高考物理选做题辅导讲义

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高考物理复习选做题辅导讲义 授课主题 选做题练习 教学目的 1. 机械振动机械波、光学练习 2. 万有引力、变压器原理练习 教学重难点 必考内容练习 教学内容 知识回顾 ‎1．如图5所示电路中，电源电压u＝311sin (100πt) V，A、B间接有 “220 V440 W”的电暖宝，“220 V 220 W”的抽油烟机,交流电压表及保险丝。下列说法正确的是（ A ）‎ A．电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3 A B．交流电压表的示数为311 V C．电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍 D．1 min内抽油烟机产生的热量为1.32×104 J ‎2．北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒。2019年12月27日，我国自行研制的“北斗导航卫星系统”(BDS)正式组网投入商用。2019年9月采用一箭双星的方式发射了该系统中的轨道半径均为21332km的“北斗－M5”和“北斗－M6”卫星，其轨道如图8所示，地球半径为6400km，关于这两颗卫星，下列说法正确的是( AD )‎ A．两颗卫星的向心加速度大小相同 B．两颗卫星运行速度大小均大于7.9 km/s ‎ C．两颗卫星所受的万有引力相同 D．“北斗－M5”的发射速度小于第二宇宙速度。‎ ‎3.（1）(6分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波t时刻的波形图象如图26所示，已知该波的周期为T，a、b、c、d 为沿波传播方向上的四个质点。则下列说法中正确的是 ‎ A．在t+2T时，质点d的速度为零 B．从t到t+3T的时间间隔内，质点c通过的路程为24cm C．t时刻后，质点a比质点b先回到平衡位置 D．从t时刻起，在一个周期的时间内，a、b、c、d四个质点沿x轴通过的路程均为一个波长 ‎（2）(9分)如图27所示，用折射率n=的透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图，FD为圆周，圆心为O，OD=2AD=R,光线沿半径方向与BF成30°夹角入射，最后从AB面射出。‎ ‎①求出射光线与AB面的夹角为多少？‎ ‎②光在棱镜中传播所用的时间（光在真空中的速度为c）。‎ ‎（1）AB （2）由题意sinC=，----- 1分则C=45° ----- 1分 由图可知入射角为600＞450，光线在BF面恰好发生全反射，‎ 设光线在AB面的折射角为θ1，入射角为θ2=90°﹣600=300， ----- 1分 则n= ----- 1分 θ1=45°，‎ 出射光线与AB面的夹角为45° ----- 1分 ‎②由几何 S= R +， ----- 1分 ‎ ----- 1分 ‎ = ----- 2分 本节知识点讲解 ‎1.如图所示，天文学家观测到某行星和地球在同一轨道平面内绕太阳做同向匀速圆周运动，且行星的轨道半径比地球的轨道半径小，地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫做地球对该行星的观察视角．当行星处于最大观察视角处时，是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期，已知该行星的最大观察视角为θ，不计行星与地球之间的引力，则该行星环绕太阳运动的周期约为( B )‎ A．年 B．年 C．年 D. 年 ‎2．甲图中S、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表，矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R，从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图像如图乙所示，忽略线圈、电刷与导线的电阻，以下判断正确的是（ BD ）‎ ‎ A. 电压表的示数为 ‎ B. O.01s时穿过发电机线圈的磁通量最小 ‎ C．保持R的大小不变，P的位置向上移动，电流表读数减小 ‎ D. 保持R的大小及P的位置不变，发电机线圈的转速增大一倍，变压器的输入功率将增大到原来的4倍 ‎3、(1)（5分）如图甲所示为一列沿水平方向传播的简谐横波在时刻t的波形图，如图乙所示为质点b从时刻t开始计时的振动图像，则下列说法中正确的是____（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ ‎ A. 该简谐横波沿x轴正方向传播 ‎ B．该简谐横波波速为0.4 m/s ‎ C．再经过1.25s质点a通过的路程为0.5m ‎ D．再经过1.25s质点a通过的路程为1Ocm ‎ E．当该波传播中遇到尺寸为3m的障碍物，能发生明显的衍射现象 ‎(2)（10分）如图所示，半圆玻璃砖的半径R=1Ocm，折射率n=；，直径AB与屏幕垂直并接触于A点，激光α以入射角i=300从真空射向半圆玻璃砖的圆心O，在屏幕MN上出现两个光斑．已知真空中该激光波长λ0= 650nm，真空中光速c=3.O×l08m/s.求：‎ ‎ (i)该激光在玻璃砖中的波长λ；‎ ‎ ( ii)屏MN上两光斑间的距离．‎ ‎（1）ABE ‎(2)光由真空进入玻璃砖频率不变，设光在玻璃砖中的波长为λ，速度为v n=‎ 代入数据解得：λ=nm=375nm ‎(ⅱ)画出如图光路图 设折射角为r，根据折射定律 ‎ n=‎ 可得：r=600‎ 由几何知识得，△OPQ为直角三角形，所以两个光斑PQ之间的距离 L=PA+AQ=Rtan300+2Rsin600‎ 代入数据可解得：‎ L= cm=23.1cm 巩固练习 ‎1．2019年1月5日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将通信技术试验卫星发射升空，若该卫星在发射过程中质量保持不变，则在该卫星发射升空远离地球的过程中，其所受地球的万有引力F及重力势能的变化情况分别为 BC A．F变大 B．F变小 C．变大 D．变小 ‎2．如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为1：4，电路中电流表和电压表均为理想电表，原线圈的A、B端接有交流电压，电流表的示数为1A，则 ABD A．该交流电的频率为50Hz B．电压表的示数为60V C．灯泡L的电阻为15Ω D．灯泡L消耗的功率为15W ‎3.一列简谐横波向x轴负方向传播，在t=0时的波形如图所示，P、Q两质点的平衡位置分别为（-1,0）（-7，0）。已知t=0.7s时，质点P第二次出现波峰，下列说法正确的是______________A．‎ 该波的波长为5cm B．该波的波速为10m/s C．振源的振动方向沿y轴负方向 D．当质点Q位于波峰时，质点P位于波谷 E．t=0.9s时，质点Q第一次出现波峰 ‎（2）如图所示，用折射率的透明物质做成内外半径分别为、b=5m的空心球，其内表面涂有能完全吸收光的物质，不考虑光在介质内部传播时的反射。一平行光从左向右射向此球，光在真空的传播速度，求：‎ ‎①光进入透明物质中的折射角的最大值；‎ ‎②光在透明物质中的最长传播时间t；‎ ‎（1）BDE ‎（2）①当入射角最大时，折射角最大．最大的入射角为90°，由折射定律得：，‎ 得：‎ 即光进入透明物质中的折射角的最大值为45°；‎ ‎②光在透明物质中的传播速度为：．‎ 当入射平行光折射进入透明介质后并恰好与内表面相切时在透明物质中传播的距离最长，画出光路图如图（入射角为、折射角为）． 由几何知识得光在在透明物质中的最长传播距离为：‎ 最长的传播时间为：欢迎 当堂达标检测 ‎1．2019年11月24日，我国成功发射了天链一号04星。天链一号04星是我国发射的第4颗地球同步卫星，它与天链一号02星、03星实现组运行，为我国神舟飞船、空间实验室天宫二号提供数据中继与测控服务。如图，1是天宫二号绕地球稳定运行的轨道，2是天链一号绕地球稳定运行的轨道。下列说法正确的是B A．天链一号04星的最小发射速度是11.2km／s B．天链一号04星的运行速度小于天宫二号的运行速度 C．为了便于测控，天链一号04星相对于地面静止于北京飞控中心的正上方 D．由于技术进步，天链一号04星的运行速度可能大于天链一号02星的运行速度 ‎2．如图，理想变压器原线圈与一交流电源相连，原、副线圈分别接有相同的灯泡a、b和c。已知小灯泡的额定电 压为0.3V，电阻为30Ω(假设电阻不随温度变化而变化)。闭合开关S，三个灯泡均能正常发光，下列说法正确的是 AC A．原副线圈的匝数比为2：1‎ B．交流电源的电压值为0.6V C．断开开关S，小灯泡b可能会烧坏 D．断开开关S，小灯泡a可能会烧坏 ‎3．(1)(5分)如图所示，杯中装满水， 上方有一点A，杯底有一点B，A、B连线和水面的交点为O，现在A点用很细的一束红光照向水面上的P点，正好在B点形成亮点。若在A点用很细的另一颜色的光照向水面上的Q点，也正好在B点形成亮点。下列说法正确的是________0分)‎ A．不管另一种光是什么颜色，P点和Q点都在O点的右边 B．若另一种光是紫色，则Q点距O点较远 C．若另一种光是蓝色，则Q点距O点较近 D．若另一种光是黄色，P点和Q点都在O点的左边 E．若另一种光是橙色，则Q点距O点较远 ‎(2)一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，则：‎ ‎(i)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为多少?‎ ‎(ii)若t=0时振动刚刚传到A点，从该时刻起再经多长时间坐标为45 m的质点(未画出)第二次位于波峰?‎ 课堂总结 家庭作业 ‎1．如右图所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，原线圈回路接有内阻不计的交流电流表A，副线 圈回路接有定值电阻R=2Ω，现在a、b间和c、d间分别接上示波器，同时监测得a、b间，c、d间的电压随时间变化的图象如下图所示，则下列说法中错误的是 A．T=0.02s ‎ B．n1:n2≈55:1‎ C．电流表A的示数I≈36.4mA D．当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压瞬时值为0‎ ‎2.“嫦娥三号”携带“玉兔号”月球车首次实现月球软着陆和月面巡视勘察，并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测。“玉兔号”在地球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2；地球与月球均视为球体，其半径分别为R1、R2；地球表面重力加速度为g。则：‎ ‎ A．月球表面的重力加速度为 ‎ B．地球与月球的质量之比为 ‎ C．月球与地球的第一宇宙速度之比为 ‎ D． “嫦娥三号”环绕月球表面做匀速圆周运动的周期为 ‎34．[物理—选修3-4] (15分)‎ ‎ （1）（6分）如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，若质点Q相继出现两个波峰的时间间隔为4s，则下列说法正确的是（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ A．该波的传播速度v=2m/s B．从图示计时，若P点比 Q先到达波峰，则波的传 ‎ 播方向沿x轴正向 C．P Q两质点的振动方向总是相反 D．若波沿x轴负向传播，从图示计时，至少再经过1.75s P Q两质点的位移才能相同 E．若波沿x轴正向传播，从图示计时，至少再经过0.25s P Q两质点的位移才能相同 ‎（2）（9分）如图所示，空气中有一折射率为的正方形玻璃，若光线以入射角θ投射到AB面上，接着在BC面上发生全反射，最后从CD面上射出，求：‎ ‎（i）入射角θ角的取值范围；‎ ‎（ii）射出光线与CD面的夹角。‎ ‎（1）(6分) ADE ‎（2）（9分）解:(i)光线以入射角θ投射到AB面上发生折射，设折射角为r1光线在BC面上发生全反射,入射角为i，CD面的入射角为r2‎ ‎ 由折射率公式：sinC=1/n ① （1分） ‎ ‎ iC ② （1分） ‎ 在AB面由折射定律： ‎ ‎ n=sinθ/sinr1 ③ （1分） ‎ 依题意： i+ r1= 90° ④ （1分） ‎ ‎ 由①-④得： θ90 ° ‎ θ角的取值范围为： （1分） ‎ ‎ (ii)依题意： r2= r1 ⑤ （1分） ‎ 在CD面由折射定律： ‎ ‎ n=sin θ2/sinr2 ⑥ （1分） ‎ ‎ 由 ⑤⑥得： θ2= θ ⑦ （1分） ‎ 设射出光线与CD面的夹角α 则： （1分）‎