专题十四 冲刺直击高考

1．(2012·江苏高考)(1)如图1所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P 和Q ，A 点位于P 、Q 之间，B 点位于Q 右侧。

旋转偏振片P ，A 、B 两点光的强度变化情况是________。

图1A ．A 、B 均不变 B ．A 、B 均有变化C ．A 不变，B 有变化D ．A 有变化，B 不变(2)测定玻璃的折射率实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A 、B ，在另一侧再竖直插两个大头针C 、D 。

在插入第四个大头针D 时，要使它________。

图2是在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a 、a ′是描在纸上的玻璃砖的两个边。

根据该图可算得玻璃的折射率n ＝________。

(计算结果保留两位有效数字) 图2解析：(1)因白炽灯发出的光为自然光，含各个方向的偏振光，且各个方向的偏振光的强度都相同，偏振片P 和Q 都只允许特定方向的偏振光通过，不管偏振片P 旋转到任何位置都有光线通过，而且强度不变，所以A 点的光的强度不变，当自然光通过偏振片P 后变为偏振光，再通过偏振片Q ，旋转偏振片P ，当偏振片P 和Q 允许通过的方向相同，则B 点最亮，当偏振片P 和Q 允许通过的方向垂直时，B 点最暗，所以B 点光的强度会发生变化。

所以只有C 正确。

(2)测定玻璃折射率的实验是利用大头针得到进入玻璃的入射光线，在另一侧插入大头针挡住前面的A 、B 的像来确定C ，同样插入大头针D 挡住C 及A 、B 的像，C 和D 确定了出射光线，利用入射点和出射点的连线来确定折射光线，作出法线，用量角器量出入射角θ1和折射角θ2，从而利用折射定律n ＝sin θ1sin θ2确定玻璃的折射率。

答案：(1)C (2)挡住C 及A 、B 的像 1.8(1.6～1.9都算对)2．(1)用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。

某一时刻的波形图如图3所示，绳上a 、b 两质点均处于波峰位置。

下列说法正确的是( )图3A ．a 、b 两点之间的距离为半个波长B ．a 、b 两点振动开始时刻相差半个周期C ．b 点完成全振动的次数比a 点多一次D ．b 点完成全振动的次数比a 点少一次(2)一列简谐波沿x 轴传播，t ＝0时刻的波形如图4甲所示，此时质点P 正沿y 轴负方向运动，其振动图象如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是( )图4A ．沿x 轴负方向，60 m/sB ．沿x 轴正方向，60 m/sC ．沿x 轴负方向，30 m/sD ．沿x 轴正方向，30 m/s解析：(1)a 、b 两点是波上相邻两波峰，其间距为一个波长，波的传播是在一个周期里传播一个波长，所以波的前端从a 到b 需要一个周期的时间，a 质点比b 质点提前一个周期起振，所以b 比a 完成的全振动少一次。

(2)由甲图可知，由于P 点沿y 轴负方向振动，根据逆向走坡法可以判断，波沿x 轴负方向传播，由波动图象可知波长λ＝24 m ，由振动图象可知周期为T ＝0.4 s ，则波的传播速度为v ＝λT ＝240.4m /s ＝60 m/s ，A 项正确。

答案：(1)D (2)A3.(2012·上海高考)在“利用单摆测重力加速度”的实验中(1)某同学尝试用DIS 测量周期。

如图5所示，用一个磁性小球代替原先的摆球，在单摆下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方。

图中磁传感器的引出端A 应接到________。

使单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于________。

若测得连续N 个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t ，则单摆周期的测量值为________(地磁场和磁传感器的影响可忽略)。

图5(2)多次改变摆长使单摆做小角度摆动，测量摆长L 及相应的周期T 。

然后，分别取L 和T 的对数，所得到的lg T -lg L 图线为________(填“直线”、“对数曲线”或“指数曲线”)；读得图线与纵轴交点的纵坐标为c ，由此得到该地的重力加速度g ＝________。

解析：(1)磁传感器的引出端A 应接到数据采集器，从而采集数据。

单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于最低点(或平衡位置)。

若测得连续N 个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t ，则单摆周期的测量值为2tN －1。

(2)由T ＝2πL g 可知lg T ＝12lg 4π2g ＋12lg L 。

故lg T －lg L 图线为直线。

由题意可知12lg 4π2g＝c ，故g ＝4π2102c 。

答案：(1)数据采集器 最低点(或平衡位置) 2t N －1(2)直线 4π2102c4．(2012·山东高考)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t ＝0时刻的波形如图6所示，介质中质点P 、Q 分别位于x ＝2 m 、x ＝4 m 处。

从t ＝0时刻开始计时，当t ＝15 s 时质点Q 刚好第4次到达波峰。

图6(1)求波速。

(2)写出质点P 做简谐运动的表达式(不要求推导过程)。

解析：(1)设简谐横波的波速为v ，波长为λ，周期为T ，由图象知，λ＝4 m 。

由题意知 t ＝3T ＋34T ①v ＝λT ②联立①②式，代入数据得 v ＝1 m/s ③(2)质点P 做简谐运动的表达式为 y ＝0.2 sin(0.5πt ) m ④答案：(1)1 m/s (2)y ＝0.2 sin(0.5πt ) m5．(2012·浙江高考)在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图7甲所示。

图7(1)在图8中画出完整的光路图；图8(2)对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n＝________(保留3位有效数字)；(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图乙所示。

图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和________(填“A”或“B”)。

解析：(1)分别连接玻璃砖两侧的大头针所在的点，并延长与玻璃砖边分别相交，标出传播方向，然后连接玻璃砖边界的两交点，即为光线在玻璃砖中传播的方向。

光路如图所示。

(2)设方格纸上正方形的边长为1，光线的入射角为i，折射角为r，则sin i＝5.35.32＋42＝0.798，sin r ＝2.22.22＋3.62＝0.521所以玻璃的折射率n ＝sin i sin r ＝0.7980.521＝1.53(3)由题图乙可知，光线P 1P 2入射到玻璃砖上时，相当于光线射到了一个三棱镜上，因此出射光线将向底边偏折，所以出射光线过P 3和A 。

答案：(1)如图所示(2)1.53(说明：±0.03范围内都可) (3)A6．(1)在xOy 平面内有一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速为2 m/s ，振幅为A ，M 、N 是平衡位置相距2 m 的两个质点，如图9所示。

在t ＝0时，M 通过其平衡位置沿y 轴正方向运动，N 位于其平衡位置上方最大位移处。

已知该波的周期大于1 s 。

则( )图9A ．该波的周期为53sB ．在t ＝13 s 时，N 的速度一定为2 m/sC ．从t ＝0到t ＝1 s ，M 向右移动了2 mD ．从t ＝13 s 到t ＝23s ，M 的动能逐渐增大(2)沿x 轴正方向传播的一列简谐横波在t ＝0时刻的波形如图10所示，M 为介质中的一个质点，该波的传播速度为40 m/s ，则t ＝140s 时( )图10A ．质点M 对平衡位置的位移一定为负值B ．质点M 的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C ．质点M 的加速度方向与速度方向一定相同D ．质点M 的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反解析：(1)根据v ＝λT 和T >1 s 可得λ>2 m ，又根据M 、N 两质点的距离和振动情况可知，M 、N 两质点的距离等于波长的四分之三，即2 m ＝34 λ，可得λ＝83m ，又根据v ＝λT 可得T＝43 s ，故A 选项错误；t ＝13 s 时，N 位于它做简谐运动的平衡位置，速度为最大，但不一定为2 m/s(与波的传播速度无关)，故B 选项错误；质点只在其平衡位置附近做简谐运动，不会随波移动，故C 选项错误；从t ＝13 s 至t ＝23 s 过程中，M 从其平衡位置上方最大位移处向其平衡位置处运动，M 的速度逐渐增大，则其动能也逐渐增大，故D 选项正确。

(2)由于波沿x 轴正向传播，由波动与振动的关系可知，t ＝0时刻M 点正沿＋y 方向振动，从图象上可知波长λ＝4 m ，因此周期为T ＝λv ＝110 s ，t ＝140 s 时，质点振动了14周期，M 点经过14周期，位移一定为正，且M 点正沿－y 方向运动，速度方向与位移方向相反，A 、B 项错误；加速度方向总是指向平衡位置，因此此时M 点的加速度也沿－y 方向，C 、D 项正确。

答案：(1)D (2)CD7．(1)如图11所示为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则( )图11A ．甲为紫光的干涉图样B ．乙为紫光的干涉图样C ．丙为红光的干涉图样D ．丁为红光的干涉图样(2)如图12所示，一玻璃球体的半径为R ，O 为球心，AB 为直径。

来自B 点的光线BM 在M 点射出，出射光线平行于AB ，另一光线BN 恰好在N 点发生全反射。

已知∠ABM ＝30°，求①玻璃的折射率。

②球心O 到BN 的距离。

图12 解析：(1)光通过双缝产生干涉图样，通过单缝产生衍射图样，选项C 、D 错误。

而干涉图样为明暗相间的条纹，且条纹间距为Δx ＝ld λ，光的波长越长，条纹间距越大，紫光的波长短，因而紫光干涉图样的条纹间距小，选项B 正确。

(2)①设光线BM 在M 点的入射角为i ，折射角为r ，由几何知识可知，i ＝30°，r ＝60°， 根据折射定律得n ＝sin r sin i①代入数据得n ＝3②②光线BN 恰好在N 点发生全反射，则∠BNO 为临界角C sin C ＝1n③设球心到BN 的距离为d ，由几何知识可知 d ＝R sin C ④ 联立②③④式得d ＝33R ⑤ 答案：(1)B (2)①3 ②33R 8．(2012·新课标全国卷)一玻璃立方体中心有一点状光源。

今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。

已知该玻璃的折射率为2，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。

解析：如图所示，考虑从玻璃立方体中心O 点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射。

根据折射定律有n sin θ＝sin α①式中，n 是玻璃的折射率，入射角等于θ，α是折射角。