2022年高考物理冲刺专题复习 .pdf

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1、学习必备欢迎下载20XX 届高考黄冈中学物理冲刺讲解、 练习题、预测题 12： 第 6 专题振动与波、光学、原子物理 (2) 经典考题本专题中的四部分内容在高考中一般都会以选择题出现，只是往往难度较低，题型相对单调，复习备考时应重基础，重在近年考题中总结命题的规律1 类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较， 有助于掌握新知识， 提高学习效率 在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是 20XX 年高考 北京理综卷 () A机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C机械波的传

2、播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波【解析】 波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的，对电磁波当然成立，故A 正确干涉和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特性都具有，故B 正确机械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机械波的传播需要介质；电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远地传播形成的，所以电磁波的传播不需要介质，故C 正确机械波既有横波又有纵波， 但是电磁波只能是横波，其证据就是电磁波能够发生偏振现象，而偏振现象是横波才有的，D 错误故正确答案应为D 答案 D 2科学家发现在月球上含有丰富的32He(氦 3)它是一种高效、清洁、安全的核聚

3、变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为32He32He 211H 42He关于32He聚变，下列表述正确的是 20XX 年高考 广东物理卷 () A聚变反应不会释放能量B聚变反应产生了新的原子核C聚变反应没有质量亏损D目前核电站都采用32He聚变反应发电【解析】 聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，会放出大量的能量但目前核电站都采用铀核的裂变反应因此B 正确 答案 B 【点评】 同质量的核燃料聚变反应放出的能量远远超过裂变反应，而且聚变反应的产物往往无放射性 但由于聚变反应需要几百万摄氏度以上的高温以及难以控制反应速度，故目前还没能用于发电3密闭有空气的薄塑料

4、瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)20XX年高考 重庆理综卷 () A内能增大，放出热量B内能减小，吸收热量C内能增大，对外界做功D内能减小，外界对其做功【解析】 不计分子势能，空气的内能由温度决定，内能随温度降低而减小，A、C 均错误；薄塑料瓶因降温而变扁，此时瓶内空气的体积减小，外界压缩空气做功，D 正确；空气的内能减小、外界对空气做功，根据热力学第一定律可知空气向外界放热，B 错误 答案 D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页学习必备欢迎下载【点评】 本类题型在高考对热学的考查中最常见4氢原子能级

5、的示意图如图所示，大量氢原子从n4 的能级向n 2 的能级跃迁时辐射出可见光a，从 n3 的能级向n2 的能级跃迁时辐射出可见光b，则20XX 年高考 四川理综卷 () A氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出 射线B氢原子从n4 的能级向n3 的能级跃迁时会辐射出紫外线C在水中传播时，a 光较 b 光的速度小D氢原子在n2 的能级时可吸收任意频率的光而发生电离【解析】 射线的产生机理是原子核受激发，是原子核变化才产生的，A 错误；根据跃迁规律可知高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级差，从n4 的能级向n3 的能级跃迁时会辐射出的光子能量小于a 光子的能量，不可能为紫外线，B 错

6、误；根据跃迁规律可知从n4 的能级向n2 的能级跃迁时辐射光子的能量大于从n3 的能级向n2 的能级跃迁时辐射光子的能量，则可见光a 的光子能量大于b 的，又根据光子能量Eh 可得 a 光子的频率大于b 的，则 a 的折射率大于b 的，又 vCn可得在水中传播时，a 光较 b 光的速度小， C 正确；欲使在n 2 的能级处的氢原子发生电离，则吸收的能量一定不小于3.4 eV，D 错误 答案 C 5一列简谐横波在某一时刻的波形图如图甲所示，图中P、Q 两质点的横坐标分别为x1.5 m 和 x4.5 mP 点的振动图象如图乙所示在下列四幅图中，Q 点的振动图象可能是20XX 年高考 全国理综卷 (

7、) 【解析】 本题考查波的传播该波的波长为4 m，P、Q 两质点间的距离为3 m若波沿 x 轴正方向传播，当P 在平衡位置向上振动时，Q 点此时应处于波峰，B 正确；若波沿x精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页学习必备欢迎下载轴负方向传播，P 点处于向上振动时，Q 点应处于波谷，C 正确 答案 BC 【点评】 高考对波的图象考查时要求较高，难度大， 需要准确作图以帮助分析各点的振动情况6在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图甲中虚线 )与桌面垂直， 过轴线的截面为等边三角形，如图甲所示有一半径为

8、r 的圆柱形的平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为20XX 年高考 全国理综卷 () 甲ArB1.5rC2rD2.5r【解析】 光从玻璃射向空气的临界角 arcsin 1narcsin 23，而入射角i ，将发生全反射，光路图如图乙所示由几何关系得OBr tan 60 cot 30 r2r乙 答案 C 能力演练一、选择题 (104 分) 1目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素下列有关放射性知识的说法中，正确的是() A23592U 衰变成20682Pb要经过 6 次

9、衰变和 8 次 衰变B氡的半衰期为3.8 天，若有4 个氡原子核，则经过3.8 天后就一定只剩下2 个氡原子核C放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的D 射线与 射线一样是电磁波，但穿透本领远比 射线弱【解析】 由质量数守恒和电荷数守恒可知A 正确；放射性同位素存在半衰期是一个统计规律， 对于大量的原子核才成立，4 个氡原子核经过3.8 天后可能剩4 个，也可能剩 3 个，还可能剩2 个或 1 个都不剩， B 错误； 衰变的方程为：Ayx1Ayx01e ，C 正确； 射线是高速电子，不是电磁波，D 错误 答案 AC 2一列简谐横波沿x 轴所在直线传播，图示为某时刻的

10、波形图，其中A 处到 O 的距离为 0.5 m，此时 A 处的质点沿y 轴负方向运动，再经0.02 s 第一次到达波谷，则() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页学习必备欢迎下载A这列波的波长为1 m B这列波的频率为100 Hz C这列波的波速为25 m/s D这列波的传播方向沿x 轴负方向【解析】 由 A 点正沿 y 轴负方向振动可知波向x 轴的负方向传播， D 正确 又由题意及图象可知 1 m，T0.08 s，故 f1T12.5 Hz，vT12.5 m/s 答案 AD 3地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的

11、热交换忽略不计已知大气压强随高度增加而降低， 则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能)20XX 年高考 重庆理综卷() A体积减小，温度降低B体积减小，温度不变C体积增大，温度降低D体积增大，温度不变【解析】 本题考查气体的有关知识，属于中等难度题目随着空气团的上升，大气压强也随着减小，那么空气团的体积会增大，空气团对外做功，其内能会减小，因为不计分子势能，所以内能由其温度决定，则其温度会降低所以空气团的体积增大、温度降低、压强减小 答案 C 4“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核(称为母核 )俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变成中子，并放出一个中微子，从而变

12、成一个新核(称为子核 )的过程中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，很难被探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变成子核并放出中微子，则下列说法正确的是() A母核的质量数等于子核的质量数B母核的电荷数大于子核的电荷数C子核的动量与中微子的动量相同D子核的动能大于中微子的动能【解析】 这一核反应中粒子的质量数不变，电荷数减少一个，选项A、B 正确；子核与中微子的动量大小相等、方向相反，选项C 错误；又由Ekp22m，故子核的动能远小于中微子的动能，选项D 错误 答案 AB 5用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象图甲是点燃的酒精

13、灯(在灯芯上洒些盐)，图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈，将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是20XX 年高考 上海物理卷 () A当金属线圈旋转30 时，干涉条纹同方向旋转30B当金属线圈旋转45 时，干涉条纹同方向旋转90C当金属线圈旋转60 时，干涉条纹同方向旋转30精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页学习必备欢迎下载D干涉条纹保持不变【解析】 金属线圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知，干涉条纹与金属线圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，故D 正确 答

14、案 D 6在应用电磁波的特性时，下列符合实际的是() A医院里常用X 射线对病房和手术室进行消毒B医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒C人造卫星对地球拍摄时利用紫外线照相有较好的分辨率D人造气象卫星对地球拍摄时利用红外线照相是利用红外线透射率高和热效应强【解析】紫外线的化学效应明显，还具有生理作用， 故常用来对病房和手术室进行消毒；而 X 射线的穿透力强，生理作用、化学效应并不明显，不能用于手术室消毒，常用以透视，故 B 正确， A 错误因为任何物质都会发出红外线，且发射的波长与温度有关，红外线的波长长，透过云雾和微尘能力强， 故常用于拍摄气象云图而地球周围传播的紫外线极少，无法用紫外线感光

15、来拍摄地球的状况 答案 BD 7如图所示，已知用光子能量为2.82 eV 的紫色光照射光电管中的金属涂层时，电流表的指针发生了偏转若将电路中的滑动变阻器的滑片P 向右移动到某一位置时，电流表的示数恰好减小到0，电压表的示数为1 V，则该金属涂层的逸出功约为() A2.91019 J B4.51019 J C2.91026 J D4.51026 J 【解析】 由电场力做功的公式可知，当光电子的最大初动能EkeU0时，光电流为零，故知 Ek1.61019 J，所以 Wh Ek2.91019 J 答案 A 8下列关于分子运动和热现象的说法中，正确的是() A气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为

16、气体分子存在斥力的缘故B100 的水变成100 的水蒸气，其分子之间的势能增加C对于一定量的气体(分子间的作用力不计)，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D如果气体分子总数不变，气体温度升高，则压强必然增大【解析】 气体分子之间的引力大于斥力，但都小到可忽略不计，气体失去了容器的约束时会散开是因为气体分子热运动的缘故，故 A 错误； 100 的水变成100 的水蒸气的过程吸收热量，内能增加，但分子平均动能并没有增加，说明分子势能增加了，故B 正确；气体的体积增大，分子密度变小，而压强保持不变，说明分子的平均动能增大，内能增大了，由 UWQ，W0，得 Q U|W|，故 C 正确；气体的

17、温度升高，分子的平均动能增大，若体积膨胀较大，分子密度变小，气体压强也可能减小或不变，D 错误 答案 BC 9一列简谐横波沿x 轴正方向传播，其振幅为2 cm已知在 t0 时刻相距 30 m 的 a、b 两质点的位移都是1 cm，但运动方向相反，其中 a 质点沿 y 轴负方向运动， 如图所示 则精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页学习必备欢迎下载() Aa、b 两质点的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍Bt0 时刻 a、b 两质点的加速度相同Ca 质点的速度最大时，b 质点的速度为零D当 b 质点的位移为2 cm 时，

18、a 质点的位移为负【解析】 a、b 两质点的间距可能小于半个波长，或为n x，A 错误； t0 时刻 a、b两质点的位移相同，故加速度相同，B 正确；在 a 由此刻到达平衡位置的时间内，a 的平均速率大于b 的平均速率， 故这一时间内b 还没有到达波峰，当 b 到达波峰时a 已处于 x 轴的下方，故 C 错误、 D 正确 答案 BD 10图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P 以此时刻为计时起点的振动图象则从该时刻起() A经过 0.35 s 后，质点Q 距平衡位置的距离小于质点P 距平衡位置的距离B经过 0.25 s 后，质点Q 的加速度大于质点P 的加速度C经过 0.15 s

19、后，波沿x 轴的正方向传播了3 m D经过 0.1 s 后，质点 Q 的运动方向沿y 轴的正方向【解析】 图乙描述的是图甲中P 点的振动图象由图乙不难看出P 点的振动周期为0.2 s，零时刻质点P 处于平衡位置且将沿y 轴负方向振动因此，图甲的波动图象将沿x 轴的正方向传播， Q 点在该时刻将沿y 轴正方向振动， 由于在同一列波中各个质点的振动周期相同，经过 0.35 s(即74T)后， Q 点将处于x 轴下方某处但不是位于波谷位置，而P 点将处于波峰位置， 则选项 A 正确； 经过 0.25 s(即54T)后，Q 点将处于x 轴上方某处但不是位于波峰位置，而 P 点将处于波谷位置，则该时刻Q

20、 点的加速度小于P 点的加速度，故选项B 错误；由 vT可知波速为20 m/s，经过 0.15 s(即34T)后，波沿 x 轴的正方向传播了3 m，则选项 C正确；经过0.1 s (即12T)后， Q 点的运动方向沿y 轴的负方向，故选项D 错误 答案 AC 二、非选择题(共 60 分) 11(6 分)有两位同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的 DIS 系统较准确地探究了“单摆的周期T 与摆长 L 的关系”，他们通过校园网交换实验数据， 并由计算机绘制了T2 L 图象， 如图甲所示 去北大的同学所测实验结果对应的图线是 _(填“ A”或“ B”)另外， 在南大做探

21、究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象 (如图乙所示 )，由图可知，两单摆的摆长之比LaLb_精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页学习必备欢迎下载【解析】 由 T2Lg，可得 g42LT2因为 g北g南，故北大实验结果对应图线B又由图乙可知LaLb(TaTb)249 答案 B(3 分)49(3 分) 12(9 分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔和坐标纸要完成本实验，还欠缺的器材有_已知油酸酒精溶液中油酸的体积比浓度为0.05%,1 mL 这样的

22、溶液合80 滴 现将 1 滴该溶液滴在水面上，这滴溶液中纯油酸的体积是_m3用彩笔描绘出油膜轮廓线后，印在坐标纸上， 如图所示 已知坐标纸每一小格的边长为1 cm，则油膜的面积为_m2根据上面的数据，估算油酸分子的直径是_m(结果保留一位有效数字) 答案 量筒、痱子粉(2 分)6.25 1012(2 分)1.25102(2 分)51010(3 分) 13(10 分)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，准备了下列仪器：A白炽灯B双窄缝片C单窄缝片D滤光片E毛玻璃光屏(1)把以上仪器安装在光具座上，自光源起合理的顺序是_(填字母 )(2)在某次实验中，用某种单色光通过双缝在光屏上得到明暗相间的干涉

23、条纹，其中亮纹 a、 c 的位置利用测量头上的分划板确定，如图所示其中表示a 纹位置 (如图甲所示 )的手轮读数为 _mm，表示 c 纹位置 (如图乙所示 )的手轮读数为_mm(3)已知双缝间的距离为0.18 mm，双缝与屏的距离为500 mm，则单色光的波长为_ m 答案 (1)ADCBE(4 分) (2)1.790(2 分)4.940(2 分)(3)0.567(2 分) 14(11 分)利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率实验方法如下：在白纸上作一直线 MN，并作出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上，它的直径与直线MN 重合，在垂线AB 上插两个大头针P1和

24、 P2，如图甲所示，然后在半圆柱精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页学习必备欢迎下载形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等甲(1)某学生用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的垂线AB 上竖直插上了P1、P2两枚大头针， 但在半圆柱形玻璃砖右侧的区域内，无论从何处观察，都无法透过玻璃砖同时看到 P1、P2的像，原因是_ ，他应采取的措施是 _ (2)为了确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧

25、，最少应插_枚大头针(3)请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置(用“”表示)， 并作出光路图为了计算折射率，应该测量的量有：_(在光路图上标出)，计算折射率的公式是_ 答案 (1)光线 P1P2垂直于界面进入半圆柱形玻璃砖后到达圆弧面上的入射角大于临界角，发生全反射现象，光不能从圆弧面折射出来(2 分) 向上移动半圆柱形玻璃砖，使到达圆弧面上的光线的入射角小于临界角(2 分) (2) 1(2 分) (3)光路图如图乙所示(2 分 ) 乙入射角 i 和折射角r(2 分)nsin rsin i(1 分 ) 15(12 分 )与其他能源相比，核能具有能量密度大、地区适应性强的优势在核电站

26、中，核反应堆释放的核能被转化为电能核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能(1)核反应方程式23592U 10n 14156Ba 9236KraX 是反应堆中发生的许多核反应中的一种， X 为待求粒子，a 为 X 的个数则X 为_，a_以 mU、mBa、mKr分别表示23592U 、14156Ba 、9236Kr的质量， mn、mp分别表示中子、质子的质量，c 为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能 E_ (2)有一座发电功率P1.00106 kW 的核电站，核能转化为电能的效率 40%假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过

27、程放出的核能 E2.781011 J，23592U 的质量 MU390 1027 kg求每年 (1 年 3.15107 s)消耗的23592U 的质量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页学习必备欢迎下载【解析】 (1)依据核电荷数守恒和质量数守恒定律可判断：X 为中子 (10n )，且 a3(2分) 据爱因斯坦的质能方程 E mc2可得： EmU (mBamKr 2mn) c2(4 分) (2)由题意知： P1.00106 kW t3.15107 s 因为 WPt(1 分) W总WPt(1 分) 故核反应次数nPt E

28、(1 分) 每年消耗23592U 的质量为：M总nMUPt E MU1104.77 kg(3 分) 答案 (1)中子 (10n )3mU(mBamKr2mn) c2(2)1104.77 kg 16(12 分)太阳帆飞船是利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器，由于太阳光具有连续不断、 方向固定等特点，借助太阳帆为动力的航天器无须携带任何燃料在太阳光光子的撞击下， 航天器的飞行速度会不断增加，并最终飞抵距地球非常遥远的天体现有一艘质量为 663 kg 的太阳帆飞船在太空中运行，其帆面与太阳光垂直设帆能100%地反射太阳光，帆的面积为66300 m2，且单位面积上每秒接受到的太阳辐射能量E01.35

29、103 J，已知太阳辐射的光子的波长绝大多数集中在波长为2107m 1105m 波段，计算时可取其平均波长 1.0107 m，且不计太阳光反射时频率的变化已知普朗克常量h6.631034 J s(1)每秒钟射到帆面的光子数为多少？(2)由于光子作用，飞船得到的加速度为多少？【解析】 每秒钟光照射到帆面上的能量EE0S(2 分) 光子的平均能量h hc(2 分) 故每秒射到帆面上的光子数：NE0Shc4.51025(2 分) (2)每个光子的动量ph(2 分) 对光被反弹的过程运用动量定理有：Ft2Ntp(2 分) 又由牛顿第二定律：aFm2Npm9104 m/s2(2 分) 答案 (1)4.5 1025个(2)9 104 m/s2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页