射光線，說(shuō)明藍(lán)光發(fā)生了全反射，Q光束只有紅光；有折射就有反射，P光束為紅光和藍(lán)光組成的復(fù)色光。答案：D7. 2015·安徽望江高三月考一束復(fù)色光由空氣射入一塊平行平面玻璃磚，經(jīng)折射分成兩束單色光a、b。已知a光的頻率小于b光的頻率。下面的幾個(gè)圖中哪個(gè)

7、光路圖可能是正確的是()解析：由于a光的頻率小于b光的頻率，可知a光的折射率小于b光的折射率。在上表面a、b兩束單色光的入射角相同，由折射定律可判斷出a光的折射角大于b光的折射角，在下表面光線由玻璃射向空氣，光線折射率應(yīng)為折射角正弦值比入射角正弦值，故下表面的折射角應(yīng)與上表面的入射角相同，即通過(guò)玻璃磚后的出射光線應(yīng)與原入射光線平行。B正確。答案：B8. 2014·天津河西區(qū)期末 一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，a、b為波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，某時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，圖乙是a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)中某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，下列判斷正確的是( )A. 波速為1.0 m/s，圖乙是質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)

8、圖象B. 波速為1.0 m/s，圖乙是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖象C. 波速為0.16 m/s，圖乙是質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖象D. 波速為0.16 m/s，圖乙是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖象解析：由圖甲可知機(jī)械波的波長(zhǎng)0.4 m，由圖乙可知質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期T0.4 s，則波速v m/s1.0 m/s。根據(jù)波的傳播規(guī)律與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)之間的關(guān)系可知，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)b向上振動(dòng)，因此圖乙是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖象，B正確。答案：B9. 以下說(shuō)法正確的是 ()A. 在“探究單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，為減小偶然誤差，應(yīng)測(cè)出單擺做n次全振動(dòng)的時(shí)間t，利用T求出單擺的周期B. 如果質(zhì)點(diǎn)所受的合力總是指向平衡位置，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)C.

9、 變化的磁場(chǎng)一定會(huì)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)D. X射線是比紫外線頻率高的電磁波E. 在同種均勻介質(zhì)中傳播的聲波，頻率越高，波長(zhǎng)越短解析：在“探究單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)測(cè)出單擺做n次全振動(dòng)的時(shí)間t，利用T求出單擺的周期，這樣可以減小偶然誤差，選項(xiàng)A正確；如果質(zhì)點(diǎn)所受的合力總是指向平衡位置，且滿足Fkx，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；均勻變化的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；X射線是比紫外線頻率高的電磁波，選項(xiàng)D正確，在同種均勻介質(zhì)中傳播的聲波，波速相同，因此頻率越高，波長(zhǎng)越短，選項(xiàng)E正確。答案：ADE10. 如圖甲所示，現(xiàn)有一束白光從圖示位置射向棱鏡，在足夠大的光屏M上形成彩色光譜，下

10、列說(shuō)法中正確的是()A. 屏M自上而下分布的色光的波長(zhǎng)由小到大B. 在各種色光中，紅光通過(guò)棱鏡的時(shí)間最長(zhǎng)C. 若入射白光繞入射點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在屏M上最先消失的是紫光D. 若在棱鏡和屏M間放置與棱鏡完全相同的棱鏡，相對(duì)面平行(如圖乙所示)，則在屏M上形成的是彩色光譜解析：光線經(jīng)三棱鏡后向底部偏折，折射率越大，偏折越明顯，故屏M自上而下分布的色光的波長(zhǎng)由大到??；紅光的折射率最小，在介質(zhì)中速度最大，傳播時(shí)間最短；紫光的折射率最大，臨界角最小，最易發(fā)生全反射；將兩個(gè)三棱鏡合在一起，可看成平行玻璃磚，中間空氣的兩面也是平行的，平行介質(zhì)不改變光線的方向，只是使光線側(cè)移，折射率不同側(cè)移量不同。答案：CD第卷

11、(非選擇題，共60分)二、實(shí)驗(yàn)題(本題共3小題，共22分)11. (6分)如圖所示，平靜的水面下同一豎直線上有兩個(gè)點(diǎn)光源Sa、Sb，可分別發(fā)出a、b兩種不同顏色的單色光。在光源的正上方放置一個(gè)圓形的遮光板，在水面上方同時(shí)恰好看不到兩個(gè)光源。則a光的頻率_(選填“>”“”或“<”，下同)b光的頻率；若用同一裝置做楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋寬度_b光的干涉條紋寬度。解析：由題意可知a光的臨界角大于b光的臨界角，根據(jù)折射率與臨界角的關(guān)系可知水對(duì)a光的折射率小于水對(duì)b光的折射率，根據(jù)頻率與折射率的關(guān)系可知a光的頻率小于b光的頻率。根據(jù)波速公式可知a光在真空中的波長(zhǎng)大于b光在真空中的波

12、長(zhǎng)，根據(jù)n可知a光在水中的波長(zhǎng)大于b光在水中的波長(zhǎng)，若用同一裝置做楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋寬度大于b光的干涉條紋寬度。答案：<>12. (8分)有兩個(gè)同學(xué)利用假期分別去參觀北大和南大的物理實(shí)驗(yàn)室，各自利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長(zhǎng)L的關(guān)系”，他們通過(guò)校園網(wǎng)交換了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并由計(jì)算機(jī)繪制了T2L圖象，如圖甲所示。去北大的同學(xué)所測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖線是_(選填“A”或“B”)。另外，在南大做探究的同學(xué)還利用計(jì)算機(jī)繪制了兩種單擺的振動(dòng)圖象(如圖乙)，由圖可知，兩單擺擺長(zhǎng)之比_。解析：由T2得，T2L，根據(jù)圖甲可知，即gAgB，因北大更靠近北極，其所在地的重力

13、加速度更大些，應(yīng)選B；根據(jù)圖甲可知·，由圖乙可得，由T2L得，2。答案：B213. (8分)實(shí)驗(yàn)室有一塊長(zhǎng)方體透明介質(zhì)，截面如圖中ABCD所示。AB的長(zhǎng)度為l1，AD的長(zhǎng)度為l2，且AB和AD邊透光，而BC和CD邊不透光，且射到這兩個(gè)邊的光線均被全部吸收。現(xiàn)讓一平行光束以入射角1射到AB面上，經(jīng)折射后AD面上有光線射出，甲、乙兩同學(xué)分別用不同方法測(cè)量該長(zhǎng)方體介質(zhì)的折射率。(1)甲同學(xué)的做法是：保持射到AB面上光線的入射角不變，用遮光板由A點(diǎn)沿AB緩慢推進(jìn)，遮光板前端推到P時(shí)，AD面上恰好無(wú)光線射出，測(cè)得AP的長(zhǎng)度為l3，則長(zhǎng)方體介質(zhì)的折射率可表示為n_。(2)乙同學(xué)的做法是：緩慢調(diào)節(jié)

14、射到AB上光線的入射角，使AD面也恰好無(wú)光線射出，測(cè)得此時(shí)射到AB面上光線的入射角為2，則長(zhǎng)方體介質(zhì)的折射率可表示為n_。(3)1和2的關(guān)系為：1_2(填“<”“>”或“”)。解析：(1)由題意可知，過(guò)P點(diǎn)入射光線的折射光線恰好過(guò)D點(diǎn)，設(shè)此時(shí)折射角為1，則sin1，n。(2)由題意可知，射到AD面上的光線在AD面上恰好發(fā)生全反射，設(shè)在AB面上的折射角為2，則在AD面上的入射角為臨界角，且C90°2，由n解得：n。(3)因?yàn)樵贏B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，故應(yīng)減小AB面的入射角才能使光線在AD面發(fā)生全反射，因此1>2。答案

15、：(1)(2)(3)>三、計(jì)算題(本題共4小題，共38分)14. (10分)如圖所示，實(shí)線為一簡(jiǎn)諧波該時(shí)刻的波形圖，虛線是該波經(jīng)0.2 s后的波形圖。(1)若波向左傳播，指出此時(shí)刻P點(diǎn)的振動(dòng)方向并求出經(jīng)0.2 s后波傳播的距離；(2)若波向右傳播，求它的最大周期；(3)若波速是35 m/s，求波的傳播方向。解析：根據(jù)波的圖象和傳播方向通過(guò)“帶動(dòng)法”或“微平移法”可得P點(diǎn)的振動(dòng)方向；根據(jù)兩個(gè)時(shí)刻的波形圖可得其在0.2 s內(nèi)傳播的距離，根據(jù)時(shí)空的對(duì)應(yīng)性可得該波周期的通式。(1)若波向左傳播，在圖中實(shí)線波形圖對(duì)應(yīng)的時(shí)刻P點(diǎn)向上振動(dòng)由圖可知經(jīng)0.2 s后波傳播的距離為x(34n)m(n0,1,2

16、，)(2)若波向右傳播，則實(shí)線波形圖到虛線波形圖所經(jīng)過(guò)的時(shí)間tnT(n0,1,2，)，當(dāng)n0時(shí)周期有最大值Tmax4t0.8 s(3)若波速為35 m/s，則0.2 s內(nèi)波傳播的距離為xvt7.0 m，而4 m，故x1，故波向左傳播。答案：(1)見解析(2)0.8 s(3)向左傳播15. (8分)如圖所示，一透明球體置于空氣中，球半徑R10 cm，折射率n。MN是一條通過(guò)球心的直線，單色細(xì)光束沿直線AB且平行于MN射向球體，B點(diǎn)為入射點(diǎn)，AB與MN間距為5 cm，出射光線沿CD方向。(1)補(bǔ)全光路并求出光從B點(diǎn)傳到C點(diǎn)的時(shí)間；(2)求CD與MN所成的角。(需寫出求解過(guò)程)解析：(1)連接BC，

17、如圖所示，設(shè)B點(diǎn)光線的入射角、折射角分別標(biāo)為i、r，由幾何關(guān)系可知sini/2，所以i45°對(duì)B點(diǎn)應(yīng)用折射定律得nsinr1/2，故r30°BC2RcosrtnBC/c2nRcosr/c解得t(/3)×109 s(2)由幾何關(guān)系可知COP15°，OCP135°，30°。答案：(1)圖見解析(2)(/3)×109 s(2)30°16. (10分)2015·蘇州模擬某有線制導(dǎo)導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)，在導(dǎo)彈發(fā)射基地，大地與導(dǎo)彈間連一根細(xì)如蛛絲的特制光纖(像放風(fēng)箏一樣)，它雙向傳輸信號(hào)，能達(dá)到有線制導(dǎo)作用。光纖由纖芯和包層組

18、成，其剖面如圖所示，其中纖芯材料的折射率n12，包層折射率n2，光纖長(zhǎng)度為3×103m。(已知當(dāng)光從折射率為n1的介質(zhì)射入折射為n2的介質(zhì)時(shí)，入射角1、折射角2間滿足關(guān)系：n1sin1n2sin2)(1)試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明從光纖一端入射的光信號(hào)是否會(huì)通過(guò)包層“泄漏”出去；(2)若導(dǎo)彈飛行過(guò)程中，將有關(guān)參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，利用光纖發(fā)回發(fā)射基地經(jīng)瞬間處理后轉(zhuǎn)化為指令光信號(hào)返回導(dǎo)彈，求信號(hào)往返需要的最長(zhǎng)時(shí)間。 解析：(1)如圖所示，由題意在纖芯和包層分界面上全反射臨界角C滿足n1sinCn2sin90°。得C60°。當(dāng)在端面上的入射角最大(im90°)時(shí)，折射角r也

19、最大，在纖芯與包層分界面上的入射角i最小，在端面上im90°時(shí)，由n1，得rm30°這時(shí)imin90°30°60°C，所以，在所有情況中從端面入射到光纖中的信號(hào)都不會(huì)從包層中“泄漏”出去。(2)當(dāng)在端面上入射角最大時(shí)所用時(shí)間最長(zhǎng)，這時(shí)光在纖芯中總路程為s，光纖中光速v，時(shí)間t8×105 s。答案：(1)見解析(2)8×105 s17. (10分)2015·長(zhǎng)沙模擬(1)如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，從波傳到x5 m的M點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，已知P點(diǎn)相繼出現(xiàn)兩個(gè)波峰的時(shí)間間隔為0.4 s，下面說(shuō)法中正確的是()A若該波傳播中遇到寬約3 m的障礙物，不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B質(zhì)點(diǎn)Q(x9 m)經(jīng)過(guò)0.5 s第一次到達(dá)波谷C質(zhì)點(diǎn)P在0.1 s內(nèi)經(jīng)過(guò)的位移大小為10 cmD若在Q處放一接收器，接收到的波的頻率小于2.5 Hz(2)第26屆世界大學(xué)生運(yùn)動(dòng)會(huì)跳水比賽在深圳游泳跳水比賽場(chǎng)館舉行，設(shè)水池中一點(diǎn)O上下振動(dòng)，振幅為0.2 m，以O(shè)點(diǎn)為圓心形成圓形水波，如圖所示，A、B、O三點(diǎn)在一條直線上，OA間距離為4.0 m，OB間距離為2.4 m。某時(shí)刻O點(diǎn)處在波峰