高二下学期物理月考试题2

第页四川天地人教育学校考号姓名说明：本试卷由第Ⅰ卷和第Ⅱ卷组成。第Ⅰ卷为选择题，一律答在答题卡上；第Ⅱ卷为主观题，按要求答在答题纸相应位置上。第Ⅰ卷（选择题48分）一、选择题（本大题共12小题，其中1-8为单选，9-12为多选，每小题4分，计48分）1．在光的双缝干涉现象中，下列描述中正确的是(A)A．用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是波长较长的红光B．用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是波长较短的紫光C．相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的D．在双缝干涉现象中，把入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽解析：条纹间距与光的波长成正比，在可见光中，红光波长最长，紫光波长最短，故偏离中央亮条纹最远的是红光，A正确，B错．双缝干涉现象中，相邻亮条纹或暗条纹是等间距的，故C错．红光的波长比紫光的波长大，所以换成紫光后，相邻两亮条纹间距将变窄，故D错．答案：A2．假设所有的汽车前窗玻璃和车灯玻璃均按同一要求设置，使司机不仅可以防止对方汽车强光的刺激，也能看清自己车灯发出的光所照亮的物体．以下措施中可行的是(D)A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向也是竖直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°D．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向也是斜向右上45°解析：首先，司机要能够看清楚自己车灯发出的经对面物体反射回来的光线，所以他自己车灯的偏振片的透振方向和前窗玻璃的透振方向一定要平行；其次，他不能看到对面车灯发出的强光，所以对面车灯玻璃的透振方向与他自己车窗玻璃的透振方向一定要垂直．满足上述要求的只有D.答案：D3.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(D)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解析：发光小球沿水平方向发出的光，均能射出玻璃缸，不发生全反射，A错误；小球发出的光射到水面上时，当入射角大于等于临界角时，会发生全反射，B错误；光的频率由光源决定，光由一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，C错误；根据n＝eq\f(c,v)，光在水中的传播速度较小，D正确．答案：D4．以往，已知材料的折射率都为正值(n>0)．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n<0)，称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足eq\f(sini,sinr)＝n，但是折射光线与入射光线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出．若该材料对此电磁波的折射率n＝－1，则正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是(B)解析：根据题述该材料的折射率n＝－1，由折射定律可知，入射角和折射角相等，且处于法线的同侧，所以B正确．答案：B5.如图所示，空气中有一折射率为eq\r(2)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AB上的光，则圆弧AB上有光透出部分的弧长为(B)A.eq\f(1,6)πRB.eq\f(1,4)πRC.eq\f(1,3)πRD.eq\f(5,12)πR解析：作出如图所示的几何光路图，其中N点为从O点入射的折射光线，故圆弧NB段没有光线从AB圆弧射出，由折射定律eq\f(sini,sinr)＝n可知eq\f(sin45°,sin∠BON)＝eq\r(2)，即∠BON＝30°.若在圆弧AB上的M点，折射光线发生了全反射，由sinC＝eq\f(1,n)可得C＝45°，由几何关系则有∠AOM＝90°－45°－30°＝15°，所以圆弧AB上有光透出的长度为s＝eq\f(45°,360°)×2πR＝eq\f(1,4)πR，正确选项为B.答案：B6.电磁波已广泛运用于很多领域。下列关于电磁波的说法符合实际的是(C)A.电磁波不能产生衍射现象B.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D.光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同解析任何波都有衍射现象,选项A错误;遥控器发射红外线脉冲信号遥控电视机,选项B错误;根据多普勒效应可以测出天体运动速度,选项C正确;光在一切惯性系中的速度是不变的,选项D错误。7、关于电磁波谱,下列说法中正确的是(A)

A.射线对生命物质有较强的作用,过量的射线辐射会引起生物体的病变

B.射线是波长最短的电磁波,它比射线的频率还要高

C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射

D.在电磁波谱中,最容易发生衍射现象的是射线

解析：射线具有较强的穿透能力,过量的射线福射会引起生物体的病变.故A正确.射线是波长最短的电磁波,它比射线的频率还要高.故B错.紫外线比紫光的波长短,更不容易发生衍射,故C错误;电磁波请中,最容易发生衍射现象的是无线电波.故D错误.8.利用所学物理知识,可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路,公交卡上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（B） ()A.IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池B.仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时,IC卡才能有效工作C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则线圈L中不会产生感应电流D.IC卡只能接收读卡机发射的电磁波,而不能向读卡机传输自身的数据信息解析读卡机发射的电磁波,被IC卡内部的LC振荡电路接收,使IC卡充电,因此IC卡的能量源于读卡机发射的电磁波,故A项错误;仅当读卡机发射的电磁波频率与该IC卡内的LC振荡电路的固有频率相等时,才发生共振,IC卡才能有效工作,故B项正确;若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,根据法拉第电磁感应定律,线圈L中仍会产生感应电流,故C项错误;由题意,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输,故D项错误。9．应用麦克斯韦的电磁场理论判断如图所示的电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图象中(每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的场)，正确的是(BC)解析：A图中的上图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知周围空间不会产生电场，A错误；B图中的上图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，下图的磁场是稳定的，B正确；C图中的上图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位相差eq\f(π,2)，C正确；D图的上图是振荡电场，在其周围空间产生振荡的磁场，但是下图与上图相比较，相位相差应为eq\f(π,2)而不是π，D错误．答案：BC10．下列说法正确的是(ACD)A．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象B．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理C．做双缝干涉实验时，用绿光照射单缝，在光屏P上观察到干涉条纹，用红光替换绿光照射单缝将得到相邻条纹间距更大的干涉图样D．在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短解析：选ACE肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象，A正确；全息照相是利用和激光的干涉有关的原理，B错误；由Δx＝eq\f(l,d)λ可知用红光代替绿光照射单缝，将得到相邻条纹间距更大的干涉图样，C正确；由v＝λf可知，在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短，D正确。11．抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可以判断细丝粗细的变化(AD)A．这里应用的是光的衍射现象B．这里应用的是光的干涉现象C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细解析：若障碍物的尺寸与光的波长相差不多或更小，衍射现象较明显．通过观察屏上条纹的变化情况，从而监测抽制的细丝的情况，激光一个波长很短，条纹变宽，说明衍射现象明显，抽制的丝变细，A、D正确．答案：AD12.如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°,E、F分别为边AB、BC的中点,则(AC)A.该棱镜的折射率为B.光在F点发生全反射C.光从空气进入棱镜,波长变小D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行.解析在E点作出法线可知入射角为60°,折射角为30°,则折射率n=,故A正确;光线在BC边上的入射角小于临界角,不会发生全反射,B错误;由公式v=及λ=可知,λ介=,故C正确;三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折,不会与入射到E点的光束平行,故D错误。三、非选择题(共46分)13.(12分)某校开展研究性学习，某研究小组根据光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器．如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF.在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持位置不变．每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2，在圆周EC部分插上P3，使P3挡住P1、P2的像．同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可以直接读出液体折射率的值．(1)若∠AOF＝30°，OP3与OC之间的夹角为30°，则P3处刻的折射率的值为________．(2)图中P3、P4两处，对应折射率大的是________．(3)做AO的延长线交圆周于K，K处对应的折射率为________．解析：(1)根据折射定律n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，题中θ1＝60°，θ2＝∠AOF＝30°，所以n＝eq\f(sin60°,sin30°)≈1.73.(2)在折射角相同的情况下，图中P4对应的入射角大于P3所对应的入射角，所以P4对应的折射率大．(3)因A、O、K在一条直线上，入射角等于折射角，所以K处对应的折射率应为1.答案：(1)1.73(2)P4(3)114．(2017·德州模拟)现有：A毛玻璃屏、B双缝、C白光光源、D单缝、E透红光的滤光片等光学元件。要把它们放在如图甲所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。(1)将白光光源C放在光具座的最左端，依次放置其它光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序为C、________、________、________、A。(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹的中心对齐，将该亮纹定为第一条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，记为x1。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第六条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，记为x2。则x2＝________mm。(3)已知双缝间距d为2.0×10－4m，测得双缝到屏的距离L为0.700m，由计算式λ＝__________，求得所测红光波长为________nm。(公式要求按题目所给具体符号填写，计算结果保留整数，1nm＝解析：(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝。所以各光学元件的字母排列顺序应为C、E、D、B、A。(2)测第6条亮纹时，测量头固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为0.01×37.0mm＝(3)双缝干涉条纹的间距公式Δx＝eq\f(L,d)λ，λ＝eq\f(x2－x1d,5L)，测第1条亮纹时，测量头固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×32.0mm＝0.320mm，所以最终读数为2.320mm。Δx＝eq\f(x2－x1,5)＝eq\f(13.870－2.320,5)mm＝2.310mm。所以计算式λ＝eq\f(Δxd,L)＝eq\f(2.31×10－3×2×10－4,0.700)m＝660nm。答案：(1)EDB(2)13.870(3)eq\f(x2－x1d,5L)660答案：(1)15.02(2)2.316.6×10215(11分)15（11分）.一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为1μs，两次发射的时间间隔为100μs，在显示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图所示，已知图中a和c处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，b处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，刻度ab=bc，则障碍物与雷达之间的距离是多大？解：图中a和c处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，b处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，由ab=bc可知，无线电波发射到返回所用时间为50μs

设雷达离障碍物的距离为x，无线电波来回时间为t，波速为c，由2x=ct得

16．(12分)如图所示，一束截面为圆形(半径R＝1m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区．屏幕S至球心距离为D＝(eq\r(2)＋1)m，不考虑光的干涉和衍射，试问：(1)若玻璃半球对紫色光的折射率为n＝eq\r(2)，请求出圆形亮区的半径；(2)若将题干中紫光改为白光，在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色？解析：(1)如图，紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点E，E点到亮区中心G的距离r就是所求最大半径．设紫光临界角为C，由全反射的知识：sinC＝eq\f(1,n)由几何知识可知：AB＝RsinC＝eq\f(R,n)OB＝RcosC＝Req\f(\r(n2－1),n)BF＝ABtanC＝eq\f(R,n\r(n2－1))，GF＝D－(OB＋BF)＝D－eq\f(nR,\r(n2－1))，eq\f(GE,A