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高二物理選修3-4月考試題

2014-5-11 0:29:08下載本試卷

高二物理選修3-4月考試題

第Ⅰ卷  (選擇題 共31分 )

一、單項選擇題:本題共5小題,每小題3分,共15分,

1.下列說法正確的是(  )

A.太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜,這是光的干涉的結果

B.用光導纖維束傳送圖象信息,這是光的衍射的應用

C.瞇著眼睛看發光的燈絲時能觀察到彩色條紋,這是光的偏振現象

D.在照相機鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時水面下的景物,可使景像清晰

2.卡車在水平道路上行駛,貨物隨車廂底板上下振動而不脫離底板,設貨物的振動為簡諧運動,以向上的位移為正,其振動圖象如圖所示,在圖象上取a、b、c、d四點,則下列說法中正確的是(   )

A.a點對應的時刻貨物對車廂底板的壓力最小

B.b點對應的時刻貨物對車廂底板的壓力最大

C.c點對應的時刻貨物對車廂底板的壓力最小

D.d點對應的時刻貨物對車廂底板的壓力小于貨物重力

3.關于LC振蕩電路,下面哪些敘述是正確的        (  )

 A.電容器開始放電時,電路中電流最大

 B.電路中電流最大時,電路中的電場能最大

 C.電容器放電完畢時,電路中的電流最大

 D.電容器反向充電開始時,電路中的磁場能最小

4.在研究材料A的熱膨脹特性時,可采用如圖示的干涉實驗法,A的上表面是一光滑平面,在A的上方放一個透明的平行板B,B與A上表面平行,在它們間形成一個厚度均勻的空氣膜。現在用波長為λ的單色光垂直照射,同時對A緩慢加熱,在B上方觀察到B板的亮度發生周期性變化,當溫度為t1時最亮,然后亮度逐漸減弱至最暗;當溫度升到t2時,亮度再一次回到最亮。則      (   )

A.出現最亮時,B上表面反射光與A上表面反射光疊加后加強

B.出現最亮時,B下表面反射光與A上表面反射光疊加后相抵消

C.溫度從t1升到t2的過程中,A的高度增加λ/4

D.溫度從t1升到t2的過程中,A的高度增加λ/2

5.如圖甲所示,波源S的起振方向向上,振動頻率f=100Hz,產生的簡諧波分別沿水平方向向左、右傳播,波速,在波的傳播方向上有PQ兩點,已知SP=1.2m,SQ=1.4m,如圖乙所示,波剛好傳播到P點時波形圖正確的是(   )

二、多項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分,每小題有多個選項符合題意.全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有錯或不答的得0分.

6. 如圖所示,兩塊相同的玻璃等腰三棱鏡ABC置于空氣中,兩者的AC面相互平行放置,由紅光和藍光組成的細光束平行于BC面從P點射入,通過兩棱鏡后,從ab兩點射出。對于從ab射出的這兩束光下列說法正確的是(   )

A.從a點射出的為藍光,從b點射出的為紅光

B.從ab兩點射出的兩束光不平行

C.從ab兩點射出的兩束光仍平行,且平行于BC

D.在玻璃中從a點射出的光的傳播速度比從b點射出的光的傳播速度大

7.如圖所示是光的雙縫干涉的示意圖,下列說法中正確的是 (  )

A.單縫S的作用是為了增加光的強度.

B.雙縫S1、S2的作用是為了產生兩個頻率相同的線狀光源.

C.當S1、S2發出兩列光波到P點的路程差為光的波長λ的1.5倍時,產生第二條暗條紋.

D.當S1、S2發出的兩列光波到P點的路程差為長λ時,產生中央亮條紋.

8.關于多普勒效應,下列說法中正確的是        (   )

A.只要波源在運動,就一定能觀察到多普勒效應

B.當聲源靜止、觀察者運動時,也可以觀察到多普勒效應

C.只要聲源在運動,觀察者總是感到聲音的頻率變高

D.當聲源相對于觀察者運動時,觀察者聽到的聲音的音調可能變高,也可能變低

9.彈性繩上有間距均為1m的6個質點abcdef,一列橫波從左向右傳播,在t=0時到達質點a,2s后的波形如圖所示.則在5s<t<6s這段時間內(  )

A.質點a的速度逐漸增大    

B.質點c的加速度逐漸增大

C.質點d向下運動        

D.質點f加速度向上

     第Ⅱ卷(非選擇題部分 共89分)

三、填空題(共23分)

10.(11分)

(1)為進行“楊氏雙縫干涉實驗”,現準備了下列儀器:

  A.白熾燈  B.雙窄縫片  C.單窄縫片  D.濾光片  E.白色光屏

  把以上儀器裝在光具座上時,正確的排列順序應該是:      (填寫字母代號).

(2)在雙縫干涉實驗中發現條紋太密,難以測量,可以采用的改善辦法是     

  A.改用波長較長的光(如紅光)作為入射光

  B.增大雙縫到屏的距離

  C.減少雙縫間距

  D.增大雙縫間距

文本框: 10 15文本框: 25 30(3)在用雙縫干涉測光的波長的實驗中:⑴已知雙縫到光屏之間的距離是600mm,雙縫之間的距離是0.20mm,單縫到雙縫之間的距離是100mm,某同學在用測量頭測量時,先將測量頭目鏡中中看到的分劃板中心刻線對準某條亮紋(記作第1條)的中心,這時手輪上的示數如左圖所示。然后他轉動測量頭,使分劃板中心刻線對準第7條亮紋的中心,這時手輪上的示數如右圖所示。這兩次示數依次為_______mm和______mm。

11.(12分)某研究性學習小組利用插針法可以測量半圓形玻璃磚的折射率。實驗探究方案如下:在白紙上做一直線MN,并做出它的一條垂線AB,將半圓柱形玻璃磚(底面的圓心為O)放在白紙上,它的直邊與直線MN對齊,在垂線AB上插兩個大頭針P1P2,然后在半圓柱形玻璃磚的右側插上適量的大頭針,可以確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路,從而求出玻璃的折射率.實驗中提供的器材除了半圓柱形玻璃磚、木板和大頭針外,還有量角器等。

(1)某同學用上述方法測量玻璃的折射率,在他畫出的垂線AB上豎直插上了P1P2兩枚大頭針,但在半圓形玻璃磚的右側區域內,不管眼睛在何處,都無法透過玻璃磚同時看到P1P2的像,原因是                  。他應采取的措施是___________    _____

(2)為了確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路,最少應插_______枚大頭針。

(3)請在半圓柱形玻璃磚的右側估計所插大頭針的可能位置,并用“×”表示,作出光路圖.為了計算折射率,應該測量的量(在光路圖上標出)有___________,計算折射率的公式是______________。

四、計算論述題:本題共6小題,共66分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分,有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位。

12.(13分)

(1)如圖A所示,0、1、2、3……表示一均勻彈性繩上等間距的點,相鄰兩點間的距離均為5cm。時刻0號點剛開始向上作簡諧振動,振動周期T=2s,振動在繩中傳播的速度為0.1m/s。

①求在繩中傳播的波的波長;

②在B圖中畫出t=3.5s時繩上的波形圖。

A圖:

B圖:

(2)如圖為一均勻的柱形透明體,折射率

①求光從該透明體射向空氣時的臨界角;

②若光從空氣中入射到透明體端面的中心上,試證明不論入射角為多大,進入透明體的光線均不能從側面“泄漏出去”。

13.(10分)一列橫波上有相距4m的A、B兩點,波的傳播方向是由A向B,波長大于2m,如圖所示的是A、B兩質點的振動圖象,求這列波可能的波速.

14.(10分)如圖所示,有一長方形容器,高為30 cm,寬為40 cm,在容器底部平放著一把長為40 cm的刻度尺,眼睛在OA延長線上的E點觀察,視線沿著EA斜向下看,恰能看到尺的左端零刻度,現保持眼睛的位置不變,向容器內倒入某種液體且滿至容器口,這時眼睛仍沿EA方向觀察,恰能看到尺上20 cm的刻度,求:

1)作出光路圖,求此種液體的折射率為多少?

2)光在這種液體中傳播的速度?

15.(10分)如圖所示,擺長為L的單擺,當擺球由A經平衡位置O向右運動的瞬間,另一小球B以速度v同時通過平衡位置向右運動,B與水平面無摩擦,與豎直墻壁碰撞無能量損失,問OC間距離x滿足什么條件,才能使B返回時與A球相遇?

16.(10分)如圖所示,有一截面是直角三角形的棱鏡ABC,∠A=30º。它對紅光的折射率為n1.對紫光的折射率為n2.在距AC邊d處有一與AC平行的光屏。現有由以上兩種色光組成的很細的光束垂直AB邊射入棱鏡。

(1)紅光和紫光在棱鏡中的傳播速度比為多少?

(2)為了使紅光能從AC面射出棱鏡,n1應滿足什么條件?

(3)若兩種光都能從AC面射出,求在光屏MN上兩光點間的距離.

17(13分)如圖為一列簡諧波在t1=0時刻的圖象。此時波中質點M的運動方向沿y負方向,且到t2=0.55s質點M恰好第3次到達y正方向最大位移處。試求:

(1) 此波向什么方向傳播?

(2) 此波波長多大?周期多大?波速是多大?

(3) 從t1=0至t3=1.2s,波中質點N走過的路程和相對于平衡位置的位移分別是多少?

高二物理期中試卷參考答案與評分標準

選擇題

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) 光線P1P2垂直界面進入半圓柱形玻璃磚后到達圓弧面上的入射角大于臨界角,發生全反射現象,光不能從圓弧面照射出來     向上移動半圓柱形玻璃磚,使到達圓弧面上的光線的入射角小于臨界角

(2) 1  (3) 入射角i和折射角r    

(包括光路圖每空各2分)

12.(13分)

(1)①λ=VT=0.2m(3分)

②B圖:(3分)

(2)①臨界角(2分)

②證明:

  (1分)

  (1分)

最小(2分)

任何光線均不能從側面“泄漏出去”(1分)

13.由已知圖象可知:在t=0的時刻,A處于正最大位移處,B處于平衡位置且向下振動

又知:波的傳播方向是由A向B

得:(3分)

即:(2分)

則n只能取0,1(2分)

所以由解得可能的波速為(3分)

14.光路如圖示:(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點,B返回O點所用時間為t=2x/v(2分)

A到達O點時間為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)波由右向左傳播。(2分)

(2)由圖知λ=0.4m(2分)

波的周期滿足:t=

解得:T=0.2s(3分)

(2分)

(3)N點完成全振動的次數N=1.2/0.2=6次。

N點走過的路程為S=6×20cm=120cm(2分)

位移為2.5cm(2分)

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