選考34題仿真2021·Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷高考模擬演練 1．(1)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，x軸上相距12 m的P、Q兩質(zhì)點的振動圖像分別如圖中的實線和虛線所示。質(zhì)點Q比質(zhì)點P起振的晚一些，那么該簡諧波的傳播速度可能為____________ m/s。在10 s內(nèi)P、Q兩質(zhì)點間任意質(zhì)點通過的路程為__________ cm。 (2)如下列圖，有一個半徑為R的半圓形玻璃磚，當(dāng)一束光從與圓心O相距R的A點處垂直于MN邊界射向玻璃磚時，恰好未從半圓弧面射出?，F(xiàn)讓光束繞入射點A逆時針旋轉(zhuǎn)45°再次射入時，能從半圓弧面射出，求： (ⅰ)半圓形玻璃磚的折射率； (ⅱ)旋轉(zhuǎn)后出射光束與過出射點的切線的夾角。 解析　(1)由圖知該簡諧波的周期T＝4 s。又t＝0時刻質(zhì)點P在正向最大位移處，而質(zhì)點Q在平衡位置處且沿y軸負(fù)方向運動，故質(zhì)點Q比質(zhì)點P的振動形式落后Δt＝kT＋T＝4k＋3(k＝0,1,2，…)s，由Δx＝12 m知該簡諧波的傳播速度v＝＝(k＝0,1，2，…) m/s。由10 s＝2T＋知質(zhì)點P、Q間任意質(zhì)點都振動了2.5個周期，因此任一質(zhì)點通過的路程均為s＝4A×2.5＝50 cm。 (2)(ⅰ)垂直于MN邊界射向玻璃磚，恰在C點發(fā)生全反射 由幾何關(guān)系知臨界角β＝45° 由n＝ 知n＝ (ⅱ)光束逆時針旋轉(zhuǎn)45°后在MN邊界發(fā)生折射 由n＝知r＝30° 在△OAF中由正弦定理＝得sinα＝ 光束在F點射出時，由n＝得θ＝60° 旋轉(zhuǎn)后出射光束與過出射點的切線的夾角為60° 答案　(1)50 cm　(2)(ⅰ)　(ⅱ)60° 2．(1)一位同學(xué)用如圖甲所示的裝置做“用單擺測定重力加速度〞的實驗，實驗中測量出多組擺長l及對應(yīng)的周期T，在T2­l坐標(biāo)系中描出各數(shù)據(jù)點，并用平滑的曲線擬合，得到如圖乙所示的圖線。假設(shè)圖線的斜率為k，那么當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開_______；假設(shè)實驗中測量擺長時，將懸線長作為單擺的擺長，那么測得的g值與真實值相比________(填“偏大〞“偏小〞或“相等〞)；假設(shè)實驗中測量周期時，把n次全振動誤認(rèn)為是(n＋1)次全振動，那么測得的g值與真實值相比________(填“偏大〞“偏小〞或“相等〞)。 (2)現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖(a)所示的光具座上組裝成雙縫干預(yù)裝置，用來測量紅光的波長。 ①將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、________、________、________、A。 ②本實驗的實驗步驟如下： a．取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮； b．按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的中心軸線上； c．用刻度尺測量雙縫到屏的距離； d．用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮條紋間的距離。 在操作步驟②時還應(yīng)注意________和________。 ③將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮條紋中心對齊，將該亮條紋定為第1條亮條紋，此時手輪上的示數(shù)如圖(b)所示。然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對齊，如圖(c)所示，記下此時手輪上的示數(shù)為________ mm。求得相鄰亮紋的間距Δx為________ mm。 ④雙縫間距d為2.0×10－4 m，測得雙縫到屏的距離l為0.700 m，由計算式λ＝________，求得所測紅光波長為________ nm。 解析　(1)根據(jù)單擺周期公式T＝2π得T2＝l，故T2­l圖像的斜率為k＝，解得g＝；由T＝2π得g＝，測擺長時，僅測了懸線長，未加小球的半徑，這樣擺長測量值偏小，那么測得的重力加速度g值比真實值偏??；測量周期時，誤將n次全振動的時間t記成了(n＋1)次全振動的時間，那么算得的周期變小，測得的重力加速度g值比真實值偏大。 (2)①濾光片E是從白光中選出單色紅光，單縫D是獲取線光源，雙縫B是獲得相干光源，最后在毛玻璃屏A上成像，所以排列順序為C、E、D、B、A。 ②在操作步驟②時應(yīng)注意的事項有放置單縫、雙縫時，必須使縫平行；單縫、雙縫間距離大約為5～10 cm；要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一軸線上。 ③螺旋測微器的讀法是將固定刻度上的毫米數(shù)加上可變刻度上的讀數(shù)，圖(c)上的讀數(shù)為13.5 mm＋37.0×0.01 mm＝13.870 mm，圖(b)上的讀數(shù)為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?、趩慰p和雙縫間距5～10 cm　使單縫與雙縫相互平行?、?3.870　2.310　④Δx　6.6×102 3．(1)為防止交通事故，保障行人平安，可以在公路上臨近學(xué)校大門或人行橫道的位置設(shè)置減速帶，減速帶一般為條狀，也有點狀的，材質(zhì)主要是橡膠，一般以黃、黑兩色相間以引起視覺注意。某學(xué)校大門附近設(shè)置的條狀減速帶間距為20 m，當(dāng)車輛經(jīng)過減速帶時會產(chǎn)生振動，假設(shè)某型號汽車的固有頻率為0.8 Hz，那么當(dāng)該車以________ km/h的速度通過此減速帶時顛簸最厲害，這種現(xiàn)象稱為________________________。 (2)如下列圖為一半圓柱形玻璃磚，O為圓心，半徑為R，同一頻率的單色光a、b相互平行，從不同位置進(jìn)入玻璃磚，光線a在O點恰好發(fā)生全反射。光線b的入射角為45°，光在真空中的傳播速度為c，求： (ⅰ)玻璃磚的折射率； (ⅱ)光線b通過玻璃磚的時間(不考慮光在玻璃磚內(nèi)的屢次反射)。 解析　(1)當(dāng)振動系統(tǒng)的固有頻率與驅(qū)動力的頻率相等時振動最劇烈，該車的固有周期為1.25 s，假設(shè)驅(qū)動力的周期也為1.25 s，此時車速v＝＝16 m/s＝57.6 km/h，這種現(xiàn)象叫做共振。 (2)(ⅰ)光線a剛好發(fā)生全反射，由幾何關(guān)系知全反射臨界角為C＝45° 由sinC＝ 解得n＝ (ⅱ)對于光線b，由折射定律得 n＝ 光線b在玻璃磚中通過的路程為 s＝ 又n＝ 光線b在玻璃磚中通過的時間為 t＝ 聯(lián)立解得t＝ 答案　(1)57.6　共振　(2)(ⅰ)　(ⅱ) 5