河北省承德一中2019-2020学年高二3月疫情期间直播课堂检测物理试题 9页

高二年级自主测试——物理 ‎ (时间：90分钟，满分：100分)‎ 一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．1-8题为单选题，9-12题为多选题，部分分3分)‎ ‎1．关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是(　　)‎ A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 ‎2．声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为 (　　)‎ A．声波是纵波，光波是横波 B．声波振幅大，光波振幅小 C．声波波长较长，光波波长很短 D．声波波速较小，光波波速很大 ‎3．如图所示，S1、S2为两个振动情况完全相同的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间中共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示．P是振动加强区域中的一点，从图中可看出(　　)‎ A．P点到两波源的距离差等于1.5λ B．S1的传播速度大于S2的传播速度 C．P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱 D．当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波峰也一定传到P点 ‎4．为了增大LC振荡电路的固有频率，下列办法中可采取的是(　　)‎ A．增大电容器两极板的正对面积并在线圈中插入铁芯 B．减小电容器两极板间的距离并增加线圈的匝数 C．减小电容器两极板间的距离并在线圈中插入铁芯 D．减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数 ‎5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v＝4 m/s，已知距坐标原点x＝0.8 m处质点的振动图象如图所示，在下图中能够正确表示t＝0.35 s时的波形图的是(　　)‎ ‎6．如图所示，P、Q 是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜，叠合在一起组成一个长方体．某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面．已知材料的折射率nP＜nQ，则下列说法正确的是(　　)‎ A．从Q的下表面射出的光线一定与入射到P的上表面的光线在同一条直线上 B．从Q的下表面射出的光线一定与入射到P的上表面的光线平行 C．如果光线从Q的下表面射出，出射光线与下表面所夹的锐角一定大于θ D．如果光线从Q的下表面射出，出射光线与下表面所夹的锐角一定小于θ ‎7.如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球．则(　　)‎ A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B．小球所发的光能从水面任何区域射出 C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 ‎8．如下图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB.一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光．若只考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光透出部分的弧长为(　　)‎ A.πR B.πR ‎ C.πR D.πR ‎9．如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 B．用a、b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的 C．在水中a光的速度比b光的速度小 D．a光在水中的临界角大于b光在水中的临界角 ‎10．把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入(如图)，这时可以看到亮暗相间的条纹．下面关于条纹的说法中正确的是(　　)‎ A．将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏 B．将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，条纹变疏 C．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动 D．将上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖移动 ‎11．在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2.在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．波1速度比波2速度大 B．相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象 C．在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象 D．在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率可以相同 ‎12．如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入，通过两棱镜后，变为从a、b两点射出的单色光，对于这两束单色光，下列说法正确的是(　　)‎ A．红光在玻璃中传播速度比蓝光大 B．从a、b两点射出的单色光不平行 C．从a点射出的为红光，从b点射出的为蓝光 D．从a、b两点射出的单色光仍平行，且平行于BC 二、实验题(本题共2小题，共10分．每空1分)‎ ‎13.（1）在做“利用单摆测重力加速度”的实验时，为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最______填“高”或“低”点的位置时开始计时，并计数为1，摆球每次通过该位置时计数加当计数为63时，所用的时间为t秒，则单摆周期为______秒。实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是______． A.实验室的海拔太高          摆球太重 C.测出n次全振动时间为t，误作为次全振动时间进行计算 ‎ D.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了 ‎（2）另一组同学在测量单摆的周期时，他用秒表记下了单摆做50次全振动的时间，如图甲所示，秒表的读数为______s。该组同学经测量得到6组摆长L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，并通过其坐标计算出直线斜率为k。则当地重力加速度的表达式g=______。处理完数据后，该同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球的半径，这样______（选填“影响”或“不影响”）重力加速度的计算。‎ ‎10‎ ‎0‎ ‎14.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，装置如图1所示。 （1）对于单色光，下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是______。 A.把③向左侧移动少许                  B.把⑤向右侧移动少许 C.将绿色滤光片改为红色滤光片      D.增大双缝之间的距离 （2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数为______mm，求得相邻亮纹的间距Δx为______mm。 （3）已知双缝间距为0.2mm，双缝到屏的距离为0.7m，则所测光的波长为______nm。‎ 三计算题（共30分）‎ ‎15.(8分)如图所示是双缝干涉实验装置，屏上O点到双缝S1、S2的距离相等．当用波长为0.75 μm的单色光照射时，P是位于O 上方的第二条亮纹位置，若换用波长为0.6 μm的单色光做实验，P处是亮纹还是暗纹？在OP之间共有几条暗纹？‎ ‎16．(10分)如图所示，ABC为某种透明介质的横截面图，其中△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R＝10 cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．由红光和紫光两种单色光组成的复色光经过BC面射向圆心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1＝、n2＝.‎ ‎(1)判断分布在屏幕AM和AN两个区域内各有几个亮斑，分别为什么色光？(写出结果即可)；‎ ‎(2)求最左侧亮斑和最右侧亮斑间的距离．‎ ‎17.(12分)一列沿x轴正方向传播的简谐波，在t＝0时刻的波形图如图所示，已知这列波在P出现两次波峰的最短时间是0.4 s，求：‎ ‎(1)这列波的波速是多少？‎ ‎(2)再经过多少时间质点R才能第二次到达波谷？‎ ‎(3)这段时间内质点R通过的路程是多少？‎ 参考答案与解析 ‎1．[177]　【解析】选B. 本题考查了电磁波和机械波．电磁波和声波都可以传递信息，A项错误；手机通话时，打手机的人的手机将声波转化成电磁波，电磁波传递到接收人的手机上，接收人的手机再将电磁波转换成声波，B项正确；太阳光中的可见光是电磁波，传播速度等于光速，超声波是机械波，常温时在空气中的传播速度等于‎340 m/s，C项错误；红外线的波长比X射线的波长长，D项错误．‎ ‎2．[178]　【解析】选C.本题考查明显衍射发生的条件．声波的波长比较长，容易发生衍射现象，光波的波长很短，很不容易发生衍射现象，正确选项为C.‎ ‎3．[179]　【解析】选D.由题意可知，S1、S2在空间共形成5个振动加强的区域，则P点到两波源的距离差等于λ的整数倍，故A错误；S1、S2为振动情况完全相同的波源，则S1的传播速度等于S2的传播速度，故B错误；若P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动仍为最强，故C错误；因P点是振动加强区，当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波峰也一定传到P点，故D正确．‎ ‎4．[180]　【解析】选D. .LC振荡电路的频率公式f＝，由此式可知增大固有频率f的办法是减小L或减小C或同时减小L和C。由平行板电容器电容的决定式C＝知，减小电容器两极板的正对面积、增大两极板间的距离可以减小电容C；自感系数L由线圈的长度、横截面积、单位长度上的匝数及有无铁芯决定，在线圈中插入铁芯可以使L增大，减少线圈的匝数可以使L减小，故D正确，A、B、C错误。‎ ‎5．[181]　【解析】选B.根据距坐标原点x＝‎0.8 m处质点的振动图象可知：t＝0.35 s时该点在y轴负方向上且向上振动．简谐横波沿x轴正方向传播，由A图知距坐标原点x＝‎0.8 m处的质点处在y轴负方向上且向下振动，故A错误；B图中该质点处在y轴负方向上，正向上振动，故B正确；C图中该质点处在y轴正方向上，正向上振动，故C错误；D图中该质点处在y轴正方向上，正向下振动，故D错误．‎ ‎6．[182]　【解析】选D.作出光路图，如图所示．由题意可知，光线垂直射入Q，根据折射定律有：nP＝，nQ＝，因为nP＜nQ，β＝r，所以α＜i，所以D对．‎ ‎7．[184]　【解析】选D.设发光小球在P点，如图甲，当发光小球不在缸底中心O时，仍有光线从侧面射出，所以A错误．光从水面射入空气时，当入射角大于临界角时，会发生全反射现象，如图乙，只有在入射角θ小于临界角C的范围内光才能从水面射出，‎ B错误．光从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变，C错误．光在水中的传播速度v＝，光在空气中的传播速度近似等于真空中的传播速度c，所以D正确．‎ ‎8.[186]　【解析】选B.本题考查光的折射定律和全反射规律．根据＝n得，光线射进玻璃柱的折射角θ2＝30°，设经过上表面OA折射后，射到C点的光线在弧上恰好发生全反射，则EC为能够射出AB面的最左侧的光线．根据sin C＝可解得全反射的临界角C＝45°；射到O点的光线经OA面折射后射到D点，则D点为射出AB面的最右侧光线．那么能够射出光线的圆弧为，其对应的圆心角α＝45°，由此可得，透光的圆弧长为·2πR＝·2πR＝，B项正确．‎ ‎9．[183]　【解析】选AD.设入射角分别为ia、ib，折射角为r，则na＝，nb＝，ia＞ib，则na＜nb，由v＝可知，va＞vb，由sin C＝可知，Ca＞Cb，选项C错误，D正确；由于na＜nb，则λa＞λb，由Δx＝λ知，选项A正确；单缝衍射条纹宽度不均匀，中央最亮，选项B错误．‎ ‎10．[185]　【解析】选BC.从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹，所以此条纹是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光叠加后形成的．当将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，相邻亮条纹间距变小，所以干涉条纹会变密；若将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，相邻亮条纹间距变大，所以干涉条纹会变疏，故A错误，B正确；将上玻璃板平行上移，导致满足亮条纹光程差的间距向劈尖移动，因此出现条纹向着劈尖移动，故C正确，D错误．‎ ‎11．[187]　【解析】选BC.两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同，故A错误．由图读出声波1和声波2波长之比为λ1∶λ2＝2∶1.波长越长，波动性越强，所以相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象，故B正确．由v＝λf得到两波频率之比为f1∶f2＝1∶2.而两列波发生稳定干涉的必要条件是频率相同，所以在这两列波传播的 方向上，不会产生稳定的干涉现象，故C正确．由于波2的频率大于波1的频率，在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率不会相同，故D错误．‎ ‎12．[188]　【解析】选ACD.红光的折射率小于蓝光的折射率，由公式v＝分析得知，红光在玻璃中传播速度比蓝光大，故A正确．根据光路可逆性原理，分析可知：从a、b两点射出的单色光仍平行，而且平行于BC，故B错误，D正确．红光的折射率小于蓝光的折射率，光线经过三棱镜ABC后红光的偏折角小于蓝光的偏折角，进入三棱镜CBA后，从a点射出的为红光，从b点射出的为蓝光，故C正确．‎ ‎13．[189]　【解析】低 t/31 C 95.1s k/4π2 不影响 ‎14． 　【解析】 BC 13.870 2.310 660‎ ‎15．[190]　【解析】P点是亮纹还是暗纹，关键取决于P到S1和S2的路程差Δr＝r2－r1；P是第几级亮(暗)纹，关键取决于Δr是光波长(半波长)的多少倍．‎ 当用波长为λ1＝0.75 μm的单色光时，P为O上方第二条亮纹，所以P到双缝S1、S2的路程差Δr＝2λ1＝2×0.75 μm＝1.5 μm.‎ 改用λ2＝0.6 μm的单色光时，路程差Δr＝λ2，所以P为暗纹，从O到P路程差由零逐渐增大，必有路程差为和λ2的两点，即OP之间还有两条暗纹．‎ ‎【答案】暗纹　两条 ‎16．[192]　【解析】(1)根据临界角公式sin C＝知，C＝arcsin 则得红光与紫光的临界角分别为C红＝60°，C紫＝45°，‎ 而光线在AB面上入射角i＝45°，说明紫光恰好发生了全反射，红光从AB面有反射，也有折射．所以在AM区域有一个亮斑P1为红色，在AN区域有一个亮斑P2为红色与紫色的混合色．‎ ‎(2)画出如图光路图．‎ 设折射角为r，两个光斑分别为P1、P2，根据折射定律得n1＝ 求得sin r＝ 由几何知识可得tan r＝ 解得AP1＝‎‎5 cm 由几何知识可得△OAP2为等腰直角三角形，‎ 解得AP2＝‎‎10 cm 所以P1P2＝(5＋10)cm＝‎0.17 m.‎ ‎【答案】(1)在AM区域的亮斑为红色，在AN区域的亮斑为红色与紫色的混合色　(2)‎‎0.17 m ‎17．[191]　【解析】P点两次出现波峰的最短时间是0.4 s，‎ 所以这列波的周期T＝0.4 s.‎ ‎(1)由波速公式得v＝＝ m/s＝‎10 m/s.‎ ‎(2)由t＝0时刻到R第二次出现波谷，波移动的距离s＝9m，‎ 则t＝＝9/10＝0.9 s.‎ ‎(3)在上述时间内，R实际振动时间t＝0.9 s－0.4 s＝0.5 s，‎ 因此R通过的路程为s路＝5A cm＝10cm.‎ ‎【答案】(1)‎10 m/s　(2)0.79s　(3)10 cm