2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升 第十二章 章末小結(jié)與達(dá)標(biāo)檢驗(yàn)

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1、2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升：第十二章 章末小結(jié)與達(dá)標(biāo)檢驗(yàn) (時(shí)間：50分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共7小題，每小題6分，共42分，每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，選對(duì)但不全選得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分) 1．電磁波與聲波比較(　　) A．電磁波的傳播不需要介質(zhì)，聲波的傳播需要介質(zhì) B．由空氣進(jìn)入水中時(shí)，電磁波速度變小，聲波速度變大 C．由空氣進(jìn)入水中時(shí)，電磁波波長(zhǎng)變小，聲波波長(zhǎng)變大 D．電磁波和聲波在介質(zhì)中的傳播速度，都是由介質(zhì)決定的，與頻率無(wú)關(guān) 解析：可以根據(jù)電磁波的特點(diǎn)和聲波的特點(diǎn)進(jìn)行分析。選項(xiàng)A、B均與事實(shí)相符，所以A、B項(xiàng)正確；根據(jù)λ＝，電磁波速度變

2、小，頻率不變，波長(zhǎng)變??；聲波速度變大，頻率不變，波長(zhǎng)變大，所以選項(xiàng)C正確；電磁波在介質(zhì)中的速度與介質(zhì)有關(guān)，也與頻率有關(guān)，在同一種介質(zhì)中，頻率越大，波速越小，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案：ABC 2．如圖1所示的四種明暗相間的條紋，分別是紅光、藍(lán)光各自通過(guò)同一個(gè)雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過(guò)同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮紋)，則在下面的四個(gè)圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是(　　) 圖 1 A．紅黃藍(lán)紫　　　　　　　　 B．紅紫藍(lán)黃 C．藍(lán)紫紅黃 D．藍(lán)黃紅紫 解析：從圖樣特點(diǎn)可以看出：從左數(shù)第1、3圖樣為雙縫干涉圖樣，由Δx＝λ可得出，圖

3、樣1為紅光，圖樣3為藍(lán)光；第2、4圖樣為單縫衍射圖樣，且第4圖樣表示該光衍射明顯，波長(zhǎng)較大些，所以圖樣2為紫光，圖樣4為黃光，因此從左向右排列順序?yàn)椋杭t紫藍(lán)黃，只有B正確。 答案：B 3．對(duì)相對(duì)論的基本認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．相對(duì)論認(rèn)為：真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的 B．愛(ài)因斯坦通過(guò)質(zhì)能方程闡明了質(zhì)量就是能量 C．在高速運(yùn)動(dòng)的飛船中的宇航員會(huì)發(fā)現(xiàn)飛船中的鐘走得比地球上的快 D．我們發(fā)現(xiàn)豎直向上高速運(yùn)動(dòng)的球在水平方向上變扁了 解析：愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程闡明了質(zhì)量和能量的相互聯(lián)系，質(zhì)量和能量是物質(zhì)存在的兩種形式，質(zhì)量和能量是不同的概念。再由相對(duì)論的基本原理可知，

4、只有選項(xiàng)A正確。 答案：A 4．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波。下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是(　　) A．一束自然光相繼通過(guò)兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化 B．一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90°時(shí)，反射光是偏振光 C．日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清晰 D．通過(guò)手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋 解析：由光的偏振現(xiàn)象的知識(shí)，可知A、B、C均反映了光的偏振特性，只有D選項(xiàng)是利用手指間的狹縫去觀察光的衍射現(xiàn)象，故選D。 答案：D 5．(2020·西城模擬)振源A

5、帶動(dòng)細(xì)繩上各點(diǎn)上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，t＝0時(shí)刻繩上形成的波形如圖2所示。規(guī)定繩上質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)閤軸的正方向，則P點(diǎn)的振動(dòng)圖像是圖3中的 (　　) 圖 2 圖 3 解析：由繩上形成的波形可知，P點(diǎn)開(kāi)始時(shí)向下振動(dòng)，故B正確。 答案：B 6．如圖4甲所示，一條水平張緊的彈性長(zhǎng)繩上有等間距的Q′、P′、O、P、Q質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間距離為1 m，t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O從平衡位置開(kāi)始沿y軸正方向振動(dòng)，并產(chǎn)生分別向左向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，質(zhì)點(diǎn)O振動(dòng)圖像如圖乙所示，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)O第一次到達(dá)正方向最大位移時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P剛開(kāi)始振動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖 4 A．這列波的波長(zhǎng)為2 m，傳播速度

6、為2 m/s B．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)Q′第二次達(dá)到正向最大位移時(shí)，質(zhì)點(diǎn)O已經(jīng)走過(guò)35 cm路程 C．t＝3 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P、P′均在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng) D．t＝2 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P位于波峰，質(zhì)點(diǎn)P′則位于波谷 解析：由乙圖可得，T＝4 s，由當(dāng)質(zhì)點(diǎn)O第一次達(dá)到正方向最大位移時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P剛開(kāi)始振動(dòng)，可知λ＝4 m，傳播速度v＝＝1 m/s，A錯(cuò)；質(zhì)點(diǎn)Q′第二次達(dá)到正向最大位移需要1T＝7 s，質(zhì)點(diǎn)O已經(jīng)走過(guò)的路程為7A＝35 cm，B對(duì)；1 s的時(shí)間，振動(dòng)傳到P、P′處，再過(guò)1 s，兩質(zhì)點(diǎn)均達(dá)到波峰，再過(guò)1 s的時(shí)間，兩質(zhì)點(diǎn)均經(jīng)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，C、D均錯(cuò)。 答案：B 7．△OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截

7、面。a、b兩束可見(jiàn)單色光從空氣垂直射入棱鏡底面MN，在棱鏡側(cè)面OM、ON上反射和折射的情況如圖5所示。由此可知(　　) 圖 5 A．棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的小 B．棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的大 C．玻璃棱鏡對(duì)a光的折射率比b光的大 D．玻璃棱鏡對(duì)a光的折射率比b光的小 解析：a、b兩束光在界面上入射角相同，由光路圖可知b光發(fā)生了全反射而a光沒(méi)有發(fā)生，說(shuō)明臨界角Ca＞Cb，由sinC＝知na＜nb，又n＝得va＞vb。 即a光在棱鏡內(nèi)傳播速度大。 答案：BD 二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共16分，把答案填在題中橫線上或按題目要求作答) 8．(8分)用如圖6所示的裝置可

8、以測(cè)量棱鏡的折射率。ABC表示待測(cè)直角棱鏡的橫截面，棱鏡的另外兩個(gè)銳角也是已知的，緊貼直角邊AC的是一塊平面鏡，光線SO射到棱鏡的AB面上。適當(dāng)調(diào)整SO的方向，使從AB面的出射光線與SO重合，在這種情況下僅需要測(cè)出________就可以算出棱鏡的折射率。 圖6 寫(xiě)出計(jì)算折射率的表達(dá)式n＝__________。 式中表示量的符號(hào)的意義是______________。 解析：光路如圖所示，從AB面出射的光線與SO重合，說(shuō)明光線經(jīng)平面鏡反射后原路返回，作出光路圖，∠A＝r已知，只要測(cè)出i即可求n。 答案：i　　i是入射角，折射角r＝∠A 9．(8分)

9、用某種單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，已知雙縫間距離d＝0.20 mm，雙縫到毛玻璃屏間的距離為L(zhǎng)＝75.0 cm，如圖7甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)圖乙所示的測(cè)量頭上的手輪，使與卡尺游標(biāo)相連的分劃線對(duì)準(zhǔn)如圖丙所示的第1條明條紋，此時(shí)卡尺的主尺和游標(biāo)的位置如圖戊所示，則游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1＝________ mm，然后再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使與卡尺游標(biāo)相連的分劃線向右邊移動(dòng)，直到對(duì)準(zhǔn)第5條明條紋，如圖丁所示，此時(shí)卡尺的主尺和游標(biāo)尺的位置如圖己所示，則游標(biāo)卡尺上的讀數(shù)x2＝________ mm，由以上已知數(shù)據(jù)和測(cè)量數(shù)據(jù)，則該單色光的波長(zhǎng)是________mm。 圖 7 解析：x1＝0.3 mm，x2＝9 mm＋0

10、.6 mm＝9.6 mm 則由Δx＝λ得λ＝Δx＝× mm ＝0.000 62 mm＝6.2×10－4 mm 答案：0.3　9.6　6.2×10－4 三、計(jì)算題(本題共3小題，共42分，要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 10．(12分)(2020·東營(yíng)模擬)如圖8所示，半圓玻璃磚的半徑R＝10 cm，折射率為n＝，直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點(diǎn)，激光a以入射角i＝30°射向半圓玻璃磚的圓心O，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)了兩個(gè)光斑。求這兩個(gè)光斑之間的距離L。 圖 8 解析：畫(huà)出光路圖如圖所示，設(shè)折射角為r， 根據(jù)折射定律n＝，解得r＝60°。 由幾何

11、知識(shí)得，△OPQ為直角三角形， 所以兩個(gè)光斑PQ之間的距離 L＝PA＋AQ＝Rtan30°＋Rtan60° 解得L＝ cm 答案： cm 11．(15分)一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波，其波源位于坐標(biāo)原點(diǎn)O，且在t＝0時(shí)刻的波形圖如圖9所示。已知這列波在P出現(xiàn)兩次波峰的最短時(shí)間是0.4 s，求： (1)這列波的波速； (2)試寫(xiě)出質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式； 圖 9 (3)從t＝0時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)R第一次到達(dá)波谷所用的時(shí)間。 解析：(1)由題意可知：λ＝4 m，T＝0.4 s 得：v＝＝ m/s＝10 m/s。 (2)由圖可知A＝4 cm，ω＝＝5π rad

12、/s，故質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為 y＝4cos5πt(cm)或y＝4sin(5πt＋)(cm) (3)這列波傳到R質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間為t1＝＝0.5 s 又由圖可知質(zhì)點(diǎn)R的起振方向?yàn)檠貀軸正方向，所以 R質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)后再經(jīng)過(guò)t2＝T＝0.3 s后才能第一次到達(dá)波谷，故再經(jīng)過(guò)0.8 s后質(zhì)點(diǎn)R才能第一次到達(dá)波谷。 答案：(1)10 m/s (2)y＝4cos5πt(cm)或y＝4sin(5πt＋)(cm) (3)0.8 s 12．(15分)(1)一臺(tái)激光器發(fā)出一束的單色光，如果已知這束單色光在某介質(zhì)中的傳播速度為v，那么這束單色光從該介質(zhì)射向真空發(fā)生全反射的臨界角為多少？ (2)由于激光

13、是亮度高、平行度好、單色性好的相干光，所以光導(dǎo)纖維中用激光作為信息高速傳輸?shù)妮d體。要使射到粗細(xì)均勻的圓形光導(dǎo)纖維一個(gè)端面上的激光束都能從另一個(gè)端面射出，而不會(huì)從側(cè)壁“泄漏”出來(lái)，光導(dǎo)纖維所用材料的折射率至少應(yīng)為多大？ 解析：(1)由n＝，sinC＝，則C＝arcsin。 (2)設(shè)激光束在光導(dǎo)纖維端面的入射角為i，折射角為r，折射光線射向側(cè)面時(shí)的入射角為i′，折射角為r′，如圖所示。 由折射定律：n＝， 由幾何關(guān)系：r＋i′＝90°，sinr＝cosi′。 由全反射臨界角的公式： sini′＝， cosi′＝ ， 要保證從端面射入的任何光線都能發(fā)生全反射，應(yīng)有 i＝r′＝90°，sini＝1。 故n＝＝＝， 解得n＝，故光導(dǎo)纖維的折射率至少應(yīng)為。 答案：(1)arcsin　(2)