内容正文:
新疆阿克苏地区第一中学2025-2026学年第二学期高二周测
物理试题
考试时间:45分钟,满分60分
一、选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分,其中1-6题为单选题,7-8题为多选题)
1. 如图所示,从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜折射后发生色散现象,在光屏的a、b间形成一条彩色光带。下列说法中正确的是( )
A. a侧是红光,b侧是紫光
B. 三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率
C. 在三棱镜和光屏之间两种色光的传播速度不同
D. 在三棱镜中a侧光的速率比b侧光大
2. 一个半径为的均质透明水晶球,通过球心的截面如图所示。球面内侧单色点光源发出的一束光在点射出,出射光线与球直径平行。已知,光在真空中的传播速度为,下列说法正确的是( )
A. 光束在点的折射角为30°
B. 光束在水晶球中的折射率为
C. 光束在水晶球中的传播速度为
D. 光束在水晶球中的传播时间为
3. 一束复色光由空气射向玻璃时,发生折射而分为a、b两束单色光,其光路图如图所示,下列说法正确的是( )
A. a光和b光的入射角都是30°
B. a光在玻璃中的折射率较小
C. b光在玻璃中的传播速度较大
D. a光和b光从空气进入玻璃后频率都减小
4. 实验室有两个形状及尺寸相同但材料不同的直角三棱镜a和b。同一单色光分别从a和b的长直角边垂直射入,光从斜边射出时的折射角分别为θa和θb,且θa > θb。该单色光在a和b中传播的速度分别为va和vb,发生全反射的临界角分别为Ca和Cb,则( )
A. va > vb,Ca < Cb B. va > vb,Ca > Cb
C. va < vb,Ca < Cb D. va < vb,Ca > Cb
5. 如图,某玻璃砖横截面为等腰直角三角形,斜边长为l,折射率为1.5。一束光沿横截面垂直于直角边射入玻璃砖。已知光在真空中的传播速度为c,不考虑光在玻璃砖中的多次反射,则该光束在玻璃砖中传播时间为( )
A. B. C. D.
6. 双缝干涉的原理图如图所示,O到狭缝S1、S2的距离相等,OP与光屏垂直,P'为光屏上的点,下列说法正确的是( )
A. 通过狭缝S1、S2的光的颜色不同
B. 通过狭缝S1、S2的光的波长不同
C. 光屏上P处一定出现亮条纹
D. 光屏上P'处一定出现暗条纹
7. 用双缝干涉测量某种单色光的波长的实验装置如图甲所示。光屏上某点P到双缝、的路程差为,如图乙所示。已知真空中的光速为,如果用频率为的黄光照射双缝。则下列说法正确的是( )
A. 该黄光的波长是
B. P点出现暗条纹
C. P点出现亮条纹
D. 仅将黄光换成红光,则光屏上相邻两亮条纹的中心间距变小
8. 两束不同的单色光红光和蓝光从空气平行射入水中,发生了如图所示的折射现象()。下列结论中正确的是( )
A. 光束b是蓝光
B. 光束a在水中的传播速度比光束b的小
C. 水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大
D. 水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小
二、实验题(本题每空2分,共8分)
9. 利用双缝干涉测定光的波长的实验中,双缝间距,双缝到光屏间的距离,用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示,分划板在图中、位置时游标卡尺读数也如图所示,则:
(1)分划板在图中、位置时游标卡尺读数分别为______,______。
(2)该单色光的波长______。
(3)若减小双缝的间距,其他条件保持不变,则得到的干涉条纹间距将______(填“变大”“不变”或“变小”)。
三、解答题(每题10分,共20分)
10. 如图所示,圆O为某水晶球的纵截面图,MN是通过该水晶球球心O的一条直线,C点是圆周上的一点。一束单色光AB沿平行于MN的方向从B点射入球体,光线从C点射出,已知,,水晶球的半径为R,光在真空中的速度为c。求:此单色光在水晶球内传播的时间;
11. 如图所示,是折射率为的等边三棱镜的横截面.某单色光从E点射入,从F点射出,.真空中的光速为c,求:
(1)三棱镜中的光速v;
(2)入射光线与边的夹角。
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新疆阿克苏地区第一中学2025-2026学年第二学期高二周测
物理试题
考试时间:45分钟,满分60分
一、选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分,其中1-6题为单选题,7-8题为多选题)
1. 如图所示,从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜折射后发生色散现象,在光屏的a、b间形成一条彩色光带。下列说法中正确的是( )
A. a侧是红光,b侧是紫光
B. 三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率
C. 在三棱镜和光屏之间两种色光的传播速度不同
D. 在三棱镜中a侧光的速率比b侧光大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由于玻璃对各色光的折射率不同,导致色散的形成,玻璃对紫光的折射率最大,对红光的最小,可以得a侧为紫光,b侧为红光,故A错误,B正确;
C.在真空中a侧光的传播速率等于b侧光的传播速率,三棱镜和光屏之间可近似看作真空,可知两种色光的传播速度相同,故C错误;
D.根据可知折射率越大,传播速率越小,可知a侧光的速率比b侧光小,故D错误。
故选B。
2. 一个半径为的均质透明水晶球,通过球心的截面如图所示。球面内侧单色点光源发出的一束光在点射出,出射光线与球直径平行。已知,光在真空中的传播速度为,下列说法正确的是( )
A. 光束在点的折射角为30°
B. 光束在水晶球中的折射率为
C. 光束在水晶球中的传播速度为
D. 光束在水晶球中的传播时间为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题图可知,光束在点的折射角大小等于,故A错误;
B.光束在水晶球中的折射率为,故B正确;
C.光束在水晶球中的传播速度为,故C错误;
D.由题图可知,光束在水晶球中的传播路程为
光束在水晶球中的传播时间为,故D错误。
故选B。
3. 一束复色光由空气射向玻璃时,发生折射而分为a、b两束单色光,其光路图如图所示,下列说法正确的是( )
A. a光和b光的入射角都是30°
B. a光在玻璃中的折射率较小
C. b光在玻璃中的传播速度较大
D. a光和b光从空气进入玻璃后频率都减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.入射角是入射光线与法线的夹角,可知a光和b光的入射角都是,故A错误;
B.由折射定律可知,因两光入射角相等,a光折射角较小,则,故B错误;
C.b光在玻璃中的折射率较小,根据分析可知,b光在玻璃中的传播速度较大,故C正确;
D.光的频率由光源决定,与介质无关,可知a,b光进入玻璃后频率都不变,故D错误。
故选C。
4. 实验室有两个形状及尺寸相同但材料不同的直角三棱镜a和b。同一单色光分别从a和b的长直角边垂直射入,光从斜边射出时的折射角分别为θa和θb,且θa > θb。该单色光在a和b中传播的速度分别为va和vb,发生全反射的临界角分别为Ca和Cb,则( )
A. va > vb,Ca < Cb B. va > vb,Ca > Cb
C. va < vb,Ca < Cb D. va < vb,Ca > Cb
【答案】C
【解析】
【详解】设单色光在直角三棱镜和中的折射率分别为和,当光从真空射入介质中时,由折射定律,可知
由光在介质中的速度公式有,可得
根据全反射临界角公式,可得。
故选C。
5. 如图,某玻璃砖横截面为等腰直角三角形,斜边长为l,折射率为1.5。一束光沿横截面垂直于直角边射入玻璃砖。已知光在真空中的传播速度为c,不考虑光在玻璃砖中的多次反射,则该光束在玻璃砖中传播时间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设光束的全反射临界角为C,则
光束的光路图如下
由于
所以光束在三角形的底边发生了全反射。由几何关系得光束在玻璃砖中的路程
光束在玻璃砖中的速度
光束在玻璃砖中传播时间为
故选C。
6. 双缝干涉的原理图如图所示,O到狭缝S1、S2的距离相等,OP与光屏垂直,P'为光屏上的点,下列说法正确的是( )
A. 通过狭缝S1、S2的光的颜色不同
B. 通过狭缝S1、S2的光的波长不同
C. 光屏上P处一定出现亮条纹
D. 光屏上P'处一定出现暗条纹
【答案】C
【解析】
【详解】AB.产生双缝干涉的光应满足频率相同,即通过狭缝S1、S2的光的颜色和波长都相同,故AB错误;
C.由题可知,P到两狭缝的距离相等,P处一定出现亮条纹,故C正确;
D.若P'到两狭缝的距离差等于半波长的偶数倍,则P'处出现亮条纹;若P'到两狭缝的距离差等于半波长的奇数倍,则P'处出现暗条纹,由题无法知道P'到两狭缝的距离差与半波长倍数的关系,故D错误。
故选C。
7. 用双缝干涉测量某种单色光的波长的实验装置如图甲所示。光屏上某点P到双缝、的路程差为,如图乙所示。已知真空中的光速为,如果用频率为的黄光照射双缝。则下列说法正确的是( )
A. 该黄光的波长是
B. P点出现暗条纹
C. P点出现亮条纹
D. 仅将黄光换成红光,则光屏上相邻两亮条纹的中心间距变小
【答案】AB
【解析】
【详解】A.该黄光的波长是,故A正确;
BC.光屏上某点P到双缝、的路程差为
可知P点出现暗条纹,故B正确,C错误;
D.仅将黄光换成红光,根据,由于红光的波长较大,所以光屏上相邻两亮条纹的中心间距变大,故D错误。
故选AB。
8. 两束不同的单色光红光和蓝光从空气平行射入水中,发生了如图所示的折射现象()。下列结论中正确的是( )
A. 光束b是蓝光
B. 光束a在水中的传播速度比光束b的小
C. 水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大
D. 水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小
【答案】AD
【解析】
【详解】CD.由题图可知,两束光入射角相同,设入射角为,由折射定律可知,
因为,则,故
水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小,故C错误,D正确;
A.因为,红光折射率小于蓝光,故光束b是蓝光,故A正确;
B.由折射率定义(为真空中光速,为介质中光速),折射率越大,光在介质中的传播速度越小,故光束a在水中的传播速度比光束b的大,故B错误。
故选AD。
二、实验题(本题每空2分,共8分)
9. 利用双缝干涉测定光的波长的实验中,双缝间距,双缝到光屏间的距离,用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示,分划板在图中、位置时游标卡尺读数也如图所示,则:
(1)分划板在图中、位置时游标卡尺读数分别为______,______。
(2)该单色光的波长______。
(3)若减小双缝的间距,其他条件保持不变,则得到的干涉条纹间距将______(填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1) ①. 11.1 ②. 15.6
(2)
(3)变大
【解析】
【小问1详解】
[1][2]分划板在图中、位置时游标卡尺读数分别为,
【小问2详解】
条纹间距
根据,可得
【小问3详解】
根据,若减小双缝的间距,其他条件保持不变,则得到的干涉条纹间距将变大。
三、解答题(每题10分,共20分)
10. 如图所示,圆O为某水晶球的纵截面图,MN是通过该水晶球球心O的一条直线,C点是圆周上的一点。一束单色光AB沿平行于MN的方向从B点射入球体,光线从C点射出,已知,,水晶球的半径为R,光在真空中的速度为c。求:此单色光在水晶球内传播的时间;
【答案】
【解析】
【详解】依题意,可画出光线在水晶球内的折射光线如图所示
根据几何知识知入射角
折射角
根据折射定律,可得水晶球的折射率为
光在该水晶球中的传播速度为
由几何知识可得,光在水晶球中传播的距离为
则此单色光在水晶球内传播所用的时间
11. 如图所示,是折射率为的等边三棱镜的横截面.某单色光从E点射入,从F点射出,.真空中的光速为c,求:
(1)三棱镜中的光速v;
(2)入射光线与边的夹角。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由
得三棱镜中的光速
【小问2详解】
入射角
等边,,
折射角
由折射定律
得入射光线与边的夹角
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