专题12 光学相关-【好题汇编】1年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（上海专用）

专题12 光学相关 （上海市2024年等级考物理试卷）神秘的光 光的行为曾令物理学家感到困惑。双缝干涉、光电效应等具有里程碑意义的实验。逐渐揭开了光的神秘面纱。人类对光的认识不断深入，引发了具有深远意义的物理学革命。 5. 在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中，双缝间距为d，双缝到光强分布传感器距离为L。 （1）（3分）实验时测得N条暗条纹间距为D，则激光器发出的光波波长为______。 A． B． C． D． （2）（3分）在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片时相比______。 A．增加 B．不变 C．减小 （3）（4分）移去偏振片，将双缝换成单缝，能使单缝衍射中央亮纹宽度增大的操作有______（多选） A．减小缝宽 B．使单缝靠近传感器 C．增大缝宽 D．使单缝远离传感器 6. （4分）某紫外激光波长为，其单个光子能量为______。若用该激光做光电效应实验，所用光电材料的截止频率为，则逸出光电子的最大初动能为______。（普朗克常量为h，真空中光速为c） （上海市闵行区2024届高三物理一模试卷）四、波 可见光为我们呈现了色彩斑斓的世界和各种有趣的现象，其本质是一种电磁波，具有一些和机械波相同的波的特性，又有和机械波不同的特点。 12．下面关于光的现象和原理说法不正确的是（　　） A．原本透明的肥皂泡在阳光的照射下变得五彩斑斓主要是因为光的折射 B．激光防伪标识上的彩色图案是因为光的衍射 C．用“偏振片”可以检验并得到：光是横波 13．如图所示，折射率为1.41的直角棱镜ABC置于空气中。 （1）一束光从BC面垂直射入后又会从棱镜 射出。 A．AB面    B．BC面    C．AC面 （2）其射出方向与射入方向之间的夹角约为 °。（结果保留两位有效数字） 14．区别于光波，机械振动的传播需要依赖介质，如图振源A从0时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动，0.5s时在绳上形成的波形如图所示。若规定向上为质点振动位移的正方向，振幅为0.1m，试画出0 ~ 0.5s内A点的振动图像，标注好描述振动的物理量。 （上海市松江区2024届高三物理二模试卷）五、从经典走向量子 物理学自伽利略开端，至今已有三百多年的历史，其中20世纪之前的物理学被称为经典力学。此后，量子力学飞速发展，成为了当前的物理学前沿领域。 19．下列物理学家按物理学发展进程进行排序，正确的是（　　） A．伽利略、麦克斯韦、爱因斯坦、牛顿 B．牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦、伽利略 C．伽利略、牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦 D．爱因斯坦、伽利略、牛顿、麦克斯韦 20．某放射性元素发生衰变，经过9天还剩下，则该元素的半衰期为 天；该衰变产生的射线照射带正电验电器，电荷很快消失，是利用了射线的 （选涂：A．穿透本领  B．电离本领）。 21．玻尔在卢瑟福的基础上引入了轨道量子化的概念。如图为氢原子的能级图，可见光光子的能量范围约为。则这些原子（　　） A．最多可产生2种不同频率的光 B．从的激发态跃迁到基态发出的光是可见光 C．从跃迁到的激发态，需吸收能量为的光子 D．从的激发态电离，所需照射光的光子能量至少为 22．人类对光的本性的认识经历了曲折的、螺旋式上升的过程，推动了量子力学的发展。 （1）托马斯·杨通过双缝干涉实验证明光具有波动性，实验装置如图。双缝间距，光屏到双缝的距离，相邻明条纹中心间距，则光的波长为 nm（保留3位有效数字）。 （2）实验中，调弱光源的强度，若每次只有一个光子通过双缝装置，随着相机拍摄帧数的增加，分别得到如下5幅图像，这说明光具有 性。 23．法国物理学家德布罗意提出物质波的概念，既所有实物粒子都具有波动性。若质量为的电子经电场加速后的速度，则其物质波的波长为 nm（普朗克常量）。 （上海市延安中学2024届高三下学期适应考物理试卷）吹泡泡 吹泡泡是常见的一种娱乐活动。 1．在环境温度缓慢下降时，泡泡中的气体体积变 ， 热量。 2．泡泡成球形，这是因为液体表面相邻分子间的距离比内部 ，分子间的作用力比内部 ，表面 力使液体表面有 的趋势。 3．泡泡是无色透明的，但在阳光照射下，却呈现出五颜六色，这是光的 现象产生的。 与此原理相关的现象和应用还有： （1）图1（b）是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈，图1（a）是一点燃的酒精灯，往火焰上撒些盐后，在图1（b）上的火焰像上可看到的条纹图样是 。 （2）利用此原理可检查工件表面的平整度。如图2（a）所示，现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图2（b）所示的条纹，条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处。从弯曲的条纹可知同一亮条纹上c、d点对应的薄膜厚度 （选填“相同”或“不同”），故判断A处缺陷为 （选填“凹陷”或“凸起”）。当减少薄片的厚度，则相邻的条纹间距会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 4．（多选）如图，为特别吹制的绝缘空心球的示意图，a、b、c、d、E、F是过球心O的水平截面的圆周上六个等分点，分别在a、d和b、c固定等量的正负电荷，即qa=qd=+q和qb=qc=-q，而AB是球的某一直径且与水平面垂直，设无穷远处为电势零点，则（　　） A．E、F两点的电场强度相同 B．A、O、B三点的电势分别记为φA、φO、φB，则φA=φB>φO=0 C．将一正的试探电荷从A点沿圆弧AEB移到B点的过程中电场力先做正功再做负功 D．若b、c、d处的电荷固定不动，将a处的电荷移到O处，则电荷a的电势能将减小 （上海市黄浦区2024届高三物理一模试卷）从“飞天梦圆”到“圆梦天宫” 2023年10月15日是神舟五号飞天二十周年，二十年前杨利伟代表13亿中国人踏上了逐梦太空的征途。从此，中国人开启了从“飞天梦圆”到“圆梦天宫”。 1．神舟五号载人飞船在加速升空过程中，杨利伟处于 状态（选填“超重”或“失重”）。在返回舱进入大气层后减速下落的过程中， 能转化 能。 2．天宫课堂中，王亚平利用太空的微重力环境建立起很大尺寸的“液桥”。“液桥”表面层的水分子间距 内部的水分子间距（选填“大于”、“等于”或“小于”），水的表面张力使其表面有 的趋势。 3．天宫二号搭载的宽波段成像仪具有可见近红外（波长范围0.520.86微米）、短波红外（波长范围1.602.43微米）及热红外（波长范围8.1311.65微米）三个谱段。与可见近红外相比，热红外（　　） A．频率更低 B．相同条件下，双缝干涉图样中相邻明纹中心间距更宽 C．更容易发生衍射现象 D．在空气中传播速度更快 （上海市黄浦区2024届高三物理一模试卷）4．天宫二号搭载的三维成像微波高度计的示意图如图（a），天线1和2同时向海面发射微波，然后通过接收回波和信号处理，从而确定平均海平面的高度值。图（b）为高度计所获得海面上微波的 条纹图样，两列天线发射的微波需满足的条件是 。 （上海市虹口区2024届高三物理二模试卷）光具有能量，也有动量，光照射到物体表面时会产生压力，称为光压。光镊技术就是用一束高度汇聚的激光形成辐射压力，在基本不影响周围环境的情况下对捕获物进行亚接触、无损活体的操作，如同“隔空取物”的光学镊子。 10．科学家研究发现，光子的动量与光的传播方向一致，其大小p=，h为普朗克常量，λ为光的波长。该公式表明：光具有的特性是 。频率为ν的光子垂直照射到平面镜，在反射的过程中，动量改变量的大小Δp= ，从而对平面镜产生一定的压力（光速取真空中的速度c）。 11．光射达物质界面时会发生折射，遵循折射定律，传播方向发生变化会导致其动量改变，从而产生光压。如图，一束光线从真空中入射到均匀分布的微球的A点，两次折射后从B点射出。 （1）实验中测出折射角β小于入射角α，则光线在微球内的传播速度 真空中的光速c。从B点射出后的折射角θ= （用α、β表示）。 （2）光束经过微球的过程中，其动量变化量( ) A．由A指向B，对微球产生的光压指向B B．由A指向B，对微球产生的光压指向A C．与AB垂直，对微球产生的光压垂直AB向上   D．与AB垂直，对微球产生的光压垂直AB向下 12．运用时，可以将两束相同的光同时对称的射入微球，相当于镊子的两个臂，产生对称的压力，从而稳定捕捉微球。 （1）如图，对称的入射光a、b射入微球甲，c、d射入微球乙，入射方向关于中心线对称，则两球所受合力的方向( ) A．两球所受合力均向上 B．两球所受合力均向下 C．甲球受合力向下，乙球受合力向上 D．甲球受合力向上，乙球受合力向下 （2）已知微球偏离平衡位置微小位移x时，光线对微球总的作用力近似满足F=-kx，则微球从平衡位置开始运动的位移x随时间t变化的图像为( ) A．B．C．D． （上海市虹口区2024届高三物理一模试卷）反射与折射现象 波到达两种不同介质的界面时，通常会同时发生反射与折射。 7．如图，站在清澈的湖边，可以同时看到湖旁景物的倒影和水底的枯枝。（　　） A．景物的倒影是光在水面折射形成的 B．看到的枯枝是光在水面反射形成的 C．看到枯枝的深度比湖底的深度更大一些 D．人在湖边看到景物的倒影，潜在水中向上也能看到湖边景物，说明光在水面同时发生了反射与折射 8．光导纤维呈圆柱形，中间是直径为微米级的纤芯A，外面包裹材料B，最外层是塑料护套C，它能远距离、高效传导各种光信号。（　　） A．光导纤维运用了光的色散原理 B．纤芯A的折射率最小 C．包裹材料B的折射率最大 D．可以选用折射率由内向外逐渐减小的渐变型纤芯 9．如图，游泳池注满水，光源S在水面下2.0m处，离水池右侧的边缘为1.5m，水的折射率为1.33。 （1）光在水中传播的速度 光在空气中传播的速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）从池边观察，看到光源S的像离水面的距离约为 m（保留2位有效数字）。 10．水深小于波长区域的水波叫浅水波。水的深度发生变化，浅水波的传播方向会发生变化，传播速度也随之变化。浅水波的波速v=，其中g为重力加速度，h为水的深度。如图，从左侧发出一列水波，途经A、B两处。 （1）由图可知，A处水波的波长 B处水波的波长，A处的水深 B处的水深（均选填“大于”、“小于”或“等于”）； （2）假设水波的折射与光的折射遵从相同规律，B相对于A的等效折射率n=1.5，A处水深hA=1.8cm，则B处水深hB为 cm。 （上海市奉贤区2024届高三物理二模试卷）上海光源是一台同步辐射光源，其内部加速到接近光速的电子在磁场中偏转时会沿轨道切线发出波长连续的电磁波，包含远红外到X射线波段，被广泛用于各种前沿科学研究。 7．上海光源产生的电磁波中，可用于人体透视检查的是（　　） A．X射线 B．紫外线 C．可见光 D．远红外线 8．利用上海光源发射的激光，设计实验测定某半圆柱形玻璃砖的折射率，如图所示。O点为圆心，用一束红色激光从C点对准圆心O射入玻璃砖，保持入射光方向和O点位置不变，让玻璃砖绕O点顺时针缓慢旋转，当转过39°角时，折射光线消失。则 （1）玻璃对红色激光的折射率n= （保留3位有效数字）； （2）若换绿色激光重复上述实验，则折射光线消失时，玻璃砖转过的角度 39°。 A．大于     B．等于     C．小于 9．上海光源的核心之一是加速电子的回旋加速器，如图所示，两个D形金属盒分别和某高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面向下，电子源置于盒的圆心附近。已知电子的初速度不计，质量为m，电荷量大小为e，最大回旋半径为R，普朗克常量为h。则 （1）所加交流电源的频率为 。 A．          B．         C．          D． （2）用高速电子辐射产生的波长为 λ 的X射线照射在金属锌片上，会产生光电效应，已知金属锌的逸出功为W，光速为c，则打出光电子的最大初动能为 ； （3）当加速器中电子的动能为Ek时，其物质波的波长为 ； （4）电子加速后获得的最大速度vm= ； （5）（计算）已知两D形盒间加速电场的电势差大小恒为U，盒间窄缝的距离为d，其电场均匀，求电子在电场中加速所用的总时间t 。 （上海市宝山区2024届高三物理二模试卷）游泳是人凭借浮力，通过肢体有规律的运动使身体在水中运动的技能。 5．游泳时我们向后作划臂、蹬腿动作，就会获得向前的推动力，解释这一现象用到的物理规律是 。在水中前进时会受到水对人体的阻力，该阻力与在人体前进方向上横截面的投影面积成正比，则下面二图中合理的游泳姿势为 （选择：A．图1    B．图2）所示。 6．如图所示，游泳池中有一初学者双手借助一块浮板，在水面上正以匀速直线运动的方式向前游动，他的双手对浮板施加的力 A．水平向前 B．竖直向下 C．向前偏斜向上 D．向前偏斜向下 7．某人使图游过黄浦江，他以一定速度，且视线始终垂直河岸向对岸游去，设江水匀速流动，则（　　） A．江水的流速越大，渡江时间越短 B．渡江时间与江水的流速大小无关 C．江水的流速越大，渡江路程越短 D．渡江路程与江水的流速大小无关 8．一游客静止地漂浮在海滨浴场的水面上，发现一列水波平稳地向他传来，从第1个波峰通过他身体开始计时，到第10个波峰通过时恰好为15s。若该水波为简谐横波，则水波的频率为 Hz，第12 s末时游客浮动的速度方向为 。 9．质量m=100kg的小船静止在水面上，船上左、右两端各站着质量m甲=60kg、m乙=40kg的游泳者。当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，不计水的阻力，则小船的运动方向为 ；运动速率为 m/s。 10．（计算）有一游泳池，在沲底水深h=1.5m处有一个点光源，已知水的折射率n=1.3，试求：游泳池边上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的半径R（结果保留两位有效数字）。 （上海市静安区2024届高三物理一模试卷）一、汽车 汽车自驾游是人们喜爱的出游方式之一，驾驶过程中常常离不开卫星导航，遵守交通规则安全文明驾驶是出游的重要保障。 1．使用北斗卫星导航系统导航时，用来传递信息的是（　　） A．机械波 B．超声波 C．无线电波 D．引力波 2．驾驶车辆前要对汽车的后视镜、雨刮器等进行检查。 （1）用于制作汽车后视镜、车窗等的玻璃在导热时表现为 （选涂：A．“各向同性” B．“各向异性”）。有的车主给后视镜喷洒防水剂，使其表面形成一层薄薄的透明防水膜，雨水滴落到防水膜时会快速滑落，这是因为雨滴与防水膜之间发生了 （选涂：A．“浸润” B．“不浸润”）现象。 （2）智能雨刮器会在下雨时自动启动。如图所示为前挡风玻璃的横截面示意图。雨刮器的工作原理可做如下简化：不下雨时，激光光源P发出的光在玻璃内传播斜射到N处，若光的入射角θ大于临界角就会发生 而被接收器Q接收；下雨时N处的外侧有水滴，接收器Q接收到的光照强度 （选涂：A．“变大” B．“不变”C．“变小”），从而启动雨刮器。 3．汽车在水平路面上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，这一过程中汽车所受合力方向可能是（　　） A．B． C． D． 4．已知某汽车质量为1.5×103kg，发动机的额定功率为90kW，在某平直公路上行驶时所受阻力与速度成正比，最大行驶速度可达120km/h。汽车以最大速度行驶时所受阻力 N；若汽车以加速度a＝2m/s2匀加速直线运动至60km/h，此时汽车发动机的实际功率为 kW。 （上海市建平中学2024届高三下学期物理等级考适应卷）小明同学经常在游泳池游泳锻炼身体，同时利用所学研究了一些物理问题。已知泳池中水的折射率。小明同学用激光笔测泳池内水的深度H。他将激光笔置于池边A点正上方的S点，S点距水面高为h，激光由S射向水面上的O点，经水的折射照射到泳池底部P点，如图所示。 1．他观察到泳池底铺设有直径为圆形池底灯，灯面与池底相平。若泳池足够大，且水面平静，则随着泳池内水的深度增大，池底灯在水面上形成的光斑面积将（    ） A．增大 B．不变 C．减小 2．（1）（作图）在答题卡图中画出激光从S射到P的光路图 ； （2）若测量得h=1.5m，AO=2m，BP=3.8m，则泳池内水的深度H= m。 小明同学用一小泡沫板在泳池平静水面上的O处上下拍打，形成的水波在Oxy水平面内传播（水波视为简谐波），波面为圆。t=0时，波面分布如图（a）所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。B处质点的振动图像如图（b）所示，z轴正方向竖直向上。 3．B处质点振动的位移随时间变化的关系是 ； 4．水波的波速的大小为 m/s； 5．t=8s时，D处质点处于（    ） A．波峰 B．平衡位置 C．波谷 （上海市嘉定区2024届高三物理二模试卷）人类对于光的认识经历了一个漫长的历史过程，从牛顿的微粒说，到惠更斯的波动说，麦克斯韦的电磁说，一直到光的波粒二象性学说，认识不断深入。 11．光的微粒说认为光子由大量具有质量的微粒构成，这些微粒在均匀介质中以确定速度传播。微粒说对折射定律的解释如下：弹性粒子由空气入射到介质表面时受到介质对其的引力作用，其方向垂直介质表面指向介质内部，因此入射粒子与介质表面平行的速度分量并不改变，即v0||=v||，而垂直介质表面的速度分量由于引力作用而由v0⊥增大为v⊥，入射粒子和折射粒子的速度及其分量如图（a）所示，由此可以得到入射角大于折射角。根据你所掌握的光学知识指出这一解释与事实不符之处： 。 12．冰的折射率为1.31，用直径为10cm、长为1m的冰柱代替玻璃制作“冰纤”，使光在冰柱内沿图（b）所示路径传播，入射角为，则sin= （保留2位有效数字）。 13．干涉、衍射现象是光的波动性的表现。 （1）双缝干涉实验装置如图（c）所示，双缝干涉条纹分布特征是 ，可使用 传感器来观察干涉图样；根据，通过测量L、d、x这三个物理量可以间接测得波长λ，该关系式中L是 ，调节L使其减小，相邻条纹间距x将 ；为减小x的测量误差，测得相邻N个条纹的间距为D，则x= 。 （2）在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将 。衍射现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在 情况下，光才可以看作是沿直线传播的。 （上海市2024届高三物理一模调研卷·杨浦区、徐汇区【部分】、嘉定区、奉贤区）光梳是一种复色光，包含频率等间距分布的多种单色光，其中各单色光光强I（）与频率的关系如图所示。各单色光的频率可以表示为，其中是中心频率，相邻两单色光的频率差为。 11．某光梳的光强I与频率的关系如题图所示，则光强I与波长的关系可能为（    ） A． B． C． D． 12．为把光梳中不同频率的单色光分开，可利用同种玻璃对不同频率光的折射率n不同这一规律。使光束斜射入一矩形玻璃砖，光束通过玻璃砖后各个单色光会分开并平行地从玻璃砖射出。为测定玻璃砖对某一单色光的折射率，将玻璃砖置于方格纸上，用插针法得到四个大头针a、b、c、d的位置如图所示。 （1）画出入射光线、折射光线和出射光线 ； （2）由此得到玻璃砖对该单色光的折射率 。（保留2位有效数字） 13．如图，由玻璃砖出射的多束平行单色光经单缝后垂直入射到刻有双缝的不透明平面。双缝间距为d，双缝所在平面与光屏之间距离为D。 （1）为使光屏上干涉条纹间距变大，可 双缝平面与光屏之间的距离D。 （2）同步地上、下移动单缝和双缝平面，分别得到两种不同频率单色光的相邻干涉条纹间距为和，这两种单色光的频率差为 。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 光学相关 （上海市2024年等级考物理试卷）神秘的光 光的行为曾令物理学家感到困惑。双缝干涉、光电效应等具有里程碑意义的实验。逐渐揭开了光的神秘面纱。人类对光的认识不断深入，引发了具有深远意义的物理学革命。 5. 在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中，双缝间距为d，双缝到光强分布传感器距离为L。 （1）（3分）实验时测得N条暗条纹间距为D，则激光器发出的光波波长为______。 A． B． C． D． （2）（3分）在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片时相比______。 A．增加 B．不变 C．减小 （3）（4分）移去偏振片，将双缝换成单缝，能使单缝衍射中央亮纹宽度增大的操作有______（多选） A．减小缝宽 B．使单缝靠近传感器 C．增大缝宽 D．使单缝远离传感器 6. （4分）某紫外激光波长为，其单个光子能量为______。若用该激光做光电效应实验，所用光电材料的截止频率为，则逸出光电子的最大初动能为______。（普朗克常量为h，真空中光速为c） 【近代物理：干涉、衍射、光的量子性和光电效应】 【答案】5.①. B ②. B ③. AD 6.①. ②. 【解析】 【5题详解】 [1]条暗条纹间距为，说明条纹间距 又 解得 故选B。 [2]加偏振片不会改变光的波长，因此条纹间距不变，B正确。故选B。 [3]移去偏振片，将双缝换成单缝，则会发生单缝衍射现象，根据单缝衍射规律，减小缝的宽度、增加单缝到光屏的距离可以增大中央亮纹宽度。故选AD。 【6题详解】 [1]单个光子频率为 根据普朗克量子化思想，单个光子能量 [2]所用光电材料的截止频率为，则逸出功为 根据爱因斯坦光电效应方程可知，逸出光电子最大初动能为 （上海市闵行区2024届高三物理一模试卷）四、波 可见光为我们呈现了色彩斑斓的世界和各种有趣的现象，其本质是一种电磁波，具有一些和机械波相同的波的特性，又有和机械波不同的特点。 12．下面关于光的现象和原理说法不正确的是（　　） A．原本透明的肥皂泡在阳光的照射下变得五彩斑斓主要是因为光的折射 B．激光防伪标识上的彩色图案是因为光的衍射 C．用“偏振片”可以检验并得到：光是横波 13．如图所示，折射率为1.41的直角棱镜ABC置于空气中。 （1）一束光从BC面垂直射入后又会从棱镜 射出。 A．AB面    B．BC面    C．AC面 （2）其射出方向与射入方向之间的夹角约为 °。（结果保留两位有效数字） 14．区别于光波，机械振动的传播需要依赖介质，如图振源A从0时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动，0.5s时在绳上形成的波形如图所示。若规定向上为质点振动位移的正方向，振幅为0.1m，试画出0 ~ 0.5s内A点的振动图像，标注好描述振动的物理量。 【光、机械波】 【答案】12．AB 13．C 45 14． 【解析】12．A．原本透明的肥皂泡在阳光的照射下变得五彩斑斓主要是光的干涉现象，故A错误； B．激光防伪标识是利用光的干涉原理制作的一种色彩斑斓难以仿冒的防伪标签，故B错误； C．偏振是横波特有的现象，用“偏振片”可以检验并得到：光是横波，故C正确。 本题选不正确的，故选AB。 13．C，45 [1]光线在棱镜中的临界角满足 解得 光线从BC面垂直射入，在AB面的D点入射角为60°，大于临界角，故发生全反射，光路如图所示： 可见光从BC面垂直射入后又会从棱镜AC面射出。 故选C。 [2]由几何关系可知，光线在AC面的E点入射角为30°，由折射定律可得 解得 即出射光线与AC面之间的夹角为45°。由几何关系可知其射出方向与射入方向之间的夹角约为45°。 14．根据题图可知波源起振方向向下，振幅为0.1m，周期为0.5s，则波源振动图像如图所示： （上海市松江区2024届高三物理二模试卷）五、从经典走向量子 物理学自伽利略开端，至今已有三百多年的历史，其中20世纪之前的物理学被称为经典力学。此后，量子力学飞速发展，成为了当前的物理学前沿领域。 19．下列物理学家按物理学发展进程进行排序，正确的是（　　） A．伽利略、麦克斯韦、爱因斯坦、牛顿 B．牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦、伽利略 C．伽利略、牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦 D．爱因斯坦、伽利略、牛顿、麦克斯韦 20．某放射性元素发生衰变，经过9天还剩下，则该元素的半衰期为 天；该衰变产生的射线照射带正电验电器，电荷很快消失，是利用了射线的 （选涂：A．穿透本领  B．电离本领）。 21．玻尔在卢瑟福的基础上引入了轨道量子化的概念。如图为氢原子的能级图，可见光光子的能量范围约为。则这些原子（　　） A．最多可产生2种不同频率的光 B．从的激发态跃迁到基态发出的光是可见光 C．从跃迁到的激发态，需吸收能量为的光子 D．从的激发态电离，所需照射光的光子能量至少为 22．人类对光的本性的认识经历了曲折的、螺旋式上升的过程，推动了量子力学的发展。 （1）托马斯·杨通过双缝干涉实验证明光具有波动性，实验装置如图。双缝间距，光屏到双缝的距离，相邻明条纹中心间距，则光的波长为 nm（保留3位有效数字）。 （2）实验中，调弱光源的强度，若每次只有一个光子通过双缝装置，随着相机拍摄帧数的增加，分别得到如下5幅图像，这说明光具有 性。 23．法国物理学家德布罗意提出物质波的概念，既所有实物粒子都具有波动性。若质量为的电子经电场加速后的速度，则其物质波的波长为 nm（普朗克常量）。 【物理学史、原子核、原子物理、光学、近代物理】 【答案】19．C 20．3 B 21．C 22．376 波粒二象 23．0.01 【解析】19．伽利略（1564-1642），意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。牛顿，是英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家，1642年12月25日生于英格兰林肯郡格兰瑟姆附近的沃尔索普村，1727年3月20日在伦敦病逝。詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）是十九世纪中叶英国物理学家、数学家。1831年6月13日生于爱丁堡，1879年11月5日，病逝于剑桥。爱因斯坦生于1879年3月14日。故C正确，ABD错误。 故选C。 20．[1]由，解得元素的半衰期为 [2]衰变产生的射线照射带正电验电器，电荷很快消失，是利用了射线的电子与验电器中的正电荷中和，其带电荷将消失，是利用了射线的电离本领。 21．A．一群处在n能级的氢原子向低能级跃迁时产生的光的种类是，一个处在n能级的氢原子向低能级跃迁时，向低能级跃迁时最多可发出（n-1）种不同频率的光，故A错误； B．从的激发态跃迁到基态发出的光的能量 不在可见光光子的能量范围内，故B错误； C．从跃迁到的激发态，需吸收光子的能量为 故C正确； D．从的激发态电离，所需照射光的光子能量至少为，故D错误。 故选C。 22．（1）[1]由双缝干涉相邻条纹间距，解得光的波长 （2）[2]图即反映出光的粒子性和波动性，说明光具有波粒二象性。 23．电子的动量为，其物质波的波长为 解得 （上海市延安中学2024届高三下学期适应考物理试卷）吹泡泡 吹泡泡是常见的一种娱乐活动。 1．在环境温度缓慢下降时，泡泡中的气体体积变 ， 热量。 2．泡泡成球形，这是因为液体表面相邻分子间的距离比内部 ，分子间的作用力比内部 ，表面 力使液体表面有 的趋势。 3．泡泡是无色透明的，但在阳光照射下，却呈现出五颜六色，这是光的 现象产生的。 与此原理相关的现象和应用还有： （1）图1（b）是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈，图1（a）是一点燃的酒精灯，往火焰上撒些盐后，在图1（b）上的火焰像上可看到的条纹图样是 。 （2）利用此原理可检查工件表面的平整度。如图2（a）所示，现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，并用单色光照射，可观察到如图2（b）所示的条纹，条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处。从弯曲的条纹可知同一亮条纹上c、d点对应的薄膜厚度 （选填“相同”或“不同”），故判断A处缺陷为 （选填“凹陷”或“凸起”）。当减少薄片的厚度，则相邻的条纹间距会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 4．（多选）如图，为特别吹制的绝缘空心球的示意图，a、b、c、d、E、F是过球心O的水平截面的圆周上六个等分点，分别在a、d和b、c固定等量的正负电荷，即qa=qd=+q和qb=qc=-q，而AB是球的某一直径且与水平面垂直，设无穷远处为电势零点，则（　　） A．E、F两点的电场强度相同 B．A、O、B三点的电势分别记为φA、φO、φB，则φA=φB>φO=0 C．将一正的试探电荷从A点沿圆弧AEB移到B点的过程中电场力先做正功再做负功 D．若b、c、d处的电荷固定不动，将a处的电荷移到O处，则电荷a的电势能将减小 【热学、静电场、光学】 【答案】1．小 放出 2．大 大 张 收缩 3．干涉 上疏下密明暗相间的水平条纹 相同 凹陷 变大 4．AD 【解析】1．[1][2]根据和，可知在环境温度缓慢下降时，泡泡中的气体体积变小，放出热量。 2．[1][2][3][4] 泡泡成球形，这是因为液体表面相邻分子间的距离比内部大，分子间的作用力比内部大，表面张力使液体表面有收缩的趋势。 3．[1]泡泡是无色透明的，但在阳光照射下，却呈现出五颜六色，这是光的干涉现象产生的。 （1） [2]往火焰上洒些盐后，酒精灯放出黄色的光线，当黄色的光线照射到肥皂膜上时从肥皂膜的前后两个表面分别反射两列光，这两列光的频率相同，故为相干光源，当光程差为波长的整数倍时呈现亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时呈现暗条纹，由于重力的作用使下侧的肥皂膜厚度比较大，而上侧的比较薄，相同的高度肥皂膜的厚度相同，故出现水平的明暗相间的干涉条纹。 （2） [3][4] [5] 薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，故c、d点对应处的薄膜厚度相同，从弯曲的条纹可知，A处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知A处凹陷。B处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知B处凸起。当减少薄片的厚度，即减小空气薄层的宽度，导致同级的光程差的间距变大，则干涉条纹间距会增大。 4．A．画出处于a、b、c、d四点的电荷在E、F两点产生的场强如图所示 根据库仑定律和场强叠加原理可知，E、F两点的电场强度相同，故A正确； B．由等量异种电荷周围的电势分布可知，A、O、B三点在两对等量异种电荷的连线的中垂面的交线上，则各点电势均为零，即 故B错误； C．将一正的试探电荷从A点沿圆弧AEB移到B点的过程中，电势先升高后降低，则正试探电荷的电势能先增加后减少，故电场力先做负功再做正功，故C错误； D．若b、c、d处的电荷固定不动，将a处的电荷移到O处，因b处的电荷在O、a两点电势相等，则a处的电荷移到O处，b处的电荷引起的电势能不变，故主要考虑d、c两处的电荷对a点电荷的影响，a点在d、c两处电荷产生的电场中的电势为正，则a处电荷在a点的电势能为正，到O处时d、c两处的电荷在O点产生的电势能为零，则a处电荷在O点的电势能为零，可知将a处电荷移到O处，该电荷的电势能将减小，故D正确。故选AD。 （上海市黄浦区2024届高三物理一模试卷）从“飞天梦圆”到“圆梦天宫” 2023年10月15日是神舟五号飞天二十周年，二十年前杨利伟代表13亿中国人踏上了逐梦太空的征途。从此，中国人开启了从“飞天梦圆”到“圆梦天宫”。 1．神舟五号载人飞船在加速升空过程中，杨利伟处于 状态（选填“超重”或“失重”）。在返回舱进入大气层后减速下落的过程中， 能转化 能。 2．天宫课堂中，王亚平利用太空的微重力环境建立起很大尺寸的“液桥”。“液桥”表面层的水分子间距 内部的水分子间距（选填“大于”、“等于”或“小于”），水的表面张力使其表面有 的趋势。 3．天宫二号搭载的宽波段成像仪具有可见近红外（波长范围0.520.86微米）、短波红外（波长范围1.602.43微米）及热红外（波长范围8.1311.65微米）三个谱段。与可见近红外相比，热红外（　　） A．频率更低 B．相同条件下，双缝干涉图样中相邻明纹中心间距更宽 C．更容易发生衍射现象 D．在空气中传播速度更快 【牛顿定律、机械能、热学、光学】 【答案】1．超重 机械 内 2．大于 收缩 3．ABC 【解析】1．[1]神舟五号载人飞船在加速升空过程中，加速度向上，则杨利伟处于超重状态。 [2][3]在返回舱进入大气层后减速下落的过程中，机械能转化内能。 2．[1][2]“液桥”表面层的水分子间距大于内部的水分子间距，水的表面张力使其表面有收缩的趋势。 3．A．热红外的波长更大，则频率更低，选项A正确； B．根据 可知，相同条件下，因热红外的波长更大，则双缝干涉图样中相邻明纹中心间距更宽，选项B正确； C．因热红外的波长更大，则更容易发生衍射现象，选项C正确； D．电磁波在空气中传播速度都相同，选项D错误。 故选ABC。 （上海市黄浦区2024届高三物理一模试卷）4．天宫二号搭载的三维成像微波高度计的示意图如图（a），天线1和2同时向海面发射微波，然后通过接收回波和信号处理，从而确定平均海平面的高度值。图（b）为高度计所获得海面上微波的 条纹图样，两列天线发射的微波需满足的条件是 。 【光学（电磁波）】 【答案】干涉 相干波 【详解】[1][2]天线1和2同时向海面发射微波，在观察区域发生了叠加，图（b）是一些明暗条纹相间，间距相等的条纹，所以是微波的干涉条纹。要得到图（b）稳定的干涉条纹，两列波需满足的条件是两列振动频率相同的相干波。 （上海市虹口区2024届高三物理二模试卷）光具有能量，也有动量，光照射到物体表面时会产生压力，称为光压。光镊技术就是用一束高度汇聚的激光形成辐射压力，在基本不影响周围环境的情况下对捕获物进行亚接触、无损活体的操作，如同“隔空取物”的光学镊子。 10．科学家研究发现，光子的动量与光的传播方向一致，其大小p=，h为普朗克常量，λ为光的波长。该公式表明：光具有的特性是 。频率为ν的光子垂直照射到平面镜，在反射的过程中，动量改变量的大小Δp= ，从而对平面镜产生一定的压力（光速取真空中的速度c）。 11．光射达物质界面时会发生折射，遵循折射定律，传播方向发生变化会导致其动量改变，从而产生光压。如图，一束光线从真空中入射到均匀分布的微球的A点，两次折射后从B点射出。 （1）实验中测出折射角β小于入射角α，则光线在微球内的传播速度 真空中的光速c。从B点射出后的折射角θ= （用α、β表示）。 （2）光束经过微球的过程中，其动量变化量( ) A．由A指向B，对微球产生的光压指向B B．由A指向B，对微球产生的光压指向A C．与AB垂直，对微球产生的光压垂直AB向上   D．与AB垂直，对微球产生的光压垂直AB向下 12．运用时，可以将两束相同的光同时对称的射入微球，相当于镊子的两个臂，产生对称的压力，从而稳定捕捉微球。 （1）如图，对称的入射光a、b射入微球甲，c、d射入微球乙，入射方向关于中心线对称，则两球所受合力的方向( ) A．两球所受合力均向上 B．两球所受合力均向下 C．甲球受合力向下，乙球受合力向上 D．甲球受合力向上，乙球受合力向下 （2）已知微球偏离平衡位置微小位移x时，光线对微球总的作用力近似满足F=-kx，则微球从平衡位置开始运动的位移x随时间t变化的图像为( ) A．B．C．D． 【光学】 【答案】10． 波粒二象性 11．小于 α C 12．D B 【解析】10．[1]光子动量公式，其中动量表示光具有粒子性，而波长表示光具有粒子性，因此通过光子动量公式表明光具有波粒二象性； [2]光被平面镜反射后速度大小不变，取反射光的动量方向为正，则其动量的变化量 而 ， 可得 11．（1）[1]由于折射角β小于入射角α，根据折射定律可得微球的折射率 则光在微球中的传播速度 可知光线在微球中的传播速度小于真空中的光速。 [2]根据几何关系可知，三角形AOB为等腰三角形，可得 而折射率 由此可知从B点射出后的折射角。 （2）[3]做出入射光动量方向、折射光动量方向以及折射后光线动量的变化量如图所示 可知光束经过微球的过程中，其动量变化量与AB垂直，根据动量定理可知，微球对光束作用力的方向与动量变化量的方向相同，其方向垂直AB向下，而根据牛顿第三定律可知，光束对微球的作用力与微球对光束的作用力大小相等、方向相反，可知光束对微球的作用力垂直AB向上。 故选C。 12．（1）[1]做出两束对称光束分别经过微球甲乙后动量的变化量，以及根据平行四边形定则做出动量变化量的合动量，如图所示 根据动量定理可知，微球甲对光束的合力竖直向下，微球乙对光束的合力竖直向上，根据牛顿第三定律可知，光束对甲球的合力竖直向上，光束对乙球的合力竖直向下。故选D。 （2）[2]根据题意，光线对微球总的作用力近似满足F=-kx，则微球从平衡位置开始运动的位移x随时间t变化的图像满足简谐振动，其图像为正弦函数的图像。 故选B。 （上海市虹口区2024届高三物理一模试卷）反射与折射现象 波到达两种不同介质的界面时，通常会同时发生反射与折射。 7．如图，站在清澈的湖边，可以同时看到湖旁景物的倒影和水底的枯枝。（　　） A．景物的倒影是光在水面折射形成的 B．看到的枯枝是光在水面反射形成的 C．看到枯枝的深度比湖底的深度更大一些 D．人在湖边看到景物的倒影，潜在水中向上也能看到湖边景物，说明光在水面同时发生了反射与折射 8．光导纤维呈圆柱形，中间是直径为微米级的纤芯A，外面包裹材料B，最外层是塑料护套C，它能远距离、高效传导各种光信号。（　　） A．光导纤维运用了光的色散原理 B．纤芯A的折射率最小 C．包裹材料B的折射率最大 D．可以选用折射率由内向外逐渐减小的渐变型纤芯 9．如图，游泳池注满水，光源S在水面下2.0m处，离水池右侧的边缘为1.5m，水的折射率为1.33。 （1）光在水中传播的速度 光在空气中传播的速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）从池边观察，看到光源S的像离水面的距离约为 m（保留2位有效数字）。 10．水深小于波长区域的水波叫浅水波。水的深度发生变化，浅水波的传播方向会发生变化，传播速度也随之变化。浅水波的波速v=，其中g为重力加速度，h为水的深度。如图，从左侧发出一列水波，途经A、B两处。 （1）由图可知，A处水波的波长 B处水波的波长，A处的水深 B处的水深（均选填“大于”、“小于”或“等于”）； （2）假设水波的折射与光的折射遵从相同规律，B相对于A的等效折射率n=1.5，A处水深hA=1.8cm，则B处水深hB为 cm。 【光的反射、折射、全反射】 【答案】7．D 8．D 9．小于 1.1 10． 大于 大于 0.8 【解析】7．A．景物的倒影是光在水面反射形成的，故A错误； B．看到水底的枯枝是光在水面折射形成的，故B错误； C．由于光的折射，导致我们看到枯枝的深度比湖底的深度更小一些，故C错误。 D．人在湖边看到景物的倒影，潜在水中向上也能看到湖边景物，说明光在水面同时发生了反射与折射，故D正确。 故选D。 8．A．光导纤维利用了光的全反射原理，故A错误； BC．全反射发生在光从光密介质进入光疏介质的情况下，光密介质折射率相对较大，光疏介质折射率相对较小，所以纤芯A的折射率大，包裹材料B的折射率小，故BC错误； D．由上分析可知，可以选用折射率由内向外逐渐减小的渐变型纤芯，故D正确。 故选D。 9．（1）[1]由于水的折射率大于空气的折射率，则根据可知，光在水中传播的速度小于光在空气中传播的速度。 （2）[2]根据题意可得，光路如下图所示 则根据折射定律有 解得，从池边观察，看到光源S的像离水面的距离为 10．（1）[1]由图可知，A处水波的波长大于B处水波的波长。 [2]波的频率由波源决定，与介质无关，所以A、B两处水波的频率相同。由于A处水波的波长大于B处水波的波长，则根据可知，A处水波的波速大于B处水波的波速，则根据波速v=，可知A处的水深大于B处的水深。 （2）[3]B相对于A的等效折射率n=1.5，根据可知，A处水波的波速等于1.5倍的B处水波的波速，则有 解得 （上海市奉贤区2024届高三物理二模试卷）上海光源是一台同步辐射光源，其内部加速到接近光速的电子在磁场中偏转时会沿轨道切线发出波长连续的电磁波，包含远红外到X射线波段，被广泛用于各种前沿科学研究。 7．上海光源产生的电磁波中，可用于人体透视检查的是（　　） A．X射线 B．紫外线 C．可见光 D．远红外线 8．利用上海光源发射的激光，设计实验测定某半圆柱形玻璃砖的折射率，如图所示。O点为圆心，用一束红色激光从C点对准圆心O射入玻璃砖，保持入射光方向和O点位置不变，让玻璃砖绕O点顺时针缓慢旋转，当转过39°角时，折射光线消失。则 （1）玻璃对红色激光的折射率n= （保留3位有效数字）； （2）若换绿色激光重复上述实验，则折射光线消失时，玻璃砖转过的角度 39°。 A．大于     B．等于     C．小于 9．上海光源的核心之一是加速电子的回旋加速器，如图所示，两个D形金属盒分别和某高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面向下，电子源置于盒的圆心附近。已知电子的初速度不计，质量为m，电荷量大小为e，最大回旋半径为R，普朗克常量为h。则 （1）所加交流电源的频率为 。 A．          B．         C．          D． （2）用高速电子辐射产生的波长为 λ 的X射线照射在金属锌片上，会产生光电效应，已知金属锌的逸出功为W，光速为c，则打出光电子的最大初动能为 ； （3）当加速器中电子的动能为Ek时，其物质波的波长为 ； （4）电子加速后获得的最大速度vm= ； （5）（计算）已知两D形盒间加速电场的电势差大小恒为U，盒间窄缝的距离为d，其电场均匀，求电子在电场中加速所用的总时间t 。 【光学、近代物理、磁场、机械能与动量】 【答案】7．A 8．1.59 C 9．B 【解析】7．[1] 可用于人体透视检查的射线必需具有穿透性较强的特点，即光子能量比较大，频率比较高，X射线穿透性比较强，能使底片感光，紫外线荧光效应较强，穿透性比较弱，可见光、红外线的频率比较低，穿透能力很弱，因此可用于人体透视检查的射线为X射线，A正确，BCD错误。 8．[1][2]由题意可知临界角为 由折射定律得 解得 n=1.59 绿光的频率大于红光的频率，所以绿光的折射率大于红光的折射率，那么绿光发生全反射的临界角小于红光的临界角，因此若换绿色激光重复上述实验，则折射光线消失时，玻璃砖转过的角度小于 9．（1）[1]交流电源的频率等于粒子做圆周运动的频率，即 B正确，ACD错误。 （2）[2]由爱因斯坦光电效应方程得 则打出光电子的最大初动能为 （3）[3] 物质波的波长关系式为 动量与动能的关系为 解得 （4）[4] D型盒最大回旋半径为R，则电子做圆周运动的最大半径为R，则 电子加速后获得的最大速度 （5）[5] 电子在电场中加速度大小不变，尽管电子在电场中往返运动，但可以看做电子做初速度为零的匀加速运动，所以电子在电场中运动的时间为 解得 （上海市宝山区2024届高三物理二模试卷）游泳是人凭借浮力，通过肢体有规律的运动使身体在水中运动的技能。 5．游泳时我们向后作划臂、蹬腿动作，就会获得向前的推动力，解释这一现象用到的物理规律是 。在水中前进时会受到水对人体的阻力，该阻力与在人体前进方向上横截面的投影面积成正比，则下面二图中合理的游泳姿势为 （选择：A．图1    B．图2）所示。 6．如图所示，游泳池中有一初学者双手借助一块浮板，在水面上正以匀速直线运动的方式向前游动，他的双手对浮板施加的力 A．水平向前 B．竖直向下 C．向前偏斜向上 D．向前偏斜向下 7．某人使图游过黄浦江，他以一定速度，且视线始终垂直河岸向对岸游去，设江水匀速流动，则（　　） A．江水的流速越大，渡江时间越短 B．渡江时间与江水的流速大小无关 C．江水的流速越大，渡江路程越短 D．渡江路程与江水的流速大小无关 8．一游客静止地漂浮在海滨浴场的水面上，发现一列水波平稳地向他传来，从第1个波峰通过他身体开始计时，到第10个波峰通过时恰好为15s。若该水波为简谐横波，则水波的频率为 Hz，第12 s末时游客浮动的速度方向为 。 9．质量m=100kg的小船静止在水面上，船上左、右两端各站着质量m甲=60kg、m乙=40kg的游泳者。当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，不计水的阻力，则小船的运动方向为 ；运动速率为 m/s。 10．（计算）有一游泳池，在沲底水深h=1.5m处有一个点光源，已知水的折射率n=1.3，试求：游泳池边上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的半径R（结果保留两位有效数字）。 【静力学、直线运动、机械振动与机械波、机械能与动量、光学】 【答案】5．牛顿第三定律 A 6．D 7．B 8．0.6 竖直向下（向下） 9．向右 0.6 10．1.8m 【解析】5．[1]游泳时我们向后作划臂、蹬腿动作，就会获得向前的推动力，解释这一现象用到的物理规律是牛顿第三定律。 [2]在水中前进时会受到水对人体的阻力，该阻力与在人体前进方向上横截面的投影面积成正比，则下面二图中合理的游泳姿势为图1，因为图1中在人体前进方向上横截面的投影面积小，受到的阻力小。 故选A。 6．游泳池中有一初学者双手借助一块浮板，在水面上正以匀速直线运动的方式向前游动，根据受力平衡可知，浮板对双手的作用力斜向上偏后，则双手对浮板施加的力向前偏斜向下。 故选D。 7．设人渡江时垂直河岸的速度为，河岸宽度为，则渡江时间为 可知渡江时间与江水的流速大小无关；渡江过程沿河岸方向的位移为 可知江水的流速越大，渡江过程沿河岸方向的位移越大，则渡江路程越大。 故选B。 8．[1]由题意可知，水波的周期为 则水波的频率为 [2]由于 可知第12 s末时游客处于从波峰向平衡位置运动的过程中，则游客浮动的速度方向竖直向下。 9．[1][2]以甲、乙小船为系统，可知系统满足动量守恒，以向左为正方向，则有 代入数据解得 可知小船的运动方向向右，运动速率为。 10．点光源射到“圆形区域”边缘的光刚好发生全反射，如图所示 设临界角为C，则有 可得 又 联立解得 （上海市静安区2024届高三物理一模试卷）一、汽车 汽车自驾游是人们喜爱的出游方式之一，驾驶过程中常常离不开卫星导航，遵守交通规则安全文明驾驶是出游的重要保障。 1．使用北斗卫星导航系统导航时，用来传递信息的是（　　） A．机械波 B．超声波 C．无线电波 D．引力波 2．驾驶车辆前要对汽车的后视镜、雨刮器等进行检查。 （1）用于制作汽车后视镜、车窗等的玻璃在导热时表现为 （选涂：A．“各向同性” B．“各向异性”）。有的车主给后视镜喷洒防水剂，使其表面形成一层薄薄的透明防水膜，雨水滴落到防水膜时会快速滑落，这是因为雨滴与防水膜之间发生了 （选涂：A．“浸润” B．“不浸润”）现象。 （2）智能雨刮器会在下雨时自动启动。如图所示为前挡风玻璃的横截面示意图。雨刮器的工作原理可做如下简化：不下雨时，激光光源P发出的光在玻璃内传播斜射到N处，若光的入射角θ大于临界角就会发生 而被接收器Q接收；下雨时N处的外侧有水滴，接收器Q接收到的光照强度 （选涂：A．“变大” B．“不变”C．“变小”），从而启动雨刮器。 3．汽车在水平路面上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，这一过程中汽车所受合力方向可能是（　　） A．B． C． D． 4．已知某汽车质量为1.5×103kg，发动机的额定功率为90kW，在某平直公路上行驶时所受阻力与速度成正比，最大行驶速度可达120km/h。汽车以最大速度行驶时所受阻力 N；若汽车以加速度a＝2m/s2匀加速直线运动至60km/h，此时汽车发动机的实际功率为 kW。 【光学、热学、曲线运动、牛顿定律】 【答案】1．C 2．A B 全反射 C 3．C 4．2.7×103 72.5 【解析】1．用北斗卫星导航系统导航时，用来传递信息的是无线电波。故选C。 2．（1）[1]用于制作汽车后视镜、车窗等的玻璃，由于玻璃是非晶体，在导热时表现为各向同性； 故选A。 [2]给后视镜喷洒防水剂，使其表面形成一层薄薄的透明防水膜，雨水滴落到防水膜时会快速滑落，这是因为雨滴与防水膜之间发生了不浸润现象。故选B。 （2）[3]激光光源P发出的光在玻璃内传播斜射到N处，若光的入射角θ大于临界角就会发生全反射而被接收器Q接收； [4]下雨时N处的外侧有水滴，则在N处发生全反射的临界角变大，接收器Q接收到的光照强度变小，从而启动雨刮器。故选C。 3．汽车沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，，这一过程中汽车所受合力方向位于轨迹的凹侧，且合力方向与速度方向的夹角大于。故选C。 4．[1]当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则有 可得汽车以最大速度行驶时所受阻力为 [2]根据题意有 若汽车以加速度a＝2m/s2匀加速直线运动至60km/h，此时的速度大小为 此时的阻力大小为 根据牛顿第二定律可得 可得此时的牵引力大小为 则此时汽车发动机的实际功率为 （上海市建平中学2024届高三下学期物理等级考适应卷）小明同学经常在游泳池游泳锻炼身体，同时利用所学研究了一些物理问题。已知泳池中水的折射率。小明同学用激光笔测泳池内水的深度H。他将激光笔置于池边A点正上方的S点，S点距水面高为h，激光由S射向水面上的O点，经水的折射照射到泳池底部P点，如图所示。 1．他观察到泳池底铺设有直径为圆形池底灯，灯面与池底相平。若泳池足够大，且水面平静，则随着泳池内水的深度增大，池底灯在水面上形成的光斑面积将（    ） A．增大 B．不变 C．减小 2．（1）（作图）在答题卡图中画出激光从S射到P的光路图 ； （2）若测量得h=1.5m，AO=2m，BP=3.8m，则泳池内水的深度H= m。 小明同学用一小泡沫板在泳池平静水面上的O处上下拍打，形成的水波在Oxy水平面内传播（水波视为简谐波），波面为圆。t=0时，波面分布如图（a）所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。B处质点的振动图像如图（b）所示，z轴正方向竖直向上。 3．B处质点振动的位移随时间变化的关系是 ； 4．水波的波速的大小为 m/s； 5．t=8s时，D处质点处于（    ） A．波峰 B．平衡位置 C．波谷 【机械波、光学】 【答案】1．A 2． 2.4 3． 4．5 5．C 【解析】1．根据 则光线能从水面射出区域的圆的半径为 则随着泳池内水的深度增大，池底灯在水面上形成的光斑面积将变大，故选A。 2．（1）[1]激光从S射到P的光路图如答图所示 （2）[2]由几何关系得入射角 折射角 而 解得泳池内水的深度 3．由题图可知水波的振幅为，周期为，则B处质点振动的位移随时间变化的关系是 4．由题图可知水波的波长为，则波速 5．由几何关系可知 故OD两点之间间隔2.5个波长，从开始，在时波向前传播 则此时O点处于波峰位置，故D处质点处于波谷，故选C。 （上海市嘉定区2024届高三物理二模试卷）人类对于光的认识经历了一个漫长的历史过程，从牛顿的微粒说，到惠更斯的波动说，麦克斯韦的电磁说，一直到光的波粒二象性学说，认识不断深入。 11．光的微粒说认为光子由大量具有质量的微粒构成，这些微粒在均匀介质中以确定速度传播。微粒说对折射定律的解释如下：弹性粒子由空气入射到介质表面时受到介质对其的引力作用，其方向垂直介质表面指向介质内部，因此入射粒子与介质表面平行的速度分量并不改变，即v0||=v||，而垂直介质表面的速度分量由于引力作用而由v0⊥增大为v⊥，入射粒子和折射粒子的速度及其分量如图（a）所示，由此可以得到入射角大于折射角。根据你所掌握的光学知识指出这一解释与事实不符之处： 。 12．冰的折射率为1.31，用直径为10cm、长为1m的冰柱代替玻璃制作“冰纤”，使光在冰柱内沿图（b）所示路径传播，入射角为，则sin= （保留2位有效数字）。 13．干涉、衍射现象是光的波动性的表现。 （1）双缝干涉实验装置如图（c）所示，双缝干涉条纹分布特征是 ，可使用 传感器来观察干涉图样；根据，通过测量L、d、x这三个物理量可以间接测得波长λ，该关系式中L是 ，调节L使其减小，相邻条纹间距x将 ；为减小x的测量误差，测得相邻N个条纹的间距为D，则x= 。 （2）在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将 。衍射现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在 情况下，光才可以看作是沿直线传播的。 【光学】 【答案】11．这个解释会得出“空气中的光速小于介质中的光速”的结论，这与光疏介质中的光速大于光密介质的事实不符 12．0.13 13．明暗条纹等间距分布 光强分布 光屏到双缝的距离 增大 变小 光的波长比障碍物小得多 【解析】11．这个解释会得出“空气中的光速小于介质中的光速”的结论，这与光疏介质中的光速大于光密介质的事实不符 12．设折射角为i，根据折射定律有 由于折射角较小，则满足 解得 13．（1）[1] [2]双缝干涉条纹分布特征是明暗条纹等间距分布，可使用光强分布传感器来观察干涉图样； [3] [4] [5]系式中L是光屏到双缝的距离，调节L使其减小，相邻条纹间距将增大；为减小测得相邻N个条纹的间距为D，则 = （2）[6] [7] 保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将减小；该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在光的波长比障碍物小得多的情况下，光才可以看作是沿直线传播的。 （上海市2024届高三物理一模调研卷·杨浦区、徐汇区【部分】、嘉定区、奉贤区）光梳是一种复色光，包含频率等间距分布的多种单色光，其中各单色光光强I（）与频率的关系如图所示。各单色光的频率可以表示为，其中是中心频率，相邻两单色光的频率差为。 11．某光梳的光强I与频率的关系如题图所示，则光强I与波长的关系可能为（    ） A． B． C． D． 12．为把光梳中不同频率的单色光分开，可利用同种玻璃对不同频率光的折射率n不同这一规律。使光束斜射入一矩形玻璃砖，光束通过玻璃砖后各个单色光会分开并平行地从玻璃砖射出。为测定玻璃砖对某一单色光的折射率，将玻璃砖置于方格纸上，用插针法得到四个大头针a、b、c、d的位置如图所示。 （1）画出入射光线、折射光线和出射光线 ； （2）由此得到玻璃砖对该单色光的折射率 。（保留2位有效数字） 13．如图，由玻璃砖出射的多束平行单色光经单缝后垂直入射到刻有双缝的不透明平面。双缝间距为d，双缝所在平面与光屏之间距离为D。 （1）为使光屏上干涉条纹间距变大，可 双缝平面与光屏之间的距离D。 （2）同步地上、下移动单缝和双缝平面，分别得到两种不同频率单色光的相邻干涉条纹间距为和，这两种单色光的频率差为 。 【光学】 【答案】11．C 12．见解析 1.7 13．增大 【解析】11．根据，可知光的频率与波长成反比，从单色光光强I（）与频率的关系如图可知，随着的等间距增大，光强先变大后变小，光强最小值出现在最右边，最大值为正数第3条图线，则可知单色光光强I与频率的关系变化情况与光强I与频率的变化情况相反，即光强度的最小值出现在最左边，且光强度的最大值出现在正数的第5条图线上，由于频率等间距变化，波长不会出现等间距变化，也即是右边图线较密，左边较稀疏，结合选项图像，故选C。 12．（1）[1]根据题意，可作出入射光线AO及折射光线OP和出射光线PB，如图所示 [2]根据光路图，以入射点O为圆心，半径R画圆，分别过圆与入射光线和折射光线的交点作垂线NM和EF，如图所示 设正方向每一小格的长度为，可得 根据折射定律，可得 13．（1）[1]根据双缝干涉条纹间距公式，可知为使光屏上干涉条纹间距变大，可增大双缝平面与光屏之间的距离D； （2）[2]根据结合可得 同步地上、下移动单缝和双缝平面，分别得到两种不同频率单色光的相邻干涉条纹间距为和，则有 这两种单色光的频率差为 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$