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    2009高考物理專題沖刺五

命題范圍:機械振動  機械波  光、電磁振蕩、電磁波、相對論

說明:本試卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷兩部分,共150分;答題時間120分鐘.

第Ⅰ卷(選擇題,共40分)

一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分.在每題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得4分,選不全的得3分,有選錯或不答的得0分)

1.下列關(guān)于電磁波的說法中正確的是                                                                    (    )

       A.麥克斯韋電磁場理論預(yù)言了電磁波的存在

       B.電磁波從真空傳入水中,波長將變長

       C.雷達(dá)可以利用自身發(fā)射電磁波的反射波來對目標(biāo)進(jìn)行定位

       D.醫(yī)院中用于檢查病情的“B超”利用了電磁波的反射原理

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2.如圖所示,兩根完全相同的彈簧和一根張緊的細(xì)線將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上,已知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量.當(dāng)細(xì)線突然斷開后,兩物塊都做簡諧運動,在運動過程中

                                                                                                                              (    )

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A.甲的振幅大于乙的振幅

       B.甲的振幅小于乙的振幅

       C.甲的最大速度小于乙的最大速度

       D.甲的最大速度大于乙的最大速度

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3.如圖所示是一列簡諧橫波某時刻的圖象.經(jīng)過時間,恰好第三次重復(fù)出現(xiàn)圖示的波形.根據(jù)以上信息,能確定下面的哪項?(    )

       A.波的傳播速度的大小

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       B.時間內(nèi)質(zhì)元P經(jīng)過的路程

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       C.時刻質(zhì)元P的速度方向  

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       D.時刻的波形

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4.如圖所示,一個透明玻璃球的折射率為,一束足夠強的細(xì)光

       束在過球心的平面內(nèi),以45°入射角由真空射入玻璃球后,在

       玻璃球與真空的交界面處發(fā)生多次反射和折射,從各個方向觀

       察玻璃球,能看到從玻璃球內(nèi)射出的光線的條數(shù)是 (    )

A.2                     B.3                      C.4                      D.5

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5.太赫茲輻射是指頻率從0.3THz(1THz=1012Hz),波長介于無線電波中的毫米波與紅外線之間的電磁輻射,輻射所產(chǎn)生的T射線在物體成像、醫(yī)療診斷、環(huán)境檢測、通訊等方面具有廣闊的應(yīng)用前景.最近,科學(xué)家終于研制出以紅外線激光器為基礎(chǔ)的首臺可產(chǎn)生4.4THz的T射線激光器,從而使T射線的有效利用成為現(xiàn)實.關(guān)于4.4THz的T射線下列說法中正確的是                                                                             (    )

       A.它的波長比可見光短                   

       B.它是原子內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的

       C.與紅外線相比,T射線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

       D.與X射線相比,T射線更容易表現(xiàn)出粒子性

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6.一列簡諧波沿x軸正方向傳播,某時刻波形圖如圖甲所示,abcd是波傳播方向上的四個振動質(zhì)點的平衡位置.如再過個周期,其中某質(zhì)點繼續(xù)振動的圖象如圖乙所示,則該質(zhì)點是                                   (    )

       A.a處質(zhì)點   

       B.b處質(zhì)點

       C.c處質(zhì)點   

       D.d處質(zhì)點

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7.假如一輛汽車在靜止時喇叭發(fā)出聲音的頻率是300Hz,在汽車向你駛來又擦身而過的過程中,下列說法正確的是                                            (    )

       A.當(dāng)汽車向你駛來時,聽到喇叭聲音的頻率大于300Hz

       B.當(dāng)汽車向你駛來時,聽到喇叭聲音的頻率小于300Hz

       C.當(dāng)汽車和你擦身而過后,聽到喇叭聲音的頻率大于300Hz

       D.當(dāng)汽車和你擦身而過后,聽到喇叭聲音的頻率小于300Hz

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8.如圖所示為一內(nèi)側(cè)面與外側(cè)面平行、中間部分為空氣的三棱鏡,將此三棱鏡放在空氣中,讓一束單色光沿平行于底邊BC的方向入射到AB面上,光從AC面射出,在圖示的出射光線中(光線②平行于BC邊)正確的是                                             (    )

       A.只能是①        B.只能是②

       C.只能是③        D.①②③都有可能

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9.如圖電路中,L是電阻不計的電感器,C是電容器,閉合電

       鍵S,待電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,再打開電鍵SLC電路將

       產(chǎn)生電磁振蕩.如果規(guī)定電感L中的電流方向從ab

       正,打開電鍵的時刻為t=0,那么下圖中能正確的表示電感

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       中的電流i隨時間t變化規(guī)律的是              (     )

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10.一復(fù)色光中只含有ab兩種單色光,用該復(fù)色光照射一豎直理想透明薄膜(膜層厚度從零開始,上薄下厚)時,得到如圖甲所示的干涉圖樣.若用此復(fù)色光通過玻璃半球射向空氣時,下列四個光路圖中可能符合實際情況的是                                      (    )

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    第Ⅱ卷(非選擇題,共110分)

    試題詳情

    二、本題共2小題,共20分,把答案填在題中相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答.

    11.(8分)學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí),某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識,設(shè)計了一個測量液體折射率的儀器,如圖所示.在一個圓形木盤上過其圓心O作兩條相互垂直的直徑BCEF,在半徑OA上垂直圓盤面插下兩枚大頭針P1P2并保持P1P2的位置不變,每次測量時,讓圓盤的BFC部分豎直進(jìn)入液體中,而且總使得液面與直徑BC相平,EF為界面的法線,而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1P2的像,并在圓周上插上大頭針P3,使P3正好擋住P1P2.同學(xué)們通過計算,預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值。這樣只要根據(jù)P所插的位置,就可直接讀出液體折射率的值.則

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         (1)若OP3OC的夾角為,則P3處所對應(yīng)的折射率的值為________.

         (2)圖中P3P4兩位置哪一處所對應(yīng)的折射率值大?__________.

         (3)作AO的延長線交圓周于KK處所對應(yīng)的折射率的值應(yīng)為_________.

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    12.(12分)將一單擺裝置豎直掛于某一深度h(未知)

    且開口向下的小筒中(單擺的下部分露于筒外),如

    圖甲所示,將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜

    止釋放,設(shè)單擺振動過程中懸線不會碰到筒壁,如

    果本實驗的程度測量工具只能測量出筒的下端口到

    擺球球心的距離為l,并通過改變l而測出對應(yīng)的周

    T,再以T2為縱軸、l為橫軸作出函數(shù)關(guān)系圖象,

    那么就可以通過此圖象得出小筒的深度h和當(dāng)?shù)氐?/p>

    重力加速度.

    (1)利用單擺測重力加速度時,為了減小誤差,我們利用秒表來測量單擺多次全振動

    的時間,從而求出振動周期.除了秒表之外,現(xiàn)有如下工具,還需的測量工具為    

    ____________________

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    A.天平    B.毫米刻度尺     C.螺旋測微器

           (2)如果實驗中所得到的T2-L關(guān)系圖象如圖乙所示,

    那么真正的圖象應(yīng)是abc中的__________.

           (3)由圖象可知,小筒的深度h=____________m,當(dāng)

    地的g=_____________m/s2

           (4)某次秒表計時得的時間如圖丙所示,則總時間為

    ____________s.

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    三、本題共6小題,共90分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.

    13.(9分)一電子具有200 m?s1的速率,動量的不確定范圍為0.01%,我們確定該電子的位置時,有多大的不確定范圍?

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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    14.(15分)如圖所示的電路中,電容器電容C=1μF,線圈的自感系數(shù)L=0.1mH,先將電鍵S撥至a,這時電容器內(nèi)有一帶電液滴恰保持靜止.然后將電鍵S撥至b,經(jīng)過t=3.14×10-5s,油滴的加速度是多少?當(dāng)油滴的加速度a/為何值時,LC回路中的振蕩電流有最大值?(g=10m/s2,研究過程中油滴不與極板接觸)

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    15.(16分)如圖所示,用波長為的光照射金屬板N時,靈敏電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).在MN間加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,磁場方向與兩板平行,調(diào)整MN間的距離d,電流表指針恰好不偏轉(zhuǎn).設(shè)光電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,普朗克常量為h,真空中光速為c.求該金屬的逸出功.

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    16.(16分)如圖所示,一等腰直角棱鏡,放在真空中,AB=AC=d.在棱鏡側(cè)面AB左方有一單色光源S,從S發(fā)出的光線SD以60°入射角從AB側(cè)面中點射入,當(dāng)它從側(cè)面AC射出時,出射光線偏離入射光線的偏向角為30°,若測得此光線傳播的光從光源到棱鏡面AB的時間跟在棱鏡中傳播的時間相等,那么點光源S到棱鏡AB側(cè)面的垂直距離是多少?

     

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    17.(16分)如圖(a)所示,一只昆蟲水平飛向一個原來靜止懸掛著的單擺,并抱住擺球,結(jié)果使單擺做簡諧運動,其振動圖象如圖(b)所示,已知擺球的質(zhì)量是昆蟲質(zhì)量的5倍,求:昆蟲飛來時速度的大小.

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    18.(18分)如圖所示,將質(zhì)量為mA=100g的平臺A連接在勁度系數(shù)k=200N/m的彈簧上端,彈簧下端固定在地上,形成豎直方向的彈簧振子.在A的上方放置mB=mA的物塊B,使AB一起上下振動,彈簧原長l0=5cmA的厚度可忽略不計,g10m/s2.求:

         (1)當(dāng)系統(tǒng)做小振幅簡諧運動時,A的平衡位置離地面C的高度;

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         (2)若AB一起做簡諧運動,其振幅為0.5cm,則BA的最大壓力是多少;

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    (3)為了使B在振動中始終與A接觸,振幅不能超過多少?

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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    1.答案:AC     電磁波從真空進(jìn)入水中,傳播速度變小,而電磁波的頻率不變,因此波長變小;“B超”本質(zhì)是超聲波,而不是電磁波.

    2.答案:C     由題意知,在細(xì)線未斷之前,兩個彈簧受的彈力是相等的,所以當(dāng)細(xì)線斷開后,甲、乙兩物體做簡諧運動的振幅是相等的,A、B均錯;兩物體在平衡位置時速度最大,此時的動能等于彈簧剛釋放時的彈性勢能,所以兩物體的最大動能是相等的,則質(zhì)量大的速度小,D錯,C對.

    3.答案:ABD    從圖象中可知波長,經(jīng)過時間,恰好第三次重復(fù)出現(xiàn)圖示的波形,因此可知周期,從而確定波速和時間內(nèi)質(zhì)元P經(jīng)過的路程為時由于不知波的傳播方向,因此無法確定質(zhì)元P的振動方向,,因此可以確定的波形圖.綜上本題答案為ABD.

    4.答案:B   如圖所示,在第一個入射點A,入射角i=45°,根據(jù)n=sini/sinr,n=,解得,r=30°,在A點有一條反射光線,反射光線與法線的夾角為45°;A點的折射光線射到玻璃球與真空的交界面B處發(fā)生反射和折射,入射角為30°,反射角為30°,折射角為45°,在B點有一條從玻璃球內(nèi)射出的折射光線;B點反射光線射到玻璃球與真空的交界面C處發(fā)生反射和折射,入射角為30°,反射角為30°,折射角為45°,在C處有一條從玻璃球內(nèi)射出的折射光線;C點的反射光線射到玻璃球與真空的交界面恰好射到A處發(fā)生反射和折射,入射角為30°,反射角為30°,折射角為45°,折射角恰好與第一次的反射光線重合.所以,從各個方向觀察玻璃球,能看到3條從玻璃球內(nèi)射出的光線.

    5.答案:C   電磁波中波長從長到短依次是:無線電波、紅外 

    線、可見光、紫外線、X射線、射線.由已知條件,T射

    線介于無線電波和紅外線之間,可見它的波長比可見光長,

    A錯;原子內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的是X射線,B錯;波長

    越長的電磁波,更容易表現(xiàn)出波動性,所以C對,D錯.

    6.答案:D    再過個周期,質(zhì)點經(jīng)平衡位置向下振動,從

    而可以判斷出只有d處質(zhì)點符合要求.

    7.答案:AD   由多普勒效應(yīng)可知,聲源與觀察者相對靠近過程中,觀察者接收到的頻率增大;相對觀察者遠(yuǎn)離過程中,觀察者接收到的頻率減小.

    8.答案:B   根據(jù)光的折射定律,畫出從AB面進(jìn)入三棱鏡后的光路圖,由于內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面平行,光從三棱鏡的AC面射出后一定與入射光線平行,故B正確.

    9.答案:B    在S斷開前ab段短路,電容器不帶電.?dāng)嚅_時,ab中產(chǎn)生自感電動勢,阻礙電流減小給電容器充電,此時電流正向最大.給電容器充電的過程,電容器電量最大時ab中電流減為零,此后LC發(fā)生電磁振蕩形成交變電流,故B選項正確.

    10.答案:A    首先從甲圖上可以看出ab兩束光的波長大小,然后再根據(jù)波長和頻率、折射率的關(guān)系即可得到正確答案.

    11.答案:(1)1.73 (3分)  (2)P4  (3分) (3)1(2分)

    12.答案:(1)B(2分)(2)a (2分) (3)0.30 (3分)  9.86(3分)(4)66.3(2分)

    解析:(1)為了測量出周期,需要秒表,為測量程度的改變需要刻度尺,故還需要的測量工具為B;

    (2)根據(jù)單擺的周期公式,,顯然若以l為自變量,則當(dāng)?shù)?i>l=0時T2>0,所以真正的圖象是a;

    (3)由(2)的分析可以確定,筒的深度為0.30m,a圖象的斜率為,所以當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.86m/s2

    (4)66.3s   對于秒表讀數(shù),應(yīng)注意小表盤上的每格是1min,大表盤上每小格保持0.1s.

    13.解析:電子的動量為pmv=9.1×1031×200 kg?m?s1=1.8×1028 kg?m?s1(2分)

    動量的不確定范圍為Δp=0.01%×p=1.0×104×1.8×1028 kg?m?s1

    =1.8×1032 kg?m?s1(3分)

    由不確定關(guān)系式,得電子位置的不確定范圍為

    Δxm=2.9×103 m(4分)

    14.解析:當(dāng)S撥至a時,油滴受力平衡,顯然帶負(fù)電

    所以mg=qU/d(3分)

    當(dāng)S撥至b時,LC回路中有電流,其振蕩周期為

    s(3分)

    當(dāng)t==3.14×10-5s時,電容器恰好反向充電結(jié)束,由牛頓第二定律得,

    qU/d+mg=ma(3分)

    以上式子聯(lián)立,代入數(shù)據(jù)解得,a=20m/s2(3分)

    當(dāng)振蕩電流最大時,兩極板間無電場,油滴僅受重力作用

    所以mg=ma/a/= g=10m/s2. (3分)

    15.解析:依題意,要求具有最大初動能的光電子沿平行于N板的方向不能到達(dá)M.即電流表中恰無電流時,一定是具有最大初動能的光電子沿平行于N板的方向進(jìn)入磁場,且恰好碰不到M板,即有(4分)

    根據(jù)牛頓運動定律,有(3分)

    解得(2分)

    (3分)

    設(shè)金屬逸出功為W,根據(jù)光電效應(yīng)方程得,(2分)

    解得(2分)

    16.解析:如圖所示,由折射定律,光線在AB面上折射時有sin60°=nsinα(2分)

    BC面上出射時,nsinβ=nsinγ(2分)

    由幾何關(guān)系,α+β=90°

    δ=(60°-α)+(γ-β)=30°

    聯(lián)立解得,α=β=45°  γ=60°(2分)

    所以n=sin60°/sin45°=/2(2分)

    單色光在棱鏡中通過的幾何路程(2分)

    單色光在棱鏡中光速(2分)

    設(shè)點光源到棱鏡AB側(cè)面的垂直距離為L,

    依題意,(2分)

    所以(2分)

    17.解析:設(shè)昆蟲的質(zhì)量是m,則單擺的質(zhì)量為5m,昆蟲飛來時速度為v0,昆蟲抱住擺球一起擺動時的初速度為u

    昆蟲飛來并抱住擺球,此過程擺球、昆蟲水平方向上動量守恒有,

    mv0=(5m+m)u    ①(3分)

    昆蟲與擺球以共同速度u擺到最大高度h,機械能守恒,得

    6mu2=6mgh ②(3分)

    由振動圖象及單擺周期公式知

    所以m  ③(3分)

    畫出位置示意圖如圖所示,由圖中可知,根據(jù)相似三角形得,

    因從圖象上可以看出昆蟲和擺球一起振動的過程中振幅為10cm, 

    所以a=10cm

    m ④(3分)

    由①②式得,v0=6u=6

    將④式代入得,m/s. (4分)

    18.解析:(1)振幅很小時,AB不會分離,將AB整體看作 振

    子,當(dāng)它們處于平衡位置時,根據(jù)平衡條件有(2分)

    解得m=1cm(2分)

    平衡位置距地面高度=4cm(2分)

    (2)當(dāng)AB運動到最低點時,有向上的最大加速度,此時AB之間的作用力最大

    設(shè)振幅為A,最大加速度m/s2(2分)

    B為研究對象,有=1.5N(2分)

    (3)B在振動過程中始終與A接觸,在最高點時相互作用力應(yīng)滿足,取B為研

    究對象,,當(dāng)時,B振動的加速度達(dá)到最大值,且最大值

    =10m/s2,方向豎直向下. (4分)

    ,表面AB僅受重力作用,此刻彈簧的彈力為零,彈簧處于原長,

    cm,即振幅不能超過1cm. (4分)

     

     

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