1、高中同步测试卷(十三)高考水平测试卷(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分在每小题所给的四个选项中，至少有一个选项符合题意)1下列四种现象，不是光的衍射现象造成的是()A通过游标卡尺两卡脚间狭缝观察发出红光的灯管，会看到平行的明暗相间的条纹B不透光的圆片后面的阴影中心出现一个泊松亮斑C太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子D用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环2观看立体电影时所带的特制眼镜实际上是一对偏振片立体电影技术的理论基础是()A光的传播不需要介质 B光是横波C光能发生衍射 D光有多普勒效应3下列说法正确的是()A在机械波
2、的传播过程中，介质质点的振动速度等于波的传播速度B当波从一种介质进入另一种介质中传播时，频率一定不变C在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽D水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故4一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是()A质点振动频率是4 HzB在10 s内质点经过的路程是20 cmC第4 s末质点的速度是零D在t1 s和t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同5平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次甲在波谷时，乙在波峰
3、，且两木块之间有一个波峰这列水面波()A频率是30 Hz B波长是3 mC波速是1 m/s D周期是0.1 s6下列关于电磁波的说法，正确的是()A电磁波只能在真空中传播 B电场随时间变化时一定产生电磁波C做变速运动的电荷会在空间产生电磁波 D麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在7一简谐横波沿x轴正向传播，图甲是t0时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是()A0.5 m B1.5 m C2.5 m D3.5 m8.一块半圆柱形玻璃砖放在空气中，如图所示，一束白光从空气中沿着图示方向射向玻璃砖，经玻璃砖折射后在光屏P上形成彩色光带下列说法正确的是()A红光穿越玻
4、璃砖的时间比紫光穿越玻璃砖的时间长B光带从左到右排列顺序为红紫C如果逐渐减小时，则紫光最先消失D无论多大，各色光都能从玻璃砖中射出9虹是由阳光射入雨滴(视为球形)时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的现有白光束L由图示方向射入雨滴，a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线，如图下列说法正确的是()A光线b在雨滴中传播时的波长较长B光线b在雨滴中的折射率较大C若分别让a、b两色光通过同一双缝装置，则b光形成的干涉条纹的间距较大D光线b在雨滴中的传播速度较大10沿x轴正方向传播的简谐横波，在t0时刻的波形如图所示质点P位于x2 cm处，质点Q位于x6 cm处已知x4 cm处依次出现两次波谷的时间
5、间隔为0.4 s，则以下判断正确的是()A这列波的波长是8 cmB质点P和Q的位移在任何时候都相同C这列波的传播速度是20 cm/sDx4 cm处质点做简谐运动的表达式为y6sin 5t(cm)11如图所示，波源P从平衡位置开始向上振动，周期T0.1 s，产生的简谐波向SQ方向传播，波速为v8 m/s.已知SP0.4 m、SQ1.0 m下列说法正确的是()At0.05 s时S点开始振动BQ点开始振动时，S点刚好处于平衡位置CS点开始振动后，S与P的振动情况时刻相反D若Q处置一与P点振动情况完全相同的波源，则S点为振动加强点12在水面下同一深处的两个点光源P、Q发出不同颜色的光，在水面上P光照亮
6、的区域大于Q光照亮的区域，下列说法正确的是()A在真空中P光的传播速度更大BP光在水中的传播速度大于Q光在水中的传播速度C让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光的条纹间距小于Q光DP光发生全反射的临界角大于Q光发生全反射的临界角题号123456789101112答案二、非选择题(本题共4小题，共40分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(8分)在“用双缝干涉测光的波长”实验中：(1)装置如图：是器材编号，能够增大光屏上相邻亮纹之间距离的操作是_A增大和之间的距离 B增大和之间的距离C将红色滤光片改为绿色
7、滤光片 D增大双缝之间的距离(2)实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(图a)，螺旋测微器的读数为0.479 0 cm，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(图b)，螺旋测微器的读数如图c所示，已知双缝间距离为0.2 mm，从双缝到屏的距离为0.75 m则图c中螺旋测微器的读数为_ mm，所测光波的波长为_ nm.14(10分)图甲为某简谐波在t10 s时的图象，图乙为图甲中x10 cm处P点的振动图象根据图示信息回答下列问题(1)该波动的振幅、波长、周期、频率是多少？(2)波向哪个方向传播？速度是多少？(3)画出图甲中x20 cm处Q点的振动图象15(10分)如图所示，某棱镜的横
8、截面为等腰直角三角形ABC，其折射率为.一束单色光从AB面入射，恰好在AC面上发生全反射，求：(1)光在AB面的入射角的正弦值；(2)光在棱镜中的传播速度16(12分)(2016高考全国卷乙)如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为.(1)求池内的水深；(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)参考答案与解析1导学号0742
9、0193【解析】选C.在选项C中，电线的直径要比光的波长大很多，根本不能发生明显的衍射现象地面上没有留下电线的影子是由于电线直径与太阳相比，太阳相当于发光面积很大的光源，太阳光可以从电线的侧面照射到地面，使地面没有电线的影子，与医院手术室用的无影灯的工作原理相似其他选项均是光的衍射现象造成的故C符合题意2导学号07420194【解析】选B.偏振片式立体电影技术的原理是光的偏振，用的是横波的特点3导学号07420195【解析】选BD.机械波的传播过程中，介质质点做简谐运动，其振动速度不断变化，而波的传播速度是振动形式运动的速度，故A错误；波从一种介质进入另一种介质中传播时，频率一定不变，波速与波
10、长成正比，故B正确；光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，波长变短，根据条纹间距x可知，干涉条纹间距变窄，故C错误；气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故，故D正确4导学号07420196【解析】选B.由图读出质点振动的周期T4 s，则频率f0.25 Hz，故A错误质点做简谐运动，在一个周期内通过的路程是4A，t10 s2.5T，所以在10 s内质点经过的路程是s2.54A102 cm20 cm，故B正确在第4 s末，质点的位移为0，经过平衡位置，速度最大，故C错误由图知在t1 s和t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相反，故D错误5导学号0
11、7420197【解析】选C.由题意知甲、乙两小木块间的距离x3 m，故波长2 m又知两小木块都是每分钟振动30次，故周期T2 s，频率f0.5 Hz，则波速v1 m/s.故选项C正确6导学号07420198【解析】选C.电磁波的传播不需要介质，真空、空气以及其他介质都能传播电磁波，选项A错误；根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场产生稳定的磁场，只有不均匀变化的电场或不均匀变化的磁场才能产生电磁波，选项B错误；做变速运动的电荷会产生变化的电场，故选项C正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项D错误7导学号07420199【解析】选C.由题图乙知，t0时刻此
12、质点相对平衡位置的位移约为0.15 m，且振动方向向下，图甲中符合此要求的点在23 m之间，故C正确8导学号07420200【解析】选C.红光的折射率最小，紫光的折射率最大，根据v分析得知红光在玻璃砖中传播速度最大，穿越玻璃砖的时间最短，故A错误由于白光是复色光，各种色光的折射率不同，折射率最大的偏折程度最大，从玻璃射向空气中时，折射光线要远离法线在各种色光中，红光的折射率最小，紫光的折射率最大，所以紫光偏折最大，红光偏折最小，从左到右的排列顺序是紫红，故B错误根据全反射临界角公式sin C可知，紫光的临界角最小，如果逐渐减小时，入射角增大，紫光最先发生全反射，最先从彩色光带中消失，故C正确，
13、D错误9导学号07420201【解析】选ACD.由题图可知，发生第一次折射时，光线b的折射角rb大于光线a的折射角ra，由n知，nanb，由v知，vbva，选项B错误，D正确由于nanb，则频率fafb，ab，由x知，xaxb，选项A、C正确10导学号07420202【解析】选ACD.由图读出波长8 cm，故A正确；由图可知，P、Q两点相距半个波长，振动情况完全相反，则质点P和Q的位移在任何时候都相反，故B错误；x4 cm处依次出现两次波谷的时间间隔为0.4 s，则T0.4 s，则v m/s0.2 m/s20 cm/s，故C正确；由图可知A6 cm， rad/s5 rad/s，则x4 cm处质
14、点做简谐运动的表达式为y6sin 5t(cm)，故D正确11导学号07420203【解析】选AC.波传播到S需要的时间：t s0.05 s，即t0.05 s时S点开始振动，A正确该波的波长为vT80.1 m0.8 m，SQ1.0 m1.25，当Q向上起振时，结合波形得知，S点正处于波峰，故B错误SP0.4 m，即PS间有个波形，则S与P的振动情况时刻相反，故C正确S点到P、Q两点的路程差为sSQSP0.6 m，而0.4 m，可见，s并不是半个波长的偶数倍，所以S不是振动加强点，故D错误12导学号07420204【解析】选BD.在水面下同一深处的两个点光源P、Q发出不同颜色的光，在水面上P光照亮
15、的区域大于Q光照亮的区域，知P光发生全反射的临界角大，根据sin C，知P光的折射率小，则P光的频率小在真空中它们的传播速度相等，故A错误根据v知，P光的折射率小，则P光在水中的传播速度大，故B正确因为P光的频率小，则波长长，根据x知，P光产生的条纹间距大，故C错误由以上分析可知，D正确13导学号07420205【解析】(1)根据双缝干涉条纹的间距公式x，知若要增大光屏上相邻亮纹之间距离，可以增大入射光的波长或减小双缝的间距或增大双缝到光屏的距离绿光的波长比红光的波长短故B正确，A、C、D错误(2)螺旋测微器固定刻度读数为13.5 mm，可动刻度读数为37.00.010.370 mm，两个读数
16、相加为13.870 mm.根据公式x，x mm2.27 mm，d0.2 mm，L0.75 m，所以605 nm.【答案】(1)B(2)13.87060514导学号07420206【解析】(1)由波动图象读出振幅为A15 cm，波长为40 cm，由振动图象读出周期为T20 s，则频率f0.05 Hz.(2)由振动图象读出t10 s时P点的振动方向向下，由波动图象判断出波向右传播波速为v2 cm/s.(3)由振动图象看出，t0时刻，P点经过平衡位置向上运动，由于PQ间的距离为x10 cm，波向右传播，结合波形分析得到t0时刻Q点处于波谷，则振动图象如图所示【答案】(1)A15 cm，40 cm，T
17、20 s，f0.05 Hz(2)向右传播2 cm/s(3)振动图象见解析图15导学号07420207【解析】(1)作出光路图如图，由sin C得临界角：C60据题单色光恰好在AC面上发生全反射，在AC面上的入射角恰好等于临界角C.由几何知识得：r30由折射定律得：n解得：sin isin rnsin 30.(2)光在棱镜中的传播速度v m/s108 m/s.【答案】(1)(2)108 m/s16导学号07420208【解析】(1)如图，设到达池边的光线的入射角为i.依题意，水的折射率n，光线的折射角90.由折射定律有nsin isin 由几何关系有sin i式中，l3 m，h是池内水的深度联立式并代入题给数据得h m2.6 m(2)设此时救生员的眼睛到池边的水平距离为x.依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为45.由折射定律有nsin isin 式中，i是光线在水面的入射角设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a.由几何关系有sin ixlah式中h2 m联立式得xm0.7 m.【答案】(1)2.6 m(2)0.7 m
