高考物理二輪專題復(fù)習(xí) 選考題15分練（2）試題

選考題15分練(2)1.(1)(5分)某物理興趣小組用實驗探究光的色散規(guī)律，SA射向玻璃磚的圓心O后，有兩束單色光a和b射向光屏P，如圖1所示。他們根據(jù)實驗現(xiàn)象提出了以下猜想，你認為正確的是________。(填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分0分)圖1A.單色光a的波長大于單色光b的波長B.在玻璃中單色光a的傳播速度大于單色光b的傳播速度C.玻璃磚對單色光a的折射率大于對單色光b的折射率D.當(dāng)光束SA繞圓心O逆時針轉(zhuǎn)動過程中，在光屏P上最早消失的是a光E.相同條件下，a光比b光容易發(fā)生衍射(2)(10分)一列橫波沿x軸傳播，如圖2中所示實線表示某時刻的波形，虛線表示從該時刻起0.005s后的波形。圖2①如果周期大于0.005s，則當(dāng)波向右傳播時，波速為多大？波向左傳播時，波速又是多大？②如果周期小于0.005s，則當(dāng)波速為6000m/s時，求波的傳播方向。解析(1)由題圖可知，a光的偏折程度小于b光，所以玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率，則a光的波長大于b光的波長，選項A正確，C錯誤；由v＝eq\f(c,n)知，b光在玻璃磚中的傳播速度較小，選項B正確；由sinC＝eq\f(1,n)知a光的臨界角較大，b光的臨界角較小，則當(dāng)光束SA繞圓心O逆時針轉(zhuǎn)動過程中，在光屏P上最早消失的是b光，選項D錯誤；由于a光的波長大于b光的波長，故相同條件下，a光比b光容易發(fā)生衍射，選項E正確。(2)①如果周期大于0.005s，波在0.005s內(nèi)傳播的距離小于一個波長。(2分)如果波向右傳播，從圖上看傳播的距離為2m，由此可得波速為v右＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(2,0.005)m/s＝400m/s。(2分)如果波向左傳播，從圖上看傳播的距離為6m，由此可得波速v左＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(6,0.005)m/s＝1200m/s。②由圖知波長λ＝8m，當(dāng)波速為6000m/s時，波在0.005s內(nèi)傳播的距離為Δx＝vΔt＝6000m/s×0.005s＝30m＝eq\f(30,8)λ＝3eq\f(3,4)λ，所以波向左傳播。(4分)答案(1)ABE(2)①400m/s1200m/s②向左傳播2.(1)(5分)下列說法中正確的是________。(填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分0分)A.人耳能聽見的聲波比超聲波更易發(fā)生明顯衍射B.離開地球的高速火箭里的人認為地球上時鐘變快C.無論什么波，只要振幅足夠大就可以產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象D.透過平行于日光燈的窄縫觀察正常發(fā)光的日光燈時能看到彩色的條紋，這是光的衍射現(xiàn)象E.光纖通信的工作原理是全反射，光纖通信具有容量大、抗干擾性強等優(yōu)點(2)(10分)如圖3所示，一玻璃球體的半徑為R，O為球心，AB為直徑，來自B點的光線BM在M點射出，出射光線平行于AB，另一光線BN恰好在N點發(fā)生全反射，已知∠ABM＝30°，求：圖3①玻璃的折射率；②球心O到BN的距離。解析(1)波的波長越長，越容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，聲波傳播速度一定，頻率低于超聲波，由波速、波長和頻率關(guān)系v＝λf可知，聲波波長較大，較容易發(fā)生明顯衍射，A項正確，C項錯誤；由相對論效應(yīng)可知，在高速火箭里的人認為地球上時鐘變慢，B項錯誤；通過單個窄縫觀察日光燈時看到彩色條紋為單縫衍射現(xiàn)象，D項正確，由光纖通信的特點易知E項正確。(2)①設(shè)光線BM在M點的入射角為i，折射角為r，由幾何知識可知，i＝30°，r＝60°，根據(jù)折射定律得n＝eq\f(sinr,sini)(2分)代入數(shù)據(jù)得n＝eq\r(3)(2分)②光線BN恰好在N點發(fā)生全反射，則∠BNO為臨界角C，則sinC＝eq\f(1,n)(2分)設(shè)球心到BN的距離為d，由幾何知識可知d＝RsinC(2分)聯(lián)立解得d＝eq\f(\r(3),3)R(2分)答案(1)ADE(2)①eq\r(3)②eq\f(\r(3),3)R3.(1)(5分)如圖4所示，S是一振源，上、下做簡諧振動，振幅為5cm，形成的波沿勻質(zhì)彈性繩向左、右兩邊傳播，已知振源開始是向下振動的，從此時開始計時，t＝0.4s時第一次形成的波形如圖所示，S左側(cè)波形沒畫出，則________。(填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分0分)圖4A.此時質(zhì)點Q正從平衡位置向下振動B.振源振動的頻率為eq\f(15,4)HzC.該波的波速為0.2m/sD.圖中質(zhì)點P在t＝0.4s時處于波谷E.在t＝0到t＝0.4s內(nèi)質(zhì)點Q運動的路程為20cm(2)(10分)如圖5所示為一半球形介質(zhì)的截面，O為圓心，a、b兩束平行紅色光從不同位置進入介質(zhì)，已知介質(zhì)的折射率為eq\r(2)，球半徑為R，光線a沿半徑方向入射且在O點恰好發(fā)生全反射，光在真空中的傳播速度為c，求：圖5①光線b的入射角α；②光線b在介質(zhì)中從入射到第一次出射的時間t。解析(1)由波的傳播原理可知此時質(zhì)點Q正從平衡位置向下振動，A正確；因振源開始是向下振動的，t＝0.4s時第一次形成的波形應(yīng)傳播到x＝12cm處，所以波速為v＝eq\f(x,t)＝eq\f(12,0.4)cm/s＝0.3m/s，C錯誤；頻率f＝eq\f(v,λ)＝eq\f(15,4)Hz，而振源振動頻率與波的傳播頻率相同，B正確；S形成的波向左、右傳播，S兩側(cè)波形具有對稱性，即圖中質(zhì)點P在t＝0.4s時處于波峰，D錯誤；因周期T＝eq\f(4,15)s，t＝0到t＝0.4s對應(yīng)的周期數(shù)為eq\f(3,2)個，而質(zhì)點Q要經(jīng)過半個周期才開始振動，即質(zhì)點Q振動了一個周期，運動的路程為4A＝20cm，E正確。(2)①因a、b兩束光線平行，光線a沿半徑方向入射且在O點恰好發(fā)生全反射，由全反射規(guī)律知sinα＝eq\f(1,n)(2分)代入數(shù)值得α＝45°(1分)②光線b在介質(zhì)中的傳播路徑如圖所示，由折射規(guī)律知n＝eq\f(sinα,sinγ)(2分)代入數(shù)值得其折射角γ＝30°(1分)光在介質(zhì)中的傳播速度為v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(2)c,2)(1分)光線b在介質(zhì)中傳播的距離為s＝eq\f(R,cosγ)＝eq\f(2\r(3),3)R(1分)光線b在介質(zhì)中從入射到第一次出射的時間t＝eq\f(s,v)＝eq\f(2\r(6)R,3c)(2分)答案(1)ABE(2)①45°②eq\f(2\r(6)R,3c)4.(1)(5分)下列說法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分0分)A.雷達是利用超聲波來測定物體位置的設(shè)備B.照相機鏡頭的偏振濾光片可使水下影像變清晰C.麥克斯韋關(guān)于電磁場的兩個基本觀點是：變化的磁場產(chǎn)生電場和變化的電場產(chǎn)生磁場D.醫(yī)學(xué)上用激光做“光刀”來進行手術(shù)，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特點E.狹義相對論表明物體運動時的質(zhì)量總是要小于靜止時的質(zhì)量(2)(10分)如圖6所示，一束光線以60°的入射角射到一水平放置的平面鏡上，反射后在上方與平面鏡平行的光屏上留下一光點P，現(xiàn)在將一塊上、下兩面平行的透明體平放在平面鏡上，則進入透明體的光線經(jīng)平面鏡反射后再從透明的上表面射出，打在光屏上的P′點，P′點在P點左側(cè)3.46cm處，已知透明體對光的折射率為1.73。圖6①作出放上玻璃磚后的光路示意圖，標(biāo)出位置；②透明體的厚度為多大？③光在透明體里傳播的時間多長？解析(1)雷達是利用無線電波來定位物體的，選項A錯誤；偏振片只允許特定振動方向的光通過，在鏡頭前安裝偏振片，可以濾去水面所反射雜光的干擾，對提高成像質(zhì)量有益，選項B正確；根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知選項C正確；因為激光具有亮度高、能量大的特點，醫(yī)學(xué)上用其做“光刀”來進行手術(shù)，選項D正確；根據(jù)狹義相對論知運動的物體質(zhì)量變大，選項E錯誤。(2)①如圖所示(2分)②令透明體的厚度為h，則有n＝eq\f(sinα,sinγ)＝eq\f(sin60°,sinγ)，(1分)解得γ＝30°(1分)所以放上透明體后出射點與入射點間距離為s1＝eq\f(2\r(3),3)h(1分)不放透明體時在虛線處這兩點距離為s2＝2eq\r(3)h(1分)而Δs＝s2－s1，代入數(shù)值得h＝1.5cm(1分)③光在透明體中傳播速