内容正文:
长沙大学附属中学高三10月月考物理
注意事项∶
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻其波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 波长为5cm B. 波的周期为4s
C. 经周期后质点P运动到Q点 D. 经周期后质点P的速度变为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像知,该波的波长为,故A错误;
B.由于波速未知,故无法求出周期,故B错误;
C.因为质点不随波迁移,故C错误;
D.波沿x轴正向传播,可判断此时质点P正向下振动,经周期后质点P到达负的最大位移处,速度为零,故D正确。
故选D。
2. 如图所示是某弹簧振子运动的x-t图像,下列说法正确的是( )
A. t1时刻振子正通过平衡位置向正方向运动
B. t2时刻振子的位移最大
C. t3时刻振子正通过平衡位置向负方向运动
D. 该图像是从振子在平衡位置时开始计时画出的
【答案】B
【解析】
【详解】A.t1时刻以后振子的位移为负,因此t1时刻振子正通过平衡位置向负方向运动。故A错误;
B.t2时刻振子在负的最大位移处。故B正确;
C.t3时刻以后,振子的位移为正,所以t3时刻振子正通过平衡位置向正方向运动。故C错误;
D.从题图可以看出,t=0时刻,振子在正方向最大位移处,因此题图是从振子在正的最大位移处时开始计时画出的图像。故D错误。
故选B。
3. 某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律,他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内,在其左方竖直放置一个很大的光屏P,让一复色光束SA射向玻璃砖的圆心O后,有a和b两束单色光射向光屏P,如图所示.他们根据实验现象提出了以下四个猜想,你认为正确的是( )
A. 单色光a的波长小于单色光b的波长
B. 在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度
C. 单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间
D. 在光束SA绕圆心O逆时针转动的过程中,在光屏P上最早消失的是a光
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图知,a光的偏折程度小于b光,所以a光的折射率小于b光的折射率,则a光的波长大于b光的波长,故A错误;
BC.由知,b光在玻璃砖中传播速度较小,时间较长,故B正确C错误;
D.由知a光的临界角较大,b光的临界角较小,则当光束SA绕圆心O逆时针转动过程中,在光屏P上最早消失的是b光,D错误。
故选B。
4. 如图所示,一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中,并分成a、b两束,则下列说法正确的是( )
A. 在真空中,单色光a的波长小于单色光b的波长
B. 使用同种装置,用b光做双缝干涉实验得到的条纹比用a光得到的条纹窄
C. b光在水中传播的速度比a光大
D. 发生全反射时,a光的临界角比b光小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,a光的频率小于b光的频率,则根据
可知,在真空中,单色光a的波长大于单色光b的波长,故A错误;
B.使用同种装置,根据
可知,用b光做双缝干涉实验得到的条纹比用a光得到的条纹窄,故B正确;
C.根据
可知,b光在水中传播的速度比a光小,故C错误;
D.根据
可知,a光的折射率小于b光折射率,则发生全反射时,a光的临界角比b光大,D错误。
故选B。
5. 已知一束可见光m是由a、b、c三种单色光组成的,光束m通过三棱镜的传播情况如图所示,则比较a、b、c三种单色光,下列说法正确的是( )
A. a色光的折射率最大
B. c色光的频率最小
C. b色光在玻璃中的传播速度最大
D. c色光发生全反射的临界角最小
【答案】D
【解析】
【详解】A.偏折越大,则折射率越大,频率越大,结合公式
,
分析传播速度和全反射的临界角的关系从图中可知c光的折射率最大,A错误;
B.频率越大,折射率越大,故c光的频率最大,B错误;
C.根据
可得折射率越大,在玻璃种传播速度越小,即频率越大,在玻璃种传播速度越小,故a光在玻璃中传播速度最大,C错误;
D.根据
可得折射率越大,全反射临界角越小,故c色光发生全反射的临界角最小,D正确。
故选D。
6. 题图是一个圆柱体棱镜的截面图,图中E、F、G、H将半径OM分成5等份,虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线。已知该棱镜的折射率n=,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线( )
A. 不能从圆弧射出 B. 只能从圆弧射出
C. 能从圆弧射出 D. 能从圆弧射出
【答案】B
【解析】
【详解】由该棱镜的折射率为可知其临界角C满足
可求出GG1右边的入射光线没有发生全反射,其左边的光线全部发生全反射。所以光线只能从圆弧NG1射出。
故选B。
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
7. 如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 这列波的传播方向是沿x轴正方向
B. 经过0.35s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
C. 经过0.15s,质点P沿x轴的正方向传播了3m
D. 经过0.1s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由乙图读出,时刻质点的速度向下,则由波形的平移法可知,这列波沿x轴正方向传播,A正确;
B.由图知:,则波速
由,经过0.35s时,质点P到达波峰,而质点Q位于平衡位置与波谷之间,故质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离,B正确;
C.简谐横波中质点在平衡位置附近振动,并不随着波迁移,C错误;
D.图示时刻Q点沿y轴正方向运动,,质点Q的运动方向沿y轴负方向,D错误。
故选AB。
8. 如图所示,实线是沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图,虚线是这列波在时刻的波形图。已知该波的波速是,振幅。则下列说法正确的是( )
A. 这列波传播方向一定为轴的负方向
B. 时刻处的质点向下振动
C. 经过,处的质点位于平衡位置
D. 时刻处的质点位移为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由图读出波长,波在传播的距离,故波形应向左平移,波沿轴负方向传播,故A正确;
B.波沿轴负方向传播,根据波形平移法可知,时,处质点向上振动,故B错误;
C.该波的波速为 ,经过时间,波传播的距离为
所以根据波形平移法可知,经过,处的质点位于平衡位置,故C正确;
D.由可得,周期
处的质点振动方程为
当时,代入解得,故D正确。
故选ACD。
9. 水平面上两列横波发生干涉,用实线表示波峰,虚线表示波谷,画出t=0时刻的俯视图,如图所示,已知两波的波长都是0.2m,波速为1m/s,振幅为1cm,则( )
A. 图示时刻,A、B两点间竖直高度差为2cm
B. 图示时刻,C点正在向下运动
C. t=0.05s时,A点处于平衡位置
D. t=0.05s时,B点处于平衡位置
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由于振幅是1cm,A点是波峰与波峰相遇,则A点相对平衡位置高2cm;而B点是波谷与波谷相遇,则B点相对平衡位置低2cm,所以A、B两点间的竖直高度相差4cm,故A错误;
B.图示时刻C点是处于平衡位置,因下一个波峰经过C点,所以C点正在向上运动,故B错误;
CD.已知两波的波长都是0.2m,波速为1m/s,那么周期为
当t=0.05s时,即经过四分之一周期,A点从波峰位置到平衡位置,B点从波谷位置到平衡位置,故CD正确;
故选CD。
10. 如图所示是一竖立的肥皂液薄膜的横截面,关于竖立肥皂液薄膜上产生光的干涉现象的下列陈述中正确的是( )
A. 干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加
B. 干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加而成
C. 用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时小
D. 薄膜上干涉条纹基本上是水平的
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由于重力的作用,肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜,干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加,故A正确;
B.反射波的波谷与波谷叠加时为振动加强点,即此处为亮条纹,故B错误;
C.条纹间距与光的波长成正比,由于绿光波长短,故绿光条纹间距小,故C正确;
D.薄膜的干涉是等厚干涉,同一条纹厚度相同,故条纹是水平的,故D正确。
故选ACD。
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共1小题,共9分。
11. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜.如图所示。
(1)M、N、P三个光学元件依次为______.
A.滤光片、单缝、双缝 B.单缝、滤光片、双缝
C.单缝、双缝、滤光片 D.滤光片、双缝、单缝
(2)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数xA=11.1mm,xB=______mm,相邻两条纹间距Δx=_____mm;
【答案】 ①. A ②. 15.6 ③. 0.75
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]为了获取单色的线光源,光源后面应放置滤光片、单缝,双缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象,因此,M、N、P三个光学元件依次为:滤光片、单缝、双缝.
故选A;
(2)[2]B位置的读数为
[3]所以
四、计算题:本大题共4小题,共40分。
12. 如图,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体棒ab的质量m=0.2kg,电阻R=0.5Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,方向垂直框架向上,现用F=1N的外力由静止开始向右拉ab棒,当ab棒的速度达到2m/s时,求:
(1)ab棒中电流的方向,ab棒产生的感应电动势的大小;
(2)ab棒所受的安培力大小;
(3)ab棒的加速度。
【答案】(1)电流的方向由a指向b,0.4V;(2)0.16N;(3)4.2m/s2,方向水平向右
【解析】
【详解】(1)根据右手定则判断知,ab棒中电流的方向由a指向b;导体切割磁感线产生的电动势
(2)由闭合电路欧姆定律得
ab所受的安培力
方向水平向左
(3)对导体棒,由牛顿第二定律得
方向水平向右
13. 如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波,实线是t=0时刻的波形图,虚线是t=0.2s时刻的波形图。
①若波沿x轴负方向传播,求它传播的速度;
②若波沿x轴正方向传播,求它的最大周期;
③若波速是25m/s,求t=0时刻P点运动方向。
【答案】①(n=0,1,2,3⋯);②;③沿y轴负方向
【解析】
【详解】①若波沿x轴负方向传播时,传播的可能距离为
(n=0,1,2,3⋯)
传播的速度为
(n=0,1,2,3⋯)
②波沿x轴正方向传播,传播的时间与周期关系为
(n=0,1,2,3⋯)
得
(n=0,1,2,3⋯)
当n=0时周期最大,即最大为Tm=0.8s 。
③若波速是25m/s,波在0.2s内传播的距离
Δx=vΔt=5m
传播的波长数
可见波形图平移了距离,由题图知波沿x轴正方向传播,所以P点在t=0时刻沿y轴负方向运动。
14. 如图所示是一列向右传播的横波,波速为0.4m/s,M点的横坐标x=10m,图示时刻波传到N点,现从图示时刻开始计时,经过______s时间,M点第二次到达波谷;这段时间里,N点经过的路程为______cm。
【答案】 ①. 29 ②. 145
【解析】
【详解】由图读出波长为
λ=1.6m
周期
波由图示位置传到M的时间为
波传到M时,起振方向向上,经过
M点第二次到达波谷,故从图示时刻开始计时,经过29s时间,M点第二次到达波谷;
由
则这段时间里,N点经过的路程为
考点:机械波的传播。
【名师点睛】
15. 如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知∠A=60°,∠C=90°;一束极细的光于AC边距C点为的点E垂直AC面入射,AC =a,棱镜的折射率n=求:
(1)光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角;
(2)光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中的传播速度为c)
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)如图所示,因为光线在D点发生全反射,由反射定律和几何知识得∠4=30°,则
第一次射入空气的折射角∠5=45°.
(2)设光线由O点到E点所需的时间t,则
,, 由数学知识得,,
由以上各式可得.
【点睛】解决几何光学问题关键要画出光路图,再利用几何知识找到入射角.由折射定律求解折射角.解此类题的基础是初中数学几何知识.要注意的是光在介质中的速度为.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
长沙大学附属中学高三10月月考物理
注意事项∶
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻其波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 波长为5cm B. 波的周期为4s
C. 经周期后质点P运动到Q点 D. 经周期后质点P的速度变为零
2. 如图所示是某弹簧振子运动的x-t图像,下列说法正确的是( )
A. t1时刻振子正通过平衡位置向正方向运动
B. t2时刻振子的位移最大
C. t3时刻振子正通过平衡位置向负方向运动
D. 该图像是从振子在平衡位置时开始计时画出的
3. 某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律,他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内,在其左方竖直放置一个很大的光屏P,让一复色光束SA射向玻璃砖的圆心O后,有a和b两束单色光射向光屏P,如图所示.他们根据实验现象提出了以下四个猜想,你认为正确的是( )
A. 单色光a的波长小于单色光b的波长
B. 在玻璃中单色光a传播速度大于单色光b的传播速度
C. 单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间
D. 在光束SA绕圆心O逆时针转动的过程中,在光屏P上最早消失的是a光
4. 如图所示,一束由红、蓝两单色激光组成复色光从水中射向空气中,并分成a、b两束,则下列说法正确的是( )
A. 在真空中,单色光a的波长小于单色光b的波长
B. 使用同种装置,用b光做双缝干涉实验得到的条纹比用a光得到的条纹窄
C. b光在水中传播的速度比a光大
D. 发生全反射时,a光的临界角比b光小
5. 已知一束可见光m是由a、b、c三种单色光组成的,光束m通过三棱镜的传播情况如图所示,则比较a、b、c三种单色光,下列说法正确的是( )
A. a色光的折射率最大
B. c色光的频率最小
C. b色光在玻璃中的传播速度最大
D. c色光发生全反射的临界角最小
6. 题图是一个圆柱体棱镜的截面图,图中E、F、G、H将半径OM分成5等份,虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线。已知该棱镜的折射率n=,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线( )
A. 不能从圆弧射出 B. 只能从圆弧射出
C. 能从圆弧射出 D. 能从圆弧射出
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
7. 如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 这列波的传播方向是沿x轴正方向
B. 经过0.35s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
C. 经过0.15s,质点P沿x轴的正方向传播了3m
D. 经过0.1s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向
8. 如图所示,实线是沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图,虚线是这列波在时刻的波形图。已知该波的波速是,振幅。则下列说法正确的是( )
A. 这列波的传播方向一定为轴的负方向
B. 时刻处的质点向下振动
C. 经过,处质点位于平衡位置
D. 时刻处的质点位移为
9. 水平面上两列横波发生干涉,用实线表示波峰,虚线表示波谷,画出t=0时刻的俯视图,如图所示,已知两波的波长都是0.2m,波速为1m/s,振幅为1cm,则( )
A. 图示时刻,A、B两点间的竖直高度差为2cm
B. 图示时刻,C点正在向下运动
C. t=0.05s时,A点处于平衡位置
D. t=0.05s时,B点处于平衡位置
10. 如图所示是一竖立的肥皂液薄膜的横截面,关于竖立肥皂液薄膜上产生光的干涉现象的下列陈述中正确的是( )
A. 干涉条纹产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加
B. 干涉条纹暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加而成
C. 用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时小
D. 薄膜上干涉条纹基本上是水平的
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共1小题,共9分。
11. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜.如图所示。
(1)M、N、P三个光学元件依次为______.
A.滤光片、单缝、双缝 B.单缝、滤光片、双缝
C.单缝、双缝、滤光片 D.滤光片、双缝、单缝
(2)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数xA=11.1mm,xB=______mm,相邻两条纹间距Δx=_____mm;
四、计算题:本大题共4小题,共40分。
12. 如图,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体棒ab的质量m=0.2kg,电阻R=0.5Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,方向垂直框架向上,现用F=1N的外力由静止开始向右拉ab棒,当ab棒的速度达到2m/s时,求:
(1)ab棒中电流的方向,ab棒产生的感应电动势的大小;
(2)ab棒所受的安培力大小;
(3)ab棒的加速度。
13. 如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波,实线是t=0时刻的波形图,虚线是t=0.2s时刻的波形图。
①若波沿x轴负方向传播,求它传播的速度;
②若波沿x轴正方向传播,求它的最大周期;
③若波速是25m/s,求t=0时刻P点的运动方向。
14. 如图所示是一列向右传播的横波,波速为0.4m/s,M点的横坐标x=10m,图示时刻波传到N点,现从图示时刻开始计时,经过______s时间,M点第二次到达波谷;这段时间里,N点经过的路程为______cm。
15. 如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知∠A=60°,∠C=90°;一束极细的光于AC边距C点为的点E垂直AC面入射,AC =a,棱镜的折射率n=求:
(1)光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角;
(2)光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中的传播速度为c)
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$