高二物理选修3-4月考试题

2014-5-11 0:29:08 下载本试卷

高二物理选修3-4月考试题

第Ⅰ卷  (选择题 共31分 )

一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分,

1.下列说法正确的是(  )

A.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果

B.用光导纤维束传送图象信息,这是光的衍射的应用

C.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的偏振现象

D.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,可使景像清晰

2.卡车在水平道路上行驶,货物随车厢底板上下振动而不脱离底板,设货物的振动为简谐运动,以向上的位移为正,其振动图象如图所示,在图象上取a、b、c、d四点,则下列说法中正确的是(   )

A.a点对应的时刻货物对车厢底板的压力最小

B.b点对应的时刻货物对车厢底板的压力最大

C.c点对应的时刻货物对车厢底板的压力最小

D.d点对应的时刻货物对车厢底板的压力小于货物重力

3.关于LC振荡电路,下面哪些叙述是正确的        (  )

 A.电容器开始放电时,电路中电流最大

 B.电路中电流最大时,电路中的电场能最大

 C.电容器放电完毕时,电路中的电流最大

 D.电容器反向充电开始时,电路中的磁场能最小

4.在研究材料A的热膨胀特性时,可采用如图示的干涉实验法,A的上表面是一光滑平面,在A的上方放一个透明的平行板B,B与A上表面平行,在它们间形成一个厚度均匀的空气膜。现在用波长为λ的单色光垂直照射,同时对A缓慢加热,在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化,当温度为t1时最亮,然后亮度逐渐减弱至最暗;当温度升到t2时,亮度再一次回到最亮。则      (   )

A.出现最亮时,B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强

B.出现最亮时,B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消

C.温度从t1升到t2的过程中,A的高度增加λ/4

D.温度从t1升到t2的过程中,A的高度增加λ/2

5.如图甲所示,波源S的起振方向向上,振动频率f=100Hz,产生的简谐波分别沿水平方向向左、右传播,波速,在波的传播方向上有PQ两点,已知SP=1.2m,SQ=1.4m,如图乙所示,波刚好传播到P点时波形图正确的是(   )

二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分,每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错或不答的得0分.

6. 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,从ab两点射出。对于从ab射出的这两束光下列说法正确的是(   )

A.从a点射出的为蓝光,从b点射出的为红光

B.从ab两点射出的两束光不平行

C.从ab两点射出的两束光仍平行,且平行于BC

D.在玻璃中从a点射出的光的传播速度比从b点射出的光的传播速度大

7.如图所示是光的双缝干涉的示意图,下列说法中正确的是 (  )

A.单缝S的作用是为了增加光的强度.

B.双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源.

C.当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长λ的1.5倍时,产生第二条暗条纹.

D.当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为长λ时,产生中央亮条纹.

8.关于多普勒效应,下列说法中正确的是        (   )

A.只要波源在运动,就一定能观察到多普勒效应

B.当声源静止、观察者运动时,也可以观察到多普勒效应

C.只要声源在运动,观察者总是感到声音的频率变高

D.当声源相对于观察者运动时,观察者听到的声音的音调可能变高,也可能变低

9.弹性绳上有间距均为1m的6个质点abcdef,一列横波从左向右传播,在t=0时到达质点a,2s后的波形如图所示.则在5s<t<6s这段时间内(  )

A.质点a的速度逐渐增大    

B.质点c的加速度逐渐增大

C.质点d向下运动        

D.质点f加速度向上

     第Ⅱ卷(非选择题部分 共89分)

三、填空题(共23分)

10.(11分)

(1)为进行“杨氏双缝干涉实验”,现准备了下列仪器:

  A.白炽灯  B.双窄缝片  C.单窄缝片  D.滤光片  E.白色光屏

  把以上仪器装在光具座上时,正确的排列顺序应该是:      (填写字母代号).

(2)在双缝干涉实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改善办法是     

  A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光

  B.增大双缝到屏的距离

  C.减少双缝间距

  D.增大双缝间距

文本框: 10 15文本框: 25 30(3)在用双缝干涉测光的波长的实验中:⑴已知双缝到光屏之间的距离是600mm,双缝之间的距离是0.20mm,单缝到双缝之间的距离是100mm,某同学在用测量头测量时,先将测量头目镜中中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹(记作第1条)的中心,这时手轮上的示数如左图所示。然后他转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心,这时手轮上的示数如右图所示。这两次示数依次为_______mm和______mm。

11.(12分)某研究性学习小组利用插针法可以测量半圆形玻璃砖的折射率。实验探究方案如下:在白纸上做一直线MN,并做出它的一条垂线AB,将半圆柱形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上,它的直边与直线MN对齐,在垂线AB上插两个大头针P1P2,然后在半圆柱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。

(1)某同学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P1P2两枚大头针,但在半圆形玻璃砖的右侧区域内,不管眼睛在何处,都无法透过玻璃砖同时看到P1P2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,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,并用“×”表示,作出光路图.为了计算折射率,应该测量的量(在光路图上标出)有___________,计算折射率的公式是______________。

四、计算论述题:本题共6小题,共66分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

12.(13分)

(1)如图A所示,0、1、2、3……表示一均匀弹性绳上等间距的点,相邻两点间的距离均为5cm。时刻0号点刚开始向上作简谐振动,振动周期T=2s,振动在绳中传播的速度为0.1m/s。

①求在绳中传播的波的波长;

②在B图中画出t=3.5s时绳上的波形图。

A图:

B图:

(2)如图为一均匀的柱形透明体,折射率

①求光从该透明体射向空气时的临界角;

②若光从空气中入射到透明体端面的中心上,试证明不论入射角为多大,进入透明体的光线均不能从侧面“泄漏出去”。

13.(10分)一列横波上有相距4m的A、B两点,波的传播方向是由A向B,波长大于2m,如图所示的是A、B两质点的振动图象,求这列波可能的波速.

14.(10分)如图所示,有一长方形容器,高为30 cm,宽为40 cm,在容器底部平放着一把长为40 cm的刻度尺,眼睛在OA延长线上的E点观察,视线沿着EA斜向下看,恰能看到尺的左端零刻度,现保持眼睛的位置不变,向容器内倒入某种液体且满至容器口,这时眼睛仍沿EA方向观察,恰能看到尺上20 cm的刻度,求:

1)作出光路图,求此种液体的折射率为多少?

2)光在这种液体中传播的速度?

15.(10分)如图所示,摆长为L的单摆,当摆球由A经平衡位置O向右运动的瞬间,另一小球B以速度v同时通过平衡位置向右运动,B与水平面无摩擦,与竖直墙壁碰撞无能量损失,问OC间距离x满足什么条件,才能使B返回时与A球相遇?

16.(10分)如图所示,有一截面是直角三角形的棱镜ABC,∠A=30º。它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜。

(1)红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少?

(2)为了使红光能从AC面射出棱镜,n1应满足什么条件?

(3)若两种光都能从AC面射出,求在光屏MN上两光点间的距离.

17(13分)如图为一列简谐波在t1=0时刻的图象。此时波中质点M的运动方向沿y负方向,且到t2=0.55s质点M恰好第3次到达y正方向最大位移处。试求:

(1) 此波向什么方向传播?

(2) 此波波长多大?周期多大?波速是多大?

(3) 从t1=0至t3=1.2s,波中质点N走过的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少?

高二物理期中试卷参考答案与评分标准

选择题

1

2

3

4

5

6

7

8

9

D

A

C

D

B

CD

BC

BD

AC

10.(1) ADCBE (3分)(2) ABC (4分)(3) 0.192  10.298  (各2分)

11.(1) 光线P1P2垂直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,光不能从圆弧面照射出来     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) 1  (3) 入射角i和折射角r    

(包括光路图每空各2分)

12.(13分)

(1)①λ=VT=0.2m(3分)

②B图:(3分)

(2)①临界角(2分)

②证明:

  (1分)

  (1分)

最小(2分)

任何光线均不能从侧面“泄漏出去”(1分)

13.由已知图象可知:在t=0的时刻,A处于正最大位移处,B处于平衡位置且向下振动

又知:波的传播方向是由A向B

得:(3分)

即:(2分)

则n只能取0,1(2分)

所以由解得可能的波速为(3分)

14.光路如图示:(2分)

(2分)

 (2分)

由折射定律可知: (2分)

可知:(2分)

15.AB相遇一定在O点,B返回O点所用时间为t=2x/v(2分)

A到达O点时间为t=n·T/2 (n=1、2、3……)(3分)

所以2x/v=nT/2

T=2π.(2分)

所以x=nπv (n=1、2、3……)(3分)

16.(1)v=c/n1(1分)

v=c/n2(1分)

v/ v=n2/n1(1分)

(2) C>30º  sinC=  

 ∴n1<2        (3分)

 (3) =n1(1分)

(1分)

      Δx=d(tanr2tanr1)=d(2分)

17.(1)波由右向左传播。(2分)

(2)由图知λ=0.4m(2分)

波的周期满足:t=

解得:T=0.2s(3分)

(2分)

(3)N点完成全振动的次数N=1.2/0.2=6次。

N点走过的路程为S=6×20cm=120cm(2分)

位移为2.5cm(2分)