2022高考物理 刷題增分：選考34題仿真2022Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷高考模擬演練（含解析）3

選考34題仿真2021·Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷高考模擬演練 1．(2021·安徽A10聯(lián)盟一卷)(1)如下列圖，寬度為a的一束單色光沿圖中的方向射到直角三棱鏡ABC的AB邊上。光線與AB邊的夾角為30°，∠B＝30°，棱鏡對(duì)該單色光的折射率n＝。假設(shè)在光的傳播過程中有折射光線存在時(shí)不考慮光的反射，那么該束單色光在AB邊上的折射角為________，射出棱鏡時(shí)的寬度為________。 (2)如圖甲所示，在波的傳播方向上有A、B、C三點(diǎn)，其中AB＝BC＝10 m。從t＝0時(shí)刻開始觀察到A、C兩點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況分別如圖乙、丙所示。 甲 乙　　　　　　　　　　　　丙 ①該波的波速可能為多大？ ②假設(shè)振源位于C點(diǎn)，起振方向向上，且3λ<AC<4λ(λ為波長(zhǎng))，那么從振源起振開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間B點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)二次到達(dá)波峰？ 解析　(1)光路圖如下列圖，由折射定律得n＝＝＝，可知r＝30°，由幾何知識(shí)可知光線垂直BC邊射出，設(shè)DE的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，那么＝sin30°，＝cos30°，解得該束單色光射出棱鏡時(shí)的寬度b＝a。 (2)①由圖乙、丙可知，波的周期T＝8 s 當(dāng)波向右傳播時(shí)，有λ＝20 m(m＝0,1,2，…) 那么波速v1＝＝ m/s(m＝0,1,2，…) 當(dāng)波向左傳播時(shí)，有λ＝20 m(n＝0,1,2，…) 那么波速v2＝＝ m/s(n＝0,1,2，…) ②振源位于C點(diǎn)，那么波向左傳播，有λ＝20 m 由3λ<AC<4λ可知，n取3，可知波速v＝ m/s 那么波由振源傳至B點(diǎn)需要的時(shí)間t1＝＝15 s 由于振源起振方向向上，所以B點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)第二次到 達(dá)波峰還需時(shí)間t2＝T＝10 s 總共經(jīng)過的時(shí)間t＝t1＋t2＝25 s。 答案　(1)30°　a (2)① m/s(m＝0,1,2，…)，方向向右或 m/s(n＝0,1,2，…)，方向向左?、?5 s 2．(2021·湖北省4月調(diào)研)(1)以下說法正確的選項(xiàng)是________。 A．不管系統(tǒng)的固有頻率如何，它做受迫振動(dòng)的頻率總等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān) B．游泳時(shí)耳朵在水中聽到的音樂與在岸上聽到的是一樣的，說明機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率并不改變 C．當(dāng)光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，如果入射角足夠大，就會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象 D．麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的主要論點(diǎn)是變化的磁場(chǎng)激發(fā)電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng) E．相對(duì)論認(rèn)為：一條沿自身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長(zhǎng)度總比桿靜止時(shí)的長(zhǎng)度大 (2)“道威棱鏡〞廣泛地應(yīng)用在光學(xué)儀器中，如下列圖，將一等腰直角棱鏡截去棱角，使其平行于底面，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。從M點(diǎn)發(fā)出的一束平行于底邊CD的單色光從AC邊射入，棱鏡玻璃的折射率n＝，光在真空中的速度為c。 ①請(qǐng)通過計(jì)算判斷該光線能否從CD邊射出； ②假設(shè)＝l，光在“道威棱鏡〞內(nèi)部傳播的時(shí)間為多少。 解析　(1)不管系統(tǒng)的固有頻率如何，它做受迫振動(dòng)的頻率總等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)，選項(xiàng)A正確；游泳時(shí)耳朵在水中聽到的音樂與在岸上聽到的是一樣的，說明機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率并不改變，選項(xiàng)B正確；只有當(dāng)光從光密介質(zhì)射入另一種光疏介質(zhì)時(shí)，如果入射角足夠大，才會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的主要論點(diǎn)是變化的磁場(chǎng)激發(fā)電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng)，選項(xiàng)D正確；相對(duì)論認(rèn)為：一條沿自身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長(zhǎng)度總比桿靜止時(shí)的長(zhǎng)度小，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。 (2)①光在棱鏡中傳播光路如下列圖。 由折射定律得n＝ 解得γ＝30° 而sinC＝ 解得C＝45° 光線到達(dá)CD邊時(shí)，θ＝75°>C，故光線無法從CD邊射出。 ②光線在棱鏡內(nèi)傳播，n＝ 由正弦定理得＝ 解得＝ 由對(duì)稱性可知，光在棱鏡內(nèi)部傳播的路程s＝ 而t＝ 所以t＝。 答案　(1)ABD　(2)①光線無法從CD邊射出?、? 3．(2021·山東省濟(jì)南期末)(1)如下列圖為一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播在t＝0時(shí)刻的波形圖，該波恰好傳到x＝12 m位置。在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的位移為5 cm, 質(zhì)點(diǎn)Q位于x＝4 m處。從t＝0時(shí)刻開始，當(dāng)t＝2.25 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q剛好第3次到達(dá)波峰。以下說法正確的選項(xiàng)是________。 A．該波的振動(dòng)周期為1 s B．該波的傳播速度為4 m/s C．t＝5 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向 D．0～8 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為3.2 m E．t＝4 s時(shí)刻，該波形傳到x＝32 m位置 (2)如下列圖，半徑為R的透明半圓柱體截面的圓心為O點(diǎn)，一束單色光垂直射到半圓柱體的平面上。單色光從B點(diǎn)射入，那么光線在射出圓柱體時(shí)，光線偏離原方向的角度為15°，OB＝。光速為c，求： ①半圓柱體的折射率n； ②光線在圓柱體發(fā)生全反射的臨界角C； ③光線在圓柱體中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。 解析　(1)當(dāng)t＝2.25 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q剛好第3次到達(dá)波峰，2.25 s是2.25個(gè)周期，所以周期T＝1 s，A正確；該波的波長(zhǎng)為λ＝8 m，波速v＝＝8 m/s，B錯(cuò)誤；t＝0時(shí)刻，P質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，5 s是五個(gè)周期，t＝5 s時(shí)，P質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，C正確；8 s是8個(gè)周期，每個(gè)周期運(yùn)動(dòng)路程是4A,0～8 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為0.1×4×8＝3.2 m，D正確；4 s時(shí)間內(nèi)，傳播的距離s＝vt＝32 m，t＝4 s時(shí)刻，該波形傳到12 m＋32 m＝44 m位置，E錯(cuò)誤。 (2)①?gòu)腂點(diǎn)射入的光線，在圓柱面發(fā)生折射，由折射定律：n＝ 其中折射前：sinθ1＝＝，那么θ1＝30° 折射后：θ2＝θ1＋15°＝45° 解得n＝ ②由sinC＝ 解得臨界角為C＝45° ③由光路圖中的幾何關(guān)系，光在圓柱體內(nèi)的路程為： s＝Rcosθ1＝R 光速v＝ 所用時(shí)間t＝ t＝。 答案　(1)ACD　(2)①?、?5°?、? 5