【物理】天津和平区耀华中学2019-2020学年高二下学期居家学习网上测试试题 17页

‎【参考答案】‎ ‎【答案】‎ ‎1. B 2. D 3. D 4. D 5. B 6. D 7. A 8. A 9. D 10. C 11. BD 12. AD 13. BC 14. BCD 15. ACD 16. AD 17. AD ‎ ‎18. AD   D    ‎ ‎19.       ‎ ‎【解析】‎ ‎1. 解：A、变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产生电场。所以电场和磁场总是相互联系着的，故A正确； B、麦克斯韦只是预言了电磁波的存在；是赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在；故B错误； C、电磁波有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线，故C正确； D、紫外线的波长比紫光的短，它可以进行灭菌消毒；故D正确； 本题选择错误的，故选：B 电磁波是由变化电磁场产生的，电磁波有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线．它们的波长越来越短，频率越来越高． 电磁波是横波，是由变化的电场与变化磁场，且相互垂直．电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量．电磁波在真空传播速度与光速一样，电磁波与光均是一种物质，所以不依赖于介质传播．‎ ‎2. 【分析】 当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，这是发生明显衍射的条件。 解决本题的关键掌握产生明显衍射的条件，知道波速、频率、波长的关系。 【解答】 A.因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象，故A正确； B.波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，故B正确； C.如果将孔AB扩大，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C正确； ‎ D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，故D错误。 本题选不正确的，故选D。‎ ‎3. 解：AB、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故AB错误， C、多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的，当警车向你驶来，听到的音调会变高，这就是多普勒效应．故C错误； D、多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波，故D正确； 故选：D 1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家．一天，他正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现火车从远而近时汽笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时汽笛声变弱，音调变低．他对这个物理现象感到极大兴趣，并进行了研究．发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象．这就是频移现象．因为，声源相对于观测者在运动时，观测者所听到的声音会发生变化．当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉，当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调就变高．音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关．这一比值越大，改变就越显著，后人把它称为“多普勒效应”． 对于多普勒效应，要知道在波源与观察者靠近时观察者接收到的波的频率变高，而在波源与观察者远离时接收频率变低；即高亢表示远离，低沉表示靠近 ‎4. 【分析】 根据后一个质点重复前一个质点的振动，可知每一个质点开始振动的时候都和波源起振的情况相同；要求选项B，需知道该时刻该质点的位移的正负，再根据回复力确定其加速度的方向；要知道时质点5运动的路程就必需知道该质点已运动多少时间即多少周期再根据一个周期内质点通过的路程为‎4A求解；要求时质点9运动的方向需知道该时刻质点9已运动的时间从而确定其运动的方向。 “后一个质点重复前一个质点的振动”、“一个周期内质点通过的路程为‎4A”和“”是解决此类问题的关键所在。 【解答】 ‎ A.经过，质点1从平衡位置运动到波峰，位移为S，则振幅，由于后一个质点重复前一个质点的振动，由于质点1开始振动时是从平衡位置开始向上振动，故质点5，开始振动时也是由平衡位置开始向上振动，故A错误； B.振动从质点1传播到质点5经过，则质点1和质点5之间的距离为，则质点1到质点7为，所以波从质点1传到质点7所需时间为，故在时质点7已振动，即质点7在从平衡位置向正的最大位置运动过程中，根据故加速度方向向下，故B错误； C.在时刻，质点5已运动，故其通过的路程为，故C错误； D.波从质点1传播到质点9所需时间为，故在时质点9已运动，故正通过平衡位置向下运动，故D正确。 故选D。‎ ‎5. 【分析】 折射率根据公式求解；光在介质中的传播速度，发生全反射的条件是：一是光从光密介质射入光疏介质；二是入射角大于等于临界角，临界角公式。根据这些知识进行分析。 本题中A项肯定是错误的，因为折射率不可能小于1，关键要掌握折射率公式和光在介质中的传播速度公式，还要掌握全反射的条件。 【解答】 A.由图知，入射角，折射角，则折射率为，故A错误； B.光在介质中的传播速度，故B正确； C.光线从介质射向空气时，只要入射角大于等于临界角就能发生全反射，故C错误； D.设光线由介质射向空气时全反射的临界角为C，则，则得：，故D错误。 故选B。‎ ‎6. 解：一光束射向P，该光束的振动方向与P的振动方向成角，当顺时针旋转P半周过程中，观察到光线的亮度先变暗，再变亮，最后再变暗，故ABC错误，D 正确； 故选：D。 根据光的现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直，都能有光通过偏振片。 考查偏振光，能否通过偏振片的条件。同时自然光向各个方向发射，而偏振光则是向特定方向放射。‎ ‎7. 解：A、图甲中，弯曲的水流可以导光是因为光在水和空气界面上发生了全反射现象，故与光导纤维原理相同，故A正确； B、图乙中，用红蓝3D眼镜看3D电影，感受到立体的影像是人类是通过左眼和右眼所看到的物体的细微差异来获得立体感的，故B错误； C、图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是因为光的干涉现象，故C错误； D、图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象是因为光发生了折射现象，故D错误。 故选：A。 明确各项中给出的光学现象，知道光导纤维进行光学通信所依据的物理原理是光的全反射． 本题考查光的全反射的运用，知道全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，入射角大于等于临界角．要明确光导纤维的原理和应用．‎ ‎8. 解：A、由振动图象知，时，Q处于平衡位置向下振动，根据上下坡法知，波沿x轴负方向传播，当时，即在开始经过，质点P在平衡位置以下向上振动，即速度方向沿y轴正方向，故A正确。 B、，则质点Q简谐运动的表达式为，故B错误。 C、根据图象可以看出波在向左传播，故C错误。 D、由于P点不是在波峰或波谷，或平衡位置，经过，即经过个周期，质点经历的路程不等于‎3A，即‎30cm，故D错误。 故选：A。 时Q点在平衡位置上，由乙图确定Q的运动方向，从而确定了该波向左传播，结合经历的时间确定质点P的位置，从而得出质点P的运动方向．根据周期得出角速度，从而得出振动的表达式．根据波长求出波速，结合经历的时间求出波传播的距离． 本题的关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系．要知道质点做简谐运动时，在一个周期通过的路程是‎4A，半个周期内通过的路程是 ‎2A‎，但时间内通过的路程不能类推，要根据起点位置分析．‎ ‎9. 【分析】 由图得出周期与振幅；根据波长和频率求出波速，通过上下坡法得出处的质点的振动方向，从而求出经过时间t后的位置。 本题考查了波的图象、振动和波动的关系，能根据波形图判断质点的振动方向，难度不大，属于基础题。 【解答】‎ 根据图象可知该波的周期为2s，振幅为。 A.在波传播过程中，各质点在自己的平衡位置附近振动，并不随波传播。故A错误； B.由图可知，时，质点a的位移为。故B错误； C.已知波速为，则波长：； 由图可知，在时刻a位于平衡位置而且振动的方向向上，而在时b的位移为，位于正的最大位移处，可知若波沿x轴正向传播，则b与a之间的距离为：1，2，，可能为：，。不可能为。故C错误； D.结合C的分析可知，若波沿x轴负向传播，则b与a之间的距离为：1，2，，可能为：，。故D正确。 故选D。 ‎ ‎10. 【分析】 本题关键之处是借助于光的折射与反射定律作出光路图，同时利用几何关系来辅助计算。 当半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，经过第一次折射时，由于入射角等于零，所以折射角也是零，因此折射光线不发生偏折．当第二次折射时，由于入射角等于，而玻璃的折射率为，可得临界角小于 ‎，所以会发生光的全反射，反射光线却恰好垂直射出．故可根据几何关系可确定光斑的半径。 【解答】 如图所示， 玻璃的折射率为，可得临界角小于，经过第一次折射时，由于入射角等于零，所以折射角也是零，因此折射光线不发生偏折．当第二次折射时，由于入射角等于所以会发生光的全反射，反射光线却恰好垂直射出．因为ON等于r，则OA等于2r，由于，所以AM等于2r。故C正确，ABD错误。 故选C。‎ ‎11. 解：A、由图知O点是波谷和波谷叠加，是振动加强点，该时刻的位移最大，故A错误； B、图示时刻P、N两点是波谷和波峰叠加，由于振幅相同，位移始终为零，即处于平衡位置，故B正确； C、振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动，不会“随波逐流”，C错误； D、由于OM是振动加强点，结合图可知，由图知连线的中点到两波源的距离差为半个波长的偶数倍，所以该点是振动加强的点，其振幅为‎2A，故D正确 故选：BD。 几列波相遇时，每列波都能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和； 频率相同的两列同性质的波相遇产生稳定干涉图象，波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇的是振动加强点；而波峰与波谷相遇是振动减弱点。 介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰；在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波在该点引起的物理量的矢量和。‎ ‎12. 解：A、B、根据双缝干涉的条纹间距，可知，同一实验装置，间隔越大，说明波长越长，即频率越小．根据题意，a光的波长长，频率小．故A正确，B错误． C、频率越小，介质对它的折射率越小，根据可知，在介质中的传播速度越大，即a光在介质中的传播速度要大，故C错误． ‎ D、根据临界角的公式：可知，介质的折射率越小，则全反射的临界角越大，所以从玻璃射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角，故D正确． 故选：AD 根据双缝干涉条纹的间距公式，即可确定波长的大小，再由特殊值代入法，即可进行判断，并由，来确定折射率与临界角的关系． 解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式，并能理解公式的应用，注意本题使用特殊值代入，非常方便解题．‎ ‎13. 【分析】 从空气层的上下表面反射的两列光为相干光，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹。使牛顿环的曲率半径越大，相同的水平距离使空气层的厚度变小，所以观察到的圆环状条纹间距变大。 理解了该实验的原理即可顺利解决此题，故在学习过程中要深入理解各个物理现象产生的机理是什么。 【解答】 凸透镜下表面与玻璃上表面形成空气薄膜，干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光干涉叠加而成，故A错误，B正确； C.干涉条纹不等间距是由于透镜表面是曲面，使得空气膜的厚度不是均匀变化，导致间距不均匀增大，从而观察到如图所示的同心内疏外密的圆环状条纹，故C正确，D错误。 故选BC。‎ ‎14. 【分析】 简谐横波向右传播过程中，介质中质点做简谐运动，根据波传播方向判断出质点P的振动方向，根据时，观测到质点P第三次到达波峰位置，分析得到周期，由图像读出波长，求出波速；根据时间与周期的关系求经过质点P运动的路程，波在同一均匀介质中匀速传播的，运用分段法求质点Q第三次到达波谷的时间，发生干涉的条件是两列波的频率相同。 【解答】 A.简谐横波向右传播，由波形平移法知，各点的起振方向为竖直向上，时，P点第三次到达波峰，即有，，波长为 ‎ 所以波速，故A错误； B.相当于个周期，每个周期路程为，所以经过质点P运动的路程为，故B正确； C.经过波传到Q，经过即再经过后Q第三次到达波谷，所以时，处的质点Q第三次到达波谷，故C正确； D.要发生干涉现象，另外一列波的频率一定相同，即，故D正确。 故选BCD。‎ ‎15. 【分析】‎ 根据同一时刻两个质点的振动状态，画出可能的波形，得到距离‎9m与波长的关系式，求得波长的通项，得到波长的特殊值，即可进行选择。 本题考察机械波的图象及多解性。a、b两点之间的波形图“余数”可以为解析图中蓝色和红色两种形式。‎ ‎【解答】‎ 由振动图象可知，在时刻，a位于波峰，b经过平衡位置向下运动。 若波从a传到b，如图a、b两点之间的波形图“余数”如红线所示，则有，，1，2，，得 若波从b传到a，如图a、b两点之间的波形图“余数”如蓝线所示，则有，，1，2，，得 代入自然数可知，、‎12m，‎36m得ACD正确，B错误。 故选ACD。‎ ‎16. 解：AC、波沿x轴正方向传播，则，周期为，频率为，、1、2、，n是整数，所以波的频率不可能为 波速为，当时，，故A正确，C错误； B、简谐横波沿x轴正方向传播，根据波形平移法知， s 时 P 点向上振动，故B错误； D、波沿x轴正方向传播，在时刻与P相隔‎5m处的质点与P点相距‎1m的质点振动情况完全相同，若与P点相距‎1m的质点在P点右侧，则其振动方向向上，故D正确。 故选：AD ‎。 波沿x轴正方向传播，根据波形的平移法得到波的周期可能值，求出频率的可能值和速度的可能值。根据时间与周期的关系，确定时刻质点P的位置，判断其运动方向。 本题运用波形的平移法分析时间与周期的关系，确定波的周期，是经常采用的方法。‎ ‎17. 【分析】 由题，当时，光斑在光屏上消失时，是由于光线发生了全反射，A光先消失，说明A光的临界角较小，根据临界角公式，即可确定玻璃对两种光折射率的大小；由，判断光在玻璃中传播速度的大小；对照全反射的条件，当光线从玻璃射入空气，入射光大于临界角时光线将发生全反射进行分析． 本题主要考察几何光学和物理光学的基础知识应用，关键要掌握全反射的条件及临界角公式进行分析． 【解答】 A.根据题意：“当时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大角，当时，光屏NQ区域B光的光斑消失”，说明A光先发生了全反射，A光的临界角小于B光的临界角，而发生全反射的临界角C满足：，可知，玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，故A正确； B.玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，由知，A光在玻璃砖中传播速度比B光的小，故B错误； C.据题可知：A光的临界角光的临界角． 当时，B光尚未发生全反射现象，故光屏上应该看到2个亮斑，其中包含NP侧的反射光斑、B重合以及NQ一侧的B光的折射光线形成的光斑，故C错误； D.当时，A、B两光均发生了全反射，故仅能看到NP侧的反射光斑、B重合，故D正确； 故选AD。‎ ‎18. 解：、为了作图误差更小，应选用两光学表面间距大的玻璃砖，故A正确； B、根据折射定律可知，如果两个光学面不平行，不影响入射角与折射角的值，所以对折射率的测定结果不产生影响，故B错误； C、为了准确测量光路图，应选用较细的大头针来完成实验，故C错误； D ‎、插在玻璃砖同侧的大头针之间的距离适当大些时，相同的距离误差情况下引起的角度误差会减小，故D正确； 故选：AD； 因玻璃的折射率较大，故在玻璃中的折射角一定小于入射角；实验作出的入射角一定大于折射角；并且光线从玻璃中出来后，应与入射光平行，因此只有D图正确ABC均错误； 故选：D； 折射率， 其中：，， 故； 故答案为：；； 为了取得较好的实验效果，根据实验原理分析可知：玻璃砖上下表面不一定要平行，选择的入射角应尽量大些；同则的大头针之间的距离适当大些，这样可以减小测量的相对误差。 根据折射定律进行分析，明确光路基本性质； 根据几何知识求出入射角和折射角的正弦值，再求解折射率。 本题是插针法测定玻璃砖的折射率实验，实验原理是折射定律，注意采用单位圆法处理数据，同时注意根据原理分析实验误差情况和实验中应注意的事项。‎ ‎19. 【分析】 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，让光源通过滤光片获得单色光，让单色光通过单缝，获得线光源，让单色的线光源通过双缝在光屏上产生干涉条纹。激光为单色的线光源，相干性比较好，不需要滤光片和单缝。 游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读，求出相邻两个亮条纹的间距，根据求出单色光的波长。 【解答】 双缝干涉实验时，若测完紫光，需要测量红光的波长，则只需更换滤光片即可，单缝，双缝及屏均无需调整。故A正确。 去掉滤光片仍能看到彩色的干涉条纹，故B错。使用滤光片是为了获得单色光，使用单缝是为了获得线光源以其通过双缝获得更好的相干光。由于激光的单色性好，所以使用激光时，无需再使用单缝和滤光片。故C对，D 错。 故选AC。 游标卡尺主尺读数为‎15mm，游标读数为，最终读数为：。 由可计算出相邻亮条纹间距。；再依据联立公式，得：。 故答案为：    ‎