2015年湖北高考物理考前必做试题五

湖北2015年高考物理考前必做试题五

　　2015年湖北高考生正在努力备考中，湖北高考网整理了2015年湖北高考物理考前必做试题，希望对大家的复习有帮助！

　　1.2014·日照5月校际联考)(1)下列说法中正确的是________.(双选，填正确答案标号)

　　A.光纤通信和医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理

　　B.物体做受迫振动的频率等于物体的固有频率

　　C.光的偏振现象说明光波是横波

　　D.在玻璃幕墙表面镀一定厚度的金属氧化物，利用衍射现象使外面的人在白天看不到幕墙里面的情况

　　(2)一列横波沿x轴传播，图中实线表示某时刻的波形，虚线表示从该时刻起0.005 s后的波形.

　　如果周期大于0.005 s，则当波向右传播时，波速为多大?波向左传播时，波速又是多大?

　　如果周期小于0.005 s，则当波速为6 000 m/s时，求波的传播方向.

　　解析　(1)根据光导纤维对光的传输特点可知A对;物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，B错;光的偏振现象说明光是横波，C对;根据光的衍射现象的特点可知D错.

　　(2)如果周期大于0.005 s，波在0.005 s内传播的距离小于一个波长.如果波向右传播，从图上看传播的距离为2 m，由此可得波速为：v右== m/s=400 m/s

　　如果波向左传播，从图上看传播的距离为6 m，由此可得波速：v左== m/s=1 200 m/s

　　由图知波长λ=8 m，波的传播距离为

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

　　答案　(1)AC　(2)400 m/s　1 200 m/s　向左传播

　　2.(1)一列沿x轴正向传播的横波，t=0时的波形为图6-14-21中的实线，经过t1=0.6 s时波形如图中的虚线所示，已知该波的周期T>0.6 s.则下列说法正确的是________.(双选，填正确选项标号)

　　图6-14-21

　　A.这列波的周期一定为2.4 s

　　B.质点P经0.9 s时沿y轴正方向运动

　　C.质点P在0～0.6 s的时间内通过的路程为0.2 m

　　D.质点Q在0～0.6 s的时间内通过的路程为0.2 m

　　(2)一束平行的光由真空垂直射向半圆形玻璃砖左侧面，该玻璃对光的折射率为，半圆形玻璃砖的半径为R，光在真空中的传播速度为c.

　　求光在玻璃砖中的传播速度;

　　为使射向半圆形玻璃砖左侧面的光不能从右侧的圆弧面射出，可在右侧的圆弧面贴上不透明的遮光纸.试求遮光纸的长度.

　　解析　(1)由已知条件可知，t1=(n+)T，则T=.又由于T>0.6 s，则该波的周期T=2.4 s，A正确;t=0时，质点P向上振动，经0.9 s时，质点P沿y轴负方向运动，B错误;经过0.6 s，P点经过的路程为0.2 m，C正确;t=0时，质点Q向上振动，经0.6 s时，Q点不能到达波峰位置，由于在平衡位置附近的平均速度大，则该段时间的路程大于0.2 m，D错误.

　　(2)由折射率公式n=得光在玻璃砖中的传播速度为

　　v==c.

　　设光射到P点处恰好发生全反射(反射光线未画出)，如图所示，设临界角为C，则

　　sin C==得C=60°.

　　在P点与Q点(图中未画出，Q点与P点关于O点对称)之间有光射出，故遮光纸的长度就是PQ之间的弧长

　　L=R×=.

　　答案　(1)AC　(2)c

　　3.(1)下列说法正确的是________.(双选，填正确选项标号)

　　A.肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的

　　B.在双缝干涉实验中条纹变宽，可能是将入射光由绿光变为红光造成的

　　C.光导纤维传送图像信息利用了光的衍射原理

　　D.A、B两种光从相同的介质入射到真空中，若A光的频率大于B光的频率，则逐渐增大入射角，A光先发生全反射

　　(2)实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和t′=0.06 s时刻的波形图.已知在t=0时刻，x=1.5 m处的质点向y轴正方向运动.

　　判断该波的传播方向;

　　求该波的最小频率;

　　若3T

　　解析　(1)肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象，A错误;在双缝干涉实验中，条纹间距Δx=λ，条纹变宽，可能是将入射光由波长较短的绿光变为波长较长的红光造成的，B正确;光导纤维传送图像信息利用了光的全反射原理，C错误;频率越大的光，折射率越大，全反射临界角越小，所以A、B两种光从相同的介质入射到真空中，若A光的频率大于B光的频率，则逐渐增大入射角，A光先达到临界角而发生全反射，D正确.

　　(2)该波向右传播

　　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)下列说法正确的是________.(双选，填正确选项标号)

　　A.波的图象表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移

　　B.麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在

　　C.单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关

　　D.均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场

　　(2)是一透明的折射率为n=的圆柱体，其半径R=20 cm，O点为圆心，AB为其中的一直径.今有一束平行光沿平行于AB方向射向圆柱体，已知真空中光速为c=3.0×108 m/s.

　　求光在圆柱体中的传播速度;

　　假如在该平行光中有一光线经圆柱体折射后刚好到达B点，则该光线在圆柱体中的传播时间为多少.

　　解析　(1)波的图象表示介质中每个质点在某一时刻的位移，振动图象才表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移，选项A错误;麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项B错误;单摆做受迫振动的频率或周期由驱动力的频率或周期决定，与摆长无关，选项C正确;根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，所以选项D正确.

　　(2)光在该圆柱体中的传播速度为v==×108 m/s

　　假设PC经折射后经过B点，光路图如图所示.

　　假设入射角为α，折射角为β，则由折射定律有：

　　n==

　　又由几何关系有：α=2β

　　解得：α=60°，β=30°

　　则BC=2Rcos β=R= m

　　所以t=

　　代入数据得：t=2×10-9 s

　　答案　(1)CD　(2)×108 m/s　2×10-9 s

　　5.(1)某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻，O点开始向正方向运动，经t=0.2 s，O点第一次到达正方向最大位移处，某时刻形成的波形下列说法正确的是________.(双选，填正确选项标号)

　　A.该横波的波速为5 m/s

　　B.该波形图可能是t=1.2 s时刻的

　　C.在0.2 s的时间内质点M通过的路程为1 m

　　D.在t=2.6 s时刻，质点M处于平衡位置，正沿y轴正方向运动

　　(2)如图6-14-26甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束细光束由真空沿着径向与AB成θ角射入后对射出的折射光线的强度进行记录，发现它随着θ角的变化而变化，变化关系如图乙所示;如图丙所示是这种材料制成的玻璃砖，左侧是半径为R的半圆，右侧是长为4R，宽为2R的长方形，一束单色光从左侧A′点沿半径方向与长边成45°角射入玻璃砖，求：

　　该透明材料的折射率;

　　光线穿过玻璃砖的时间.(光在空气中的传播速度为c)

　　解析　(1)由题意可知质点的起振方向向上，O点经过0.2 s第一次到达正方向最大位移处，说明周期为0.8 s，由题图可知波长为4 m，故波速为v== m/s=5 m/s，选项A正确;x=6 m处的质点在题图所示时刻刚好振动方向向上，该波可能刚好传播到6 m质点，形成1.5个完整波形，可知t=1.2 s，选项B正确;如果质点M在平衡位置或最大位移处开始运动，在0.2 s的时间内通过的路程为一个振幅，选项C错误;题图中的图象对应时刻为1.2 s，再经过t=1.4 s=1T，质点M处于平衡位置，正沿y轴负方向运动，选项D错误.

　　(2)由图乙可知，θ=45°时，折射光线开始出现，说明此时对应的入射角应是发生全反射的临界角，即

　　C=90°-45°=45°，折射率n==.

　　因为临界角是45°，光线在玻璃砖中刚好发生5次全反射，光路图如图所示，则光程

　　L=(2+8)R

　　光在玻璃砖中的传播速度v==

　　光在玻璃砖中的传播时间t==.

　　答案　(1)AB　(2)

　　6.(1)一列简谐横波沿x轴方向传播，t=0.1 s时的波形如图6-14-27甲所示，图乙是x=4 m处的质点从t=0时刻开始的振动图象，则下列说法正确的是________.(双选，填正确选项标号)

　　A.该简谐横波沿x轴负方向传播

　　B.该简谐横波的波速为10 m/s

　　C.在t=0.5 s时，x=3 m处的质点到达平衡位置

　　D.从t=0.1 s时开始再经过0.1 s，x=2.5 m处的质点通过的路程为5 cm

　　(2)如图6-14-28所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，其折射率n=，四边形ABOD为一矩形，圆弧CD为半径为R的四分之一圆周，圆心为O，光线从AB面上的某点入射(图中未画出)，它进入棱镜后射在BC面上的O点，且恰好在这一点以临界角发生全反射，求：

　　光线在该棱镜中传播的速度大小v(已知光在真空中的传播速度c=3.0×108 m/s);

　　光线从AB面上入射时的入射角.

　　解析　(1)从题图乙可知，t=0.1 s时x=4 m处的质点正处在平衡位置，且沿y轴正方向振动，所以简谐横波沿x轴负方向传播，选项A正确;根据图象可知波长λ=4 m，周期T=0.4 s，所以波速为10 m/s，选项B正确;在t=0.1 s时，x=3 m处的质点在负的最大位移处，所以再过一个周期又回到原位置，则选项C错误;经过0.1 s，即周期，处在平衡位置或最大位移处的质点通过的路程为A=5 cm，但其他位置的质点没有此特点，则选项D错误.

　　(2)光速v==×108 m/s

　　光路图如图所示.设光线从AB面上入射时的入射角为θ1，折射角为θ2.

　　光线在BC面上恰好发生全反射，入射角等于临界角C

　　sin C=，cos C=

　　光线在AB界面上发生折射，折射角θ2=90°-C

　　由几何关系得sin θ2=cos C，

　　由折射定律得n=

　　联立各式解得θ=45°

　　答案　(1)AB　(2)×108 m/s　45°