高考物理万有引力专题训练（含详解）
1. 地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，已知其轨道半径为r，同期为T，引力常 量为G，地球表面的重力加速度为g。根据题目提供的已知条件，可以估算出的物理量有
A.地球的质量 B.同步卫星的质量
C.地球的平均密度 D.同步卫星离地面的高度
2．如右图所示，a是静止在地球赤道地面上的一个物体，b是与赤道共面的地球卫星，c是地球同步卫星，对于a物体和b、c两颗卫星的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．a物体运动的周期小于b卫星运动的周期
B．b卫星运动受到的万有引力一定大于c卫星受到的万有引力
C．a物体运动的线速度小于c卫星运动的线速度
D．b卫星减速后可进入c卫星轨道
3．航天员刘旺手动控制“神舟九号”飞船完成与“天宫一号”的交会对接，形成组合体绕地球圆周运动，速率为v0，轨道高度为340 km.。“神舟九号”飞船连同三位宇航员的总质量为m，而测控通信由两颗在地球同步轨道运行的“天链一号”中继卫星、陆基测控站、测量船，以及北京飞控中心完成．下列描述错误的是
A．.组合体圆周运动的周期约1.5 h
B．.组合体圆周运动的线速度约7.8 km/s
C．.组合体圆周运动的角速度比“天链一号”中继卫星的角速度大
D．.发射“神舟九号”飞船所需能量是
4．我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行的周期为T.若以R表示月球的半径，则( )
A．卫星运行时的线速度为
B．卫星运行时的向心加速度为
C．月球的第一宇宙速度为
D．物体在月球表面自由下落的加速度为
5、中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的一次实验“火星—500”活动，王跃走出登陆舱，成功踏上模拟火星表面，在火星上首次留下中国人的足迹，目前正处于从“火星”返回地球途中。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则下列说法中正确的是：（ ）
A、飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点速度大于在Q点的速度
B、飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能大于轨道Ⅱ上运动的机械能
C、飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D、飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以轨道Ⅰ同样半径运动的周期相同
6．天文学家新发现了太阳系外的一颗行星．这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的25倍．已知近地卫星绕地球运动的周期约为 1.4小时，引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，由此估算该行星的平均密度约为
A．1.8×103kg/m3 B．5.6×103kg/m3
C．1.1×104kg/m3 D．2.9×104kg/m3
7. “空间站”是科学家进行天文探测和科学试验的特殊而又重要的场所。假设目前由美国等国家研制的“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上匀速率运行，其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致。下列关于该“空间站”的说法正确的有 ( )
Ａ.运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度
Ｂ.运行的速度等于同步卫星运行速度的倍
Ｃ.站在地球赤道上的人观察到它向东运动
Ｄ.在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在其中悬浮或静止
8.航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有 ( )
A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能
C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
9（14分）宇航员在地球表面以某一初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某一星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过5t小球落回原处。（取地球表面重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计）
（1）求该星球表面附近的重力加速度g’；
（2）已知该星球的半径r与地球的半径R之比为1:4，求星球的质量M星与地球质量M地之比。
10．（9分）有一探测卫星在地球赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，已知地球质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，探测卫星绕地球运动的周期为T。求：
（1）探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径；
（2）探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的速度大小；
（3）在距地球表面高度恰好等于地球半径时，探测卫星上的观测仪器某一时刻能观测到的地球表面赤道的最大弧长。（此探测器观测不受日照影响，不考虑空气对光的折射）
11．（8分）如图所示，A是地球的同步卫星．另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h．已知地球半径为R，地球自转角速度为ωo，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心．
求卫星B的运行周期．（2）如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？
11．解题思路：应用万有引力等于向心力列方程解得卫星B的运行周期．根据追击与相遇的思路列方程得到它们再一次相距最近的时间。
考查要点：万有引力定律、牛顿第二定律、向心力公式、追击与相遇。
12.(10分）在半径R=4800 km的某星球表面．宇航员做了如下实验，实验装置如图甲所示．竖 直平面内的光滑轨道由AB和圆弧轨道BC组成．将质量 m=1. 0 kg的小球，从轨道 AB上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H
的大小，可测出相应的F大小。.F随H的变化关系如图乙所示．求：
(1）圆弧轨道的半径
(2) 该星球的第一宇宙速度．
13“嫦娥一号” 的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步。已 知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似圆周，距月球表面的高度为H，飞行周期为T,月球的半 径为R，万有引力常量为G，假设宇航長在飞船上,飞船在月球表面附近竖直平面内俯冲， 在最低点附近作半径为r的圆周运动，宇航员质量是m，飞船经过最低点时的速度是v；。求：
(1) 月球的质量M是多大？
(2) 经过最低点时，座位对宇航员的作用力F是多大？
高考物理万有引力专题训练（含详解）
1.
答案：ACD解析：根据题目提供的已知条件，可以估算出的物理量有地球的质量，地球的平均密度和同步卫星离地面的高度。
2．
答案：．C
解析：a物体运动的周期大于b卫星运动的周期，由于不知bc卫星质量关系，所以b卫星运动受到的万有引力不一定大于c卫星受到的万有引力，选项AB错误。由于ac运动的角速度相等，所以a物体运动的线速度小于c卫星运动的线速度，选项C正确；b卫星加速后做离心运动，可进入c卫星轨道，选项D错误。
3．
答案：D解析：.组合体圆周运动的周期约1.5 h，组合体圆周运动的线速度约7.8 km/s，组合体圆周运动的角速度比“天链一号”中继卫星的角速度大，ABC说法正确，发射“神舟九号”飞船所需能量是再加上飞船的引力势能，选项D描述错误。
4．答案：BC解析：卫星运行时的线速度为v=，选项A错误；卫星运行时的向心加速度为a=ω2(R+h)=，选项B正确；由GMm/(R+h)2=mω2(R+h)，ω=2π/T，v1=，联立解得月球的第一宇宙速度为v1=，选项C正确；由GMm/R2=mg，GMm/(R+h)2=mω2(R+h)，ω=2π/T，联立解得物体在月球表面自由下落的加速度为g=，选项D错误。
5、
答案：AC解析：由飞船在轨道Ⅱ上运动时机械能守恒可知，飞船在P点速度大于在Q点的速度，选项A正确；飞船从轨道I加速过渡到轨道II，所以飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能小于轨道Ⅱ上运动的机械能，选项B错误；飞船在空间同一点所受万有引力相同，所以飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度，选项C正确；飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以轨道Ⅰ同样半径运动的周期不相同，选项D错误。
6．答案：D解析：由G=mR,，ρ=M/V，V=πR3, 解得地球密度ρ=,代人数据可得ρ=0.55×104kg/m3，该行星的平均密度约为地球密度的5倍，所以选项D正确。
7.AC解析：“空间站” 运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度，选项A正确；由GMm/r2=mv2/r，解得v=。“空间站” 离地高度h为同步卫星离地高度的十分之一，则“空间站”轨道半径为R+h，同步卫星轨道半径为R+10h，“空间站” 运行的速度等于同步卫星运行速度的倍，选项B错误；由于“空间站”运行速度大于地球自转速度，所以站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动，选项C正确；在“空间站”工作的宇航员因完全失重而在其中悬浮或静止，选项D错误。
8.
答案：ABC解析：航天飞机在椭圆轨道Ⅱ上运动，动能和引力势能之和保持不变，在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度，选项A正确；航天飞机在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，需要减速，所以在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能，选项B正确；由开普勒第三定律可知轨道Ⅱ半长轴小于轨道I，航天飞机在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，选项C正确；在空间上同一点所受万有引力相等，在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，选项D正确。
9解题思路：由竖直上抛运动规律得到星球表面附近的重力加速度g’；由星球表面万有引力等于重力解得星球的质量M星与地球质量M地之比。
考查要点：竖直上抛运动规律、万有引力定律等。
解:(1)设竖直上抛小球初速度v，由匀变速速度公式得：
地球表面： ---------------①（3分）
星球表面： --------------②（3分）
联解①②式得：g’=2m/s2。 --------------③（1分）
小球在地球或星球表面附近受到的万有引力等于小球重力，得：
星球表面附近： ---------④（3分）
地球表面附近： ------------⑤（3分）
联解③④式得： ------------⑥（1分）
评分参考意见：本题满分14分，其中①②④⑤式各3分，③⑥式各1分；若有其他合理解法且答案正确，可同样给分。
10．（9分）
解题思路：应用万有引力等于向心力列方程得到探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径和速度大小；画出示意图，根据图中几何关系和相关知识得到探测卫星上的观测仪器某一时刻能观测到的地球表面赤道的最大弧长。
考查要点：万有引力定律、牛顿运动定律等。
解析：
（1）设卫星质量为m，卫星绕地球运动的轨道半径为r，根据万有引力定律和牛顿运动定律得：
……………………………………………………2分
解得 …………………………………………………1分
（2）设宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时的速度大小为v，
…………………………………………………3分
（3）设宇宙飞船在地球赤道上方A点处，距离地球中心为2R，飞船上的观测仪器能观测到地球赤道上的B点和C点，能观测到赤道上的弧长是LBC，如图所示，
cos==，
则：=60……………………………………1分
观测到地球表面赤道的最大长度LBC=2R/3 ……………………2分
11．解题思路：应用万有引力等于向心力列方程解得卫星B的运行周期．根据追击与相遇的思路列方程得到它们再一次相距最近的时间。
考查要点：万有引力定律、牛顿第二定律、向心力公式、追击与相遇。
解析：（1）由万有引力定律和向心力公式得G=m(R+h)
忽略地球自转影响有G=mg
解得TB=.
（2）设A、B两卫星经时间t再次相距最近，由题意得(ωB-ω0)t=2π，又有ωB =2π/TB,
解得t=
12.
解析：(1)设该星球表面的重力加速度为g0，圆轨道的半径为r。
小球通过C点时，F-mg0=m。
对小球从A运动到C的过程，由动能定理，mg0(H－2r)＝mv02 ， ①
联立解得：F=H-5mg0，
由图乙可知，H=1.5m时，F=0，代人上式解得 r＝H＝0.6 m 。
(2) H=2.0m时，F=8N，代人上式解得 g0=4.8m/s2。]
由 mg0=m解得该星球的第一宇宙速度： v＝4.8 km/s．
13解析：（15分）
（1）设“嫦娥一号”的质量是m1，则
……G= m1（R+H）…………(4分)
…M=……………(2分)
(2)设月球表面的重力加速度为g，则
…G=mg…………(3分)
F-mg=m (4分)
解得F=m+m
轨道Ⅱ
轨道Ⅰ
轨道Ⅲ
火星
P
Q
R
2R
O
A
15题答案图
B
C
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6高考物理 热学专题训练（含详解）
1.下列说法中正确的是
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子所做的无规则运动
B．多晶体没有固定的熔点
C．液晶的光学性质具有各向异性
D．由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力
2、一定质量的理想气体压强p与热力学温度T的关系图象如图所示，AB、BC分别与p轴和T轴平行，气体在状态A时的压强为p0、体积为V0，在状态B时的压强为2p0，则气体在状态B时的体积为 ；气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中，对外做的功为W，内能增加了ΔU，则此过程气体 （选填“吸收”或“放出”）的热量为 ．
3．已知汞的摩尔质量M=0.20kg/mol，密度ρ=1.36×104kg/m3，阿伏伽德罗常数NA=6.01023mol-1，将体积V0=1.0cm3的汞变为V=3.4103cm3的汞蒸气，则1cm3的汞蒸气所含的分子数为多少？
4(6分）下列有关物质属性及特征的说法中，正确的是________ (填入正确选项前的字母。选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分，每选错一个扣3 分，最低得分为0分）
A. 液体的分子势能与液体的体积有关
B. 晶体的物理性质都是各向异性的
C. 温度升高，每个分子的动能都增大
D. 分子间的引力和斥力同时存在
E. 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
5 (9分）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,活塞 的横截面积为S0初始时，气体的温度为T0，活塞与容器底部 相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞下降了h，已知大气压 强为p0，重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦。求此时气体的温度和加热过程中气 体内能的增加量。（题中各物理量单位均为国际单位制单位）
6（一定质量理想气体的p-V图象如图11所示，其中a→b为等容过程，b→c为等压过程，c→a为等温过程，已知气体在状态a时的温度Ta=300K，在状态b时的体积Vb=22.4L求：
①气体在状态c时的体积Vc；
②试比较气体由状态b到状态c过程从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系，并简要说明理由。
7.下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是 ▲
A．微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动
B．当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等
C．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
D．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用
8.冬天到了，很多人用热水袋取暖。现有一中号热水袋，容积为1000cm3，正常使用时，装水量为80%，请估算该热水袋中水分子的数目约为多少个？（计算结果保留1位有效数字，已知1mol水的质量为18g，水的密度取1.0×103kg/m3，阿伏加德罗常数取6×1023mol-1）
9.空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×103 cm3。已知水的密度＝1.0×103 kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10-2 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1。试求：(结果均保留一位有效数字)
①该液化水中含有水分子的总数N；
②一个水分子的直径d。
高考物理 热学专题训练（含详解）
1、答案：⑴C(4分)
解析：（1）布朗运动是悬浮在液体中的微粒所做的无规则运动，选项A错误；多晶体有固定的熔点，选项B错误；液晶的光学性质具有各向异性，选项C正确；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力，选项D错误；
2、
答案： V0/2 (1分) 吸收 (1分) △U+W (4分)
（2）解析：对AB过程，温度不变，由玻意耳定律可知，气体在状态B时的体积为V= V0/2；气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中，对外做的功为W，内能增加了ΔU，由热力学第一定律，此过程气体吸收的热量为△U+W．
3．⑶1.2×1019(4分)
解析：（3）体积V0=1.0cm3的汞的质量m=ρ V0=1.36×10-2kg，物质的量n=m/M=6.8×10-2mol，1cm3的汞蒸气所含的分子数为N=nNA/V=1.2×1019。
4、答案：ADE
解析：由于分子势能与分子距离，所以液体的分子势能与液体的体积有关，选项A正确；单晶体的物理性质都是各向异性的，而多晶体的物理性质都是各向同性的，选项B错误；温度升高，分子平均动能增大，不是每个分子的动能都增大，选项C错误；分子间的引力和斥力同时存在， 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，选项DE正确。
5 解析：由盖·吕萨克定律得，=,解得T1=2T0.
气体在等压变化过程中，活塞受力如图。由平衡条件，pS=p0S-mg
气体对活塞做功，W=pSh=(p0S-mg)h，
由热力学第一定律，△U=Q-W，
气体内能的增加量为△U=Q-(p0S-mg)h。
6
解①气体c→a 等温变化，根据玻意尔定理得
又a →b等容过程，所以
解得：
②气体由状态b到状态c为等压过程，由盖吕萨克定律可知体积增大时温度升高，所以气体内能△U增大，由于b→c气体对外做功，W为负值，气体吸热，Q为正值，由热力学第一定律△U=Q+W可知，气体吸收热量Q大于气体对外做的功W。
7.答案：BD
解析：微粒运动是液体分子的无规则热运动的反映，微粒运动即布朗运动，选项A错误；当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，选项B正确；食盐晶体的物理性质沿各个方向都是不一样的，选 项C错误；小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用，选项D正确。
8.解析热水袋内水的物质的量为 （2分）
热水袋内水分子数为 （1分）
代人数值得 个
9.解析：①水的摩尔体积为 V0＝＝＝1.8×10-5 m3/mol （1分）
水分子数：N＝＝≈3×1025个 （1分）
②建立水分子的球模型有
得水分子直径d＝=＝4×10-10 m
p
T
T0
2T0
p0
2p0
O
A
B
C
A.三颗微粒运动
位置的连线
C.食盐晶体
D.小草上的露珠
B.分子间的作用力
与距离的关系
斥力
引力
F
r
r0
O
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4高考物理电学实验专题训练（含详解）
1. (5分）在“测金属的电阻率”的实验中，分别用游标卡尺和螺旋测微器测出 用金属材料制成的一段圆柱体的长度和横截面的直径如图所示。则该圆柱体的长度为______mm,横截面的直径为_________mm。
2. (10分）某实验小组利用电流表和电阻箱测量电池组的电动势和内阻^
(1) 请在虚线框中画出实验的电路图。
(2) 实验的主要步骤如下：
①检查并调节电流表指针指零，将开关S断开，按 照电路图连线。
②调节电阻箱R的阻值至________。
③将开关S闭合，逐渐调节只使电流表指针有足 够的偏转，记下此时的电阻箱的阻值和电流表的示数
④改变及的阻值，测出几组I随R变化的数据，作出R—1/I的图线如图所示。
（3）由作出R—1/I的图线可求得电动势E=________V，内阻r=________Ω. (结果保留两位有效数字)
3．(10分) 研究表明：用纳米硅粉和藻朊酸盐制成电池的电极，其容量是一般电池的8倍。在测定一节该新型电池的电动势和内阻的实验中，所提供的器材有：
待测该电池一节(电动势约为2V)
电流表（量程3.0 mA，内阻rl=100Ω）
电流表（量程0.6A，内阻r2=1.0Ω）
定值电阻R1=100
定值电阻R2=900Ω
滑动变电阻器R'( 0—50Ω)
开关、导线若干
（1）为了更准确测出该电池的电动势和内阻，采用图甲所示实验电路图，其中定值电阻R应选用____（选填“R1”或“R2”）。请根据你选定的定值电阻完成图乙中的实物连接。
（2）某同学在实验中测出电流表和电流表的示数I和Ig根据记录数据作出Ig—I图象如图丙所示，根据图象可求得，被测电池的电动势E= V，内阻r=______Ω。（计算结果保留两位小数）
4.(10分）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，用导纽a.b.c,d,e.f,g和h按图甲所示
方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：
（1）若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是＿＿＿＿＿导线断路．
(2)某同学排除故障后侧绘出电源和小电珠的U－I特性图线．如图乙所示．电源的电动势E ＝＿＿＿＿V；小电珠的的电阻随温度的上升而＿＿＿＿＿。
(3)将与上面相同的两个小电珠并联后接到上面电源上，每一只小电珠的实际电功率是＿＿＿＿W。
高考物理电学实验专题训练（含详解）
1. (5分）答案：49.15 4.699
解析：根据游标卡尺读数规则，该圆柱体的长度为49mm+3×0.05mm=49.15mm,根据螺旋测微器读数规则，圆柱体横截面的直径为4.5mm+0.199mm=4.699mm。
2. 答案：（1）如图所示 （2）②最大值 （3）2.5 1.0
解析：由闭合电路欧姆定律，E=I(R+r)，变化得到R=E·-r，由图象斜率
3．(10分)
（1）R2（2分） 实物连接如右图（2分）
（2）1.90（1.89 ± 0.02）（3分）
0.50（0.50 ± 0.05）（3分）
解析：定值电阻R与电流表串联是作为电压表使用的，电压表量程需要大于2V，所以定值电阻R应选用阻值是900Ω的R2。根据图甲所示电路，应用闭合电路欧姆定律，Ig(R+rl)=E-I(r+ r2)。当I=0时，Ig=1.90mA，被测电池的电动势E= Ig(R+rl)=1.90V。图象斜率为-(r+ r2)/(R+rl)=，解得r=0.50Ω。
4.
答案：（1）g（2）3.0 增大 （3）1.05
解析：（1）样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，则可能是g导线断路．
（2）由电源的U－I特性图线可知电源的电动势E＝3V，内阻r=1Ω；由小电珠的U－I特性图线可知小电珠的电阻随温度的升高而增大．
（3）当两个小电珠并联后，接到电源上，由闭合电路欧姆定律得，E=U-2Ir，电源的U－I特性图线为U=E-2rI=E-2I，在图乙中作出U=E-2I图线，如图。图线与小电珠U-I图线交点（0.95 ，1.1），一只小电珠的实际电功率是P=UI=0.95×1.1W=1.05W。
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3高考物理专题训练（含详解）
1.以下说法中正确的是
A．光的偏振现象说明光是一种纵波
B．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关
C．麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽
2.直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角α= 60°．已知这种玻璃的折射率n =，则：
①这条光线在AB面上的的入射角为 ；
②图中光线ab （填“能”或“不能”）从AC面折射出去．
3.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s．试回答下列问题：
写出x = 0.5 m处的质点做简谐运动的表达式：
cm；
②x = 0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为 cm．
4 (6分）如图所示，一列简谐横波沿x轴 正方向传播，实线为t1=0时的波形图，虚线为t2 =0.06s时的波形图，则t=0时P质点向y轴________(选填“正”或“负”）方向运动。已知周期 T>0.06s,则该波的传播速度为________m/s。
5 (9分）如图所示，ΔABC为一直角三棱镜的截 面，其顶角6=30°，P为垂直于直线光屏。现一宽 度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面，在光屏P上形成一条光带，已知棱镜的折射率为，AB的长度为d ,求光屏P上形成的光带的宽度。
6（6分）如图所示，一列简谐横波沿+x方向传播．已知在t=0时，波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点位于负最大位移处；在t=0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处．]
①这列简谐波的波速是 m/s．
②t=0.6s时，质点D已运动的路程是 m．
7（9分）如图所示，一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在正上方与平面镜平行的光屏上留下一光点A 。现将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，如图中虚线所示，则进入透明体的光线经平面境反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的光点P′与原来相比向左平移了3．46cm ，已知透明体对光的折射率为。
① 透明体的厚度为多大？
② 光在透明体里运动的时间多长？
8、一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播．已知t＝0时的波形如图11所示，则( )
A．波的周期为1 s
B．x＝0处的质点在t＝0时向y轴负向运动
C．x＝0处的质点在t＝ s时速度为0
D．x＝0处的质点在t＝ s时速度值最大
9（9分）在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源，从S发出的光线SA以入射角θ入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，如图12所示．若沿此光线传播的光从光源至玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等，点光源S到玻璃上表面的垂直距离l应是多少？
10（9分）一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图13为过轴线的截面图，调整入射角θ，光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为，求sin θ的值．
高考物理专题训练（含详解）
1.
答案：⑴D (4分)
解析：（1）光的偏振现象说明光是一种横波，选项A错误；相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，选项B错误；麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，选项C错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，由于红光波长大于绿光，由条纹间隔公式可知，条纹间距变宽，选项D正确。
2.
⑵答案：①45°(2分) ②不能(2分)
解析：由图可知折射角为30°，由折射定律可得这条光线在AB面上的的入射角为45°。图中光线ab在AC面入射角等于60°，大于临界角45°，发生全反射，不能从AC面折射出去．
3.
答案①y＝5cos2πt (2分) 110cm (2分)
解析：由波动图象可知波长为：λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，x = 0.5 m处的质点做简谐运动的表达式：y＝5cos2πt。x = 0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为：22A=22×5cm=110cm。
4
答案：负 15
解析：横波沿x轴 正方向传播，t=0时P质点向y轴负方向运动。实线波形传播到虚线波形，传播距离四分之三波长，由3T/4=0.06s可得T=0.08s，由波形图可知波长为1.2m，波速v=λ/T=15m/s。
5
解析：如图所示，图中θ1和θ2为AC面上入射角和折射角，根据折射定律，n=，θ1=θ，
设出射光线与水平方向成α角，则，θ2=θ1+α，tanα=,
==ABtanθ，
联立解得：=d/3.
则光屏P上形成的光带的宽度为==d-=2d/3。
6答案① 5 ； ② 0.1
解析：波长λ=2m，由题述可知周期T=0.4s，这列简谐波的波速是v=λ/T=5 m/s。t=0.6s时，质点D已振动0.5个周期，运动的路程是2个振幅，为2A=10cm=0.1m。
7解析：①由sinα = n sinβ ，
得β=30°（2分）
设透明体的厚度为d ，由题意及光路有
2 d tan60° ―2 d tan30° = △s
解得d =1．5cm
②光在透明体里运动的速度v = ]
光在透明体里运动的路程
∴光在透明体里运动时间s = 2×10－10 s。
8、答案：AB
解析：选A.由波的图象知波长λ＝4 m，所以周期T＝＝1 s，A项正确；由波的传播方向和质点振动方向之间的关系知，此时x＝0处的质点向y轴负向运动，B项正确；质点运动时越衡位置速度越大，t＝ s＝时，x＝0处的质点已运动到x轴下方，其振动速度既不为零也不是最大值，C、D均错．
9（9分）
解析：设光线SA在玻璃中的折射角为r，传播速度为v，则由n＝有，光在玻璃板中传播的速度v＝；由几何关系有，光线在玻璃板上表面传播的距离为x1＝，由x＝vt，有t1＝＝，其中c是真空中的光速，光在玻璃板中传播的距离x2＝，光在玻璃板中的传播时间t2＝＝.
由折射定律有：n＝①
由题意有：＝②
由三角函数关系有：cosr＝③
联立①②③得：l＝
10 (2) 解析：当光线在水面发生全反射时有sin C＝ (3分)
当光线从左侧射入时，由折射定律有＝n (3分)
联立这两式代入数据可得sin θ＝. (3分)
A
B
C
a
b
α
x/m
y/cm
5
-5
0
0.5
1.0
1.5
2.0
v
P
α
β
P′
图11
图12
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