2015年湖北高考物理考前必做試題五

湖北2015年高考物理考前必做試題五

　　2015年湖北高考生正在努力備考中，湖北高考網(wǎng)整理了2015年湖北高考物理考前必做試題，希望對(duì)大家的復(fù)習(xí)有幫助！

　　1.2014·日照5月校際聯(lián)考)(1)下列說法中正確的是________.(雙選，填正確答案標(biāo)號(hào))

　　A.光纖通信和醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理

　　B.物體做受迫振動(dòng)的頻率等于物體的固有頻率

　　C.光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波

　　D.在玻璃幕墻表面鍍一定厚度的金屬氧化物，利用衍射現(xiàn)象使外面的人在白天看不到幕墻里面的情況

　　(2)一列橫波沿x軸傳播，圖中實(shí)線表示某時(shí)刻的波形，虛線表示從該時(shí)刻起0.005 s后的波形.

　　如果周期大于0.005 s，則當(dāng)波向右傳播時(shí)，波速為多大?波向左傳播時(shí)，波速又是多大?

　　如果周期小于0.005 s，則當(dāng)波速為6 000 m/s時(shí)，求波的傳播方向.

　　解析　(1)根據(jù)光導(dǎo)纖維對(duì)光的傳輸特點(diǎn)可知A對(duì);物體做受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，B錯(cuò);光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，C對(duì);根據(jù)光的衍射現(xiàn)象的特點(diǎn)可知D錯(cuò).

　　(2)如果周期大于0.005 s，波在0.005 s內(nèi)傳播的距離小于一個(gè)波長(zhǎng).如果波向右傳播，從圖上看傳播的距離為2 m，由此可得波速為：v右== m/s=400 m/s

　　如果波向左傳播，從圖上看傳播的距離為6 m，由此可得波速：v左== m/s=1 200 m/s

　　由圖知波長(zhǎng)λ=8 m，波的傳播距離為

　　Δx=vΔt=6 000 m/s×0.005 s=30 m=()λ=3λ，所以波向左傳播.

　　答案　(1)AC　(2)400 m/s　1 200 m/s　向左傳播

　　2.(1)一列沿x軸正向傳播的橫波，t=0時(shí)的波形為圖6-14-21中的實(shí)線，經(jīng)過t1=0.6 s時(shí)波形如圖中的虛線所示，已知該波的周期T>0.6 s.則下列說法正確的是________.(雙選，填正確選項(xiàng)標(biāo)號(hào))

　　圖6-14-21

　　A.這列波的周期一定為2.4 s

　　B.質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)0.9 s時(shí)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)

　　C.質(zhì)點(diǎn)P在0～0.6 s的時(shí)間內(nèi)通過的路程為0.2 m

　　D.質(zhì)點(diǎn)Q在0～0.6 s的時(shí)間內(nèi)通過的路程為0.2 m

　　(2)一束平行的光由真空垂直射向半圓形玻璃磚左側(cè)面，該玻璃對(duì)光的折射率為，半圓形玻璃磚的半徑為R，光在真空中的傳播速度為c.

　　求光在玻璃磚中的傳播速度;

　　為使射向半圓形玻璃磚左側(cè)面的光不能從右側(cè)的圓弧面射出，可在右側(cè)的圓弧面貼上不透明的遮光紙.試求遮光紙的長(zhǎng)度.

　　解析　(1)由已知條件可知，t1=(n+)T，則T=.又由于T>0.6 s，則該波的周期T=2.4 s，A正確;t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng)，經(jīng)0.9 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤;經(jīng)過0.6 s，P點(diǎn)經(jīng)過的路程為0.2 m，C正確;t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向上振動(dòng)，經(jīng)0.6 s時(shí)，Q點(diǎn)不能到達(dá)波峰位置，由于在平衡位置附近的平均速度大，則該段時(shí)間的路程大于0.2 m，D錯(cuò)誤.

　　(2)由折射率公式n=得光在玻璃磚中的傳播速度為

　　v==c.

　　設(shè)光射到P點(diǎn)處恰好發(fā)生全反射(反射光線未畫出)，如圖所示，設(shè)臨界角為C，則

　　sin C==得C=60°.

　　在P點(diǎn)與Q點(diǎn)(圖中未畫出，Q點(diǎn)與P點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱)之間有光射出，故遮光紙的長(zhǎng)度就是PQ之間的弧長(zhǎng)

　　L=R×=.

　　答案　(1)AC　(2)c

　　3.(1)下列說法正確的是________.(雙選，填正確選項(xiàng)標(biāo)號(hào))

　　A.肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是光的折射現(xiàn)象造成的

　　B.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中條紋變寬，可能是將入射光由綠光變?yōu)榧t光造成的

　　C.光導(dǎo)纖維傳送圖像信息利用了光的衍射原理

　　D.A、B兩種光從相同的介質(zhì)入射到真空中，若A光的頻率大于B光的頻率，則逐漸增大入射角，A光先發(fā)生全反射

　　(2)實(shí)線和虛線分別是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0和t′=0.06 s時(shí)刻的波形圖.已知在t=0時(shí)刻，x=1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向運(yùn)動(dòng).

　　判斷該波的傳播方向;

　　求該波的最小頻率;

　　若3T

　　解析　(1)肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象，A錯(cuò)誤;在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，條紋間距Δx=λ，條紋變寬，可能是將入射光由波長(zhǎng)較短的綠光變?yōu)椴ㄩL(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光造成的，B正確;光導(dǎo)纖維傳送圖像信息利用了光的全反射原理，C錯(cuò)誤;頻率越大的光，折射率越大，全反射臨界角越小，所以A、B兩種光從相同的介質(zhì)入射到真空中，若A光的頻率大于B光的頻率，則逐漸增大入射角，A光先達(dá)到臨界角而發(fā)生全反射，D正確.

　　(2)該波向右傳播

　　t′=Tmax=0.06 s

　　fmin==12.5 Hz

　　若3T

　　T= s

　　v==×15 m/s=75 m/s

　　答案　(1)BD　(2)向右　12.5 Hz　75 m/s

　　4.(1)下列說法正確的是________.(雙選，填正確選項(xiàng)標(biāo)號(hào))

　　A.波的圖象表示介質(zhì)中“某個(gè)質(zhì)點(diǎn)”在“各個(gè)時(shí)刻”的位移

　　B.麥克斯韋預(yù)言并用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在

　　C.單擺在周期性外力作用下做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)周期與單擺的擺長(zhǎng)無關(guān)

　　D.均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)

　　(2)是一透明的折射率為n=的圓柱體，其半徑R=20 cm，O點(diǎn)為圓心，AB為其中的一直徑.今有一束平行光沿平行于AB方向射向圓柱體，已知真空中光速為c=3.0×108 m/s.

　　求光在圓柱體中的傳播速度;

　　假如在該平行光中有一光線經(jīng)圓柱體折射后剛好到達(dá)B點(diǎn)，則該光線在圓柱體中的傳播時(shí)間為多少.

　　解析　(1)波的圖象表示介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的位移，振動(dòng)圖象才表示介質(zhì)中“某個(gè)質(zhì)點(diǎn)”在“各個(gè)時(shí)刻”的位移，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;麥克斯韋預(yù)言了電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;單擺做受迫振動(dòng)的頻率或周期由驅(qū)動(dòng)力的頻率或周期決定，與擺長(zhǎng)無關(guān)，選項(xiàng)C正確;根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，所以選項(xiàng)D正確.

　　(2)光在該圓柱體中的傳播速度為v==×108 m/s

　　假設(shè)PC經(jīng)折射后經(jīng)過B點(diǎn)，光路圖如圖所示.

　　假設(shè)入射角為α，折射角為β，則由折射定律有：

　　n==

　　又由幾何關(guān)系有：α=2β

　　解得：α=60°，β=30°

　　則BC=2Rcos β=R= m

　　所以t=

　　代入數(shù)據(jù)得：t=2×10-9 s

　　答案　(1)CD　(2)×108 m/s　2×10-9 s

　　5.(1)某橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻，O點(diǎn)開始向正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t=0.2 s，O點(diǎn)第一次到達(dá)正方向最大位移處，某時(shí)刻形成的波形下列說法正確的是________.(雙選，填正確選項(xiàng)標(biāo)號(hào))

　　A.該橫波的波速為5 m/s

　　B.該波形圖可能是t=1.2 s時(shí)刻的

　　C.在0.2 s的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為1 m

　　D.在t=2.6 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M處于平衡位置，正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)

　　(2)如圖6-14-26甲所示是由透明材料制成的半圓柱體，一束細(xì)光束由真空沿著徑向與AB成θ角射入后對(duì)射出的折射光線的強(qiáng)度進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)它隨著θ角的變化而變化，變化關(guān)系如圖乙所示;如圖丙所示是這種材料制成的玻璃磚，左側(cè)是半徑為R的半圓，右側(cè)是長(zhǎng)為4R，寬為2R的長(zhǎng)方形，一束單色光從左側(cè)A′點(diǎn)沿半徑方向與長(zhǎng)邊成45°角射入玻璃磚，求：

　　該透明材料的折射率;

　　光線穿過玻璃磚的時(shí)間.(光在空氣中的傳播速度為c)

　　解析　(1)由題意可知質(zhì)點(diǎn)的起振方向向上，O點(diǎn)經(jīng)過0.2 s第一次到達(dá)正方向最大位移處，說明周期為0.8 s，由題圖可知波長(zhǎng)為4 m，故波速為v== m/s=5 m/s，選項(xiàng)A正確;x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)在題圖所示時(shí)刻剛好振動(dòng)方向向上，該波可能剛好傳播到6 m質(zhì)點(diǎn)，形成1.5個(gè)完整波形，可知t=1.2 s，選項(xiàng)B正確;如果質(zhì)點(diǎn)M在平衡位置或最大位移處開始運(yùn)動(dòng)，在0.2 s的時(shí)間內(nèi)通過的路程為一個(gè)振幅，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;題圖中的圖象對(duì)應(yīng)時(shí)刻為1.2 s，再經(jīng)過t=1.4 s=1T，質(zhì)點(diǎn)M處于平衡位置，正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

　　(2)由圖乙可知，θ=45°時(shí)，折射光線開始出現(xiàn)，說明此時(shí)對(duì)應(yīng)的入射角應(yīng)是發(fā)生全反射的臨界角，即

　　C=90°-45°=45°，折射率n==.

　　因?yàn)榕R界角是45°，光線在玻璃磚中剛好發(fā)生5次全反射，光路圖如圖所示，則光程

　　L=(2+8)R

　　光在玻璃磚中的傳播速度v==

　　光在玻璃磚中的傳播時(shí)間t==.

　　答案　(1)AB　(2)

　　6.(1)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸方向傳播，t=0.1 s時(shí)的波形如圖6-14-27甲所示，圖乙是x=4 m處的質(zhì)點(diǎn)從t=0時(shí)刻開始的振動(dòng)圖象，則下列說法正確的是________.(雙選，填正確選項(xiàng)標(biāo)號(hào))

　　A.該簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播

　　B.該簡(jiǎn)諧橫波的波速為10 m/s

　　C.在t=0.5 s時(shí)，x=3 m處的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置

　　D.從t=0.1 s時(shí)開始再經(jīng)過0.1 s，x=2.5 m處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為5 cm

　　(2)如圖6-14-28所示為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的截面圖，其折射率n=，四邊形ABOD為一矩形，圓弧CD為半徑為R的四分之一圓周，圓心為O，光線從AB面上的某點(diǎn)入射(圖中未畫出)，它進(jìn)入棱鏡后射在BC面上的O點(diǎn)，且恰好在這一點(diǎn)以臨界角發(fā)生全反射，求：

　　光線在該棱鏡中傳播的速度大小v(已知光在真空中的傳播速度c=3.0×108 m/s);

　　光線從AB面上入射時(shí)的入射角.

　　解析　(1)從題圖乙可知，t=0.1 s時(shí)x=4 m處的質(zhì)點(diǎn)正處在平衡位置，且沿y軸正方向振動(dòng)，所以簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)A正確;根據(jù)圖象可知波長(zhǎng)λ=4 m，周期T=0.4 s，所以波速為10 m/s，選項(xiàng)B正確;在t=0.1 s時(shí)，x=3 m處的質(zhì)點(diǎn)在負(fù)的最大位移處，所以再過一個(gè)周期又回到原位置，則選項(xiàng)C錯(cuò)誤;經(jīng)過0.1 s，即周期，處在平衡位置或最大位移處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為A=5 cm，但其他位置的質(zhì)點(diǎn)沒有此特點(diǎn)，則選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

　　(2)光速v==×108 m/s

　　光路圖如圖所示.設(shè)光線從AB面上入射時(shí)的入射角為θ1，折射角為θ2.

　　光線在BC面上恰好發(fā)生全反射，入射角等于臨界角C

　　sin C=，cos C=

　　光線在AB界面上發(fā)生折射，折射角θ2=90°-C

　　由幾何關(guān)系得sin θ2=cos C，

　　由折射定律得n=

　　聯(lián)立各式解得θ=45°

　　答案　(1)AB　(2)×108 m/s　45°