（課標(biāo)通用）高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題7 選考部分 專題跟蹤檢測(cè)17（含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題

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1、專題跟蹤檢測(cè)(十七) (建議用時(shí)：45分鐘) 1．(2019·安徽合肥三月模擬)(多選)某實(shí)驗(yàn)小組在研究單擺時(shí)改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案，將一力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上．圖甲中O點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn)，現(xiàn)將擺球(可視為質(zhì)點(diǎn))拉至A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線處于張緊狀態(tài)，靜止釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、C之間來(lái)回?cái)[動(dòng)，其中B點(diǎn)為最低位置，∠AOB＝∠COB＝α，α小于5°且大小未知．同時(shí)由計(jì)算機(jī)得到了擺線對(duì)擺球的拉力大小F隨時(shí)間t變化的曲線，如圖乙所示(圖中所標(biāo)字母均為已知量)，且圖中t＝0時(shí)刻為擺球從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻．已知擺長(zhǎng)為l，重力加速度為g.根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息，下列說(shuō)法正確的是(　　) A

2、．該單擺的周期為t2 B．可求出擺球的質(zhì)量 C．不能求出擺球在最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小 D．若在地球的兩極做該實(shí)驗(yàn)，則測(cè)得單擺的周期最大 E．若增加擺球的質(zhì)量，單擺的周期不變 ABE　解析 由題圖乙可知單擺的周期T＝t2，故選項(xiàng)A正確；在B點(diǎn)拉力F有最大值，根據(jù)牛頓第二定律Fmax－mg＝m，在A、C兩點(diǎn)拉力F有最小值，F(xiàn)min＝mgcos α，由A點(diǎn)到B點(diǎn)根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgl(1－cos α)＝mv2，由此可求得擺球的質(zhì)量m＝，v＝，故選項(xiàng)B正確， C錯(cuò)誤；地球的兩極重力加速度最大，若在地球的兩極做該實(shí)驗(yàn)，單擺周期為T(mén)＝2π，所以測(cè)得周期最小，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；根據(jù)單擺周期公式可知，

3、擺球的周期與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)E正確． 2．(2019·全國(guó)卷Ⅲ)水槽中，與水面接觸的兩根相同細(xì)桿固定在同一個(gè)振動(dòng)片上．振動(dòng)片做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，兩根細(xì)桿周期性觸動(dòng)水面形成兩個(gè)波源．兩波源發(fā)出的波在水面上相遇．在重疊區(qū)域發(fā)生干涉并形成了干涉圖樣．關(guān)于兩列波重疊區(qū)域內(nèi)水面上振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是________． A．不同質(zhì)點(diǎn)的振幅都相同 B．不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率都相同 C．不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位都相同 D．不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期都與振動(dòng)片的周期相同 E．同一質(zhì)點(diǎn)處，兩列波的相位差不隨時(shí)間變化 BDE　解析 兩列波疊加形成穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件是兩列波的頻率相同；任何質(zhì)點(diǎn)都在按照相同的頻率在

4、振動(dòng)，不同區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)振幅和位移不一定相同，兩列波在水面上相遇時(shí)發(fā)生干涉，有的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，有的振動(dòng)減弱，可知不同的質(zhì)點(diǎn)的振幅不一定相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率與波源頻率相同，波源振動(dòng)頻率又與振動(dòng)片的振動(dòng)頻率相同，不同質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率相同，都等于振源的頻率，選項(xiàng)B正確；因各質(zhì)點(diǎn)距離振源的距離不一定相同，則各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位不一定相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；不同的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期都與細(xì)桿的振動(dòng)周期相同，細(xì)桿的振動(dòng)周期與振動(dòng)片的周期相同，則不同的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期都與振動(dòng)片的振動(dòng)周期相同，選項(xiàng)D正確；同一質(zhì)點(diǎn)處因與振源的位置關(guān)系一定，則兩列波的相位差不隨時(shí)間變化，選項(xiàng)E正確． 3．(2019·湖南湘潭三月質(zhì)檢)

5、(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸的負(fù)方向傳播，振幅為4 cm，周期為T(mén).已知在t＝0時(shí)刻波上平衡位置相距40 cm的兩質(zhì)點(diǎn)a、b的位移都是2 cm，但運(yùn)動(dòng)方向相反，其中質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該列簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)可能為7.5 cm B．該列簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)可能為3 cm C．質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)周期是1.2 s D．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a的位移為＋4 cm時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b的位移為零 E．在t＝時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b的位移是－4 cm ABE　解析 設(shè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向向上，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方程y＝Asin ωt，t＝0時(shí)對(duì)質(zhì)點(diǎn)a、b有2＝4sin ωt，可得ωt ＝ ＋nπ或＋nπ(n＝0,1,2，…

6、)，因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)的時(shí)間比質(zhì)點(diǎn)a長(zhǎng)，所以質(zhì)點(diǎn)a、b振動(dòng)的時(shí)間差Δt＝ －＋nT＝＋nT(n＝0,1,2，…)，質(zhì)點(diǎn)a、b間的距離Δx＝vΔt＝＋nvT＝＋nλ(n＝0,1,2，…)，則波長(zhǎng)λ＝ cm(n＝0,1，2，…)，當(dāng)n＝5時(shí)，λ＝7.5 cm，選項(xiàng)A正確；當(dāng)n＝13時(shí)，λ＝3 cm，選項(xiàng)B正確；根據(jù)題給條件，無(wú)法求出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a的位移為＋4 cm時(shí)，a到達(dá)正向最大位移處，a振動(dòng)的最短時(shí)間為＝，此時(shí)b的位移為4 cm·sin＝－2 cm，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；在t＝時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)b的位移為4 cm·sin＝－4 cm，選項(xiàng)E正確． 4．(2019·天津卷)(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波

7、沿x軸傳播，已知x軸上x(chóng)1＝1 m和x2＝7 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象分別如圖甲、圖乙所示，則此列波的傳播速率可能是(　　) A．7 m/s B．2 m/s C．1.2 m/s D．1 m/s BC　解析 當(dāng)該列波向右傳播時(shí)，根據(jù)題干可知1 m和7 m之間的距離滿足的關(guān)系為6 m＝nλ＋λ，則由v＝可得波速為v＝，當(dāng)n＝1時(shí)可得v＝1.2 m/s，選項(xiàng)C正確；當(dāng)波向左傳播時(shí)1 m和7 m之間的距離關(guān)系滿足6 m＝nλ＋λ，則v＝，當(dāng)n＝0時(shí)可得v＝2 m/s，選項(xiàng)B正確；將A和D選項(xiàng)代入兩個(gè)波速表達(dá)式，n均不是整數(shù)，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤． 5．(2020·廣西南寧三中開(kāi)學(xué)考試)(1)如圖

8、所示，一列橫波在x軸上沿x軸正方向傳播，實(shí)線表示t＝0時(shí)刻的波形圖，虛線是t＝0.5 s時(shí)刻的波形圖，已知該列波的周期T>1 s，下列說(shuō)法正確的是________． A．質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期一定是2 s B．該波的波速可能是20 m/s C．t＝0時(shí)刻，x＝4 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上 D．t＝1.0 s時(shí)刻，x＝6 m處的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波峰 E．在0～0.5 s時(shí)間內(nèi)，x＝3 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為5 cm (2)如圖所示為邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊玻璃三棱鏡，某單色光束射到界面AB中點(diǎn)上，入射角為i1＝45°，玻璃對(duì)單色光的折射率為n＝.不考慮光在界面AC上的反射，已知該單色光在真空中傳播的速度

9、為c，求： (i)單色光在玻璃中傳播的時(shí)間t； (ii)從界面AC出射的光線與入射到界面AB上的光線的夾角θ. 解析 (1)根據(jù)題意可知T＋nT＝0.5 s，則周期為T(mén)＝ s(n＝0、1、2…)，由于T>1 s，則質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期一定是2 s，選項(xiàng)A正確；0.5 s內(nèi)波向右傳播的距離為x＝2 m，則波速v＝ ＝ m/s＝4 m/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；波向右傳播，根據(jù)“逆向爬坡法”可知，t＝0時(shí)刻，x＝4 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上，選項(xiàng)C正確；由波形圖可知，t＝1.0 s時(shí)刻，在x＝2 m處的波峰恰能傳到x＝6 m處，則此時(shí)x＝6 m處的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波峰，選項(xiàng)D正確；在0～0.5 s時(shí)間內(nèi)，x＝

10、3 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)了，但該質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置和波峰之間，運(yùn)動(dòng)的路程不一定為A＝5 cm，選項(xiàng)E錯(cuò)誤． (2)(i)設(shè)在界面AB上，折射角為r1，光路圖如圖所示， 由折射定律得n＝，解得r1＝30°；由幾何關(guān)系可知，光在玻璃中的折射光線與底邊BC平行，則其光程為s＝ ，光在玻璃中的傳播速度為v＝＝c，則光在玻璃中傳播的時(shí)間為t＝＝. (ii)設(shè)在界面AC上，入射角為i2，折射角為r2，由幾何關(guān)系可知i2＝30°，由折射定律得n＝，解得r2＝45°，由幾何知識(shí)可得夾角為θ＝i1－r1＋r2－i2＝30°. 答案 (1)ACD　(2)(i)　(ii)30° 6．(2018·全國(guó)卷Ⅱ)(1

11、)聲波在空氣中的傳播速度為340 m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4 900 m/s.一平直橋由鋼鐵制成，某同學(xué)用錘子敲擊一下橋的一端發(fā)出聲音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時(shí)間之差為1.00 s．橋的長(zhǎng)度為_(kāi)_______m．若該聲波在空氣中的波長(zhǎng)為λ，則它在鋼鐵中的波長(zhǎng)為λ的________倍． (2)如圖所示，△ABC是一直角三棱鏡的橫截面，∠A＝90°，∠B＝60°.一細(xì)光束從BC邊的D點(diǎn)折射后，射到AC邊的E點(diǎn)，發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點(diǎn)射出．EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中點(diǎn)．不計(jì)多次反射． (i)求出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角； (ii)為實(shí)現(xiàn)上述光路，棱鏡折射率的取值

12、應(yīng)在什么范圍？ 解析 (1)設(shè)聲波在鋼鐵中的傳播時(shí)間為t，由L＝vt知，340(t＋1.00)＝4 900t， 解得t＝ s， 代入L＝vt中解得橋長(zhǎng)L＝365 m， 聲波在傳播過(guò)程中頻率不變，根據(jù)v＝λf知，聲波在鋼鐵中的波長(zhǎng)λ′＝＝λ. (2)(i)光線在BC面上折射，由折射定律有 sin i1＝nsin r1，① 式中，n為棱鏡的折射率，i1和r1分別是該光線在BC面上的入射角和折射角．光線在AC面上發(fā)生全反射，由反射定律有i2＝r2，② 式中i2和r2分別是該光線在AC面上的入射角和反射角．光線在AB面上發(fā)生折射，由折射定律有 nsin i3＝sin r3，③

13、 式中i3和r3分別是該光線在AB面上的入射角和折射角． 由幾何關(guān)系得 i2＝r2＝60°，r1＝i3＝30°，④ F點(diǎn)的出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角為 δ＝(r1－i1)＋(180°－i2－r2)＋(r3－i3)，⑤ 由①②③④⑤式得δ＝60°.⑥ (ii)光線在AC面上發(fā)生全反射，光線在AB面上不發(fā)生全反射， 有nsin i2 ≥ nsin C >nsin i3，⑦ 式中C是全反射臨界角，滿足nsin C＝1，⑧ 由④⑦⑧式知，棱鏡的折射率n的取值范圍應(yīng)為 ≤n<2. 答案 (1)365　　(2)(i)60°　(ii)≤n＜2 7．(2019·陜西四校第三次聯(lián)考

14、)(1)(多選)有關(guān)振動(dòng)與機(jī)械波的知識(shí)，下列說(shuō)法正確的是________． A．已知彈簧振子初始時(shí)刻的位置及其振動(dòng)周期，就可知振子在任意時(shí)刻運(yùn)動(dòng)速度的方向 B．單擺在做受迫振動(dòng)時(shí)的周期等于單擺的固有周期 C．機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)后，它的頻率保持不變 D．產(chǎn)生干涉時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移可能比振動(dòng)減弱點(diǎn)的位移小 E．發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源發(fā)出的波的頻率并沒(méi)有發(fā)生變化 (2)如圖所示，玻璃直角三棱鏡的∠A＝60°，一束單色光線從BC邊射入，從AB射出，光線射入BC邊時(shí)，入射角為45°.光線射出AB邊時(shí)，與AB邊垂直．問(wèn)：(計(jì)算結(jié)果可以用根式表示) (i)該玻璃棱鏡的折射率為多大

15、？ (ii)該玻璃棱鏡臨界角為多大？若光速為c，則光在棱鏡中的速度為多大？ 解析 (1)若彈簧振子初始時(shí)刻在波峰或波谷位置，知道周期后，才可以確定任意時(shí)刻運(yùn)動(dòng)速度的方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；單擺做受迫振動(dòng)時(shí)的周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期，不一定等于它的固有周期，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不變，選項(xiàng)C正確；在干涉現(xiàn)象中，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移時(shí)刻發(fā)生變化，某時(shí)刻可能比振動(dòng)減弱點(diǎn)的位移小，選項(xiàng)D正確；發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源發(fā)出的波的頻率并沒(méi)有發(fā)生變化，只是觀察者接收到的波的頻率發(fā)生了變化，選項(xiàng)E正確． (2)(i)光線進(jìn)入玻璃棱鏡的光路圖如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得，光線射入BC邊

16、后，折射角為30°， 由折射定律n＝， 解得該玻璃棱鏡的折射率n＝. (ii)設(shè)該玻璃棱鏡的臨界角為C，由幾何關(guān)系可知 sin C＝， 解得玻璃棱鏡的臨界角C＝45°. 由折射率與光速間的關(guān)系v＝， 解得光在棱鏡中的傳播速度v＝. 答案 (1)CDE　(2)(i)　(ii)45°　 8．(2019·四川南充適應(yīng)性考試)(1)關(guān)于黃光和藍(lán)光，下列說(shuō)法正確的是________． A．從玻璃到空氣發(fā)生全反射時(shí)，藍(lán)光的臨界角小于黃光的臨界角 B．同一種介質(zhì)對(duì)藍(lán)光的折射率大于對(duì)黃光的折射率 C．黃光在真空中的速度大于藍(lán)光在真空中的速度 D．在同一種均勻介質(zhì)中，黃光的波長(zhǎng)大于藍(lán)光

17、的波長(zhǎng) E．在同一雙縫干涉裝置中，黃光的相鄰亮條紋間距小于藍(lán)光的相鄰亮條紋間距 (2)沿簡(jiǎn)諧橫波傳播方向上依次有相距為3 m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A和B，如圖所示為A和B的振動(dòng)圖象．波長(zhǎng)λ滿足1 m＜λ＜3 m，求：該波傳播的速度v和從A傳到B的時(shí)間． 解析 (1)由于黃光的折射率小于藍(lán)光的折射率，根據(jù)公式sin C＝知，黃光的臨界角大于藍(lán)光的臨界角，選項(xiàng)A、B均正確；在真空中傳播的速度，黃光和藍(lán)光相等，均為光速，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在同一種介質(zhì)中，黃光的波長(zhǎng)大于藍(lán)光的波長(zhǎng)，選項(xiàng)D正確；根據(jù)條紋間距公式Δx＝λ且黃光的波長(zhǎng)長(zhǎng)知，黃光的相鄰亮條紋間距大于藍(lán)光的相鄰亮條紋間距，選項(xiàng)E錯(cuò)誤． (2)由振動(dòng)圖象知，周期T＝0.6 s，當(dāng)t＝0時(shí)，A在波峰，B在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)，波從A傳向B，s＝＝λ＝3 m(n＝0,1,2,3……)，解得λ＝(n＝0,1,2,3……)．因?yàn)? m＜λ＜3 m，所以n＝1或n＝2，當(dāng)n＝1時(shí)，λ＝ m，v＝＝4 m/s，t＝＝0.75 s；當(dāng)n＝2時(shí)，λ＝ m，v＝＝ m/s，t＝＝1.35 s. 答案 (1)ABD　(2)4 m/s　0.75 s或 m/s　1.35 s