2020高考物理刷题增分：鸭34题仿真2019ⅠⅡⅢ卷高考模拟演练含解析 5页

选考34题仿真2019·Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷高考模拟演练 ‎1．(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播，x轴上相距‎12 m的P、Q两质点的振动图像分别如图中的实线和虚线所示。已知质点Q比质点P起振的晚一些，则该简谐波的传播速度可能为____________ m/s。在10 s内P、Q两质点间任意质点通过的路程为__________ cm。‎ ‎(2)如图所示，有一个半径为R的半圆形玻璃砖，当一束光从与圆心O相距R的A点处垂直于MN边界射向玻璃砖时，恰好未从半圆弧面射出。现让光束绕入射点A逆时针旋转45°再次射入时，能从半圆弧面射出，求：‎ ‎(ⅰ)半圆形玻璃砖的折射率；‎ ‎(ⅱ)旋转后出射光束与过出射点的切线的夹角。‎ 解析　(1)由图知该简谐波的周期T＝4 s。又t＝0时刻质点P在正向最大位移处，而质点Q在平衡位置处且沿y轴负方向运动，故质点Q比质点P的振动形式落后Δt＝kT＋T＝4k＋3(k＝0,1,2，…)s，由Δx＝12 m知该简谐波的传播速度v＝＝(k＝0,1，2，…) m/s。由10 s＝2T＋知质点P、Q间任意质点都振动了2.5个周期，因此任一质点通过的路程均为s＝4A×2.5＝50 cm。‎ ‎(2)(ⅰ)垂直于MN边界射向玻璃砖，恰在C点发生全反射 由几何关系知临界角β＝45°‎ 由n＝ 知n＝ 5‎ ‎(ⅱ)光束逆时针旋转45°后在MN边界发生折射 由n＝知r＝30°‎ 在△OAF中由正弦定理＝得sinα＝ 光束在F点射出时，由n＝得θ＝60°‎ 旋转后出射光束与过出射点的切线的夹角为60°‎ 答案　(1)50 cm　(2)(ⅰ)　(ⅱ)60°‎ ‎2．(1)一位同学用如图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验，实验中测量出多组摆长l及对应的周期T，在T2l坐标系中描出各数据点，并用平滑的曲线拟合，得到如图乙所示的图线。若图线的斜率为k，则当地的重力加速度为________；若实验中测量摆长时，将悬线长作为单摆的摆长，则测得的g值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)；若实验中测量周期时，把n次全振动误认为是(n＋1)次全振动，则测得的g值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。‎ ‎(2)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图(a)所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用来测量红光的波长。‎ ‎①将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、________、________、A。‎ ‎②本实验的实验步骤如下：‎ a．取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；‎ b．按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的中心轴线上；‎ 5‎ c．用刻度尺测量双缝到屏的距离；‎ d．用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离。‎ 在操作步骤②时还应注意________和________。‎ ‎③将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图(b)所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，如图(c)所示，记下此时手轮上的示数为________ mm。求得相邻亮纹的间距Δx为________ mm。‎ ‎④已知双缝间距d为2.0×10－4 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算式λ＝________，求得所测红光波长为________ nm。‎ 解析　(1)根据单摆周期公式T＝2π得T2＝l，故T2l图像的斜率为k＝，解得g＝；由T＝2π得g＝，测摆长时，仅测了悬线长，未加小球的半径，这样摆长测量值偏小，则测得的重力加速度g值比真实值偏小；测量周期时，误将n次全振动的时间t记成了(n＋1)次全振动的时间，则算得的周期变小，测得的重力加速度g值比真实值偏大。‎ ‎(2)①滤光片E是从白光中选出单色红光，单缝D是获取线光源，双缝B是获得相干光源，最后在毛玻璃屏A上成像，所以排列顺序为C、E、D、B、A。‎ ‎②在操作步骤②时应注意的事项有放置单缝、双缝时，必须使缝平行；单缝、双缝间距离大约为5～10 cm；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上。‎ ‎③螺旋测微器的读法是将固定刻度上的毫米数加上可变刻度上的读数，图(c)上的读数为13.5 mm＋37.0×0.01 mm＝13.870 mm，图(b)上的读数为2.0 mm＋32.0×0.01 mm＝2.320 mm，Δx＝ mm＝2.310 mm。‎ ‎④λ＝Δx＝6.6×10－7 m＝6.6×102 nm。‎ 答案　(1)　偏小　偏大 ‎(2)①E　D　B　②单缝和双缝间距5～‎10 cm　使单缝与双缝相互平行　③13.870　2.310　④Δx　6.6×102‎ 5‎ ‎3．(1)为避免交通事故，保障行人安全，可以在公路上临近学校大门或人行横道的位置设置减速带，减速带一般为条状，也有点状的，材质主要是橡胶，一般以黄、黑两色相间以引起视觉注意。某学校大门附近设置的条状减速带间距为‎20 m，当车辆经过减速带时会产生振动，若某型号汽车的固有频率为0.8 Hz，则当该车以________ km/h的速度通过此减速带时颠簸最厉害，这种现象称为________________________。‎ ‎(2)如图所示为一半圆柱形玻璃砖，O为圆心，半径为R，同一频率的单色光a、b相互平行，从不同位置进入玻璃砖，光线a在O点恰好发生全反射。光线b的入射角为45°，已知光在真空中的传播速度为c，求：‎ ‎(ⅰ)玻璃砖的折射率；‎ ‎(ⅱ)光线b通过玻璃砖的时间(不考虑光在玻璃砖内的多次反射)。‎ 解析　(1)当振动系统的固有频率与驱动力的频率相等时振动最剧烈，该车的固有周期为1.25 s，若驱动力的周期也为1.25 s，此时车速v＝＝16 m/s＝57.6 km/h，这种现象叫做共振。‎ ‎(2)(ⅰ)光线a刚好发生全反射，由几何关系知全反射临界角为C＝45°‎ 由sinC＝ 解得n＝ ‎(ⅱ)对于光线b，由折射定律得 n＝ 光线b在玻璃砖中通过的路程为 s＝ 又n＝ 光线b在玻璃砖中通过的时间为 t＝ 联立解得t＝ 答案　(1)57.6　共振　(2)(ⅰ)　(ⅱ) 5‎ 5‎