1第第 7 7 板塊板塊 選考模塊選考模塊第 29 講|熱學(xué)選修 33常考內(nèi)容學(xué)法指導(dǎo)分子大小的估算；對(duì)分子動(dòng)理論內(nèi)容的理解；物態(tài)變化中的能量問(wèn)題；氣體實(shí)驗(yàn)定律的理解和計(jì)算；理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用；固、液、氣三態(tài)的微觀解釋和理解；熱力學(xué)定律的理解和簡(jiǎn)單計(jì)算；用油膜法估測(cè)分子大小等內(nèi)容。選修 33 內(nèi)容瑣碎、考查點(diǎn)多，復(fù)習(xí)中應(yīng)以四塊知識(shí)(分子動(dòng)理論，從微觀角度分析固體、液體、氣體的性質(zhì)，氣體實(shí)驗(yàn)定律，熱力學(xué)定律)為主干，梳理出知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)行理解性記憶。一、分子動(dòng)理論、內(nèi)能及熱力學(xué)定律基礎(chǔ)保分類考點(diǎn)全練題點(diǎn)1(2018 屆高三江西五市八校聯(lián)考)下列說(shuō)法中正確的是()A布朗運(yùn)動(dòng)是指液體或氣體中懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B氣體的溫度升高，每個(gè)氣體分子運(yùn)動(dòng)的速率都增加C一定量 100 的水變成 100 的水蒸氣，其分子之間的勢(shì)能增加D只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低E空調(diào)機(jī)作為制冷機(jī)使用時(shí)，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷機(jī)的工作不遵守?zé)崃W(xué)第二定律解析：選 ACD布朗運(yùn)動(dòng)是指液體或氣體中懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故 A 正確；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，氣體溫度升高，分子的平均動(dòng)能增加，其中有些分子的速率增加，但也有些分子的速率會(huì)減小，只是分子的平均速率增加，故 B 錯(cuò)誤；一定量 100 的水變成100 的水蒸氣，溫度沒(méi)有變化，分子的平均動(dòng)能不變，但是在這個(gè)過(guò)程中要吸熱，內(nèi)能增加，所以分子之間的勢(shì)能必定增加，故 C 正確；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低，故 D 正確；空調(diào)機(jī)作為制冷機(jī)使用時(shí)，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，產(chǎn)生了其他影響，即消耗了電能，所以不違背熱力學(xué)第二定律，故 E 錯(cuò)誤。2(2013全國(guó)卷)兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，直至不再靠近。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A分子力先增大，后一直減小B分子力先做正功，后做負(fù)功C分子動(dòng)能先增大，后減小D分子勢(shì)能先增大，后減小E分子勢(shì)能和動(dòng)能之和不變2解析：選 BCE分子力應(yīng)先增大，后減小，再增大，所以 A 選項(xiàng)錯(cuò)；分子力先為引力，做正功，再為斥力，做負(fù)功，B 選項(xiàng)正確；根據(jù)動(dòng)能定理可知分子動(dòng)能先增大后減小，分子勢(shì)能先減小后增大，分子動(dòng)能和分子勢(shì)能之和保持不變，所以 C、E 選項(xiàng)正確，D 錯(cuò)誤。3下列說(shuō)法中正確的是()A氣體放出熱量，其分子的平均動(dòng)能可能增大B布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，但它可以說(shuō)明分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的減小而增大D第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第一定律E某氣體的摩爾體積為V，每個(gè)分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NAVV0解析：選 ABC氣體放出熱量，若外界對(duì)氣體做功，溫度升高，其分子的平均動(dòng)能增大，故 A 正確； 布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng)， 但它可以說(shuō)明液體分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)， 故 B 正確； 當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)， 分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的減小而增大，故 C 正確；第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律，故 D 錯(cuò)誤；某固體或液體的摩爾體積為V，每個(gè)分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NAVV0，而氣體此式不成立，故 E 錯(cuò)誤。4(2017隨州調(diào)考)下列說(shuō)法正確的是()A顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性B分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大C分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大D在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素E當(dāng)溫度升高時(shí)，物體內(nèi)每一個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的速率一定都增大解析：選 ACD布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒在液體中的運(yùn)動(dòng)，反應(yīng)液體分子的運(yùn)動(dòng)，故顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)， 這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性， 故選項(xiàng) A 正確；分子間的相互作用力隨著分子間距離由很小逐漸增大，當(dāng)r光線在玻璃磚內(nèi)會(huì)發(fā)生三次全反射，最后由G點(diǎn)射出，如圖乙所示。由反射定律和幾何關(guān)系得乙OGOC32R射到G點(diǎn)的光有一部分被反射，沿原路返回到達(dá)C點(diǎn)射出。答案(1) 2R(2)見解析通法點(diǎn)撥1折射率：光從真空射入某種介質(zhì)，入射角的正弦與折射角的正弦之比叫做介質(zhì)的折射率，公式為nsin1sin2。實(shí)驗(yàn)和研究證明，某種介質(zhì)的折射率等于光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比，即ncv。2臨界角：折射角等于 90時(shí)的入射角，稱為臨界角。當(dāng)光從折射率為n的某種介質(zhì)射向真空(空氣)時(shí)發(fā)生全反射的臨界角為C，則 sinC1n。363全反射的條件(1)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)。(2)入射角大于或等于臨界角。4光的色散問(wèn)題(1)在同一介質(zhì)中，不同頻率的光的折射率不同，頻率越高，折射率越大。(2)可由ncv，n0可知，光的頻率越高，在介質(zhì)中的波速越小，波長(zhǎng)越小。集訓(xùn)沖關(guān)1.(2017襄陽(yáng)模擬)如圖所示為半圓形的玻璃磚，C為AB的中點(diǎn)，OO為過(guò)C點(diǎn)的AB面的垂線。a、b兩束不同頻率的單色可見細(xì)光束垂直AB邊從空氣射入玻璃磚，且兩束光在AB面上的入射點(diǎn)到C點(diǎn)的距離相等，兩束光折射后相交于圖中的P點(diǎn)，以下判斷正確的是()A在半圓形的玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度Ba光的頻率大于b光的頻率C兩種色光分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置形成的干涉條紋，相鄰亮條紋的間距a光的較大D若a、b兩束光從同一介質(zhì)射入真空中，a光發(fā)生全反射時(shí)的臨界角大于b光發(fā)生全反射時(shí)的臨界角Eb光比a光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象解析：選 ACD由折射光路可知，b光的折射率大于a光，則根據(jù)ncv可知，在半圓形的玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度，選項(xiàng) A 正確；a光的頻率小于b光的頻率， 選項(xiàng) B 錯(cuò)誤； 因a光的波長(zhǎng)大于b光， 故a光比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象， 選項(xiàng) E 錯(cuò)誤；根據(jù)xLd， 則兩種色光分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置形成的干涉條紋， 相鄰亮條紋的間距a光的較大，選項(xiàng) C 正確；根據(jù) sinC1n可知，若a、b兩束光從同一介質(zhì)射入真空中，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角，選項(xiàng) D 正確。2(2018 屆高三衡水四校聯(lián)考)如圖所示，將一等腰直角棱鏡ABC截去棱角ADE，使其截面DE平行于底面BC，可制成“道威棱鏡”，這樣就減小了棱鏡的重量和雜散的內(nèi)部反射。已知棱鏡玻璃的折射率n 2，棱邊長(zhǎng)LAC3 3 cm，LAD3 cm，一束平行于底邊BC的單色光從BD邊上的M點(diǎn)射入棱鏡，求：37(1)光線進(jìn)入“道威棱鏡”時(shí)的折射角；(2)通過(guò)計(jì)算判斷光線能否從BC邊射出；(3)光線在棱鏡中傳播所用的時(shí)間。解析：(1)由折射定律nsin 45sinr，解得r30。(2)由臨界角公式 sinC1n，得C45如圖所示，光線到達(dá)BC邊時(shí)，入射角75C，將發(fā)生全反射，所以光線不能從BC邊射出。(3)光在棱鏡中的傳播速度vcn31082m/s3 22108m/s由幾何關(guān)系可知ACD30，CD2LAD6 cm，光在介質(zhì)中的路程sCD6 cm0.06 m。所用時(shí)間tsv2 21010s。答案：(1)30(2)見解析(3)2 21010s四、光的波動(dòng)性電磁波相對(duì)論基礎(chǔ)保分類考點(diǎn)全練題點(diǎn)1.(2016天津高考)如圖是a、b兩光分別經(jīng)過(guò)同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則()A在同種均勻介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光的大B從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí)a光臨界角大C照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，a光的飽和電流大D若兩光均由氫原子能級(jí)躍遷產(chǎn)生，產(chǎn)生a光的能級(jí)能量差大38解析：選 D雙縫干涉中相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋的中心間距xld，同一雙縫干涉裝置中l(wèi)、d相同，故a光的波長(zhǎng)比b光的波長(zhǎng)短，在同種均勻介質(zhì)中，a光的折射率比b光的大，由vcn知，a光的傳播速度比b光的小，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；由 sinC1n知，從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角小，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；當(dāng)光照射在金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的飽和電流的大小與光的強(qiáng)度有關(guān)，光的強(qiáng)度未知，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；氫原子能級(jí)躍遷時(shí)的能量差Eh，產(chǎn)生的光頻率越大，對(duì)應(yīng)的能級(jí)能量差越大，選項(xiàng) D 正確。2以下說(shuō)法中正確的是()A對(duì)于同一障礙物，波長(zhǎng)越大的光波越容易繞過(guò)去B白光通過(guò)三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的一種干涉現(xiàn)象C紅光由空氣進(jìn)入水中，波長(zhǎng)變長(zhǎng)、顏色不變D用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉E不管光源與觀察者是否存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，觀察者觀察到的光速是不變的解析： 選 ADE波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象， 故越容易繞過(guò)障礙物， 所以 A 正確；白光通過(guò)三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的一種折射現(xiàn)象， 所以 B 錯(cuò)誤； 紅光由空氣進(jìn)入水中，頻率不變，故顏色不變，傳播速度減小，故波長(zhǎng)變短，所以 C 錯(cuò)誤；用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉，即薄膜干涉，所以 D 正確；根據(jù)狹義相對(duì)性原理，不管光源與觀察者是否存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，觀察者觀察到的光速是不變的，故 E 正確。3(2016全國(guó)卷)關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是()A電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無(wú)關(guān)B周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波C電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直D利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信，但電磁波不能通過(guò)電纜、光纜傳輸E電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失解析：選 ABC電磁波在真空中的傳播速度等于光速，與電磁波的頻率無(wú)關(guān)，選項(xiàng) A 正確； 周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波，選項(xiàng) B 正確；電磁波傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直，選項(xiàng) C 正確；電磁波可以通過(guò)光纜傳輸，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤；電磁波波源的電磁振蕩停止， 波源不再產(chǎn)生新的電磁波， 但空間中已產(chǎn)生的電磁波仍可繼續(xù)傳播，選項(xiàng) E 錯(cuò)誤。4下列說(shuō)法正確的是()A擺鐘偏快時(shí)可縮短擺長(zhǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)B火車?guó)Q笛向我們駛來(lái)時(shí)，我們聽到的笛聲頻率將比聲源發(fā)出的頻率高C拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度39D地面附近有一高速水平飛過(guò)的火箭，地面上的人觀察到的火箭長(zhǎng)度要比火箭上的人觀察到的短一些E光從水中射入玻璃中，發(fā)現(xiàn)光線偏向法線，則光在玻璃中傳播速度一定小于在水中的傳播速度解析：選 BDE擺鐘偏快，說(shuō)明周期偏小，要讓周期變大，則可將擺長(zhǎng)調(diào)長(zhǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)，火車向我們駛來(lái)的時(shí)候，聽到的頻率高于聲源發(fā)出的頻率，選項(xiàng) B 正確；加偏振片的目的是減弱櫥窗玻璃的反射光，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；對(duì)一高速水平飛過(guò)的火箭，地面上的人觀察到火箭沿著速度方向的長(zhǎng)度比火箭上的人觀察到的短一些，選項(xiàng) D正確；光從水中射入玻璃中，發(fā)現(xiàn)光線偏向法線，則玻璃的折射率大，根據(jù)公式vcn可知，光在玻璃中傳播速度一定小于在水中的傳播速度，選項(xiàng) E 正確。5(2017貴陽(yáng)一中月考)下列說(shuō)法正確的是()A如果振源停止振動(dòng)，在介質(zhì)中傳播的波立即消失B用單色平行光照射單縫，縫寬不變，光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象越顯著C太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)偏振片后，光強(qiáng)度減弱，且和醫(yī)院“B 超”中的超聲波傳播速度相同D麥克斯韋關(guān)于電磁場(chǎng)的兩個(gè)基本觀點(diǎn)是：變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)E如果測(cè)量到來(lái)自遙遠(yuǎn)星系上某些元素發(fā)出的光波波長(zhǎng)比地球上這些元素靜止時(shí)發(fā)出的波長(zhǎng)長(zhǎng)，這說(shuō)明該星系正在遠(yuǎn)離我們而去解析：選 BDE振源停止振動(dòng)時(shí)，由于慣性，其他振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)并不立即停止振動(dòng)，所以在介質(zhì)中傳播的波并不立即停止， 故 A 錯(cuò)誤； 單色平行光照射單縫， 縫寬不變， 光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，則衍射現(xiàn)象越顯著， 故 B 正確； 太陽(yáng)光中的可見光是電磁波的一種， 電磁波的速度等于光速，醫(yī)院“B 超”中的超聲波屬于機(jī)械波，傳播速度不同，故 C 錯(cuò)誤；由麥克斯韋的電磁理論，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，同樣，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，故 D 正確；如果測(cè)量到來(lái)自遙遠(yuǎn)星系上某些元素發(fā)出的光波波長(zhǎng)比地球上這些元素靜止時(shí)發(fā)出的波長(zhǎng)長(zhǎng)，則由cf，知接收的頻率變小，根據(jù)多普勒效應(yīng)，可知該星系正在遠(yuǎn)離我們而去，故 E 正確。全能備考1機(jī)械波和光波都能發(fā)生干涉、衍射、多普勒效應(yīng)等現(xiàn)象，是波特有的現(xiàn)象。偏振現(xiàn)象是橫波的特有現(xiàn)象。要觀察到穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象和明顯的衍射現(xiàn)象需要一定的條件。2機(jī)械波的干涉圖樣中，實(shí)線和實(shí)線的交點(diǎn)、虛線和虛線的交點(diǎn)及其連線為振動(dòng)加強(qiáng)處；實(shí)線和虛線的交點(diǎn)及其連線處為振動(dòng)減弱處。振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)有時(shí)位移也為零，只是振幅為兩列波的振幅之和，顯得振動(dòng)劇烈。3光的雙縫干涉條紋間距xld40(1)l、d相同時(shí)，x，可見光中的紅光條紋間距最大，紫光最小。(2)間隔均勻，亮度均勻，中央為亮條紋。(3)如用白光做實(shí)驗(yàn)，中間為白色，兩邊為由紫到紅的彩色。4光的干涉現(xiàn)象：薄膜干涉(油膜、空氣膜、增透膜、牛頓環(huán))；光的衍射現(xiàn)象：圓孔衍射、泊松亮斑。5狹義相對(duì)論的重要結(jié)論(1)在任何慣性系中觀察光速均為c。(2)相對(duì)觀測(cè)者運(yùn)動(dòng)的物體長(zhǎng)度變短。(3)相對(duì)觀測(cè)者運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢。專題強(qiáng)訓(xùn)提能1(1)一振動(dòng)周期為T，位于x0 處的波源從平衡位置開始沿y軸正方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，該波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為v，關(guān)于在x3vT2處的質(zhì)點(diǎn)P，下列說(shuō)法正確的是_。A質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)周期為T，速度的最大值為vB若某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸負(fù)方向，則該時(shí)刻波源速度方向沿y軸正方向C質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)的方向沿y軸正方向D當(dāng)P開始振動(dòng)后，若某時(shí)刻波源在波峰，則質(zhì)點(diǎn)P一定在波谷E當(dāng)P開始振動(dòng)后，若某時(shí)刻波源在波谷，則質(zhì)點(diǎn)P也一定在波谷(2)如圖所示，某種透明材料做成的三棱鏡，其橫截面是邊長(zhǎng)為a的等邊三角形，現(xiàn)用一束寬度為a的單色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到該三棱鏡的AB及AC面上，結(jié)果所有從AB、AC面入射的光線進(jìn)入后恰好全部直接到達(dá)BC面。求：()該材料對(duì)此平行光束的折射率；()這些直接到達(dá)BC面的光線從BC面折射而出后，如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑，則當(dāng)屏到BC面的距離d滿足什么條件時(shí)，此光斑分為兩條？解析：(1)質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)周期與波源振動(dòng)周期相同，也為T，但其振動(dòng)速度與波速不同，故 A 錯(cuò)誤。x3vT232，P與波源是反相點(diǎn)，若某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸負(fù)方向，則該時(shí)刻波源速度方向沿y軸正方向，故 B 正確。根據(jù)波的特點(diǎn)：簡(jiǎn)諧波傳播過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源的起振方向相同，故質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)的方向沿y軸正方向，故 C 正確。P與波源是反相點(diǎn)，故若某時(shí)刻波源在波峰，則質(zhì)點(diǎn)P一定在波谷，故 D 正確，E 錯(cuò)誤。(2)()由于對(duì)稱性，我們考慮從AB面入射的光線，這些光線在棱鏡中是平行于AC面的，由對(duì)稱性和幾何知識(shí)可得，光線進(jìn)入AB面時(shí)的入射角和折射角分別為：60，4130則材料的折射率為nsinsin 3。()如圖O為BC中點(diǎn)，緊靠B點(diǎn)從BC面射出的光線與直線AO交于D，由圖可知：當(dāng)光屏放在D點(diǎn)右側(cè)時(shí)，根據(jù)對(duì)稱性，光屏上形成兩條光斑。由幾何關(guān)系有ODa2tan36a所以當(dāng)光屏到BC距離d超過(guò)36a時(shí)，光斑分為兩條。答案：(1)BCD(2)() 3()d36a2(2018 屆高三青島八校聯(lián)考)(1)關(guān)于波的現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的有_。A當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不會(huì)發(fā)生變化B光波從空氣中進(jìn)入水中后，更容易發(fā)生衍射C波源沿直線勻速靠近一靜止接收者，則接收者接收到波信號(hào)的頻率會(huì)比波源頻率低D不論機(jī)械波、電磁波，都滿足vf，式中三個(gè)參量依次為波速、波長(zhǎng)、頻率E電磁波具有偏振現(xiàn)象(2)如圖所示，AOB是由某種透明物質(zhì)制成的14圓柱體橫截面(O為圓心)， 折射率為 2， 今有一束平行光以 45的入射角射向柱體的OA平面，這些光線中有一部分不能從柱體的AB面上射出，設(shè)凡射到OB面的光線全部被吸收，不考慮OA面的反射，求圓柱體AB面上能射出光線的部分占AB表面的幾分之幾。解析：(1)波在傳播過(guò)程中波速和波長(zhǎng)會(huì)變化，始終不變的量是頻率，A 正確；光從空氣中進(jìn)入水中后，波長(zhǎng)減小，更不容易發(fā)生衍射，B 錯(cuò)誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源與接收者之間的相對(duì)距離減小時(shí)，接收者接收到波信號(hào)的頻率升高，C 錯(cuò)誤；公式vf適用任何波，D 正確；電磁波是橫波，橫波具有偏振現(xiàn)象，E 正確。(2)從O點(diǎn)射入的光線，設(shè)折射角為，根據(jù)折射定律，有：nsin 45sin，解得：30設(shè)從某位置P點(diǎn)入射的光線，折射到AB弧面上的Q點(diǎn)時(shí)，在Q點(diǎn)的入射角恰等于臨界角C，有：sinC1n42代入數(shù)據(jù)得：C45PQO中，18090C15所以能射出光線區(qū)域?qū)?yīng)的圓心角9045能射出光線的部分占AB面的比例為459012。答案：(1)ADE(2)123.(1)某同學(xué)利用平行玻璃磚測(cè)量玻璃的折射率，按插針?lè)ú襟E正確操作， 借助刻度尺完成了光路圖。 該同學(xué)有圓規(guī)， 卻沒(méi)有量角器，他就以O(shè)點(diǎn)為圓心，15.00 cm 為半徑畫圓，分別交入射光線于A點(diǎn)，交直線OO的延長(zhǎng)線于C點(diǎn)， 分別過(guò)A、C點(diǎn)作法線NN的垂線交NN于B、D點(diǎn)，如圖所示。用刻度尺測(cè)得AB9.00 cm，CD6.00 cm，則玻璃的折射率n_(請(qǐng)用已知線段表示)，代入數(shù)據(jù)求得n_。若玻璃磚前后兩面并不平行， 按正確實(shí)驗(yàn)操作， 則他測(cè)出的折射率_(填“會(huì)”或“不會(huì)”)受到影響。(2)如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，圖中的實(shí)線和虛線分別是該波在t0.02 s 和t0.08 s 時(shí)刻的波形圖。()在t0.02 s 時(shí)，求x0.9 m 處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向及該波的最大周期；()若波傳播的周期為T，且 8Tt9T，求該波傳播的波速大小。解析：(1)由題圖可得 sinAOBABOA，sinDOCCDOC，OAOC，根據(jù)折射定律得nsinAOBsinDOCABCD9.006.001.5。由于在確定玻璃中的折射光線的位置時(shí)與前后兩面是否平行無(wú)關(guān)，所以只要操作正確，折射率的測(cè)量就不會(huì)受玻璃磚的形狀的影響。(2)()該波沿x軸正方向傳播，根據(jù)前一質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的原理，t0.02 s時(shí)，x0.9 m 處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向振動(dòng)。由題意有34Tmaxtt解得Tmax0.08 s。()若 8Tt9T，則依題意有tt634T43解得T0.089s由題圖可知該波的波長(zhǎng)1.2 m，則波速vT135 m/s。答案：(1)ABCD1.5不會(huì)(2)()沿y軸負(fù)方向0.08 s()135 m/s4(2017全國(guó)卷)(1)如圖(a)，在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0,4)和S2(0， 2)。 兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖(b)和圖(c)所示。 兩列波的波速均為 1.00m/s。兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8，2)的路程差為_ m，兩列波引起的點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互_(填“加強(qiáng)”或“減弱”)，點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互_(填“加強(qiáng)”或“減弱”)。(2)如圖，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體，O點(diǎn)為球心；下半部是半徑為R、高為 2R的圓柱體，圓柱體底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入，該光線與OC之間的距離為 0.6R。已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射)。求該玻璃的折射率。解析： (1)點(diǎn)波源S1(0,4)的振動(dòng)形式傳播到點(diǎn)A(8， 2)的路程為L(zhǎng)110 m， 點(diǎn)波源S2(0，2)的振動(dòng)形式傳播到點(diǎn)A(8，2)的路程為L(zhǎng)28 m，兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8，2)的路程差為L(zhǎng)L1L22 m。由于兩列波的波源到點(diǎn)B(4,1)的路程相等，路程差為零，且t0 時(shí)兩列波的波源的振動(dòng)方向相反，所以兩列波到達(dá)點(diǎn)B時(shí)振動(dòng)方向相反，引起點(diǎn)B處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互減弱；由振動(dòng)圖線可知，波動(dòng)周期為T2 s，波長(zhǎng)vT2 m。由于兩列波的波源到點(diǎn)C(0,0.5)的路程分別為 3.5 m 和 2.5 m，路程差為 1 m，而t0 時(shí)兩列波的波源的振動(dòng)方向相反， 所以兩列波到達(dá)點(diǎn)C時(shí)振動(dòng)方向相同， 引起點(diǎn)C處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互加強(qiáng)。(2)如圖， 根據(jù)光路的對(duì)稱性和光路可逆性， 與入射光線相對(duì)于OC軸對(duì)稱的出射光線一定與入射光線平行。這樣，從半球面射入的折射光線，將從圓柱體底面中心C點(diǎn)反射。設(shè)光線在半球面的入射角為i，折射角為r。由折射定律有44sininsinr由正弦定理有sinr2RsinirR由幾何關(guān)系，入射點(diǎn)的法線與OC的夾角為i。由題設(shè)條件和幾何關(guān)系有siniLR式中L是入射光線與OC的距離。由式和題給數(shù)據(jù)得sinr6205由式和題給數(shù)據(jù)得n 2.051.43。答案：(1)2減弱加強(qiáng)(2)1.435(2017全國(guó)卷)(1)如圖，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線為t0 時(shí)的波形圖，虛線為t0.5 s 時(shí)的波形圖。已知該簡(jiǎn)諧波的周期大于 0.5 s。關(guān)于該簡(jiǎn)諧波，下列說(shuō)法正確的是_。A波長(zhǎng)為 2 mB波速為 6 m/sC頻率為 1.5 HzDt1 s 時(shí)，x1 m 處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰Et2 s 時(shí)，x2 m 處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置(2)如圖，一半徑為R的玻璃半球，O點(diǎn)是半球的球心，虛線OO表示光軸(過(guò)球心O與半球底面垂直的直線)。已知玻璃的折射率為 1.5。現(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光線能從球面射出(不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線)。求()從球面射出的光線對(duì)應(yīng)的入射光線與光軸距離的最大值；()距光軸R3的入射光線經(jīng)球面折射后與光軸的交點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。解析：(1)由圖像可知簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為4 m，A 項(xiàng)錯(cuò)誤；波沿x軸正向傳播，t0.5 s34T，可得周期T23s、頻率f1T1.5 Hz，波速vT6 m/s，B、C 項(xiàng)正確；t450 時(shí)刻，x1 m 處的質(zhì)點(diǎn)在波峰，經(jīng)過(guò) 1 s32T，一定在波谷，D 項(xiàng)錯(cuò)誤；t0 時(shí)刻，x2 m 處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，經(jīng)過(guò) 2 s3T，質(zhì)點(diǎn)一定經(jīng)過(guò)平衡位置，E 項(xiàng)正確。(2)()如圖，從底面上A處射入的光線，在球面上發(fā)生折射時(shí)的入射角為i，當(dāng)i等于全反射臨界角ic時(shí)，對(duì)應(yīng)入射光線到光軸的距離最大，設(shè)最大距離為l。iic設(shè)n是玻璃的折射率，由全反射臨界角的定義有nsinic1由幾何關(guān)系有sinilR聯(lián)立式并利用題給條件，得l23R。()設(shè)與光軸相距R3的光線在球面B點(diǎn)發(fā)生折射時(shí)的入射角和折射角分別為i1和r1，由折射定律有nsini1sinr1設(shè)折射光線與光軸的交點(diǎn)為C，在OBC中，由正弦定理有sinCRsin180r1OC由幾何關(guān)系有Cr1i1sini113聯(lián)立式及題給條件得OC32 2 35R2.74R。答案：(1)BCE(2)()23R()2.74R教師備選題1.(2015全國(guó)卷)(1)如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線。則_。A在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度46B在真空中，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)C玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率D若改變光束的入射方向使角逐漸變大，則折射光線a首先消失E分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距(2)平衡位置位于原點(diǎn)O的波源發(fā)出的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播，P、Q為x軸上的兩個(gè)點(diǎn)(均位于x軸正向)，P與O的距離為 35 cm，此距離介于一倍波長(zhǎng)與二倍波長(zhǎng)之間。已知波源自t0 時(shí)由平衡位置開始向上振動(dòng)，周期T1 s，振幅A5 cm。當(dāng)波傳到P點(diǎn)時(shí)，波源恰好處于波峰位置；此后再經(jīng)過(guò) 5 s，平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置。求：()P、Q間的距離；()從t0 開始到平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí)，波源在振動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的路程。解析：(1)通過(guò)光路圖可看出，折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度，玻璃磚對(duì)a光的折射率大于對(duì)b光的折射率，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤。a光的頻率大于b光的頻率，波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，選項(xiàng) B 正確。由ncv知，在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度，選項(xiàng)A 正確。入射角增大時(shí)，折射率大的光線首先發(fā)生全反射，a光首先消失，選項(xiàng) D 正確。做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)xLd得a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距，選項(xiàng) E錯(cuò)誤。(2)()由題意，O、P兩點(diǎn)間的距離與波長(zhǎng)之間滿足OP54波速v與波長(zhǎng)的關(guān)系為vT在t5 s 的時(shí)間間隔內(nèi)，波傳播的路程為vt。由題意有vtPQ4式中，PQ為P、Q間的距離。由式和題給數(shù)據(jù)，得PQ133 cm。()Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí)，波源運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1t54T47波源從平衡位置開始運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過(guò)T4，波源運(yùn)動(dòng)的路程為A。由題給條件得t125T4故t1時(shí)間內(nèi)，波源運(yùn)動(dòng)的路程為s25A125 cm。答案：(1)ABD(2)()133 cm()125 cm2(1)下列說(shuō)法中正確的是_。A遙控器發(fā)出的紅外線脈沖信號(hào)可以用來(lái)遙控電視機(jī)、錄像機(jī)和空調(diào)機(jī)B觀察者相對(duì)于振動(dòng)頻率一定的聲源運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到聲波的頻率小于聲源頻率C狹義相對(duì)論認(rèn)為真空中光源的運(yùn)動(dòng)會(huì)影響光的傳播速度D光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波E兩列頻率相同的機(jī)械波相遇時(shí)，在相遇區(qū)可能會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定干涉現(xiàn)象(2)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻的波形圖如圖所示，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)。()若質(zhì)點(diǎn)P(坐標(biāo)為x3.2 m)經(jīng) 0.4 s 第一次回到初始位置，求該機(jī)械波的波速和周期；()若質(zhì)點(diǎn)Q(坐標(biāo)為x5 m)在 0.5 s 內(nèi)通過(guò)的路程為(105 2)cm，求該機(jī)械波的波速和周期。解析：(1)遙控器是利用其所發(fā)出的紅外線脈沖信號(hào)來(lái)遙控電視機(jī)、錄像機(jī)和空調(diào)機(jī)的，A 正確；聲源與觀察者相互靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率大于聲源頻率，B 錯(cuò)誤；狹義相對(duì)論的基本假設(shè)是：在不同的慣性參考系中真空中的光速是不變的； 在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是等價(jià)的，C 錯(cuò)誤；偏振是橫波的特有現(xiàn)象，光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波，D 正確；只有頻率相同的兩列機(jī)械波相遇，才能出現(xiàn)穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，E 正確。(2)()由于波向右傳播，當(dāng)P點(diǎn)經(jīng) 0.4 s 第一次回到初始位置，一定是x0 處的振動(dòng)狀態(tài)傳播到P點(diǎn)，則該機(jī)械波波速為：vxt3.200.4m/s8 m/s由波形圖可知，波長(zhǎng)8 m則Tv88s1 s。()由波動(dòng)圖像可知，此時(shí)Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)為y522 cm，當(dāng)其通過(guò)的路程為(105 2)cm 時(shí)，一定是x1 m 處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)傳播到Q點(diǎn)，則該機(jī)械波波速為：48vxt510.5m/s12 m/s則Tv812s23s。答案：(1)ADE(2)()8 m/s1 s()12 m/s23s3(2018 屆高三衡水中學(xué)調(diào)研)(1)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，圖甲是波傳播到x5 m 的M點(diǎn)的波形圖，圖乙是質(zhì)點(diǎn)N(x3 m)從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖像，Q是位于x10 m 處的質(zhì)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是_。A這列波的波長(zhǎng)是 4 mB這列波的傳播速度是 1.25 m/sCM點(diǎn)以后的各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向都沿y方向D質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過(guò) 8 s 時(shí)，第一次到達(dá)波峰E在 016 s 內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過(guò)的路程為 11 m(2)如圖丙所示，MN為豎直放置的光屏，光屏的左側(cè)有半徑為R、折射率為 3的透明半球體，O為球心，軸線OA垂直于光屏，O至光屏的距離OA3 32R。一細(xì)束單色光垂直射向半球體的平面，在平面的入射點(diǎn)為B，OB12R，求：()光線從透明半球體射出時(shí)，出射光線偏離原方向的角度。()光線在光屏上形成的光斑到A點(diǎn)的距離。解析：(1)由題圖知，該波的波長(zhǎng)為 4 m，周期為 4 s，因此波速vT1 m/s，故 A正確，B 錯(cuò)誤；由于波沿x正方向傳播，由同側(cè)法知M點(diǎn)的起振方向沿y軸的負(fù)方向，根據(jù)各質(zhì)點(diǎn)的起振方向一致知，M點(diǎn)以后的各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向都沿y軸的負(fù)方向， C 正確；質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰所需的時(shí)間tsv1021s8 s，D 正確；由于經(jīng)過(guò) 5 s，Q才開始振動(dòng)，再經(jīng)過(guò) 11 s，質(zhì)點(diǎn)O經(jīng)過(guò)的路程為x11 sT4A1.1 m，E 錯(cuò)誤。(2)()如圖所示，由折射定律，有nsinsini 349其中i30，解得60所以出射光線偏離原方向603030。()由幾何知識(shí)，有CDR，OD 3R所以AD32R，所以AEADtanR2。答案：(1)ACD(2)()30()R24(2017全國(guó)卷)(1)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是_。A改用紅色激光B改用藍(lán)色激光C減小雙縫間距D將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)E將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)(2)一直桶狀容器的高為 2l， 底面是邊長(zhǎng)為l的正方形； 容器內(nèi)裝滿某種透明液體，過(guò)容器中心軸DD、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖所示。容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料，其他內(nèi)壁涂有吸光材料。在剖面的左下角處有一點(diǎn)光源，已知由液體上表面的D點(diǎn)射出的兩束光線相互垂直，求該液體的折射率。解析：(1)由xld可知，改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的激光照射在雙縫上，相鄰亮條紋的間距x增大，A 項(xiàng)正確，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；減小雙縫間距d，相鄰亮條紋的間距x增大，C 項(xiàng)正確；將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)，增大了屏幕與雙縫的距離l，相鄰亮條紋的間距x增大，D 項(xiàng)正確；相鄰亮條紋的間距與光源到雙縫的距離無(wú)關(guān)，E 項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)設(shè)從光源發(fā)出直接射到D點(diǎn)的光線的入射角為i1，折射角為r1。在剖面內(nèi)作光源相對(duì)于反光壁的鏡像對(duì)稱點(diǎn)C，連接C、D，交反光壁于E點(diǎn)，由光源射向E點(diǎn)的光線，反射后沿ED射向D點(diǎn)。光線在D點(diǎn)的入射角為i2，折射角為r2，如圖所示。設(shè)液體的折射率為n，由折射定律有nsini1sinr1nsini2sinr2由題意知50r1r290聯(lián)立式得n21sin2i1sin2i2由幾何關(guān)系可知sini1l24l2l24117sini232l4l29l2435聯(lián)立式得n1.55。答案：(1)ACD(2)1.55考前仿真押題練(一)(限時(shí)：60 分鐘滿分：110 分)一、選擇題(本題共 8 小題，每小題 6 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第 15 題只有一項(xiàng)符合題目要求，第 68 題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得 6 分，選對(duì)但不全的得3 分，有選錯(cuò)的得 0 分)1在物理學(xué)發(fā)展史上，許多科學(xué)家通過(guò)恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用科學(xué)研究方法，超越了當(dāng)時(shí)研究條件的局限性，取得了輝煌的研究成果。下列表述符合物理學(xué)史事實(shí)的是()A牛頓由斜面實(shí)驗(yàn)通過(guò)邏輯推理得出了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B庫(kù)侖利用庫(kù)侖扭秤巧妙地實(shí)現(xiàn)了對(duì)電荷間的作用力與電荷量的關(guān)系研究C法拉第發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)線對(duì)小磁針的作用，揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間存在的聯(lián)系D安培用電場(chǎng)線和磁感線形象地描述電場(chǎng)和磁場(chǎng)，促進(jìn)了電磁現(xiàn)象的研究解析：選 B伽利略通過(guò)斜面實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，故 A 項(xiàng)錯(cuò)；庫(kù)侖利用庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電荷間的作用力與電荷量的關(guān)系的研究， 故 B 項(xiàng)正確； 奧斯特發(fā)現(xiàn)了載流導(dǎo)線對(duì)小磁針的作用，揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間存在的聯(lián)系，故 C 項(xiàng)錯(cuò)； 電場(chǎng)線和磁感線都是法拉第引入的，故 D 項(xiàng)錯(cuò)。2.甲、乙兩輛汽車在一條平直的單行道上同向行駛，乙在前，甲在后。t0 時(shí)刻，兩車同時(shí)剎車，結(jié)果發(fā)生了碰撞。如圖所示為51兩車剎車后不會(huì)相撞的vt圖像，下列說(shuō)法正確的是()A兩車剎車時(shí)的距離一定小于 90 mB兩車剎車時(shí)的距離一定等于 112.5 mC兩車一定是在t20 s 之前的某時(shí)刻發(fā)生相撞的D兩車一定是在t20 s 之后的某時(shí)刻發(fā)生相撞的解析： 選 C當(dāng)兩車速度相同時(shí)相距最小， 由vt圖像可知最小距離為12(2515)20m100 m，由于兩車相撞，所以剎車時(shí)的距離小于 100 m，故 A、B 項(xiàng)錯(cuò)誤；兩車速度相同時(shí)相距最小，若此時(shí)不相撞那以后也不會(huì)相撞，所以兩車一定是在 20 s 之前的某時(shí)刻發(fā)生相撞的，故 C 項(xiàng)正確，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。3.如圖所示，質(zhì)量為m的小球用細(xì)線拴住放在光滑斜面上，斜面足夠長(zhǎng)，傾角為的斜面體置于光滑水平面上，用水平力F推斜面體使斜面體緩慢地向左移動(dòng)，小球沿斜面緩慢升高。當(dāng)線拉力最小時(shí)，推力F等于()AmgsinB.12mgsinCmgsin 2D.12mgsin 2解析：選 D隔離小球受力分析，畫出受力動(dòng)態(tài)矢量圖，如圖所示。當(dāng)細(xì)線與斜面平行時(shí)，細(xì)線拉力最小，對(duì)小球和斜面體整體分析受力，在水平面內(nèi)由平衡條件可得：FFTcosmgsincos12mgsin2，D 項(xiàng)正確。4為了實(shí)現(xiàn)人類登陸火星的夢(mèng)想，我國(guó)宇航員王躍和俄羅斯宇航員一起進(jìn)行了“模擬登火星”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)， 假設(shè)火星半徑與地球半徑之比為 1 2， 火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為 19。已知地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，忽略自轉(zhuǎn)的影響，則()A火星表面與地球表面的重力加速度之比為 29B火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為 23C火星的密度為g3GRD若王躍以相同初速度在火星表面與地球表面能豎直跳起的最大高度之比為 92解析：選 B由GMmR2mg可得：gGMR2，由于火星半徑與地球半徑之比為 12，火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為 19，則火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的49，即為49g，52故 A 項(xiàng)錯(cuò)； 由GMmR2mv2R得：vGMR， 則火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的23倍，故 B 項(xiàng)正確； 設(shè)火星質(zhì)量為M， 由萬(wàn)有引力等于重力可得：GMmR2mg， 解得：MgR29G，密度為：MV2g3GR，故 C 項(xiàng)錯(cuò)；王躍以v0在地球上起跳時(shí)，根據(jù)豎直上拋的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知跳起的最大高度是：hv022g，由于火星表面的重力加速度是49g，王躍以相同的初速度在火星上起跳時(shí)，可跳的最大高度h94h，故 D 項(xiàng)錯(cuò)。5.如圖，水平桌面上固定有一半徑為R的光滑金屬細(xì)圓環(huán)，環(huán)面水平，圓環(huán)總電阻為r； 空間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B， 方向豎直向下；一長(zhǎng)度為 2R、電阻可忽略的導(dǎo)體棒AC置于圓環(huán)左側(cè)并與環(huán)相切，切點(diǎn)為棒的中點(diǎn)。 一拉力作用于棒中點(diǎn)使其以恒定加速度a從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中棒與圓環(huán)接觸良好。下列說(shuō)法正確的是()A棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在棒中由A流向CB棒通過(guò)整個(gè)圓環(huán)所用的時(shí)間為2RaC棒經(jīng)過(guò)環(huán)心時(shí)流過(guò)棒的電流為4BR2aRrD棒經(jīng)過(guò)環(huán)心時(shí)所受安培力的大小為16B2R22aRr解析：選 D導(dǎo)體棒AC切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向由右手定則可知由C流向A，故 A 項(xiàng)錯(cuò)；由于棒以恒定加速度a從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，則有 2R12at2，解得t2Ra，故 B 項(xiàng)錯(cuò)；棒經(jīng)過(guò)環(huán)心時(shí)的速度v 2aR，有效切割長(zhǎng)度L2R，回路中總電阻Rr4，由IUR及UBLv，得此時(shí)棒中的電流為8BR2aRr，故 C 項(xiàng)錯(cuò)；棒經(jīng)過(guò)環(huán)心時(shí)所受安培力的大小FBIL16B2R22aRr，故 D 項(xiàng)正確。6如圖所示的陰極射線管，無(wú)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，電子束加速后打到熒屏中央形成亮斑。如果只逐漸增大M1、M2之間的電勢(shì)差，則()53A在熒屏上的亮斑向上移動(dòng)B在熒屏上的亮斑向下移動(dòng)C偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)電子做的功增大D偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小解析：選 AC由于電子帶負(fù)電，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力的作用向正極板偏轉(zhuǎn)，故 A項(xiàng)正確誤，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中向正極板偏轉(zhuǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，且隨著偏轉(zhuǎn)電壓的增大電場(chǎng)力做功增大，故 C 項(xiàng)正確，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。7.無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線在周圍某一點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與電流成正比，與導(dǎo)線到這一點(diǎn)的距離成反比，即BkIr(式中k為常數(shù))。如圖所示，兩根相距L的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有電流I和 3I。在兩根導(dǎo)線的連線上有a、b兩點(diǎn)，a點(diǎn)為兩根直導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，b點(diǎn)距導(dǎo)線I的距離為L(zhǎng)。下列說(shuō)法正確的是()Aa點(diǎn)和b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同Ba點(diǎn)和b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反Ca點(diǎn)和b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為 81Da點(diǎn)和b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為 161解析： 選 ADa點(diǎn)與b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為兩條通電直導(dǎo)線分別在兩點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的合成，由安培定則及公式BkIr可得，Ba8kIL，方向豎直向下，BbkI2L，方向豎直向下，所以a點(diǎn)與b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為 161，綜上可知，A、D 項(xiàng)正確。8.如圖所示， 邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、 匝數(shù)為N， 電阻不計(jì)的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，軸OO垂直于磁感線，在線圈外接一含有理想變壓器的電路，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2。保持線圈以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，下列判斷正確的是()A在圖示位置時(shí)線框中磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B當(dāng)可變電阻R的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表 V2的示數(shù)變大C電壓表 V1示數(shù)等于NBL2D變壓器的輸入與輸出功率之比為 11解析：選 AD在題圖所示位置時(shí)線圈與磁感線平行，線框中磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故 A 項(xiàng)正確；此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為NBL2，有效值為NBL22，即電壓表 V1示數(shù)等于NBL22，故 C 項(xiàng)錯(cuò)；當(dāng)可變電阻R的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，R的有效阻值增大，但由于副54線圈的電壓不變，內(nèi)阻不計(jì)，所以電壓表 V2的示數(shù)不變，故 C 項(xiàng)錯(cuò)；由于變壓器是理想的，所以輸入與輸出功率之比為 11，故 D 項(xiàng)正確。二、非選擇題(共 47 分)9(6 分)某同學(xué)用探究動(dòng)能定理的裝置測(cè)滑塊的質(zhì)量M。如圖甲所示，在水平氣墊導(dǎo)軌上靠近定滑輪處固定一個(gè)光電門。 讓一帶有遮光片的滑塊自某一位置由靜止釋放， 計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片通過(guò)光電門的時(shí)間t(t非常小)，同時(shí)用米尺測(cè)出釋放點(diǎn)到光電門的距離s。(1)該同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)出遮光片的寬度d，如圖乙所示，則d_ mm。(2)實(shí)驗(yàn)中多次改變釋放點(diǎn)，測(cè)出多組數(shù)據(jù)，描點(diǎn)連線，做出的圖像為一條傾斜直線，如圖丙所示。圖像的縱坐標(biāo)s表示釋放點(diǎn)到光電門的距離，則橫坐標(biāo)表示的是_。AtBt2C.1tD.1t2(3)已知鉤碼的質(zhì)量為m，圖丙中圖線的斜率為k，重力加速度為g。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，寫出滑塊質(zhì)量的表達(dá)式M_。(用字母表示)解析： (1)螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為 1.5 mm， 可動(dòng)刻度讀數(shù)為 0.0138.0 mm0.380mm，則最終讀數(shù)為 1.880 mm。(2)滑塊通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度vdt，根據(jù)動(dòng)能定理得，mgs12(Mm)v212(Mm)d2t2，則sMmd22mg1t2，因?yàn)閳D線為線性關(guān)系圖線，可知橫坐標(biāo)表示1t2。故選 D。(3)由sMmd22mg1t2知，圖線的斜率kMmd22mg，解得滑塊質(zhì)量M2kmgd2m。答案：(1)1.880(2)D(3)2kmgd2m10(9 分)物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們拆下一報(bào)廢摩托車的指示燈 L1(12 V,3 W)和轉(zhuǎn)向燈L2(12 V,24 W)、L3(12 V,24 W)，并進(jìn)行研究。(1)某同學(xué)將歐姆表的選擇開關(guān)調(diào)至“1”擋，測(cè)指示燈 L1的電阻，指針指示如圖甲所示，可知指示燈的電阻為_ 。55(2)根據(jù)指示燈的參數(shù)，可計(jì)算指示燈的電阻RU2P48 。計(jì)算結(jié)果與(1)中的測(cè)量結(jié)果相差比較大， 請(qǐng)分析原因： _。(3)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)想描繪出轉(zhuǎn)向燈 L2的伏安特性曲線，現(xiàn)給出器材：蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)為 12 V，內(nèi)阻不計(jì))；電流表 A(量程 0.6 A，內(nèi)阻約為 1 ；量程 3.0 A，內(nèi)阻約為 0.2 );電壓表 V(量程 3.0 V，內(nèi)阻約為 30 k；量程 15 V，內(nèi)阻約為 60 k)；滑動(dòng)變阻器R(015 )；開關(guān)、導(dǎo)線若干。如圖乙所示是已連好的部分電路。請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物電路圖補(bǔ)充完整。解析：(1)由圖可知，指針示數(shù)為 30，擋位為1 擋，故讀數(shù)為：301 30 。(2)由題意可知，燈泡電阻在工作時(shí)較大，原因是指示燈正常工作時(shí)，溫度比較高，金屬絲的電阻率大，故電阻要比不工作時(shí)大得多。(3)要描繪小燈泡的伏安特性曲線應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法；燈泡的額定電壓為 12 V，則電壓表量程應(yīng)選擇 15 V 量程；由于轉(zhuǎn)向燈 L2的電阻RU2P6 ，RRA60.230;RVR60 000610 000; 因此RRARVR；故說(shuō)明應(yīng)采用電流表外接法；故連接的實(shí)物圖如圖所示。答案：(1)30(2)指示燈正常工作時(shí)，溫度比較高，金屬絲的電阻率大，故電阻要比不工作時(shí)大得多(3)見解析圖11.(12 分)光滑矩形斜面GHNM的傾角為， 在其上放置一矩形金屬線框ABCD，AB邊的邊長(zhǎng)為l1，BC邊的邊長(zhǎng)為l2，線框的電阻為R，質(zhì)量為m，斜面上矩形OPHG區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，如果線框在恒力F作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)(開始時(shí)刻，CD與NM重合)，已知線框進(jìn)入磁場(chǎng)最初一段時(shí)間是勻速的，且線框的AB邊始終平行于MN，重力加速度為g，求：(1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度大?。?2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度大??；56(3)線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱。解析：(1)對(duì)進(jìn)入磁場(chǎng)前的線框受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得Fmgsinma解得線框進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度大小aFmgsinm。(2)由題意知，線框進(jìn)入磁場(chǎng)最初一段時(shí)間內(nèi)的合力為零，則FmgsinB02l12vR解得線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為vFmgsinRB02l12。(3)線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱QI2RtB0l1vR2Rl2v(Fmgsin)l2。答案：(1)Fmgsinm(2)FmgsinRB02l12(3)(Fmgsin)l212 (20 分)如圖甲所示， 一電動(dòng)遙控小車停在水平地面上， 水平車板離地高度為h0.2m，小車質(zhì)量M3 kg，質(zhì)量m1 kg 的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜置于車板上某處A，物塊與車板間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1?，F(xiàn)使小車由靜止開始向右行駛，當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t11.6 s 時(shí)物塊從車板上滑落。 已知小車的速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示， 小車受到地面的摩擦阻力是小車對(duì)地面壓力的110，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g10 m/s2。求：(1)物塊從離開車尾B到落地過(guò)程所用的時(shí)間t以及物塊滑落前受到的滑動(dòng)摩擦力的功率最大值P；(2)物塊落地時(shí)落地點(diǎn)到車尾B的水平距離s0；(3)02 s 時(shí)間內(nèi)小車的牽引力做的功W。解析：(1)物塊從車板上滑落后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有h12g(t)2得t2hg0.2 s57物塊滑落前受到的滑動(dòng)摩擦力大小fmg1 N根據(jù)牛頓第二定律得物塊的加速度大小a1fm1 m/s2當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t11.6 s 時(shí)物塊的速度v1a1t1得v11.6 m/s由于v12 m/s，所以物塊在車板上受到滑動(dòng)摩擦力而一直加速，物塊滑落前受到的滑動(dòng)摩擦力的功率最大值Pfv1得P1.6 W。(2)物塊滑落后前進(jìn)的距離s1v1t由題圖乙得t1.6 s 時(shí)小車的速率v22 m/s物塊滑落后小車前進(jìn)的距離sv2t落地點(diǎn)到車尾B的水平距離s0ss1得s00.08 m。(3)01 s 時(shí)間內(nèi)，由題圖乙得小車的加速度大小為a221m/s22 m/s2根據(jù)牛頓第二定律得F1fk(Mm)gMa2，其中k110解得F111 N小車的位移大小s21221 m1 m11.6 s 時(shí)間內(nèi)，牽引力F2k(Mm)gf5 N由題圖乙得小車的位移大小s220.6 m1.2 m162 s 時(shí)間內(nèi)，牽引力F3kMg3 N由題圖乙得小車的位移大小s220.4 m0.8 m02 s 時(shí)間內(nèi)小車的牽引力做的功為WF1s2F2s2F3s219.4 J。答案：(1)0.2 s1.6 W(2)0.08 m(3)19.4 J三、 選考題(共 15 分， 請(qǐng)從給出的 2 道題中任選一題作答， 多答則按所答的第一題評(píng)分)58物理選修 33(15 分)13(1)(5 分) 下列說(shuō)法正確的是_。A液體表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大B當(dāng)分子間的距離減小時(shí)，分子間作用力的合力也減小，分子勢(shì)能增大C布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)D熱量可以從低溫物體傳到高溫物體E一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱(2)(10 分)如圖所示，用一個(gè)絕熱活塞將絕熱容器平均分成A、B兩部分，用控制閥 K 固定活塞，開始時(shí)A、B兩部分氣體的溫度都是20 ，壓強(qiáng)都是 1.0105Pa，保持A體積不變，給電熱絲通電，使氣體A的溫度升高到 60 ，求：()氣體A的壓強(qiáng)是多少？()保持氣體A的溫度不變，拔出控制閥 K，活塞將向右移動(dòng)壓縮氣體B，平衡后氣體B的體積被壓縮 0.05 倍，氣體B的溫度是多少？解析：(1)表面張力產(chǎn)生的原因是由于表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大，故 A 正確；當(dāng)分子間的距離減小時(shí)，分子間作用力可能先增大后減小，故 B 錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是液體分子熱運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn)，故 C 錯(cuò)誤；熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，在特定條件下熱量會(huì)由低溫物體傳遞給高溫物體，如電冰箱中熱量會(huì)由低溫物體傳遞給高溫物體，故 D 正確；一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，由pVTC可知溫度升高，則內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w一定吸熱，故 E 正確；故選 A、D、E。(2)()對(duì)A部分氣體，在加熱的過(guò)程中發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律可得：p0T0p1T1解得：p1p0T1T01.010527360273201.14105Pa。()拔出控制閥 K，活塞將向右移動(dòng)壓縮氣體B。平衡后，氣體A發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有：p1Vp2(V0.05V)氣體B的壓縮過(guò)程，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有：p0VT0p2V0.05VT2根據(jù)活塞受力平衡有p2p2代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：T2302.2 K，即t2T227329.2 。59答案：(1)ADE(2)()1.14105Pa()29.2 物理選修 34(15 分)14 (1)(5 分) 一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t0 時(shí)刻的波形如圖所示， 質(zhì)點(diǎn)P的x坐標(biāo)為 3 m。已知任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù) 2 次經(jīng)過(guò)平衡位置的時(shí)間間隔為 0.4 s。下列說(shuō)法正確的是_。A波速為 1 m/sB波的頻率為 1.25 HzCx坐標(biāo)為 15 m 的質(zhì)點(diǎn)在t0.6 s 時(shí)恰好位于波峰Dx坐標(biāo)為 22 m 的質(zhì)點(diǎn)在t0.2 s 時(shí)恰好位于波峰E當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時(shí)，x坐標(biāo)為 17 m 的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷(2)(10 分)如圖所示，一束截面為圓形(半徑R1 m)的平行紫光垂直射向一半徑也為R的玻璃半球的平面，經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個(gè)圓形亮區(qū)。屏幕S至球心距離為D( 21)m，不考慮光的干涉和衍射，試問(wèn)：()若玻璃半球?qū)ψ仙獾恼凵渎蕿閚 2，請(qǐng)你求出圓形亮區(qū)的半徑；()若將題干中紫光改為白光，在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的邊緣是什么顏色？解析：(1)任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù) 2 次經(jīng)過(guò)平衡位置的時(shí)間間隔為 0.4 s，則該波的周期為T20.4 s0.8 s。由題圖可知，該波的波長(zhǎng)是4 m，所以波速：vT40.8s5 m/s，故 A 錯(cuò)誤；該波的周期是T0.8 s，則頻率：f1T10.8Hz1.25 Hz，故 B 正確；x坐標(biāo)為 15 m 的質(zhì)點(diǎn)到P點(diǎn)的距離為：x115 m3 m12 m3，所以x坐標(biāo)為 15 m 的質(zhì)點(diǎn)與P點(diǎn)的振動(dòng)情況始終相同。P質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)t0.6 s34T時(shí)間恰好經(jīng)過(guò)平衡位置，所以x坐標(biāo)為 15 m 的質(zhì)點(diǎn)在t0.6 s 時(shí)恰好位于平衡位置，故 C 錯(cuò)誤；x坐標(biāo)為 22 m 的質(zhì)點(diǎn)到x2 質(zhì)點(diǎn)的距離為：x222 m2 m20 m5，所以x坐標(biāo)為 22 m 的質(zhì)點(diǎn)與x2 m 的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終相同。t0 時(shí)刻x2 m 的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，經(jīng)過(guò)t0.2 s14T時(shí)間恰好到達(dá)波峰，所以x坐標(biāo)為 22 m 的質(zhì)點(diǎn)在t0.2 s 時(shí)恰好位于波峰位置，故 D 正確；x坐標(biāo)為17 m 的質(zhì)點(diǎn)到P點(diǎn)的距離為：x317 m3 m14 m312，所以x坐標(biāo)為 17 m 的質(zhì)點(diǎn)與P點(diǎn)的振動(dòng)情況始終相反，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時(shí)，x坐標(biāo)為 17 m 的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷，故 E正確。故選 B、D、E。60(2)()如圖， 紫光剛要發(fā)生全反射時(shí)的臨界光線射在屏幕S上的點(diǎn)E，E點(diǎn)到亮區(qū)中心G的距離r就是所求最大半徑。設(shè)紫光臨界角為C，由全反射的知識(shí)可知：sinC1n由幾何知識(shí)可知：ABRsinCRn。OBRcosCRn21nBFABtanCRn n21GFD(OBBF)DnRn21又GEABGFFB所以有：rmGEGFFBABD n21nR，代入數(shù)據(jù)得：rm1 m。()將題干中紫光改為白光，在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的邊緣是紫色。因?yàn)楫?dāng)平行光從玻璃中射向空氣時(shí)，由于紫光的折射率最大，臨界角最小，所以首先發(fā)生全反射，因此出射光線與屏幕的交點(diǎn)最遠(yuǎn)。故圓形亮區(qū)的最外側(cè)是紫光。答案：(1)BDE(2)()1 m()紫光考前仿真押題練(二)(限時(shí)：60 分鐘滿分：110 分)一、選擇題(本題共 8 小題，每小題 6 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第 15 題只有一項(xiàng)符合題目